以协同创新形式与理念提升教学水平

2012-03-31汪小燕左冬红

电气电子教学学报 2012年6期

张林，汪小燕，罗杰，王莹，左冬红

(华中科技大学电子与信息工程系，湖北武汉 430074)

0 引言

协同创新，就是围绕创新目标，多主体、多因素共同协助、相互补充和配合协作的创新行为。当代创新模式已突破传统的线性和链式模式，呈现出非线性、多角色、网络化和开放性的特征，并逐步演变为以多元主体协同互动为基础的协同创新模式［1］。

协同创新是一种理念，对高等教育的发展影响是全面的和深远的［2］。积极推进协同创新，需要更新现有的办学理念和思路，突出“创新”在办学理念中的重要位置，强调“协同”作为办学思路的重要方面，将各种资源转化为学校人才培养的优势，转化为提高教育质量的催化剂［3］。

电子技术类课程包括“模拟电子技术”、“数字电路与逻辑设计”、“微机原理”和“通信电子线路”等课程以及相关的实验课程。该类课程是电气信息学科重要的核心基础课，具有明显的技术性特征，与行业科技发展紧密相关。引入协同创新的理念和模式，对提高该类课程的教学质量有积极的促进作用。

就教学改革的协同创新而言，协同是指相关课程教学活动中各要素之间的协同，如课程与课程、理论与实践、教师与学生、学生与学生、课内与课外及校内与校外等要素之间的协调和协作，推动教学质量整体提高。创新具有两方面含义:一是教学模式、方法和手段的创新;二是学生创新能力与创新素质的培养。

1 知识的协同

以协同创新理念为指导，消除各个课程之间的壁垒，理顺关系，使学生的知识构成不再是单一和割裂的，而是连通综合的，为系统的设计建立很好的知识架构。可以采用如下的具体措施。

1)对课程实行聚类管理，专人负责课程群的建设、改革和发展。在制度上保证教学过程中知识的协同。

2)将“模拟电子技术和数字电路”与“逻辑设计”两门课程融汇成“电子技术Ⅰ”和“电子技术Ⅱ”两门课程。“电子技术Ⅰ”主要涉及逻辑问题的解决，将原“数字电路”中基本逻辑电路实现原理与原“模拟电路”内容合在“电子技术Ⅱ”中。

3)在硬件课设的实践教学环节中，设计项目不再是针对某一门课程的课程设计，而是尽量覆盖学生前期所学各类课程的相关知识，甚至涉及需要通过自学才能获得的专业最新相关知识，实现课内与课外、基础理论与相关应用知识的有效协同。

知识的协同促进了学生知识的融会贯通能力和综合应用能力的提高。

2 理论与实践的协同

电子技术课程群的工程实践属性突出，课程最终的教学目标落实在工程应用上。虽然课程群中各课程实践环节早已采用独立设课的方式进行教学，并已成为我们的传统优势。但是，距当今社会要求仍有不小差距。为此，在教学改革中仍需重点加强实践环节的教学，以使学生的理论与实践协同发展。可以采用如下具体措施。

1)设立实验教师岗，给予相应的待遇。上岗的教师均来自承担相关理论课的教师。岗位职责要求在岗教师除原来的理论课外，必须负责实践环节的课程教学建设，从而为理论与实践的协同提供了师资保障，为实践环节提高了高水平的师资。

2)调整实验课内容，在保证课程基本培养目标前提下，增加具有实际应用背景的、开放性实验项目，使理论与实际应用紧密结合。如基于FPGA的频谱分析仪、超声测距系统、多路无线温度检测装置和寻光机器人等。

3)鼓励学生依据自己的知识背景，自拟实验项目，经指导教师同意后可作为开放性实验项目实施。这种措施鼓励学生的自主创新意识与主动实践行为，可为周边学生起到良好示范作用。

4)理论教学中，调整作业训练目标，增加对实际问题的思考，增强实践意识。这些作业多为主观性和设计型作业任务，没有现成统一的标准答案。

5)尝试实验课与理论课合并教学。根据教学需要和知识点的分布，将实验安排在理论教学过程当中。实验和理论互为牵引，可以由实验遗留的问题引出新的理论课知识点，理论与实践能够很好地协同。当然，这种教学方式需要由同一位教师完成理论和实验的授课。

通过理论与实践的协同，可以显著提高学生理论联系实际的能力和工程实践能力。

3 学校与企业的协同

我校电信系和多个国际知名半导体公司建立了合作关系，包括 TI，Freescale，Xilinx，Altera，Atmel，Cypress，Microchip和ADI等公司。与这些知名企业的合作，可以促进了教学水平的提升。合作方式主要表现在以下几方面。

1)共建联合实验室，引入了先进的嵌入式芯片或系统设备，为学生实验教学、硬件课设、毕业设计和二课研究等提供了强有力的硬件环境支撑，也为开放性、综合性、创新性实验项目的开展提供了技术保障。

2)由于合作企业都是相关领域的国际主流知名企业，他们通常设有独立的大学教育计划支持部门，重视对于大学教学的支持与投入，与国外众多一流高校的合作密切，技术先进，思想领先，甚至开设了相关的国际化公开课程。他们可以面向我们的需求进行有针对性的资料提供、技术培训和问题解决等工作，可以按照我们的需要进行实验平台开发与定制研究。国际著名半导体器件公司所提供的技术平台与相关器件，贴合行业最新发展水平，学生可以在短时间内熟悉与应用，这种训练方式与实际行业要求十分贴近。

同时，由他们所提供的面向国际学子的专业竞赛也为我们的学生学习和实践提供了优越的竞争平台与展示空间。这些竞赛包括:由TI公司资助，在硬件课设环节引入电信系“TI杯”竞赛;由Xilinx公司资助，在“电子线路设计与测试”课程中进行华中科大“Xilinx校园杯”竞赛;由风标公司资助，在硬件课设环节进行“风标Protue杯”Microchip单片机设计大赛;由 ADI公司资助，在硬件课设环节进行“ADI杯”设计大赛等。

3)校企的协同，能及时了解行业发展的新技术和新动向，促进符合时代要求的课程教材建设。

4 课内与课外的协同

为了给学生腾出更多的自主学习、主动思考、主动实践的时间和空间，国内高校都普遍压缩了课内计划学时。在此背景下，如何引导学生充分利用课外时间自主学习和主动实践，是新形势下教学改革需要考虑的重要问题，特别是实践环节如何做好课内课外的协同，更加需要精心设计。此处重点考虑实践环节的课内课外协同，可以采用如下方法。

1)在实验项目设计上，立足于基本培养目标，项目的选题既覆盖学生前期所学知识，使项目对学生具有一定的亲和度;同时应预留足够的拓展空间，跟上行业技术发展水平。

2)提供开放性实验项目，允许学生自拟题目，在得到教师认可的情况下自主确定实验项目。

3)实验室实行开放管理，除正常计划内实验课时间外，均向学生开放。

5 课程设计和大赛协同

将电子设计大赛的课题与培训方式引入课程设计的课内教学环节，课赛结合，以赛促课，实现电子设计大赛与课程设计教学实践环节的有机结合。

电子设计大赛是以问题和项目驱动的综合性实践教学活动，学生自主选择赛题，提出设计方案，综合所学理论知识，或迅速查找并学习相应知识，解决竞赛作品设计实现过程中所遇到的问题。在规定的时间内，完成从拿到竞赛试题到最后完成作品并写出报告的所有任务。这为参赛学生创造了针对特定工作目标，在一定时间和成本压力下，团结协作完成任务的准职业实战工作环境。对学生的理论联系实际能力、实践动手能力、软硬件综合应用能力和文档书写能力都是一个很好的培养和锻炼。同时对学生的职业竞争意识和在一定压力下分析问题解决问题的职业品质意志也是一个很好的训练和考验。