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我校信息工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力研究
我校信息工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力研究
孫玉娟，鄒海林，王增鋒，陳婧
�。敄|大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，山東煙臺264025）
摘要：隨著電子信息科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對人才的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的要求越來越高。本文結(jié)合我校信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和當(dāng)前市場的人才需求，闡述了通過制定一體化、多層次的教育創(chuàng)新體系、改革教學(xué)方法、打造適應(yīng)創(chuàng)新教育的實(shí)踐平臺等手段，提高了我校信息工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力，為我校電氣信息學(xué)科教育改革與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：信息工程；教學(xué)體系；創(chuàng)新能力
一、引言
信息工程專業(yè)主要面向電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，培養(yǎng)能在信息產(chǎn)業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)各部門從事信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、集成、制造等工作，具有解決工程實(shí)際問題及從事應(yīng)用研究、科技開發(fā)等方面能力的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。我校信息工程專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)音頻、圖像、視頻以及各種傳感器信號如何獲取和進(jìn)行有效處理的基本理論，學(xué)習(xí)承載各種多媒體信息處理的電子電路的設(shè)計(jì)和相應(yīng)電子系統(tǒng)的開發(fā)，具備相關(guān)圖像領(lǐng)域、音視頻領(lǐng)域、電子信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)領(lǐng)域的基本技能。
由于當(dāng)前電子信息科學(xué)技術(shù)的最顯著特點(diǎn)是發(fā)展異常迅速，學(xué)科日趨綜合和交叉，同時(shí)社會發(fā)展需求對人才綜合素質(zhì)的要求也越來越高，這對電子信息科學(xué)專業(yè)的教學(xué)和人才培養(yǎng)提出了更高的要求。如何在學(xué)科核心課程建設(shè)和教學(xué)中，轉(zhuǎn)變教育觀念，實(shí)行教學(xué)思想的大膽創(chuàng)新，改革現(xiàn)有的教育教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)十分重要的問題。我校信息工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的研究將有助于提升信息工程專業(yè)的專業(yè)建設(shè)質(zhì)量和教育教學(xué)水平，對我校其他的電氣信息類專業(yè)具有借鑒作用。
二、建立系統(tǒng)傳授與探索研究相結(jié)合的新教學(xué)體系
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，不同時(shí)代的學(xué)生的成長環(huán)境和接觸到的社會環(huán)境是不一樣的，造成了學(xué)生的思想觀念和知識的積累程度也大不相同，如果教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法仍然沿用幾年前或者十幾年前的思路，必然影響到學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更無從談起學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，必須積極探索適合學(xué)生成長和能力培養(yǎng)的新教育模式，制定“一體化、多層面的教育教學(xué)體系”，提高本科教育特別是工科專業(yè)的教學(xué)水平。
1.建立“一體化、多層面的教育教學(xué)體系”。根據(jù)我校實(shí)際，結(jié)合我校各專業(yè)整體發(fā)展趨勢，本著專業(yè)理論與實(shí)踐技能并重的原則，構(gòu)建和優(yōu)化信息工程專業(yè)的整個(gè)核心課程體系[1，2]，該體系包括：①一體化、多層次本科電氣信息學(xué)科教育理論課程體系，依教學(xué)階段分層次設(shè)立了基礎(chǔ)板塊、提高板塊和拓寬板塊等三組系列理論課程。②“一體化、多層次、開放式”科研與教學(xué)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，依次提高和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。
2. 培養(yǎng)工科專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)方法的研究。教學(xué)方法是在一定的教育理念支配下為實(shí)現(xiàn)特定的教學(xué)目標(biāo)而創(chuàng)建的一種教學(xué)模型。在研究性教學(xué)理念的指導(dǎo)下，進(jìn)行了一系列的研究性教學(xué)設(shè)計(jì)，創(chuàng)建了“開放式、研究性”的教學(xué)新模式[3，4]。
現(xiàn)在很多學(xué)校的多媒體教學(xué)僅局限在幻燈片或者投影的使用，但是投影的內(nèi)容和黑板教學(xué)的內(nèi)容區(qū)別不大，這種教學(xué)手段不僅失去了多媒體教學(xué)的意義，也失去了傳統(tǒng)黑板教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，反而不易為學(xué)生接受�，F(xiàn)代教育技術(shù)可以增大知識的信息容量，展示某些很難用文字和語言表達(dá)的知識，傳統(tǒng)的黑板教學(xué)方法有助于演算和推理。如何充分結(jié)合兩種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)、探索有效的融合教學(xué)方法、進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)手段是各高校理論教學(xué)必須要思考的重要問題。
我校信息工程專業(yè)經(jīng)過幾年的改革和嘗試，形成了如下幾種教學(xué)方法：①案例教學(xué)法：以信息工程的專業(yè)教科書中的重點(diǎn)知識作為基礎(chǔ)，結(jié)合電子信息發(fā)展的新技術(shù)，設(shè)計(jì)出典型的案例，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力和分析問題、解決問題的能力。②現(xiàn)場模擬教學(xué)法：采用EDA軟件輔助課程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)問題，加強(qiáng)相應(yīng)知識點(diǎn)的掌握和理解力。③師生互動法：課堂教學(xué)中不只是教師單向的講授理論課程，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生隨時(shí)提問，并相應(yīng)地組織對某專題的討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的想法和方法，將被動學(xué)習(xí)的課堂變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)的場所。④探索式教學(xué)法：對于電子信息的新技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和工具進(jìn)行進(jìn)一步的研究和探索。⑤研討式教學(xué)法：提出課堂的知識點(diǎn)和具體問題，鼓勵(lì)學(xué)生自己總結(jié)知識點(diǎn)的特點(diǎn)和應(yīng)注意的問題，并展開討論，在討論中學(xué)習(xí)和強(qiáng)化理論知識。⑥充分利用校園網(wǎng)的交互功能，采用網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上發(fā)布信息等方式，鼓勵(lì)師生利用電路與電子學(xué)網(wǎng)站開展教與學(xué)的討論。借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，同時(shí)電路電子學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程平臺也為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)立體化教材奠定了基礎(chǔ)。
3.實(shí)施“開放式、研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)”，打造適應(yīng)創(chuàng)新教育的實(shí)踐平臺。實(shí)踐是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要手段，在傳統(tǒng)教育模式下，實(shí)踐僅是理論教學(xué)的驗(yàn)證或者補(bǔ)充，課程考核時(shí)實(shí)踐或者實(shí)驗(yàn)所占的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論考試。構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)理念的合理培養(yǎng)方案就必須重視實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并制訂和建立起完整的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方案和教學(xué)文件[5-7]。為此，我們考慮在信息工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)立研究型實(shí)驗(yàn)。與一般的理論教學(xué)驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不同，研究型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容復(fù)雜，有的來自生產(chǎn)一線，有的來自教師的研究項(xiàng)目或者課題。這些實(shí)驗(yàn)具有科學(xué)性、新穎性、趣味性、實(shí)用性。引入開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式，可以吸引學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐興趣[2，8]，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，達(dá)到提高學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的目的。
三、我校信息工程類專業(yè)的辦學(xué)現(xiàn)狀
為了進(jìn)行這一項(xiàng)目研究，項(xiàng)目組主要成員先后到西安電子科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京科技大學(xué)、中國科技大學(xué)、國防科技大學(xué)等學(xué)校進(jìn)行了調(diào)研，利用參加教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會召開的電氣信息學(xué)科教學(xué)研討會的機(jī)會，進(jìn)行了廣泛地學(xué)習(xí)和研討，了解國內(nèi)這方面的現(xiàn)狀和教改動態(tài)，獲得了國外著名高校電氣信息類專業(yè)的課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容規(guī)劃的有關(guān)材料，為項(xiàng)目的研究奠定了基礎(chǔ)。目前我校信息工程系已建設(shè)建成兩個(gè)主要的專業(yè)（信息工程和電子信息工程專業(yè)），每個(gè)專業(yè)又分為兩個(gè)主要的培養(yǎng)方向。其中信息工程專業(yè)分為數(shù)字媒體信息處理和信息處理系統(tǒng)開發(fā)兩個(gè)主要的培養(yǎng)方向。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)信息的獲取與處理，設(shè)計(jì)開發(fā)多媒體信息處理系統(tǒng)的基本理論、基本知識和相關(guān)技能，具有設(shè)計(jì)、分析、開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用嵌入式電子系統(tǒng)的基本能力。電子信息工程專業(yè)分為信息檢測與處理和物聯(lián)網(wǎng)感知與控制兩個(gè)主要的培養(yǎng)方向。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)電子線路設(shè)計(jì)與開發(fā)以及信息處理與應(yīng)用等方面的專業(yè)知識，接受電子與信息工程實(shí)踐的基本訓(xùn)練，具備設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用和集成電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的基本能力。我校信息工程專業(yè)主要面向電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，培養(yǎng)基礎(chǔ)寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、富有創(chuàng)新意識的、掌握信息的獲取、傳遞、處理等方面的知識，能在信息產(chǎn)業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)各部門從事信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、集成、制造等工作，具有解決工程實(shí)際問題及從事應(yīng)用研究、科技開發(fā)等方面能力的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
我校信息與電氣工程學(xué)院通過組織相關(guān)教研負(fù)責(zé)人制定了完善的專業(yè)培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、教學(xué)成果考核辦法，并對學(xué)科發(fā)展、特點(diǎn)、學(xué)科核心內(nèi)容、課程建設(shè)、師資隊(duì)伍、質(zhì)量與特色等諸多方面，從理論和實(shí)踐上進(jìn)行了研究、探討，明確了學(xué)科發(fā)展、改革的方向和目標(biāo)，提出了改革的思路和辦法，并在教學(xué)中加以實(shí)踐、完善，形成了具有自身特色、質(zhì)量過硬的教育教學(xué)體系，為我校電氣信息學(xué)科教育改革與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
通過借鑒國內(nèi)外高等教育改革發(fā)展的先進(jìn)做法和成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我校的實(shí)際情況，對積極穩(wěn)妥地、有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行新一輪的電氣信息專業(yè)教學(xué)改革具有重要意義。教學(xué)過程中堅(jiān)持以學(xué)生為本，關(guān)注學(xué)生的思維方式、工程實(shí)踐能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，把科技發(fā)展的最新應(yīng)用技術(shù)成果引入課堂，構(gòu)建有效工程實(shí)踐，同時(shí)通過建立激勵(lì)制度，吸引和鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入教師的課題組，發(fā)揮各級實(shí)驗(yàn)室在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的作用。這一課題的研究、探索將對我�，F(xiàn)有的電氣信息學(xué)科（專業(yè)）教學(xué)改革的深化起到借鑒和推動作用，對提高學(xué)生的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要意義。
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