研究性教学理念融入电子信息本科教学的探索与实践

张丽红 尹王保 山西大学 030006

研究性教学理念融入电子信息本科教学的探索与实践

张丽红 尹王保 山西大学 030006

文章从学期制改革、优化课程体系和课程设置、 加强实践教学、开设研究性课程、提高教师素质等几方面对电子信息专业本科教学改革进行了分析，通过教学实施，将研究性教学理念融入电子信息本科教学进行了探索与实践，以提高学生的创新思维能力和综合应用能力，进一步提高教学质量和培养高水平电子信息专业人才。

研究性教学;电子信息;创新;教学改革

随着电子信息技术日新月异的发展，社会需要更多的具有创新精神和创新能力的电子信息应用型人才，因此推进人才培养模式和机制改革，着力培养学生创新精神和创新能力，是时代发展与社会进步对人才培养提出的新的要求。在本科教学中引入研究性教学理念，把着力点放在培养学生的创新精神与实践能力上，是提升本科教学质量的一个重要突破口。在此，研究性教学的内涵不仅包括针对学生开展的探究性学习的各种教学活动，也包括大学生的研究与创新活动。

近几年来我们将研究性教学理念融入电子信息本科教学进行了探索与实践，在学期制改革、优化课程体系和课程设置、改进教学方法和教学内容等几方面进行了教学实施，提高了学生的创新思维能力和综合实践能力，提高了教学质量。

1 实行学期制改革，推动研究性教学

为了切实把研究性理念引入本科教学的全过程，进而推动各项教学改革的进一步深化，在大量调研思考讨论的基础上，2006年5月，山西大学正式决定从2007年开始试行三学期制。这种以学期制改革为制度平台，带动研究性教学的全面拓展，深受广大师生的拥护和好评。山西大学把三学期制作为将研究性教学理念引入本科教学的制度平台，三学期中二个长学期中学生学习和探究学科专业范畴内系统性的知识，8月中旬到9月底设置为短学期，在短学期着重引导学生用所学知识进行以问题为中心的探究性学习和社会实践，强化实践教学环节，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的思维能力和实践能力。“三学期制”与传统的“两学期”不是简单地在时间上做加法，而是充分发挥多学期之间相互配合、相互映现、相互提升的作用，挖潜师生学术探究的自主意识，因此，学期的时间安排要有利于师生学术探究的自主性。

电子信息科学与技术专业在短学期内设有学术讲座、课程设计、科研训练、实习、前沿及交叉学科理论课程等，学生在二年级就开始有自己固定的指导教师，一直到毕业时的毕业设计。在短学期内学生既可以巩固和实践前两学期所学的理论知识，从而提高自己的实践能力，也可以探索和学习自己感兴趣的知识或技能，参与教师的科研活动。教师可以利用短学期采用研究性课程、研究性实验、各类选修课、学术讲座等形式，将本科教学纳入自己的学术研究中，也可以将自己的学术成果融入本科教学中，引导学生进行研究性学习，激发学生崇尚学术的志向。这一改革为师生间或学生之间合作研究提供了自由的时间，对促进教师教学与科研的有机结合，促进多元化课程体系的构建与优化，促进学生的自主学习与创新起到了积极的作用，为教师以问题为取向的学术研究提供了制度性的支持。三学期的制度安排也解决了中国学期制与国外学期制错位的问题，有利于促进学校进行国际间的交流与合作。

在新形势下，山西大学构建了有利于推动研究性教学、培养学生创新能力的现代教学管理制度和弹性灵活的教学运行机制。构建了教师教学激励机制，尊重教师的个性风格与独创精神，保障教师的教学自主权，鼓励教师编著与锤炼精品教材和研制CAI课件，设立了教学研究与改革基金，资助教学研究改革试验项目，完善教学成果奖励制度，充分激发教师的教学积极性和创造性，使教师主导与学生主体在研究性教学中真正融为一体，推动了研究性教学的实施。

2 优化课程体系和课程内容，促进人才培养模式转变

学制改革对传统的课程设置提出了严峻的挑战.它必然要求建立一种与之相配套的新的课程体系。可以说，学期制改革的关键不在于课时或课程的增加和减少，而在于课程体系是否有利于学生探究性学习和教师研究性教学的开展，改革的着眼点应放在优化课程体系上。改革电子信息专业课程设置，造就高层次的、新型的电子信息专业人才，使他们具有更合理的知识结构及能力特征。电子信息专业课程设置的原则是:紧紧围绕培养目标，适应本专业发展趋势，优化课程比例。注重学科自身建设，引进融合相关学科的理论和方法，同时要保持课程内容的层次结构，根据专业方向和办学侧重点的要求，合理配置公共基础课程、专业基础课程和专业方向课程，形成科学、严谨的学科体系。降低必修课比例、加大选修课比例、减少课堂讲授时数，增加学生自主学习的时间和空间，促进学生个性发展，着力培养学生创新精神和创新能力。

在课程内容上要突出“少、精、宽、新”，如通过对《信号与系统》、《数字信号处理》两门课程内容重新规划设计，以MATLAB语言为仿真工具填补信号与系统仿真建模的空白，删除两门课程间离散信号Z变换和离散系统描述内容的重复，实现课程内容的优化整合。《高频电子线路》《通信原理》及《通信系统》的课程内容也是如此，实现其优化整合，减少授课学时，提高教学质量。利用学科前沿动态、交叉学科和边缘学科的内容，拓展学生的思维和学科视野。在教学形式上基础课、科研课、专题课和讲座相结合，根据社会发展、电子和通信学科发展和学生的需求灵活调整。尤其是短学期的教学安排，不能是单一课程的堆加，而以问题或项目的形式，拓宽课程所涵盖的学科范围，引导学生探究最新学术动态，以整合性的思维方式分析和解决实际问题。

3 注重实践性和综合性，培养学生综合运用知识能力和创新思维

强化实践教学环节，推进实验内容和实验模式改革和创新，加强实验、实习、课程设计、社会实践、毕业论文等实践教学，加大综合性、研究性实验力度。加强教学与电子信息实践活动的紧密结合，培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力。

改变按单门课程设置、以验证性实验为主的保姆式传统实验教学模式，实行实验室向学生开放，增设设计性、综合性、研究性实验项目，学生根据实验内容和要求，查阅文献资料，自主拟定实验方案，先假设后实验，得到实验结果，进行分析讨论，撰写实验报告。在研究性实验教学中，指导教师的基本任务是为实验提示方向，严格审查并帮助完善学生自主设计的实验方案，在实验过程中注重观察调控、释疑解难，对实验结果与报告开展分析讨论，评价实验所取得的成效，找出不足和改进意见，不断提高大学生的科学实验能力。

根据电子信息学科专业特点，探索灵活多样的课内外、校内外以及各种时间与空间相结合的技能训练、专业实习、社会调查等实践教学新模式。在重视校内各种基本技能训练的基础上，加强同电子通信企业的联系，让大学生能够从现代企业和真实社会中，获得理论联系实际的专业实习和社会调查的机会，在社会企业专业人员和教师的共同指导下，增强专业实践知识，提高专业实践能力。

在实验教学手段上，采用仿真软件、CAI课件、多媒体、因特网等先进手段辅助实验教学，利用多媒体技术，把实验原理、方法等清晰地展现在学生面前，形象、直观易被学生接受和理解，从而激发了他们对实验课的兴趣，提高学生的实验技能，拓宽学生的视野。

4 提高主干课程的研究性，鼓励学生参与研究与创新活动

电子信息课程要求学生既要有扎实的数学和物理理论基础，又需要有较强的实践能力。学校和学院鼓励教师开设研究性课程，并给予一定的经费支持，提高主干课程的研究性。 教授给本科生上课，将他们的研究成果融入本科教学，精心培育名师、精品课程、优秀教材等标志性工程，并真正发挥这些标志性工程的示范辐射作用，带动本科教学工作向更高的水平发展。

教师在教学中针对三学期制和培养人才培养目标研究教学方法和教学内容。对于不同的课程采用的研究性教学方法不同，其具体办法和形式多种多样，如发现式教学、问题式教学、情境式教学、支架式教学、讨论式教学、合作教学、案例教学、随机访问教学等，教师们一旦掌握了现代教学理念，能够根据课程性质、教学内容和学生的特点，创造性地进行教学设计，恰当地运用必要的现代教育技术和信息资源，寻求适当的教学方式、方法来组织实施研究性课堂教学，努力提高教学质量。比如在“通信原理”课程的教学中，教师对于通信原理的研究性教学进行了设计，在教学内容上把握学科发展动态，合理安排教学内容，教学内容应既考虑到基础理论的系统性，又有新颖性和前沿性，如包含OFDM、MIMO、CDMA、空时编码技术和自适应技术均衡等新技术。另外规定“通信系统Simulink 仿真设计 ”、“ 傅里叶变换的应用”、“ OFDM、MIMO、CDMA、空时编码技术和自适应技术等新技术专题研究”等几个主题，学生根据自己的爱好选择主题或自定主题，查阅资料进行设计和总结，这项活动由：咨询与选题、查阅资料、阅读文献、制定设计方案、研究报告写作及大会报告5个环节组成。最后全班举行一次成果交流会，可以是口头汇报，实物展示或多媒体呈现等，通过此形式，激发了学生对研究性学习的热情，培养了学生自主获取知识的能力。该项活动的主要好处是，学生直接从有关期刊所发表的研究论文中学习到通信研究的最新进展；通过对论文的阅读和理解，初步认识到科学研究对学科发展的推动作用；了解到科学研究的基本过程和重要性；学习和掌握了文献查阅和检索的基本方法，培养了自主获取知识的能力；学习了如何对科学论文进行总结；通过报告，锻炼了口头表达能力。这项活动实际上是双赢的活动，既促进了学生的研究性学习，培养了学生的能力，又为教师授课补充了大量的科技文献，促进了教师的研究性教学。

学院和学校都设立了大学生科研训练计划和创新实验项目，对大学生自主科研项目给予资助，并吸收大学生做教师的科研助手，直接参与教师的课题研究，通过科研助手的锻炼，使学生有机会体验自身业务成长的过程，懂得探究学问的方法，培养初步的探索性研究能力。

5 加快教师队伍建设，提升教师研究性教学水平

教师作为知识的传递者，承担着培养复合型人才、创新型人才的神圣职责，如果没有多学科的知识，就不可能指导学生用多学科的视角去分析问题和解决问题，也就不利于彻底实现多学科融合的目的。电子信息专业的教师，要在知识结构上符合专业要求，全面掌握专业教育的课程体系与知识结构的内在联系。在引进教师时，注重吸收不同学科背景的专业人才进人教师队伍，做到学科交叉，优势互补。同时采用科研促教计划，利用联合渠道争取专业科研课题，提高教师科研水平及教学水平。

通过研究性教学理论研究、实践经验总结、经费支持、研究性教学观摩、师生共同研究实践以及团队教学等方式来提升教师研究性教学的能力和水平，使学生能够真正从研究性教学和学期制改革中获益。

教学改革是一项艰巨的任务，以上是山西大学物理电子工程学院电子信息专业近几年的改革探索和实践，虽然取得了一些成绩，但还需要继续不断的积极探索和实践以及各方面的支持和配合，为培养信息时代高层次的电子信息创新人才做出更大贡献。

[1]刘赞英等.国外大学研究性教学经验及其启示.河北科技大学学报[J]. 2007（3）.

[2]行龙.引入研究性教学理念 着力提高教学质量.中国大学教学[J]. 2007（10）.

[3]陈建平等.从工科基础课程的特点出发开展研究性教学.中国大学教学[J]. 2008（5）.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.22.143

张丽红（1968-），河北省赵县人，山西大学物理电子工程学院电子信息研究室主任，副教授，硕士生导师，主要从事智能信息处理、图像处理等研究。