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【摘要】本文阐述了我院电子信息科学与技术专业的课程结构特点,在专业调研的基础上,针对目前大多数院校在该专业建设中存在的问题,就专业建设的管理、专业建设特色、实践教学环节和师资建设等方面提出了一些建议。
【关键字】电子信息科学与技术专业建设 课程体系 实践教学
电子信息科学与技术专业是根据教育部1998年7月颁布的《普通高等学校本科专业目录》,将原来的无线电物理学、电子学与信息系统、信息与电子科学三个本科专业合并为电子信息科学与技术专业,放在理学电子信息类一级学科下[1]。虽然,它归口于理科专业,但它又是一门与生产实践关系密切、适应面广、历史较短而又发展迅速的新兴专业。我校于2006年开设了该专业,目前每年招生规模能稳定在150人左右,已初步形成了该专业的教学体系,为提高本专业办学质量,本文就目前该新专业建设过程中存在的问题与解决思路进行探讨。
1 我院该专业课程结构特点
跟传统专业一样,本专业分基础教育课程和专业教育课程两大部分。特点是减少了理论课的课时,增加了实验实践课时,注重学生知识、能力和素质三方面的培养和训练,并使其协调发展。具体体现在:
(1)注重基础教育
开设了高等数学、线性代数、概率论与数理统计、复变函数与积分变换;开设了普通物理,普物实验;加强英语和计算机文化训练,基本做到计算机课程四年不间断。这样,在数学、物理、英语、计算机等方面打下了坚实的基础。
(2)强化专业基础理论与实践的训练
在总的学时减少的前提下,对专业基础理论课加强,如电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术等都保证理论课时在60学时以上,实验课时在20学时以上。使学生掌握基本的实验能力,形成宽厚的专业基础。
(3)加强实践环节
该专业的实践实训时间是我院理科中最多的。除了每门专业课程都独立开设了相应的实验课程外,大一和大二暑期安排有社会实践活动,同时大二和大三都安排有两周的电子电工课程实践和专业课程实践;大四第一学期安排有8周的专业实习;第二学期安排有8周的毕业设计和毕业论文撰写,八周的毕业实习活动。目的是让学生受到严格的科研训练,训练学生的动手操作能力、综合设计制作能力、发现和解决实际问题的能力及创新能力等,使其了解和掌握科学研究的全过程。
2 该专业建设中存在的问题
(1)专业口径宽,特色不突出
该专业是一门理工结合的交叉学科。它涉及知识面很宽,主要包括:无线电物理学、无线电波传播与天线、电子学与信息系统、信息与电子科学、计算机科学与技术等学科。目前大多数高校根据自身的教学优势,将其分为两个方向,学生从大三开始选修相应课程,这种培养模式比较有利于学生将来选择就业,向更高层次发展。但从课程设置来看,绝大部分院校的此专业与电子信息工程或电子科学技术,甚至与计算机应用等专业差别不大,特色不够突出。
(2)师资力量不够雄厚
由于是新兴专业,加之电子信息技术的飞速发展,使新器件、新技术等层出不穷,大多数院校有着本专业系统教育背景的教师少,刚从大学毕业的硕士研究生稍多,但他们又缺乏系统的教学实践,所以师资队伍结构不太合理,师资力量不强。
(3)实验实践力度不够
尽管大多数院校很重视实验实践教学,在教学时间上也给予了保证。但课程实验内容过于单一,绝大多数是验证型实验,学生面对的是试验箱,连线、开电源、看现象、记录即可,缺乏设计型和研究型的实验项目和内容。特别是专业实习和毕业设计等环节上,和社会接触的力度不够,校外实习基地的建设不够。
(4)教学方法和教学思路有待改进
本科教学不仅仅是传授知识,更重要的是教会学生如何去思考问题,如何去解决问题。所以课堂教学中要加强网络资源的利用,扩大学生的视野,重视分析知识和问题的方法、思路,使学生在接受知识的同时,学会思考,学会研究,适时的结合现有的实验条件,将理论应用于实践。
3 专业建设建议
(1)保证执行和管理力度
成立校级该专业建设和评审委员会,该评委会的成员要具有建设此专业的学术水平和能力,还应具有公正客观的高尚品质。应客观地就该专业的学科基础、专业方向、培养目标、专业人才规格、主干课程和教学计划、办学条件、科研方向等方面进行充分的论证和评估,对该专业建设既起诊断作用, 又有导向和调控作用。
(2)突出特色,加强专业方向建设
教育部于1998年10月提出了电子信息科学与技术专业的学生必须具备四个知识点:电磁场与电磁波;信号与信息;电路与系统;计算机[1]。结合我校师资条件和具体实际,改革其课程体系和教学内容,将其分为两个专业方向:应用电子技术方向和计算机与通信技术方向(专业理论课程设置示例)。并加强对相关实践教学的针对性和应用性,使实践教学贯穿整个学程。
(3)具体落实实验、实践教学环节
以培养学生的应用能力、创新能力和工程素养为目标,大力加强实践教学环节,建立独立的实践教学体系。确保实验室硬件到位,保证开放时间;加强实验室文化建设,改变实验考核手段,充分调动学生实践的积极性;明确课程实验教学内容,增加综合和设计型实验的开放;制定工业见习、课程设计、生产实习、毕业设计(论文) 等实践训练方案并严格执行;明确教师指导,建立学生科技活动小组与学生科技创新中心;健全校外实践基地,加强产学研合作。
专业理论课程设置:
(1)必修课: 计算机基础、C语言程序设计、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、Protel DXP(自修)、电磁场与电磁波、信号与系统等
(2)限选课:应用电子技术方向:电子工艺学(自修)、电视技术、集成电路原理、单片机原理及应用、DSP原理及应用;计算机与通信技术方向:Visual Basic程序设计(自修)数据结构、计算机网络技术、数据库原理及应用、Java程序设计
(3)任选课(选修4门)电子测量与仪器、数字视频技术、语音信号处理、嵌入式系统及应用、多媒体技术、数据压缩原理、局域网技术、卫星通信原理、光纤通信原理、移动通信原理
(4)提高教学水平
在师资力量不是特强的情况下,建议理论老师和实验老师不分开,即某专业课实验教学由该专业课的理论老师来指导,并进行“六个一”。每周进行一次教研活动,就该专业课程建设或教学体会进行交流;每两周进行一次公开课,课后互相提出宝贵意见;每月进行一次学生座谈会,及时反馈学生对相关课程教学的见解;每学期至少和相关兄弟院校进行一次学术交流;每年暑期派老师去企业或实践基地进行一次生产实践;每两年进行一次校级以上精品课程建设。
4 小结
课程体系的结构和培养方案的制定必须在长期教育教学实践中才能不断改善和完整[2]。但如果我们提高了该专业建设质量,狠抓了教学环节,则我们的招生和就业就水到渠成,我们的高校就能持续健康的发展。
参考文献
实验课程的内容与体系设计是实践教学的基础和重要组成部分。在开设的实验课中,信息处理技术、数字电子技术基础实验、电路与电子学实验作为电科专业的入门基础实验课程,对学生了解电科专业的基础知识和技能,起到了打基础、做铺垫的作用。这三门课程注重实验的准备和必要的讲解,做到1人1套设备,培养独立思考和完成整个基础实验的习惯。必要时实验课教师采用分组教学,发挥小组长的监督和引导作用,力争每个实验的环节都能落实到个人。
实验内容不留死角,实验学生没有遗漏。微机原理实验、数字信号处理实验、计算机网络实验作为后续实验课程,是电科专业的实验能力进一步得到强化的课程。这两门实验要求学生对每个实验做到先充分预习,做到心中有数,实验开始前,教师做重难点分析,明确实验目标,检查和监督完成情况,实验数据采集、分析、整理,最终形成实验报告。定期对前面所做实验进行阶段性总结,了解和询问学生掌握的基本情况。为进一步的综合性实验打下基础。
在选修课开设的实验课程中,分为两类:1)电科专业的电子测量、EDA技术,该两门课程是电科专业技能课程。在具备基本实验知识和技能的基础上,对电子电路设计进行更深入的了解和学习,为从事电子信息行业打下良好基础。2)应用面广、适应性强的实验课程。包括网页设计与网站建立、多媒体原理与技术、计算机图形图像处理、数据库原理及应用等。这些课程培养的技能,在毕业设计和今后工作当中应用频率高、适用范围广,必须让学生学到相关的实际操作的知识和技能。这类实验课程采用项目或任务驱动,学生采用分组,可采用竞争、合作等方式,最终完成所有项目或任务内容。
2实验课程体系层次分析
在电科专业开设的实验课程体系当中,主要分为三个层次:1)专业基础。2)专业技能。3)综合应用技能。在这些层次的对应课程当中,采用不同的教学方法、手段,最终以学生获得的技能作为目的。让学生在专业试验当中得到知识的积累和技能的提高。
3结语
[关键词]专业核心课程体系 应用型人才 电子信息与科学技术
[中图分类号] G423.07 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)03-0028-02
核心课程体系建设是高校人才培养方案的核心内容,是培养目标和培养规格的最直接体现。针对我校的具体情况和区域经济发展需求的最新形势,皖西学院电子信息科学与技术专业从2009级本科生开始,对培养方案进行了认真修订与完善,特别加强了该专业核心课程体系建设,逐步建立了与专业培养目标相适应的培养方案。
一、专业核心课程构成
根据我院师资、教学实验条件和原有相关专业情况,我们将电子信息与科学技术专业划分为通讯技术和自动控制两个主要专业方向,相应课程包括移动通信、光纤通信、微波技术、电机拖动控制、PLC、电力电子等课程,目的在于使学生能够掌握电子信息科学与技术专业在某一领域的基本应用,便于毕业生就业。同时还设置了多门专业选修课程,鼓励学生跨方向选修,便于学生拓宽就业面。经过五年的努力,逐步形成了既具有应用型本科院校内涵与特色,又可与国内外研究型高校教学体系接轨的较为完整的电子信息与科学专业的课程体系(如图1)。我们根据电信专业方向的划分,在电信专业培养方案设置了信号与系统(4学分)、数字信号处理(3.5学分)、自动控制原理(3学分)、电磁场与电磁波(3.5学分)、通信原理(4学分)5门专业核心课程,共18个学分。在前期的课程建设中,相关教师倾注了大量心血,完成了合格课程的建设。但这五门课程中每门课程的教学都由某一个教师独立完成,没有作为课程体系来实施教学,这样就存在因为内容之间相互交叉而造成重复教学的问题,也存在与专业课、方向课和专业基础课教学脱节的问题。可见,核心课程体系建设是目前实现应用性人才培养目标的重要任务。[1] [2]
二、电子信息与科学技术专业核心课程体系构成指导原则
电子信息与科学技术专业核心课程的建设不单单是这5门课程的建设,而是为了构建完整的课程体系和知识体系,满足该专业人才培养目标的的需要。这5门核心课程的设置是为了把学生引导到电子技术、信号处理、通信及自动控制等领域需要具备的主要专业知识及方法论上面来。针对以往电子信息与科学技术专业课程设置存在的课程结构横向协同性与纵向衔接性结合不紧密、综合性和创新性实践教学环节相对薄弱等问题,从培养学生综合分析能力和创新能力出发,以电信专业核心课程建设为主线,考虑核心课程的内在联系和协同共建关系,构建电信专业核心课程体系框架,并通过课程教学内容、实践环节、教材建设、教学方法与教学手段改革、考试方法改革等进行研究和实践,以实现学生综合素质提高和创新能力的培养。
三、专业核心课程建设标准
(一)修订教学大纲,选用规划教材
核心课程教材建设是课程体系建设的一个重点,目前选用的核心课程教材多为国家级规划教材,内容新颖,但核心课程之间的联系,核心课程和相关课程之间的联系我们以前梳理得并不仔细,教师之间缺乏这方面的研讨。对于教学内容的改革,不但要注意不同课程之间的内容衔接,还要避免不同课程之间内容的重复,同时要积极将新理论和新技术引入教学,更新陈旧内容。为此,近两年来,我们教研室对核心课程教学大纲进行修订,删除大纲中冗余、重叠的知识点,再根据培养方案的设置,增加专业课程学习中用得比较多的知识点的课时数,依据教学大纲对这几门课程的电子教案内容进行修改。[3] [4]
(二)形成讲座、教学、实验三位一体的教学模式
根据电子信息类专业技术应用型人才的专业培养要求,我们组织核心课程教学团队教师深入相关电子、通信类企业调研,深入了解行业技术现状,对5门核心课程制定新的课程标准。我们将教学重点内容着眼于基本原理、基本方法,同时也邀请行业专家做相关应用领域的专题讲座,以此来拓宽学生的知识面,使学生将所学内容与生产实践结合起来。同时要求每位专业核心课程教师为学生做两个课时的报告,报告内容着重于该课程知识体系的现状及发展,通过几届学生教学实践,这一做法收到很好的教学效果。我们根据新课程标准融入电子信息类专业人才所需要的关键能力,同时结合皖西学院以应用型人才为培养目标的定位进行课程综合化及教学模式改革,突出应用型人才的培养,实验教学采用任务书式实验模式,并按照任务驱动、项目导向等方式改革实验教学内容,形成了讲座、教学、实验三位一体的教学模式,并且每门核心课程有充分的实验课程支撑。
四、专业核心课程对所培养学生专业素养贡献度分析
该5门专业核心课程设置兼顾了我院电子信息科技技术专业开设的两个专业方向,除了信号与系统和数字信号处理之外,我们选择了通信原理、电磁场与电磁波和自动控制原理作为专业核心课程。通信原理课程是通信方向专业的基础课程。自动控制原理是自动控制方向的专业核心课程。这门课程的开设不仅仅是为了完善控制方向的课程体系,而且是为了电信专业毕业生以后考控制类方面的研究生打下基础。另外,因为控制方向和通信技术方向专业课程都需要具备一定的工程电磁场方面的知识,所以我们将电磁场与电磁波作为一门专业核心课程。这几门专业核心课程内容是互相渗透、紧密联系的,是电信专业所有专业方向课程的基础。
五、专业核心课程与实践课程体系关联度分析
建立从行业需求引入专业核心课程的机制,增加专业核心课程的实验教学比重,适时地将行业中最需要、最前沿的知识和技能引入到专业核心课程实践教学体系之中,能保证专业核心课程体系与实践课程同步,提高实践课程的建设层次。通过调整课程体系设置,加大实践课程比重,增加综合、设计型项目比重,我们把绝大多数实验从课内实验改为独立实验,让实验项目更加体现多门专业课程的综合,让专业核心课程内容充分融入这些实验课程中,以提高学生理论水平和理论联系实际能力。电子信息科学技术专业总共开设6个专业实验,每个专业实验20个学分,每门专业实验都体现了专业核心课程与其他专业课程的融合。如专业实验一就融合了信号与系统、自动控制原理、电子线路三门课程,实验电路由学生自己来设计。通过实验课程的开设,既能使学生将信号与系统、自动控制抽象的理论与实际联系起来,又能够加强学生对理论的理解。
六、专业核心课程教学方法与考试改革的探索与尝试
(一)试点核心课程双语教学
双语教学有助于课程教学与国际接轨,有助于提高学生专业英语水平。我们以自动控制这门课程试点双语教学,试行前两届,没有太注重学生英语水平和主观意愿,所有学生都选择双语教学,这样一来部分学生学习效果并不是十分理想。最近几届自动控制双语教学实行学生自主选择机制,对同一门课程同时开设双语和正常中文教学,充分保证学生的学习积极性,收到了很好的效果。
(二)建立核心课程试卷库
对于5门专业核心课程,逐步建立课程试卷库,包括评分标准、答案。每门试卷库由20套试卷组成,考试的时候随机抽取。
[ 注 释 ]
[1] 马增强,王永强,任俊.电子信息工程专业课程体系改革与实践[J].石家庄铁道学院学报(社会科学版),2008(3):101-104.
[2] 孔英会,戚银城,项洪印,等.通信工程专业核心课程体系建设研究与实践[J].中国电力教育,2008(18):68-75.
目前,化石燃料仍是世界上主要的电力能源来源,在全世界面临能源危机的背景下,预计在2060年,电力电子技术将全面投入到可再生能源发电上(风力发电、水力发电、太阳能发电、潮汐能发电、地热能发电、生物发电等)。这是克服能源危机的重要措施,它们是可再生的绿色能源,对环境和气候的影响也会得到缓解。目前,我国的东北、华北、西北地区是陆上风能和光伏发电资源主要分布区,预计到2020年风电将达到100~150GW、光伏发电达到20GW规模,大规模、分散性的可再生能源所固有的间歇性、不确定性等问题,对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。利用电子技术,通过智能电网的建设,来实现可预测、可控制的可再生能源发电调度与控制,是促进可再生能源发展的前提。
同时更为提高清洁能源比重、有效应对全球气候变化带来的挑战打下坚强基础。目前,电力节能减排是一项非常艰巨的工程,随着人们的节能减排意识的提高,国家对清洁能源的需求不断增大、对环境的要求越来越高,必须通过电力电子技术的跨越式发展来解决变流器技术这一瓶颈,通过应用可靠性高的电力电子装置来提高现有输电线路的输送能力。目前人们的汽车的需求量不断上升,通过电子技术的大力研发,推广混合动力汽车、电动汽车从而为节能减排贡献一份力量。
2电子信息科学在体育科研领域的发展
当今世界的科技竞争更多地体现在信息资源的竞争中,国家体育科研的水平直接影响到国宗体育运动整体水平。因此国家体育领域建设的信息化将在我国体育事业中发挥重要作用。
首先体现在信息传播上,由于互联网能将各种信息包括文字、数据、图片、音像等信息输人网中进行互相交流传播,其特有的远程文件传输FTP,对于体育信息的收集传递尤为必需,能够让从事体育科研的人员可以及时的了解世界各地的体育新闻以及有关科研资讯的收集,极大地丰富了体育信息的资源,空前加快了体育信息的传递速度,为体育科研提供了创造和交流的平台。
其次,WWW和超级文本www简称万维网,它除了交换电子文件外,它还可以被用来进行文本的出版、图片、图像等信息的传输,更可以通过Webbrowoer(网络浏览器)在Internet网上四处观光游览。WWW通常建立各类服务主页,主页内容也十分丰富。就体育范围而言,有国际奥委会、夏季、冬季奥林匹克项目国际单项休育联合会等提供的不同赛季的赛事安排、竞赛成绩、体育新闻、体育评论等信息。也有体育广告和体育服装器材用品公司等提供的服务信息,介绍新研制的运动服装、设备、器材等等。也提供新出版的体育期刊、报纸的体育栏目等信息。通常需要在WWW上浏览文件,主页每一页都有一个统一的资源地址标识(URL),以方便用户进行信息检索。
最后,对于专利的保护服务,互联网能够给用户提供专利服务,在国内,对于体育专利,可以通过系统的查找,搜寻相关的体育专利信息。对国外体育专利经过专门的网址也可查到。目前,我国对体育专利信息数据库实行定期的更新和维护,不断补充和扩展。
3纳米电子技术的发展
纳米电子技术的发展,已经成为了全世界信息科学技术的趋势,它在提升国家核心竞争力和实现科技兴国战略中发挥着不可替代的作用。
3.1纳米电子的研究方向和关键技术纳米电子技术研究的内容包括纳米电子学的基础理论、纳米电子材料、纳米电子器件和纳米电子系统等主要技术方向。纳米电子的关键技术主要为纳米电子器件的设计、纳米的加工与制备、纳米电子的表征测量。
3.2纳米电子技术的最新发展动向与信息技术前景目前纳米电子技术在新型的电子元件领域的开发取得了重大成果,特别是碳纳米管和石墨烯的发现。碳纳米管在纳米电子技术领域有着重要的用途使,由于它独特的结构和良好的导电性,对于实现速度快而功耗小的计算机集成电路有着重要的意义。而石墨烯的发现,可用来制成速度更快、功耗更低的石墨烯芯片,有望成为下一代基于电子自旋的电子元件材料。纳米电机技术的进步使集成电路、纳米电子计算机、纳米电子机械系统的研究有了技术支撑。
4结语
关键词 中职电子 课堂教学 策略
中图分类号:G632 文献标识码:A
电子技术在生活中的应用越来越广,同时也对电子技术的技能要求越来越高。电子技术的更新换代加快了人们对电子教学的改革及探讨,目前,中等职业学校的电子技术教学仍沿用传统的教学模式,严重阻碍了电子专业技能的发展。课堂教学是学生学习知识的主阵地,因此,作为中等职业学校的老师,在课堂教学时应与时俱进,关注学生,激发学生学习的兴趣,教给学生学习的方法,让学生自主学习,学会终生学习。
1激发学生的学习兴趣
就是在教学的过程中,要抓住学生的特点,了解学生的喜好,引导学生去学习,让学生通过自身的体验体会到学习的乐趣。人们的生活到处都有电子技术的影子,诱导学生下决心去学习电子技术,让学生明白这是社会发展的趋势,是生活进步的体现,是高科技发展的重要标志,从而激发学生学习电子技术的热情,下决心去学好这门功课。教师可以利用外出参观电子城、电脑城的形式,让学生了解电子技术在电脑、手机中的应用。比如带学生参观世界著名品牌的电子产家,了解该品牌的生产过程。要让学生明白,中国的电子技术在世界上暂时还很落后,很多核心技术还没掌握,很多电子产品核心的芯片都来自发达国家。中国电子技术的发展,仅仅靠几个电子技术科学家是不够的,要靠我们广大的电子爱好者的共同努力。这样,中国电子工业的发展和崛起才有希望,才能从“中国制造”到“中国创造”,这重大意义事情要靠在座的各位同学的努力,我将为你们自豪。这样,学生有了兴趣,教学效果就事半功倍了。
2放手让学生去探究实验
目前,电子信息技术快速发展,教师的课堂教学滞后于科技的发展。因此,教师应教会学生自主学习、自主探究,将理论知识与实践结合在一起,使学习成为学生的自主行为,既可提高学生动手能力,又可培养学生分析问题、解决问题的能力,提高学生的自身的综合素质。而探究性教学就是提倡学生自主去探究、分析、实践、验证、总结,整个过程都由学生来完成,培养学生分析能力、思考能力、合作协调能力及动手能力,有利于学生在今后的工作中不断学习,遇到难题能自己解决。因此,课堂教学中教师应自动引导学生去探究,设置条件课题,放手让学生去探究,激发学生的学习兴趣和探究精神。在探究过程中体验电子基础知识的重要性,从而促进学生学习基础知识。对于大部分中职学生在日常生活中都有接触的电子产品,由于有一定的基础,教师可以结合学生已有的知识让学生通过学习、预习,再引导学生总结理论知识,通过探究加深对知识的理解和实践操作能力。
3理论教学与实践结合,加强知识的实践性
许多中职教师在教学中多以理论教学为主,且理论具有一定的深度和难度,平时的学习研究大多以理论研究为主,较少给学生的实际操作。或者缺乏与一线生产相似的教学环境,学生主要学习书本理论知识,与企业实际运用的知识、技术、工艺、方法等相距甚远。职业教育要以“实用”为主,培养学生适度、够用的专业理论和扎实的专业技能。以能力培养为中心,才能适应市场的变化。中职学生将来要直接面对维修员、技术员、生产线管理员的就业岗位,要求他们必须尽快适应生产第一线的工作,尽快与电子新技术的发展同步,所以在学校里只有加强学生实际能力的培养,才能保证本课程的教学适应电子技术创新的基本要求,才能培养出实用型的电子技能人才。
4充分发挥学生的主体地位