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民办应用型院校电子信息工程专业课程教学改革研究

2021-04-29唐亮边倩王振铎

微型电脑应用 2021年4期
关键词:信息工程专业课程教学模式

唐亮, 边倩, 王振铎

(西安思源学院 电子信息工程学院, 陕西 西安 710038)

0 引言

电子信息工程专业是信息技术领域的重要专业,同时也是我校的一流专业,主要培养学生掌握专业的基本理论知识,具有较强的自学能力和工程实践能力,能从事电子信息系统和设备的研发、维护、运营和管理的高级工程技术人才。

近年来,大家普遍关注的重点是应用型人才培养模式的研究、双创人才培养模式的研究和师资队伍的建设等方面,很少结合专业自身,对课程设置、课程安排和课程的具体教学等方面进行深入研究。针对目前理论研究与实践探索脱节的情况,有必要从实际出发,结合研究方法,以具体学校为研究对象进行理论联系实际,重点解决民办应用型院校电子信息工程专业课程教学改革研究,以此培养高质量人才。

1 现状分析

电子信息工程专业作为我校的一流专业,同时电子信息产业也是国家大力扶植的行业之一,对于该专业的人才培养尤为重要[1]。对人才的培养主要依托专业课程的教学,电子信息工程专业课程的突出特点是理论内容多、实践性强,在培养方案的制订中也融入了大量的实践内容,专业课程都附加了实验课程,部分课程还有一周或两周的课程设计,同时大三开设专业实习,大四增加毕业设计环节。在课程的教学过程中授课教师尽量将理论与实践有机结合,保证学生用理论指导实践,通过实践理解理论知识。但通过对毕业后学生进行调查,学生反馈有些课程设置学时不合理,如“三电”课程安排学时较少(理论+实验共48学时,学生建议为64学时);有些课程安排学期靠后,如嵌入式系统应用、C51程序设计与应用等安排靠后(目前是安排在大四第一学期开,学生建议大三第二学期开设);实验室硬件条件较差;实验箱太过陈旧;软件环境与社会要求脱节等原因,导致学生在学完相关专业课程后所获得的技能与实际相差较远,同时毕业后缺乏优势,没有竞争力,从而较大影响了专业的人才培养质量。

2 专业课程分类及改革

针对上述问题,根据西安思源学院电子信息工程专业课程设置,结合民办院校学生特点,将基本专业课程进行归类,大致分为基础类、核心类和应用类,对于不同类课程采取不同方法进行教学改革实践,提高课程课堂教学质量和专业人才培养水平。课程分类,如图1所示。

图1 电子信息工程专业课程归类图

2.1 基于CDIO模式的“三电”课程教学改革研究

“三电”课程包括电路分析基础、模拟电子技术和数字电子技术3门课程,是电子信息工程专业的专业基础课程,在整个课程体系中占据着非常重要的作用,但由于这类课程概念抽象、不易理解、逻辑较强,学生没有感官认识,导致学生学不懂、学不会,进而影响后续专业课程的学习[2]。针对上述情况,我院青年教师何颖老师主持的校级重点课题“基于CDIO 模式的‘三电’基础课程群的教学研究与实践”详细研究了如何将CDIO工程教育模式应用到“三电”基础课程中,并将这种教学改革实践应用于课程的教学实践中,项目的研究建立了CDIO工程教育多层级实践教学体系;建立了CDIO模式下“三电”基础课程群体系;制订了体现创新人才培养的教学方法及过程考核方式;利用CDIO工程教育理念指导教学设计、采用创新形象化课堂教学方法;利用CDIO教学模式引导学生进行项目式探究式学习,增强学生的创新探究能力[3]。

通过两年的教学改革实施,学生不仅在该类课程中的学习成绩有所提高,并能将所学知识应用于实践中,参加各类专业比赛的人数也增加, 2019年共有四支队伍16名学生参加全国电子设计大赛,同时多次在全国和省级各项创新创业比赛活动中获奖,特别是2019年有7个大创项目获省级立项,2个获国家级立项,较往年数量上升,尤其是电信专业四名学生组成的“SOFTWARE”队参加第二届全国高校智能机器人创新大赛荣获国家一等奖。

2.2 基于OBE理念的信号类课程课堂教学改革

信号类课程包括:信号与系统、数字信号处理和通信原理等专业课程,该类课程是电子信息工程专业的核心专业课程,它们的共同特点是以“三电”课程作为基础、数学公式多、内容抽象、理论性强,且这类课程是学好整个专业的前提。通过多年的教学经验发现,对于这类课程的讲解不能采取“满堂灌”的形式,要打破传统沉默的教学方式,在教学过程中注重“以学生为中心”的参与式学习、自助式学习和互动式学习等多种教学模式,采取灵活多样的教学手段和教学方法,由作者本人主持的课题“基于OBE理念的信号与系统课程研究与实践”,以“信号与系统”课程为例,给出了基于工程教育理念OBE的该类课程教学改革研究,结合OBE理念对该类课程培养目标进行细化,针对课程教学内容建立教学内容和教学方法对应关系,建立课程达成度评价[4]。课题研究过程中以我校17级电子信息工程专业学生为教学实践,对信号与系统课程进行课堂教学改革,课堂教学改革更侧重于学生的收获,对课程目标具体到课堂教学目标,对每节课制定的教学设计,如图2所示。

图2 基于OBE理念的教学设计

通过每节课的二维码问卷调查测评对课堂效果进行评价,经过一年的教学研究和实践,17级电子信息工程专业学生“信号与系统”课程平均成绩较16级高出10分之多。

2.3 基于DCL教学模式的应用类课程教学改革

DCL(Design Centered Learning)即以项目设计为中心的学习,由荷兰Eindhoven理工大学创建,国内东北大学引进并进行实践应用,这种教学模式对于培养学生的知识获取能力、运用能力、团队协作能力和创新能力都起到良好的作用[5]。根据以往的教学效果,在电子信息工程专业应用类课程中,学生缺乏这些方面的能力。因此,由我院赵金龙教师主持的课题“基于荷兰DCL教学模式的课程研究与实践”,将这种教学模式应用到嵌入式系统应用课程中,课题在研究过程中具体实施步骤如下。

(1) 首先,根据学生学习成绩进行分组,分组必须保证每组之间学生平均水平差别不大,学生必须清楚一个 DCL 组相当于一个小的公司,组内每人都是公司的领导,都要为解决一个实际中的问题而分工协作,每组均配有专业指导教师[6]。

(2) 其次,每组给定不同的项目任务,组内成员之间进行协调分工,根据项目文档组内学生按以下步骤安排学习计划。

①把不理解的术语和概念弄清楚;

②将“问题”提炼出来;

③组内成员集体讨论提炼的问题;

④深思熟虑,如果不是首轮过程,步骤7的结果需要继续执行此步骤;

⑤把需要进一步调研的问题和方法列举出来,制定自主学习计划任务;

⑥利用组外的课余时间,完成自主学习和自学任务;

⑦汇报个人的自主学习结果,检查通过自我学习过程中得到的问题答案,并且比较是否与步骤2中的“问题”相关。

(3) 最后,每组对项目任务要有总结报告文档,报告文档的字数以及格式要求参照我校本科毕业论文要求来完成。同时,指导教师要进行总结,并布置下一轮任务。

通过一年的教学改革实施和实际训练,电子信息工程专业14级学生的毕业论文写作水平、创新能力和完成质量整体高于以往每届,并且学生在答辩过程中非常自信、不怯场、不紧张,能流利、顺畅地将自己论文所完成的内容详细的讲解出来。

3 总结

经过对不同类课程的教学改革实践,极大地改善了我院电子信息工程专业课程的教学质量,提高了学生的学习兴趣,通过对17级与16级学生期末考试成绩对比,各科目的期末平均分都有所提高,如“信号与系统”课程17级学生平均成绩为80.29分,16级为70.12分,80分以上人数所占比例由原来的33.08%提高到现在的66.67%,达到优秀的人数也有所突破。同时,在每类课程的教学改革实践中注重融入创新创业教育模式,学生参加各类比赛的人数及获奖数较往年也有较大的增长,如2019年本专业学生参加陕西省大学生创新创业训练计划项目40项(2018年参与32项),获批7项(2018年获批6项),国家级1项。学生参加创新文化节、“互联网+”大赛或电子商务三创大赛的人数都在增加中。

作为民办应用型院校在改革过程中应发挥自身优势,结合学校实际与学生特点,继续将这种模式推广应用到其他专业的课程中,依据专业特色对课程进行分类并采取不同的教学模式和教学方法,提高课堂教学质量,以培养高素质高质量应用型双创人才。

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