董 滔
(西南大學 電子信息工程學院,重慶 400700)
隨著中國經濟進入新常態(tài),耳邊常聽到“創(chuàng)新”一詞。國家把建立“創(chuàng)新型國家”定為戰(zhàn)略目標,企業(yè)把創(chuàng)新作為轉型升級的重要途徑,這使得社會對創(chuàng)新型人才的需求越來越大。在眾多的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法中,參與科研項目對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力是非常有效的。然而,參與科研對于學生的數學、英語等基礎素質要求較高,這導致大一、大二的本科生在沒有學完本科基礎課程的情況下,并不適合參加。因此,培養(yǎng)本科生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不應該僅僅局限于讓學生參與科研,同樣也應該意識到學科競賽、行業(yè)前沿講座、學校的課程體系建設等,也對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起著不可忽視的作用。
進入21世紀以來,電子信息技術迅猛發(fā)展,信息產業(yè)已經成為國民經濟的支柱產業(yè),信息化、網絡化、智能化已深入社會生活的各個方面,已成為國家發(fā)展戰(zhàn)略。因此,本文以西南大學電子信息工程學院設置的電子信息工程專業(yè)為例,談談我校在大學生創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)中所獲得的一些寶貴經驗。
1.對于電子信息工程專業(yè)來說,其專業(yè)知識的更新速度與其他專業(yè)相比要快很多,而且它在各個專業(yè)各個領域的應用日新月異,這就要求電子信息工程的課程體系能夠跟得上電子信息技術發(fā)展步伐。然而相較于西方國家來說,我國電子信息工程專業(yè)建設目前還相對落后,這主要體現在課程體系不夠完善,新技術介紹較少,學生實踐課程較少,學生的動手能力較差。
2.長期以來,電子信息工程專業(yè)的課程教授一直沒有走出以基礎理論知識傳授為主的傳統(tǒng)教育模式,而忽略了對學生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學生在學完課程以后通常都沒有實驗環(huán)境、實驗設備去實踐課程中所學到的知識。以《單片機原理與應用》課程為例,學生在學完課程后,都只對8位芯片有一個基礎認識,并不了解當前芯片的發(fā)展趨勢,也不能夠基于芯片去完成一些簡單的應用開發(fā)。
3.由于電子信息工程專業(yè)建設剛剛起步,在社會上的認可度不高,導致許多IT企業(yè)并不了解該專業(yè)的培養(yǎng)目標和專業(yè)特色,這在一定程度上影響了學生在專業(yè)領域內的就業(yè)。此外,目前高校普遍存在師資不足、實驗硬件短缺、精力有限等問題,這進一步挫傷了學生的積極性、創(chuàng)造性。
高校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式是以教授理論基礎為主,往往忽略學生的創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng),這不能滿足電子信息行業(yè)的發(fā)展需求。為了解決這個問題,我校構建了“專業(yè)基礎課—專題講座—企業(yè)實踐”的教學模式和以“課程設計—學科競賽—科研項目”為內涵的教育創(chuàng)新模式,通過科教合力,提升學生的創(chuàng)新能力和實踐能力,取得了良好的效果。
由于了解和使用新技術、新器件,能夠使學生更加清楚地認識到當前電子技術的發(fā)展趨勢,激發(fā)學習興趣,這就對現有的課程體系和課程教學內容提出了新的要求。為了適應電子信息行業(yè)發(fā)展,我院構建了“專業(yè)基礎課—專題講座—企業(yè)實踐”三位一體的教學新體系。在專業(yè)基礎課中主要教授電子信息專業(yè)必需的專業(yè)知識,如《模擬電路》《數字電路》《信號與系統(tǒng)》《單片機原理與應用》《C語言程序設計》等。在專業(yè)基礎課的教學內容中,舍棄了過時陳舊的內容,引入新的內容,如《單片機原理與應用》中增加對32位和64位芯片的架構的介紹。在專業(yè)基礎課的實驗課中增加了大量的簡單設計性和綜合設計性實驗內容,并注意教學內容的多樣性,滿足不同程度學生的學習需要。在專題講座中,聘請行業(yè)內的知名專家,每月舉辦行業(yè)講座一次,向本科生介紹本領域的最新前沿知識,了解行業(yè)內目前的發(fā)展進程以及存在的技術難題。同時,安排學生在大三下半學期到重慶艾申特科技有限公司、重慶川儀有限公司、長安汽車等公司進行為期兩個月的實習,增強學生的實習能力。
通過課程設計幫助學生理解和吸收課程中的知識點,實現學生對所需知識的融會貫通。例如《單片機原理與應用》課程中介紹了ATmega16芯片的工作原理,在課程設計環(huán)節(jié),我們讓學生基于ATmega16芯片設計電路,編寫程序實現植物自動澆水,通過這個課程設計,能夠讓學生將電路設計、C語言編程和ATmega16芯片控制等多門課的知識點融會貫通,提高學生的實踐能力。此外,我們還設置了改進環(huán)節(jié),讓學生基于市場需求,改進所設計的植物澆水系統(tǒng),提高學生主動思考問題的能力,強化了學生的創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
此外,電子信息工程學院的許多教師都有自己的科研項目,我們鼓勵和提倡學生在完成大一和大二的基礎課程后,加入教師的科研團隊,在教師的指導下開展相關科研活動,進一步提升學生的主動創(chuàng)新意識,實現所學知識的融會貫通,最終掌握解決實際生產問題的能力。例如,我院學生葉佳以第一作者的身份 成 功 在IEEE Transactions on Communications(SCI IF4.058,通信領域國際頂級期刊)上發(fā)表了一篇regular以及一篇EI論文,還分別在IEEE Transactions on Communications、IEEE Communications Letters(通信領域國際頂級期刊)等期刊合作發(fā)表了4篇SCI論文。王丹陽以第一作者發(fā)表國際會議論文一篇、中文核心論文一篇,以第二作者發(fā)表SCI論文兩篇。經過系統(tǒng)的科研訓練,先后有兩位本科生分別被清華大學和帝國理工錄取為碩士研究生。
以“課程設計—學科競賽—科研項目”為主題的科研創(chuàng)新平臺和以“課程體系—專題講座—實踐教學”為內涵的教育創(chuàng)新模式,它們不是孤立存在的,這也就意味著科研活動和教學環(huán)節(jié)必須相輔相成、環(huán)環(huán)相扣,實現科教合力,共同促進學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。我們以市場需求和專業(yè)認證為導向,以行業(yè)內存在的實際生產問題為抓手,一方面有意識地在課堂教學環(huán)節(jié),引入這些問題,讓學生學會思考產生這些問題的原因;另一方面通過課程設計、工藝實踐、學科競賽、專題講座、科研訓練等手段,彌補課堂教學環(huán)節(jié)中的不足,逐步引導學生主動去發(fā)現問題、分析問題,實現所學專業(yè)知識與解決實際問題的有機結合,在生產實踐中提升創(chuàng)新能力。
通過構建以“課程設計—學科競賽—科研項目”為主的科研創(chuàng)新平臺和以“專業(yè)基礎課—專題講座—企業(yè)實踐”為主的教學模式,實現了學生在掌握理論知識的基礎上,對實踐中所涉及的編程技術、電路原理等相關技術和手段都有更深刻的理解,提高了學生的實踐能力。同時,學生也能夠對電子信息行業(yè)的發(fā)展趨勢有清晰的認識和了解,開拓了學生的創(chuàng)新性思維。