本科教学中实践课程的变革趋势浅探
——以上海理工大学电子信息工程专业为例
2010-04-12夏春蕾
夏春蕾
(上海理工大学 光电及计算机学院,上海 200093)
本科教学中实践课程的变革趋势浅探
——以上海理工大学电子信息工程专业为例
夏春蕾
(上海理工大学 光电及计算机学院,上海 200093)
为了探讨本科教学中实践课程的变革趋势和重点,以上海理工大学电子信息工程为例,分析实践课程的类型,统计其在本科教学计划中的比例及分布情况,并研究实践课程在本科教学中渐渐凸现出来的主体作用。通过对国内外各高校同类专业方向的实践课程开设情况及效果的综合比较,提出实践课程变革的三大重要趋势:角色由辅助向主体的转变、选题与内容由经典向流行的转变、教学与考核方式由单一向灵活的转变。
实践类课程;本科教学;电子信息工程
前 言
在传统教学体系中,实践教学一直作为理论教学的辅助角色出现,但在重视能力胜过成绩的今天,学生的实际应用能力等综合素质越来越被看重,实践课程在教学中的价值也就越加凸现,正渐渐转变为与理论教学不相上下的主体教学内容之一。本文以上海理工大学电子信息工程专业近五年教学计划为主要依据,分析本科教育中实践类课程的类型、占比、分布情况及其重要作用,提出实践类课程在角色、选题、内容设置及教学方式等方面的变革趋向及重点。
一、本科教学中实践课程的主要类型及分布情况
本科教学中实践环节历来是不可或缺的内容之一。根据其在教学计划中出现的形式不同可分为两大类:一类是与理论教学共用课时,不单独计学分,可称之为学时类实践环节。其内容多针对课堂教学的具体知识点而设置,时间安排亦根据课堂教学节奏穿插其间。如课程实验或上机练习均属于这一类。另一类则是单列的、单独计学分的,可将它们称为学分类或单列实践环节。根据内容和形式不同一般有系列实验、课程设计、实习及毕业设计等形式。
实践课程在本科教学中占据了相当大的比例。对学时类和学分类实践课分别统计他们在近五年课程总学时和课程总学分中的平均占比情况。结果显示单列实践环节占总学分的比例均达到22.7%以上,足以与专业基础理论课的26.3%和专业技术理论课程的17.1%相当。而且这个比例还不包括学时类实践环节。为了分析实践类课程在本科教学中的分布情况,对通识教育、专业基础和专业技术课程中两类实践课的学时和学分比例进行了分别统计。考虑到毕业设计具有总结性考核性质,在此未计算毕业设计的学时及学分。统计表明通识类课程中实践环节比例相对较低。实验及上机仅占总学时的10.53%,单列实践比例仅为7.02%。这类课程多以培养人文素质和自然科学修养为目的,其性质特点决定了实践比例无需太多。专业基础和专业技术课程中学时类实践比例各为21.02%和24.47%,均为通识类的两倍以上;而单列实践占据比例则分别达到了17.3% 和20.64%,分别为通识类的两倍和三倍。数据反映出实践课在专业知识教学中有更为突出的重要性。专业基础与专业技术课是本科教学的主体内容,专业技术的熟练掌握、综合应用能力及创新能力的培养,都有赖于实践训练。实践课程也必然成为本科教学中一个不可替代的重要角色。
统计还显示近些年来本科教学中实践课程占有比例呈现出上升趋势。以单列类实践为例,其占比已从2003年的19.3%上升到2007年的23.9%,反映出实践课程近来越来越受到教育部门的关注,我校电子信息工程专业的实践比例还计划渐增至三分之一以上。
二、实践课程在本科教学中的重要作用
实践类课程之所以越来越受重视,源于它在本科教学中的难以取代的位置。实践课程能够补充理论教学无法教授的知识,能够给予学生理论课堂上得不到的经验和锻炼机会。综合说来,其重要作用主要体现在以下三个方面:
贯通课堂教学与实际应用的桥梁。现代辅助工具使课堂知识更加生动,但理论教学还是以教师讲述学生听课为主要形式,且大部分内容依然是以一种高度概括而抽象的形式呈现出来。实践教学则多取材与真实的元器件或仪器设备,将课堂知识具体化、实物化。它可以是对理论教学的验证性实验,或是综合型设计或为需要一些课外知识的拓展应用型题材。不管何种形式的实践都能帮助学生更真实地理解知识,将所学与所用联系起来。几乎所有高校都设有实习也正是因为实践课所特有的这一桥梁作用。
联系知识掌握及能力综合的纽带。多数实践课内容都取材自实际应用,属于综合应用型或设计型选题,需要融会贯通不同课程知识加以灵活运用。如我校电子信息工程的一门系列实验内容为混合信号分析,要求同学完成对信号的采集、预处理、频谱分析及重构等。该选题涉及到传感器技术、数字信号处理、DSP原理与设计等相关课程,是典型的涵盖多个知识点的综合运用型选题。此外,实践课程可以设计为要求多人合作完成的系统型小项目,让学生组成团队,分块负责,既需自己动脑动手又需与人协作。促使学生全面思考、周密分析、系统协调及相互合作。
衔接前修课程与后继知识的过渡。合理安排实践课内容,在对前修课程进行总结应用的同时,也能对后继教学的相关知识点加以引导。以我校测控装置结构课程设计为例,其主题是设计一个光电机械式鼠标信息传递系统,既涵盖了已学的如摩擦传动、弹性元件等教学内容,还涉及了将学到的光电转换等知识。学生需要运用已学理论实现机械量的获取、转换和传递,还要自学部分内容实现机械量至电量的转换和计数。此时,课程设计既是对之前课程的总结和应用,也是对后面课程传感器技术的积极引导。
三、实践课程变革的三大趋势
科技发展日新月异,社会竞争也越来越激烈,对大学生而言,一张优良的成绩单并不比一张专项技能培训证书更有优势。各类培训证书的流行也说明了社会对人才需求的转变。这必然促使与能力培养息息相关的实践课程产生变革。
角色由辅助向主体的转变。当今社会对人才的要求更多地表现在对其综合应用能力、创新能力及团队合作精神等方面,甚至超过对其知识储备的要求。这促使实践类课程在本科教学中的角色转化,渐渐从辅助转变为与理论教学同样地位的主体角色。实践在本科教学中的占比呈现上升趋势也证明了这一趋势。实践教学内容也不再仅仅针对课堂教学知识点而安排,其目也不再仅限与使知识更为直观化和便于理解,它更多地倾向于成为一种对理论课的合理补充甚至稍作拓展的独立性越来越强的教学形式,其目标也更侧重于对学生动手能力、分析解决问题的能力、以及与他人协作能力的培养。
选题由经典向流行的转变。今天知识更新越来越快,实践课程选题也必须与时俱进。在结合专业知识的基础上兼顾时代潮流,根据科技进展适时调整实践教学内容,选择当前流行的新颖实例作为对象,给学生提供接触新知识、尝试新方法和使用新工具新手段的机会。这一方面能获得学生对课程的认可,保证学生对课程的参与热情从而确保教学质量;另一方面也促进了课程本身的发展,使其跟上时代要求。我校测控装置结构课程设计内容从弹性压力表改为光电机械式鼠标信息传递系统设计后,学生的兴趣大大提高,完成设计的积极性和主动性有明显增强。很多设计报告中都反映出他们对课程的喜爱和为之付出的自觉努力。
教学与考核方式由单一向灵活的转变。自主学习能力、心理承受能力和团队协作精神都是反映个人综合素质的重要方面。实践课程能力训练的的同时,通过问题的巧妙设置促使学生意识到知识的不完善,并主动对欠缺之处进行补充,这也是对自主学习能力的培养。设置恰当的内容,布置任务时保留足够的思索空间、采取更机动灵活的考核办法和教学形式,取消正确答案的唯一性限制甚至允许不成功结果出现,这些都有利于促进自主学习。比如以分组讨论代替教师授课,以面向全班级进行结题报告和答辩的考核形式代替考试,如此团队协作精神能得到充分发展,心理承受能力也能得到锻炼。集体考核形式更可以活跃班级讨论气氛,提高学生的参与积极性和主动性。这种教学考核方式在不少欧美大学中被采用并收到了良好效果。笔者在课程设计中也尝试过这种考核方式并得到了学生的积极响应。
四、结 论
本文以电子信息工程专业为例,分析了实践课程的类型、比例和分布情况,归纳出其在本科教学的重要作用和特殊地位。提出实践课程变革的三大重要趋势:角色由辅助向主体的转变、选题与内容由经典向流行的转变、教学与考核方式由单一向灵活的转变等。
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A Brief Analysis on the Reform Trend of Practice Courses in Undergraduate Education
Xia Chun-lei
(School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093)
For discussion of reform direction and key points of practice courses in undergraduate education, the Electronic and Information Engineering Program of university of Shanghai for Science and Technology is taken as an example, statistics are made on the type, ratio and distribution of practice courses in undergraduate education to point out its showing leading position in recent years. And comprehensive comparison of the establishment and effect of practice courses of the like majors in both domestic and overseas universities indicates three main renovation trends of practice courses such as: the role is changing from supporting to leading, topics are tranforming from classical to popular, and the teaching and test form is turning from no choice to agility.
Practice Courses;Undergraduate Education;Electronic Information Engineering