以实践和创新为导向的电子信息专业教学改革探索

张丽红

【摘 要】电子信息技术的迅猛发展对电子信息类人才的培养提出了更高的要求，如何培养新技术形势下适应当今信息社会的应用型创新人才是高校面临的问题。结合电子信息科学与技术专业特点，以新技术为背景，通过调整教学计划、设置创新课程、加强设计性实验和创新性实验等环节，着力培养学生实践创新能力，以培养新技术形势下适应当今信息社会的应用型电子信息创新人才。

【关键词】电子信息专业；教学改革；创新；实践

随着电子信息技术日新月异的发展，物联网技术、三网融合、4G通信技术等电子信息新技术发展迅速，社会需要更多的具有创新精神和创新能力与时俱进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、创新能力及实践能力，是时代发展与社会进步对人才培养提出的新的要求。以电子信息新技术为背景，把着力点放在培养学生的创新精神与实践能力上，是提升电子信息本科教学质量的一个重要突破口。

我校的电子信息科学与技术专业于2001年开始招生，经过十余年的发展，专业建设和人才培养取得了可喜的成果。但与其他重点院校及国外名校相比较，还存在诸多不足，包括以下几方面：

1）创新实践环节相对薄弱，学生的综合应用能力不强。

全国大学生电子设计竞赛中，很多学生存在如下共同缺陷：（1）知识面不够宽，综合运用知识能力不强。学生选定一个项目后，对方案比较、论证也不够充分，往往对参考电路生搬硬套，不会采用先进的简便电路。另外，综合运用知识分析问题的能力不强。（2）实验技能不强 一些同学不会正确设计实验数据表格，不会通过实验数据正确分析、总结、归纳、解决问题。在安装焊接过程中，操作不熟练，电路布局不规范，电路调试与故障查找、排除等方面的能力不强，这也反映了实验课内容验证性多而设计性、综合性实践少，学生的设计能力和综合能力未能得到应有的开发和提高。（3）新器件、新技术应用能力较差 有一些竞赛题若能采用新技术、新器件，如CPLD/FPGA实现某些电子系统设计，不仅电路简单、省工、省时，性能指标也优于传统电路。参赛学生这方面的知识和能力与全国大学生电子设计竞赛的要求尚有一定的差距。这也反映了在教学中过分强调理论知识的系统性传授，而对学生实践能力和综合素质培养重视不够。

2）课程结构设置不合理，影响到人才的培养质量。

一是，课程结构不合理，学生知识结构单一。学科及专业的划分过细，致使学生知识面不宽，视野狭窄，思路不够开阔。二是，专业基础课中没有电子信息概论课程，这些课程能够提升学生对本专业的兴趣，使他们为自己的就业及职业早做规划。三是，专业课程界限划分过严，自设围墙，使那些创业创新类课程缺乏，造成学科知识面狭窄，影响了学生综合素质、专业素质能力的形成。四是，基础课用时多，应用课程、实践课程设置不够合理，缺少培养学生专业素质和综合素质的实践课和活动课。

3）注重知识的传授，忽视了学生创新能力的培养和个性的发展。

我校的电子信息专业由无线电物理专业演变而来，前些年本科生被授予的是理学学士学位。在授课时注重知识的传授，理论传授较多，忽视了学生的创新能力培养。创新精神与创新能力、求知精神与学习能力，求实精神与理论联系实际的能力是现代人才素质的核心。因此，必须加强专业学生创新精神与创新能力的培养。

4）课程内容和实验内容没有及时更新，不能适应电子信息新技术对人才的要求。

如今电子信息技术发展日新月异，物联网技术、智能信息处理、三网融合、4G通信技术、智能传感器等电子信息新技术发展迅速，社会需要更多的具有创新精神和创新能力与时俱进的电子信息应用型人才。因此需要我们重新调整培养计划，在培养计划中新增反映新技术应用的课程和实验，也需要该专业的全体教师下大力气，修改理论教学大纲和实验大纲，将最新的信息技术在课程教学中充分体现。

针对以上情况，主要在以下几方面进行了改革：

1）以新技术贯穿教学体系，建立阶段式电子信息实践和创新协同发展人才培养体系。

在电子信息专业课程结构上，优化课程结构和内容，将现代电子信息新技术贯穿始终，以重点培养学生实践动手和创新能力为主要目的，把四年制本科生分为两个阶段进行应用创新型人才培养，在课程的设置上也根据各阶段的培养目标进行整合与优化。

第一阶段，夯实基础，拓宽知识，培养创新思维。

大学一、二年级为夯实基础、拓宽知识的第一阶段。主要通过学科基础、专业基础课程平台进行基础教育。根据电子信息学科的特色和知识结构，在教学内容上不仅有系统深入的电子信息科学知识和较系统全面的计算机、网络、通信、电子方面的知识；而且更要有反映现代最新电子信息科技发展的动态，具有科学性、前瞻性和实用性的知识，以及其他学科的基础知识。这样，不仅使学生具备扎实的基础理论知识、坚实宽广的专业基础知识，而且也具备较广的人文、社会、经济和管理等方面的知识。在一年级开设了电子工艺课程、电子信息技术概论及新生研讨课，电子工艺实验使学生了解和掌握了电子产品技术流程和最新元器件，培养了学生动手及实践能力，电子信息技术概论及新生研讨课使了解了专业基础知识和前言技术，采用讨论式教学，培养其创新思维，以问题启发学生认知电信学科，了解当代新技术，增加学生对本学科的兴趣。二年级强化专业课程综合性实验、课程设计，加大计算机电路设计、仿真等课程内容，鼓励学生参加校级、学院科研训练，对学生在掌握知识、实践应用、开拓视野、合作精神、批判思考、交流表达、写作技能等诸多方面进行整体的培养与训练。

尽管电子技术的发展日新月异，新的器件层出不穷，但电子技术课的基础地位不能动摇。在此基础上更新教学内容，着重分析由功能单元构成的通用集成电路（如集成运放、集成功放、集成A/D， D/A转换器等）和计算机应用集成电路，同时还要引入ASIC教学内容（如：CPLD， FPGA等）。打破课程实验模式，增加系统级概念，增加设计性和研究性实验，加强学生实践能力。

第二阶段，发展个性， 追求创新，加强实践能力。

大学三四年级为发展个性、追求创新的第二阶段。主要根据学生的兴趣、个性和能力进行引导，使学生向应用研究型、应用开发型等方向分流。在电路课程设计中，教师可以为同学们介绍当今最先进的电子器件的应用、各类电路的设计方法和最新电路设计手段，开阔同学们的视野，强化同学们的工程概念，并给出多种设计制作的题目供同学们练习。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。

2）以电子设计竞赛为立足点，创建以增强学生应用创新能力为核心的实践体系。

全国大学生电子设计竞赛主要有以下几种类型：电源类、信号源类、高频无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类、控制类等。试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点。涉及到的电子信息类专业课程有：低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测量、单片机、控制技术、可编程逻辑器件、EDA、通信技术等课程[1]。题目涉及的内容是一个课程群，竞赛成绩也从一个侧面反映了这个课程群的教学水平和教学改革。

第一，强化设计性和研究性实验，增加综合型实验，鼓励设计创新型实验。

以培养学生设计能力和初步科研能力为目标，以掌握基本实验方法为主线，重组实验教学内容，构建新的实验体系，重视系统级概念。

设计性实验可包括各单元电路的设计及小系统设计。采用积木式、模块化结构，将设计的单元电路组合成小系统电路，完成应用电路系统设计。如增设单片机课程设计，在教师指导下由学生独立设计课题方案，自己编程、调试，全面独立完成各项设计内容。以中大规模集成器件为主，引入EDA方法，使学生通过设计性实验了解产品设计和制作过程，培养学生的综合应用能力以及利用现代化分析、测试手段的能力。

第二，以电子设计竞赛为立足点，以各种形式激发学生的学习及创造激情。

建立以电子设计竞赛为依托的平台，积极开展第二课堂活动，成立电子协会，涵盖专项培训、特色实验训练、电子设计资源交流平台、校级和院级电子设计竞赛以及激励机制的电子信息实践活动体系，该体系对学生创新精神和工程能力培养起促进作用。

第三，设立校内外开放性实验室，建立产学研实践基地。

为了使学生自主进行实践应用创新能力的培养，增大自主性，在实训实验室和基本专业实验室集中实践能力培养外，专门设立开放性实验室，使各类学生根据自己的方向、兴趣、时间随时进入到开放实验室进行实践能力培养。同时，建立校内、外两种形式的产学研实践基地，周期短的项目可在校内的产学研实践基地进行，周期长的项目在校外的产学研实践基地进行。这种“集中”和“自由”相结合的管理方式为不同层次学生进行各类实践能力培养提供了必要的条件。实习着力发挥了企业的技术和设施优势，使学生体验了企业实际环境和基本要求，接触实际工程，明确了自己的专业发展目标。

电子信息技术专业具有信息技术与工程应用相融合、与其它学科交叉性、技术发展快速性、应用领域广泛性等特点，电子信息专业培养的人才应该是掌握一定的基础理论知识，具有较宽的知识面，能很快掌握新技术、适应性强、上手快的应用型创新人才[2]。因此，我们将继续着力进行教学改革探索，实施素质教育，培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风，培养学生工程实践素质、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力，以培养新技术形势下适应当今信息社会的应用型创新人才。

【参考文献】

[1]赵睿.浅谈电子设计竞赛在电子信息教学改革中的作用[J].科技信息，2013（10）.

[2]唐冲.浅谈电子信息科学与技术专业的发展[J].科学导报，2014（5）.

[责任编辑：杨玉洁]