民辦應(yīng)用型院校電子信息工程專業(yè)課程教學(xué)改革研究

唐亮， 邊倩， 王振鐸

(西安思源學(xué)院 電子信息工程學(xué)院， 陜西 西安 710038)

0 引言

電子信息工程專業(yè)是信息技術(shù)領(lǐng)域的重要專業(yè)，同時(shí)也是我校的一流專業(yè)，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)的基本理論知識(shí)，具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和工程實(shí)踐能力，能從事電子信息系統(tǒng)和設(shè)備的研發(fā)、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)和管理的高級(jí)工程技術(shù)人才。

近年來(lái)，大家普遍關(guān)注的重點(diǎn)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究、雙創(chuàng)人才培養(yǎng)模式的研究和師資隊(duì)伍的建設(shè)等方面，很少結(jié)合專業(yè)自身，對(duì)課程設(shè)置、課程安排和課程的具體教學(xué)等方面進(jìn)行深入研究。針對(duì)目前理論研究與實(shí)踐探索脫節(jié)的情況，有必要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合研究方法，以具體學(xué)校為研究對(duì)象進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際，重點(diǎn)解決民辦應(yīng)用型院校電子信息工程專業(yè)課程教學(xué)改革研究，以此培養(yǎng)高質(zhì)量人才。

1 現(xiàn)狀分析

電子信息工程專業(yè)作為我校的一流專業(yè)，同時(shí)電子信息產(chǎn)業(yè)也是國(guó)家大力扶植的行業(yè)之一，對(duì)于該專業(yè)的人才培養(yǎng)尤為重要[1]。對(duì)人才的培養(yǎng)主要依托專業(yè)課程的教學(xué)，電子信息工程專業(yè)課程的突出特點(diǎn)是理論內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng)，在培養(yǎng)方案的制訂中也融入了大量的實(shí)踐內(nèi)容，專業(yè)課程都附加了實(shí)驗(yàn)課程，部分課程還有一周或兩周的課程設(shè)計(jì)，同時(shí)大三開設(shè)專業(yè)實(shí)習(xí)，大四增加畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在課程的教學(xué)過(guò)程中授課教師盡量將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，保證學(xué)生用理論指導(dǎo)實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐理解理論知識(shí)。但通過(guò)對(duì)畢業(yè)后學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，學(xué)生反饋有些課程設(shè)置學(xué)時(shí)不合理，如“三電”課程安排學(xué)時(shí)較少(理論+實(shí)驗(yàn)共48學(xué)時(shí)，學(xué)生建議為64學(xué)時(shí));有些課程安排學(xué)期靠后，如嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、C51程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用等安排靠后(目前是安排在大四第一學(xué)期開，學(xué)生建議大三第二學(xué)期開設(shè));實(shí)驗(yàn)室硬件條件較差;實(shí)驗(yàn)箱太過(guò)陳舊;軟件環(huán)境與社會(huì)要求脫節(jié)等原因，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)完相關(guān)專業(yè)課程后所獲得的技能與實(shí)際相差較遠(yuǎn)，同時(shí)畢業(yè)后缺乏優(yōu)勢(shì)，沒有競(jìng)爭(zhēng)力，從而較大影響了專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 專業(yè)課程分類及改革

針對(duì)上述問(wèn)題，根據(jù)西安思源學(xué)院電子信息工程專業(yè)課程設(shè)置，結(jié)合民辦院校學(xué)生特點(diǎn)，將基本專業(yè)課程進(jìn)行歸類，大致分為基礎(chǔ)類、核心類和應(yīng)用類，對(duì)于不同類課程采取不同方法進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐，提高課程課堂教學(xué)質(zhì)量和專業(yè)人才培養(yǎng)水平。課程分類,如圖1所示。

圖1 電子信息工程專業(yè)課程歸類圖

2.1 基于CDIO模式的“三電”課程教學(xué)改革研究

“三電”課程包括電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)3門課程，是電子信息工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個(gè)課程體系中占據(jù)著非常重要的作用，但由于這類課程概念抽象、不易理解、邏輯較強(qiáng)，學(xué)生沒有感官認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)不懂、學(xué)不會(huì)，進(jìn)而影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)[2]。針對(duì)上述情況，我院青年教師何穎老師主持的校級(jí)重點(diǎn)課題“基于CDIO 模式的‘三電’基礎(chǔ)課程群的教學(xué)研究與實(shí)踐”詳細(xì)研究了如何將CDIO工程教育模式應(yīng)用到“三電”基礎(chǔ)課程中，并將這種教學(xué)改革實(shí)踐應(yīng)用于課程的教學(xué)實(shí)踐中，項(xiàng)目的研究建立了CDIO工程教育多層級(jí)實(shí)踐教學(xué)體系；建立了CDIO模式下“三電”基礎(chǔ)課程群體系；制訂了體現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學(xué)方法及過(guò)程考核方式；利用CDIO工程教育理念指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)、采用創(chuàng)新形象化課堂教學(xué)方法；利用CDIO教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目式探究式學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新探究能力[3]。

通過(guò)兩年的教學(xué)改革實(shí)施，學(xué)生不僅在該類課程中的學(xué)習(xí)成績(jī)有所提高，并能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，參加各類專業(yè)比賽的人數(shù)也增加， 2019年共有四支隊(duì)伍16名學(xué)生參加全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽，同時(shí)多次在全國(guó)和省級(jí)各項(xiàng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽活動(dòng)中獲獎(jiǎng)，特別是2019年有7個(gè)大創(chuàng)項(xiàng)目獲省級(jí)立項(xiàng)，2個(gè)獲國(guó)家級(jí)立項(xiàng)，較往年數(shù)量上升，尤其是電信專業(yè)四名學(xué)生組成的“SOFTWARE”隊(duì)參加第二屆全國(guó)高校智能機(jī)器人創(chuàng)新大賽榮獲國(guó)家一等獎(jiǎng)。

2.2 基于OBE理念的信號(hào)類課程課堂教學(xué)改革

信號(hào)類課程包括：信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理和通信原理等專業(yè)課程，該類課程是電子信息工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，它們的共同特點(diǎn)是以“三電”課程作為基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)公式多、內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，且這類課程是學(xué)好整個(gè)專業(yè)的前提。通過(guò)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于這類課程的講解不能采取“滿堂灌”的形式，要打破傳統(tǒng)沉默的教學(xué)方式，在教學(xué)過(guò)程中注重“以學(xué)生為中心”的參與式學(xué)習(xí)、自助式學(xué)習(xí)和互動(dòng)式學(xué)習(xí)等多種教學(xué)模式，采取靈活多樣的教學(xué)手段和教學(xué)方法，由作者本人主持的課題“基于OBE理念的信號(hào)與系統(tǒng)課程研究與實(shí)踐”，以“信號(hào)與系統(tǒng)”課程為例，給出了基于工程教育理念OBE的該類課程教學(xué)改革研究，結(jié)合OBE理念對(duì)該類課程培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，針對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容建立教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立課程達(dá)成度評(píng)價(jià)[4]。課題研究過(guò)程中以我校17級(jí)電子信息工程專業(yè)學(xué)生為教學(xué)實(shí)踐，對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)課程進(jìn)行課堂教學(xué)改革，課堂教學(xué)改革更側(cè)重于學(xué)生的收獲，對(duì)課程目標(biāo)具體到課堂教學(xué)目標(biāo)，對(duì)每節(jié)課制定的教學(xué)設(shè)計(jì)，如圖2所示。

圖2 基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計(jì)

通過(guò)每節(jié)課的二維碼問(wèn)卷調(diào)查測(cè)評(píng)對(duì)課堂效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，經(jīng)過(guò)一年的教學(xué)研究和實(shí)踐，17級(jí)電子信息工程專業(yè)學(xué)生“信號(hào)與系統(tǒng)”課程平均成績(jī)較16級(jí)高出10分之多。

2.3 基于DCL教學(xué)模式的應(yīng)用類課程教學(xué)改革

DCL(Design Centered Learning)即以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為中心的學(xué)習(xí)，由荷蘭Eindhoven理工大學(xué)創(chuàng)建，國(guó)內(nèi)東北大學(xué)引進(jìn)并進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，這種教學(xué)模式對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)獲取能力、運(yùn)用能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力都起到良好的作用[5]。根據(jù)以往的教學(xué)效果，在電子信息工程專業(yè)應(yīng)用類課程中，學(xué)生缺乏這些方面的能力。因此，由我院趙金龍教師主持的課題“基于荷蘭DCL教學(xué)模式的課程研究與實(shí)踐”，將這種教學(xué)模式應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用課程中，課題在研究過(guò)程中具體實(shí)施步驟如下。

(1) 首先，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行分組，分組必須保證每組之間學(xué)生平均水平差別不大，學(xué)生必須清楚一個(gè) DCL 組相當(dāng)于一個(gè)小的公司，組內(nèi)每人都是公司的領(lǐng)導(dǎo)，都要為解決一個(gè)實(shí)際中的問(wèn)題而分工協(xié)作，每組均配有專業(yè)指導(dǎo)教師[6]。

(2) 其次，每組給定不同的項(xiàng)目任務(wù)，組內(nèi)成員之間進(jìn)行協(xié)調(diào)分工，根據(jù)項(xiàng)目文檔組內(nèi)學(xué)生按以下步驟安排學(xué)習(xí)計(jì)劃。

①把不理解的術(shù)語(yǔ)和概念弄清楚；

②將“問(wèn)題”提煉出來(lái)；

③組內(nèi)成員集體討論提煉的問(wèn)題；

④深思熟慮，如果不是首輪過(guò)程，步驟7的結(jié)果需要繼續(xù)執(zhí)行此步驟；

⑤把需要進(jìn)一步調(diào)研的問(wèn)題和方法列舉出來(lái)，制定自主學(xué)習(xí)計(jì)劃任務(wù)；

⑥利用組外的課余時(shí)間，完成自主學(xué)習(xí)和自學(xué)任務(wù)；

⑦匯報(bào)個(gè)人的自主學(xué)習(xí)結(jié)果，檢查通過(guò)自我學(xué)習(xí)過(guò)程中得到的問(wèn)題答案，并且比較是否與步驟2中的“問(wèn)題”相關(guān)。

(3) 最后，每組對(duì)項(xiàng)目任務(wù)要有總結(jié)報(bào)告文檔，報(bào)告文檔的字?jǐn)?shù)以及格式要求參照我校本科畢業(yè)論文要求來(lái)完成。同時(shí)，指導(dǎo)教師要進(jìn)行總結(jié)，并布置下一輪任務(wù)。

通過(guò)一年的教學(xué)改革實(shí)施和實(shí)際訓(xùn)練，電子信息工程專業(yè)14級(jí)學(xué)生的畢業(yè)論文寫作水平、創(chuàng)新能力和完成質(zhì)量整體高于以往每屆，并且學(xué)生在答辯過(guò)程中非常自信、不怯場(chǎng)、不緊張，能流利、順暢地將自己論文所完成的內(nèi)容詳細(xì)的講解出來(lái)。

3 總結(jié)

經(jīng)過(guò)對(duì)不同類課程的教學(xué)改革實(shí)踐，極大地改善了我院電子信息工程專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)對(duì)17級(jí)與16級(jí)學(xué)生期末考試成績(jī)對(duì)比，各科目的期末平均分都有所提高，如“信號(hào)與系統(tǒng)”課程17級(jí)學(xué)生平均成績(jī)?yōu)?0.29分，16級(jí)為70.12分，80分以上人數(shù)所占比例由原來(lái)的33.08%提高到現(xiàn)在的66.67%，達(dá)到優(yōu)秀的人數(shù)也有所突破。同時(shí),在每類課程的教學(xué)改革實(shí)踐中注重融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式，學(xué)生參加各類比賽的人數(shù)及獲獎(jiǎng)數(shù)較往年也有較大的增長(zhǎng)，如2019年本專業(yè)學(xué)生參加陜西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目40項(xiàng)(2018年參與32項(xiàng))，獲批7項(xiàng)(2018年獲批6項(xiàng))，國(guó)家級(jí)1項(xiàng)。學(xué)生參加創(chuàng)新文化節(jié)、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽或電子商務(wù)三創(chuàng)大賽的人數(shù)都在增加中。

作為民辦應(yīng)用型院校在改革過(guò)程中應(yīng)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，結(jié)合學(xué)校實(shí)際與學(xué)生特點(diǎn)，繼續(xù)將這種模式推廣應(yīng)用到其他專業(yè)的課程中，依據(jù)專業(yè)特色對(duì)課程進(jìn)行分類并采取不同的教學(xué)模式和教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，以培養(yǎng)高素質(zhì)高質(zhì)量應(yīng)用型雙創(chuàng)人才。