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电子信息类学生工程创新能力培养的研究与实践
来源:  时间:2014-08-24 21:27:41  点击数:

电子信息类学生工程创新能力培养的研究与实践

吕明

(电子科技大学四川 成都 611731

(摘要)为提高电子信息类专业学生工程实践能力,设计了贯穿大学阶段的实践环节和工程能力培养体系,并纳入学分管理;通过理论与实际相结合,激发学生的专业学习兴趣,进而培养学生的创新能力;该模式经过多年实践取得了良好的培养效果。

关键词:电子信息工程  人才培养  工程训练

Research and practice for training student’s innovation ability in specialty of electronic information engineering

Lv Ming

(University of electronic science and technology of China,Chengdu,611731)

AbstractA training system is designed for rising student’s practice ability in specialty of electronic information engineering. It exists in university throughout and is incorporated into credit management. Student’s specialty interesting is inspired and the innovation ability is developed by linking theory with practice. Excellent training effect has been achieved by years practice in this model.

Keyword: electronic information engineering, personal training, training system 

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作者简介:吕明(1964.2),男,云南昆明人,硕士,副教授,研究方向:信号与信息处理,多年从事教学管理及教学研究工作。

Email lvming@uestc.edu.cn

一、    引言

在我国高校的教学实践过程中,学生工程实践能力的培养一直显得不足;近年来,各高校也意识到这个问题,采取了一些措施,增大了实验室投入,通过国家级教学实验示范中心的建设,对学生工程实践能力的培养起到了很好的推进作用。国内外高校通过寻求理论学习与工程实践能力培养之间的平衡,通过各自的途径和办法,力求能达到学用结合、学以致用的效果,进而激发学生的科技创新能力1】【2】【3MIT就专门推出一个称为CDIO的工程教育培养模式4】【5,强化对学生工程实践能力的系统化培养。

实际上,理论学习与工程实践能力训练之间是一种相辅相成的作用。大学教育的目的,是借助于学生对于理论知识的掌握,培养学生在实践中解决实际问题的能力。二者的有机结合,才能使培养出高水平的优秀学生3】【6】【7

我校的电子信息工程专业有多年的办学积累,在人才培养方面已经形成了自己的特色,在重视理论学习的同时,通过科学设计工程实践训练环节,构建了理论学习与工程实践能力并重的人才培养模式,经过实践取得了良好效果。目前该专业已经发展成为在国内外有重要影响力的优势专业,为国家培养了数千名本科生,他们大多数成为我国电子信息领域的重要技术骨干,为我国国防现代化建设和国民经济建设作出了巨大贡献。

二、工程实践能力培养体系的设计

创新来源于实践,工程实践可以进一步培养学生的创新能力,这两者之间是一种互相依托的关系。通过实践锻炼学生发现问题、解决问题的能力,是增强学生创新意识和培养学生创新能力的有效手段1】【4

技能的训练需要时间的积累和理论的指导,为了在大学学习过程中通过持续的工程实践能力训练提升学生的综合能力,设计了在理论学习的同时,进行工程实践能力训练的完整体系。

我校的电子信息工程专业依托三个国家二级重点学科(信号与信息处理、电路与系统、电磁场与微波技术)的支撑,有效地把学科建设优势转化为人才培养优势(所属的国家一级重点学科――“电子科学与技术”在教育部2013年公布的全国高校重点学科排名中名列全国第一,“信息与通信工程”名列全国第二)。作为人才培养来说,要在所属的学科领域中培养出满足学科建设需求的优秀人才,学生的知识面要能够覆盖相关学科的范围。因此,人才培养方案的设计原则是:重基础、宽口径、强特色。

按照上述思路,设计了理论学习和工程实践创新能力并重、两条培养主线同时并进的方式,并着重设计了贯穿整个大学阶段的工程实践训练方案,以培养学生的创新能力和工程实践能力2

按照时间顺序,各主要环节的设置如下图所示:

大四

大二

公共基础课(含实验)

学科基础课(含实验)

专业核心课(含实验)

创意大赛

电子设计竞赛及训练

电子系统综合设计

科研工作计划

创新创业计划

毕业设计

理论学习

实践能力

创新能力

大一

大三

专业选修课(含实验)

1 课程体系时序图

该培养体系有以下特点:

(一)在课程设置上,按照“重基础、宽口径、强特色”的原则,通过公共基础课程和学科基础课程(包含数学、英语、物理等公共基础课,和电路分析基础、模拟电路基础、信号与系统、数字逻辑设计与应用、电磁场理论、微处理器与嵌入式系统设计等学科基础课)强化学生的理论基础。以电磁场、电路、信号、计算机4条主线,形成4个学科基础课程模块,为学生打下坚实的基础,建立系统化、专业化的知识体系

(二)培养过程按理论学习和工程实践两条主线同时展开。通过“电子信息创意大赛”、“电子设计竞赛训练”、“电子系统综合设计”、 “创新创业计划”、“科研训练计划”等一系列课内外实践环节,使学生在整个学习过程中,工程实践环节训练不断线(列入培养计划),借助学业要求引导学生完成相关环节,按照“学以致用”的原则,培养学生理论联系实际、面向工程解决问题的能力。

三、培养体系中各环节的实施

培养体系能否按计划实施的关键在于教学过程中的各环节是否有详细的实施方案,是否有具体明确的要求。为配合该方案的落实,针对电子信息工程类专业,制定了相关的实施措施。

(一)创意大赛。该活动通过学生关于电子信息专题的奇思妙想,激发学生对电子信息技术及应用的兴趣,针对大一、大二年级学生的特点,不需要学生完成复杂的课题研究。关注的是学生思维和构思,目的是把学生引入电子信息领域,培养专业兴趣。

(二)电子设计竞赛及训练。针对具体的应用专题,通过课程化的训练模式,课堂教学与实验制作相结合,锻炼学生解决实际问题的能力。配合学院级、校级、省级、国家级的各类电子设计竞赛,强化学生的工程实践能力,提升学生的培养水平。

(三)电子系统综合设计。按照“学用结合”、“学以致用”的培养原则,设置电子系统综合设计项目,学生每3人组成一个项目组,借助于校内外专项基金,完成一个具有应用性质的项目;立项时由责任教师进行题目审查,过程中设置检查环节,结束时进行结题答辩;项目历时一年,由学生在课外完成(记1个学分),安排指导教师负责学生疑难问题解答及辅导;该环节的目的在于给学生一个自由发挥的空间,培养其利用所学知识解决问题的能力。

(四)创新创业计划。利用教育部设立的创新创业基金,重点资助一部分有潜力的课题进行创新创业的培育,引导优秀学生建立创新创业的概念,鼓励学生把有潜力的项目做大做强,以此锻炼学生产业开拓的意识。

(五)科研训练计划。对于一些有研究素质的学生,鼓励他们进入科研团队,就所感兴趣的方向和课题进行深入研究,或者由科研团队根据研究内容安排学生完成,锻炼学生科学研究的能力。

上述环节的设计,在大学四年间可以不间断地开展工程实践及应用能力的训练,有利于学生对于所感兴趣的课题方向,可以进行持久长期的跟踪、学习、研究,从大一开始,一直到大四毕业,可以针对同一领域的课题进行不断深入地学习研究,直到毕业设计完成,甚至可以在继续读研时把同一个课题再深入研究下去。

四、结束语

上述培养模式实施以来,对学生能力的培养起到了很好的促进作用。5年来,本专业学生参加科技竞赛获省部级及以上奖励242(国际级21项,国家级116项,省部级105项)。同时,我校的电子信息工程专业面向空间探测、航空航天、电子战等国防领域的需求,确立了以雷达、导航、遥测遥控等军事电子技术作为主的专业方向,为国防工业培养了大批人才。

人才培养质量也得到了国外高校的认同,如英国帝国理工大学、伦敦大学、德国慕尼黑大学、美国杜克大学、韩国岭南大学、日本早稻田大学、新加坡南洋理工大学等,按照“22”、“31”或其它的合作方式,双方学校相互认可学分,打通了学生国内外联合培养的通道,有效地提高了人才培养的质量及学校的国际影响力。

参考文献

【1】    蒋景华,麻省理工学院培养创新人才特色做法的分析研究,实验技术与管理,2006年,Vol.23 No.6p14

【2】    吕明,何子述,强化工程实践能力、培养高水平电子信息创新人才,实验科学与技术,2013,第11卷第4期,p66269

【3】    Julius A Stratton, Loretta H Mannix, Paule GRAY, Mind and hand -- the birth of MIT[M], Cambridge: MIT Press, 2004:1

【4】    王硕旺 ,洪成文,CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式(基于对CDIO课程大纲的解读),理工高教研究,2009年第28卷第4期,p116-118

【5】    Johan Bankeletc.The CDIO SyllabusA comparative study of expected student proficiency [J]. European Journal of Engineering Edu.,2003(3):26.p297-315

【6】    唐朝京 , 涂瑞斌 , 库锡树 , 李贵林 , 关永峰,电子信息类大学生创新能力培养体系建设研究,高等教育研究学报,第32卷第2期,2009 6 月,p8890

【7】    杨萍,电子信息专业学生创新能力培养的探索与实践,合肥工业大学学报(社会科学版)2001 10月第15卷增刊,p157159  

作者信息

姓名:吕明

单位:电子科技大学

部门:电子工程学院

职务:副院长

职称:副教授

单位所在省市、邮政编码:四川省成都市,611731

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