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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)22-0200-02
電子工程基礎作為電子信息類課程體系中的一門基礎性課程,隸屬于學科導論范疇。主要是通過學科發展歷史、現狀、前景的介紹,讓學生了解本專業的培養目標、課程體系和就業前景。通過專業基礎知識的學習及前沿技術講座,傳授學習方法,激發學生對本專業的熱愛,培養學習興趣,為學生日后成為合格畢業生并走向社會成為祖國的棟梁打下堅實的基礎。
一、教學目的
我校的學科導論課程安排在大一新生入學后的第一個學期,本著傳授專業知識的同時教授學習方法的原則,我們用心開展了電子工程基礎的教學工作。大一新生入學后,面臨著從緊張備戰的高中生活到輕松愉快的大學生活之間的關鍵過渡,能否做好這個過渡將會影響學生在整個大學階段甚至涉及以后的學習和工作。教師在這個過程中扮演著引導者的身份,需要在傳授專業知識的同時引領學生適應大學里的學習。而電子工程基礎作為一門引導性的基礎課程,在此過程中就顯得尤為重要了。
1.傳授專業基礎知識。據調查了解,大多數的大學新生在步入大學校門的時候對于自己所選報的專業都是知之甚少。電子工程基礎作為電子信息類學科導論,最重要的任務就是要向本專業的學生傳授專業基礎知識,讓學生知道這個專業有什么、大家可以學什么、將來能夠做什么以及大家應該怎樣學。
2.培養學生專業興趣。美國的心理學家布魯納曾說:興趣是認知事物和探究知識的心理傾向,是求知的先導。興趣能夠激發學習的動力,引領學生在自己的專業領域里馳騁遨游。專業興趣能夠帶動學生對于專業知識的學習主動性,促進形成專業創新能力。尤其在電子信息這樣涉及科技最前沿的專業,更需要學習上的積極主動及研究上的自主創新。電子工程基礎為大家提供專業基礎知識和前沿技術講座,可以在很大的程度上引起學生對于這些知識的好奇心,進一步培養學生的專業興趣。
3.指導轉變學習方法。從高中階段家長老師嚴格監管的狀態到象牙塔般的大學校園里自由快樂的生活,大學新生的學習狀態自然由緊張步入輕松,相應的學習方法就需要從被動到主動的改變。主動、獨立、自主成為優秀大學生的代名詞。在大學期間,大學生除了學習專業知識以外,最重要的就是培養獨立學習獨立思考的能力。電子工程基礎作為引導性基礎課程,為教師指引學生、改變學習方法、適應大學學習環境提供了一個良好的應用平臺。
二、教學方法
在現代教育中,學生是主動學習者,教師是學習活動的組織者。出于傳授專業基礎知識、培養專業興趣、指導轉變學習方法以及充分發揮學生在學習中的主體作用的教學目的,在教學過程中我們設計了一套與傳統教學方法(教師滿堂灌,學生被動地聽)不同的教學方案。該方案采用“以課下自由學習,課堂教學為輔”的模式,分為兩大主要模塊。其中第一模塊以教師為主導,主要是向學生講授本課程涉及到的專業基礎知識和前沿技術課題,闡述專業培養目標、課程體系以及就業前景,激發學生的專業熱情,引起專業興趣與思考。第二模塊則是以學生為主導,主要是由學生通過自己對相關知識的理解,在自由組合的學習小組內討論確定最感興趣的課題,并圍繞課題搜集整理相關資料,最終以PPT形式向同學和老師宣講。為了檢驗學生自主學習的效果,每個小組的宣講都由老師和同學提問與評分。最終的考核成績由平時課堂表現、PPT宣講評分以及期末小論文按照一定比例組成。
三、教學效果
在實施上述教學方法的過程中,我們曾經擔心是否能夠收到良好的教學效果,特別是第二模塊的教學,對于剛剛邁入大學校門,幾乎沒有一點專業知識的大一新生來說,非常具有挑戰性。為此,在學期期末,我們設計了問卷調查,考察了同學們對課程教授內容以及本專業的了解程度,搜集了大家對于該課程的教學意見和建議。結果發現,盡管前期專業基礎知識的講授所占課時并不多,但教學內容涵蓋了學科發展歷史、現狀和前景的方方面面,對于學生后期確定課題、搜集整理相關資料和制作PPT并進行宣講都產生了重要影響。表1列出了同學們的部分宣講題目。
表1中的題目充分體現出了學生對本專業的熱情。實際上,第二模塊的教學,特別是宣講題目的確定、相關資料的搜集整理及PPT制作宣講過程,使同學們對所感興趣的問題加深了了解,鍛煉了同學們主動提出問題、分析問題、思考問題并解決問題的能力,培養了他們的團隊合作精神,同時提高了同學們的文字組織能力和演講水平。通過導論課程的教學和實踐,我們發現只要教師教給了他們正確的方法、明確了具體的任務,給他們充分的信任和自由,大多數學生都會取得令人滿意的成績。多數學生對課程持滿意甚至非常滿意的態度,并建議這種教學模式繼續下去且提出了切實可行的意見和建議。
這次教學方案的實施效果總體上是比較好的,但仍舊存在著一些不足之處。面向大一新生所教授的課程以理論知識為主,學生在課堂上介紹的內容以當前的先進技術為重點,這樣容易造成“理論囊括專業”的印象,對此,有很多學生建議在課程中加入動手實踐操作的環節。另外一個值得注意的問題是,雖然我們盡最大努力向學生傳授知識,進行課業介紹,但是鑒于教師的身份,我們并不能完全做到以學生的視角思考問題。因此,有不少學生建議在課程中加入學長的親身經驗講解,以便為大學階段以后的學習生活做出更切合實際的規劃。針對學生提出來的問題和建議,我們將會在日后的教學過程中慎重考慮,完善教學方案,并落實在教學過程中。在提升教學效果的同時做到“一切為了學生,為了一切學生,為了學生的一切”。
參考文獻:
[1]萬方杰,孫紅勝,胡君杰.“電子線路”導論[J].中國電子教育學會高教分會2012年論文集,2012.
[2]任艷.《計算機導論》課程教學研究[J].大陸橋視野(下半月),2011,(2).
磁電子方向課程群的構建
針對上述問題,通過這幾年廣泛深入地調查、分析和研究,我們明確了電子信息科學與技術的發展方向;明確了地方經濟發展規劃方向,特別是電子行業的主流方向;明確了湖北省對電子技術人才的需求;了解了湖北省各高校特點和專業設置現狀。結合我校特點與我院師資優勢,我們逐漸探索出一條適合我院電子信息科學與技術特色專業建設的路子,逐步形成了以磁電子器件應用和磁電子信號處理為專業發展方向,以數理類、磁電子技術類和信息處理類為主要課程體系,以磁電子器件應用實驗室、磁電子信息處理實驗室、EDA與嵌入式系統實驗室的建設為支撐,以校外實習和創新基地為補充的一個本專業人才培養體系。
1磁電子技術微電子材料與器件是二十世紀人類最偉大的創造之一,但是沒有利用電子自旋特性。隨著科學技術的發展,半導體組件的尺寸縮小到納米級后,許多原有宏觀特性將喪失,必須采用電子的自旋特性來解決半導體的尺寸效應問題。自旋電子學正是在這樣的背景產生的。自旋電子學是一門以研究納米尺度范圍內電子的自旋特性為主要內容的一門交叉學科。自旋電子學,亦稱磁電子學,它是磁學與微電子學相結合的產物。采用磁電子材料制造全新的或者高性能的器件,與傳統半導體器件相比,具有大幅度降低能量消耗、增加集成密度和提高數據處理速度等優點。磁電子器件廣泛應用于磁場感應、高速信號耦合和數據存貯等領域。磁電子材料及器件是目前國際學術界的一個熱門研究領域。根據巨磁阻(GMR)效應[4-5]和自旋隧道(MTJ)效應[6]制成的各類先進磁敏器件迅速走向商品化。磁電子器件包括磁性傳感器、磁性隔離耦合器和磁性存儲器的市場前景巨大,未來年銷售額估計將高達1000億美元[7]。在2008年11月湖北召開的第十三屆全國磁學和磁性材料會議上,磁電子材料和器件的研究被認為是事關中國能否趕上世界第四次科技發展浪潮的一個關鍵。目前,由東方微磁公司在湖北宜昌投資興建的磁電產業園第一條磁電子芯片生產線已經建成,預計在未來幾年,對具有磁電子技術背景的畢業生的需求呈上升趨勢。
2磁電子方向課程設置磁電子方向課程群由微電子電路基礎、固體物理導論、磁電子學與傳感器與檢測技術等四門課程組成。該方向培養的總目標是夯實專業基礎,加強實驗技能,強化工程意識,拓寬專業口徑,突出磁電子應用特色。
(一)理論教學環節
微電子技術課程:包括系統電路設計、器件物理、工藝技術、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術,其教學內容非常豐富,并要求學生有良好的數學、物理、材料等學科基礎。教學目的是給學生打好基礎,為后續課程提供基本知識。本課程課堂教學主要做法為:(1)突出基本概念、注重器件原理和模型。簡化復雜的數學推導和理論分析,強調對基本原理和規律的理解和掌握。(2)以應用能力培養為導向,強調實用性和簡明性。在講清模型的簡化條件和物理意義的基礎上,重點介紹模型的應用方法和技巧。固體物理導論主要教學內容是從晶體結構、晶格振動和電子運動的理論出發,通過引入各種元激發的模型、概念,為學生系統介紹了固體的熱學性質、光學性質、電學性質、磁學性質及力學性質。是磁電子學的先修課程。磁電子學課程:根據我校本專業的發展方向和培養目標,所確定的主要教學內容包括磁電子學的基本概念、巨磁電阻(GMR)效應、自旋隧道(MTJ)效應、和磁電子學的應用等。由于學生相關物理基礎相對薄弱,講授本課程的主要做法是:(1)加強巨磁電阻(GMR)效應與隧道巨磁電阻內容的講述,簡要介紹典型的巨磁電阻傳感器的工作原理。(2)磁電子學的應用是本課程的講授重點,講授內容包括磁電傳感的應用、磁記錄讀出磁頭、磁電阻隨機存取存儲器、自旋晶體管和量子計算機等,以培養應用能力為主要目標。傳感器與檢測技術課程:該課程在教學內容的選取上,以“必需、夠用”為度,舍棄繁雜的理論分析,突出基礎理論知識和實際操作技能。同時,注重吸收傳感器與檢測技術領域的新知識、新技術,并將磁電傳感器單獨設置為項目,便于教師根據科研項目的實際情況選擇教授。
(二)實驗教學環節
表1中給出了該專業方向所開設的實驗情況,這些實驗項目有許多來源于教師的科研課題,主要以設計性、綜合性和研究性實驗為主,鼓勵學生自己設計、自己動手制作和開發研究,同時還鼓勵學生積極參與導師的科研工作和科技創新大賽,指導學生撰寫和發表研究論文。該實驗教學環節體現了教學與科研的有機結合,不僅有利于師資水平的提高、教學內容的更新、傳統專業的改造以及新專業的增建,更有利于新學科、交叉學科的形成與發展。
課程建設效果
1優化了課程體系,提高了教學質量在規定專業方向磁電子課程群后,學院組成了課程建設小組,加強了對專業方向課程群的建設與改革,提高了課程群的教學質量。同時學生對培養目標、就業方向更明確,有效的提高了學習的積極性和主動性,教學質量得到明顯提高。
2加強了學生的專業基礎,優化了學生的知識結構構建專業方向課程群后,學生對所學專業課程之間的關系比較清楚,學習時目標明確,能很好的處理各門課程學習的關系,能注重基礎、抓住重點,學深學透。同時對其它相關基礎課程如電路分析、電子技術基礎能下功夫學好。在專業課程的學習中,學生能有的放矢地加強自己專業基礎的學習和工程技術能力的訓練,學生的知識結構得到了優化,工程應用能力得到了提高。
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)08-0132-02
一、導言
通過推進專業合作與加強學術交流的方式來加快我國電子信息領域的發展成為了越來越多專業人士的共識。英語作為出國留學、國際學術會議、跨國行業合作、互聯網交互等學習交流活動中的核心語言,其在開拓專業視野、增強交流能力、創新技術理念、傳播研究成果等方面扮演著重要角色。電子類專業英語從語言表現來講具有很強的學術性和獨立性。為此,高校電子信息類專業開設專業英語課程。課程目的是為了實現新型技術人才需要的電子信息專業聽、說、讀、寫全方位的英語理解以及思考和表達能力[1]。課程主體內容包括介紹電子信息專業相關英語術語及表述,科技英語文體的正式表達,專業英文文獻閱讀和翻譯,培養學生將自身專業觀點或研究成果用外文形式準確表達,能夠與國際同行流利無障礙地進行專業相關交流。
二、課程模式
經過多年的課程實踐,目前已經形成兩種模式:一種是以電信基礎導論為載體,通過雙語講授達到專業英語教學的目的。這種模式重在建立良好的電信英語詞匯與應用基礎,以及培養通過英語思考專業問題的能力;另一種模式主要講授科技英語語法現象和文體結構,同時結合電信專業文獻開展文獻檢索、閱讀、翻譯和寫作。這種模式重在培養學生通過英文文獻獲取和表達信息的能力,滿足后續的畢業設計和高等級科研需要[2]。
三、存在的問題
隨著時展,一些專業英語傳統教學中的問題逐漸暴露出來。因此,迫切需要對這門課程進行相應的課程改革,促進教學理念、內容、模式上的新陳代謝,從而更好地服務于新型專業人才培養要求。
(一)課程定位不夠清晰
專業英語是一門典型的“混血”課程。普通英語+電子信息+文獻讀寫的結構使得多個知識領域在此交叉。專業英語課時少,一般為32課時制。如何在有限時間內平衡好這些組成的占比,使其成為一個有機整體,既能讓學生打下良好的專業詞匯基礎,又能賦予實踐應用的能力和方法,同時形成完善的課程教學理論,一直是一個難點。
(二)學生基礎欠缺和學習興趣不夠
專業英語歸根結底是一門通過英語表述專業知識的課程,因此對學生的英語水平有著較高要求。這給部分英語基礎不佳的學生造成了很大的心理壓力和學習障礙。此外,專業英語在課程排序中較為靠后,一般設置在大三年級下學期,與大學英語結課時間存在半年的間隔,因此需要學生做好英語的溫習工作[3]。
(三)師資建設尚有不足
與許多專業課不同,專業英語的教學困難不僅存在于學生一方,也存在于教師之中。專業英語教學任務基本上由電子信息專業授課教師承擔,這些教師的主業是本專業的學術科研,絕大部分教師脫離日常英語的使用環境。科技文章的行文、科技文獻的常用風格、構詞法則、常用句型、科技語與普通英語的對比差異等都給教師的教W活動帶來了挑戰,專業閱讀課教師囿于缺乏專業外語教師所具備的語言教學功底和能力,授課效果時常不盡如人意。
(四)教學方法的不足
受限于專業英語的教學思路,課堂上普遍存在詞匯+語法+文章翻譯的模式,講課主要以教師為核心部署講授任務,風格多為“滿堂灌”式的課堂教學方式,學生處于被動接受的狀態。同時在記憶環節,教師忽略了思考和實踐過程[4]。部分資料內容陳舊,風格老套,時代感不強,這些都抑制了學生的主觀能動性,特別是不利于對學生獨立閱讀和思考應用能力的培養。
四、對策與辦法
(一)明確課程意義,調動學習主動性
要主動引導聽課受眾認識該課程的重要意義,激發他們的學習熱情。首堂課,教師要開宗明義,講清楚這門課的意義所在、價值所在。介紹要圍繞學生關心的和需要的方面進行。在當前條件下,充分地獲取和閱讀國外相關方向文獻專利等學術資料是確保研究站在一個高起點的必要條件。同時畢業設計中的英文摘要和專業論文翻譯是必選題目,與學生能否順利通過答辯密切相關。對于考研的學生,在研究生學習階段,需要通過閱讀和掌握大量國外知名大學、企業及研究機構的文獻來拓展自身的學術視野,從而創新思路,破解難題。準備就業的學生,良好的專業英語是提高自己就業競爭力的重要砝碼。從學生的角度出發,從實用性角度上提高學生的學習積極性,教學內容的合理安排和教學方法的改革是課程改革的主體,必須遵循以學生為核心,以基礎為前提,以能力為目標的原則,切實提高課程的系統性、時效性和實用性。
(二)完善教學內容,提高應用能力培養
詞匯永遠是外國語學習不能回避的第一道坎。電子信息專業英語的詞匯具有詞匯總量大、構詞復雜、派生復合詞多、生活用詞轉意的特點。在教學過程中應緊密貼合專業特點,遵循電子信息技術各部分邏輯關聯為脈絡,以構詞規律法則為主線,通過對常見詞根、前綴后綴的學習掌握,主動使用聯想記憶、形象記憶、擴展記憶等方法使學生能在較短的時間內記住所學的詞匯。翻譯和閱讀是確保學生能夠準確理解掌握外文專業信息的核心。專業英語的翻譯選材應摘取原版教材的內容,特別應該注意摘取原文應以一個專業對象或事件的完整講解說明為單位,確保學生在完整的英語語義環境下獲得專業問題的表述思路和結構方式。電子信息英語具有很強的客觀性和邏輯性,長句從句使用較多。對此,教師應該啟發、引導學生對長句進行分析處理,原則是先理出句子的層次,找出句子的謂語動詞及獨立修飾結構,再劃出定語、狀語等修飾成分,通過將長句分為幾個較短的簡單句,來加強學生對句子的理解。在翻譯中要著力培養學生的雙向思維,既了解科技文章常見術語和結構對應的中文含義,同時還要及時歸納記憶這些知識點,為文獻寫作作好語言儲備,真正實現文本材料價值的最大化挖掘利用。閱讀環節應側重實踐應用,閱讀材料應選取由路透文森、Elsevier等權威學術搜索引擎收錄的論文,原版教材片段以及進口儀器設備的英文說明書等原汁原味的外文資料來源。閱讀中要側重對學生文章結構、行文標準和寫作規范的意識培養。
(三)高度重視互聯網在專業英語教學中的應用
互聯網深刻地改變了課堂面貌和傳統教學理論與觀念。虛擬世界能夠提供新穎的教學功能,加強教學雙方的信息溝通能力,拉近心理距離,進一步優化資源配置,拓展了課堂形態。互聯網對文字、圖像、視頻等信息資源的強大集聚匯總作用為師生提供了廣闊的資料平臺。專業英語教學應特別重視培養學生自覺主動地從網絡世界中獲取資料解決問題的能力。教師可充分利用網絡教學綜合平臺的強大的信息匯總能力,將相關電子課件、課堂錄像、專業英語語料素材、教學難點討論、國外高水平公開課、相關視頻和述評等多方面內容掛在專業英語虛擬課題上,提供理論前沿及專業英語知識,給學有余力或者感興趣的學生實現自主式學習提供一個載體。這種交流和溝通,延伸了課堂教學,彌補了傳統課堂上時間與空間的限制,形成“網絡即課堂”的教學觀念。
教師依據講授的內容和教學目標等要素,利用網絡教學提供的“交互式”教學功能,在課后與學生展開深度討論。這種討論可能是即興的、頭腦風暴式的,能夠最大程度激發學生的靈感,調動其參與積極性,進而提升教學深度。同時,一些優秀的成果和發現還可以作為經驗保留傳承下來。例如,教師針對電子信息新動態、新理念、新技術,結合基本原理,拋出相應的討論問題,學生可以利用微信等方式展開討論。因為討論內容是開放的,形成了教師與學生之間、教師與教師之間、學生與學生之間的良好學術研討氛圍和習慣。這樣一種氣氛不僅拉近了師生距離,而且對塑造學生虛懷若谷、謙虛嚴謹的學術素養也有積極意義。
參考文獻:
[1]裴素萍,王東云.“電氣信息類專業英語”課程教學改革與實踐[J].外語教學與研究,2011,(2):195-198.
社會的發展與我國大眾化高等教育的不斷推進,促進了復合型工程技術本科院校的誕生與前進。在社會對人才需求種類不同的背景下,在復合型工程技術本科學校同傳統本科學校的交叉前行間,地方本科院校要把人才培養方向定在:造就具備較好技術基礎理論、兼具實踐技能,為產、管、建最前戰線做貢獻的高技能人才。《國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010-2020年)》提出,“促進高校辦出特色,建立高校分類體系,實行分類管理,建立現代職業教育體系”是未來教育改革戰略。總理強調:加速推進新時代的職業教育,其策略之一是創新職業教育模式,打通中職、專科、本科至研究生的前進管道,促成一些普通本科學校轉軌至應用技術類學校,而普通本科學校數量龐大,問題繁雜,參差不齊,決定了分流轉型改革是必然的,且地方高等學校是轉軌的重點分子,“轉型方向就是現代職業教育,社會需要大量高素質的應用技能型人才,轉型就是要改變傳統的人才培養模式,填補這個缺口”。地方院校順應社會形勢,服務地方經濟,培養高素質專業技術技能型人才是其不二的選擇。現階段高等教育體系與勞動力市場結構失衡,造成電子信息類人才的培養與用人單位的需求出現明顯錯位,使地方本科院校出現輸出的人才與社會需求的人才脫節現象。復合類工程技術本科教育究竟要造就什么樣的人才?它與其他教育有什么區別?它的人才培養目標應如何定位?它的課程體系、育人程序如何滿足其人才培育目的?怎樣評議其教育的好壞?地方性本科院校電子信息類專業人才的培養機制該如何布局呢?
一、地方本科院校電子信息類復合型
1.工程技術人才培養課程體系的構建
根據當前電子信息類工程技術技能型人才培養目標定位,地方本科院校要著重培養具有堅實的專業知識及技能基礎、系統的工程概念和工程知識、創新意識與創新能力、能將知識轉化為實踐成果的專門性技術技能人才,應在課程建設體系方面實施變革。(1)課程體系的構建應符合社會市場的需求課程建設方面應重點建設電子信息類專業核心課程體系,使學生具備扎實的專業基礎知識,通過基礎課程的教學,培養學生的興趣與愛好。學校根據學期課程安排,在相應的學期選修方向課程,有針對性地開展相關課程的建設與教學安排,增強師資隊伍建設,尤其是注重“雙師型”教師的教學任務安排。學校要強化實踐實驗課程教學,彰顯“重能力、能創新”的培養理念,增加實習實訓和集中實踐的課時比例和學分比例。為提高學生的實踐動手能力,增強學生的學習積極性與主動性,充分調動學生的興趣,重點學生的培養團隊合作與創新意識,學校可結合創新設計競賽組織,提高學生參與創新研究與創新能力培養的熱情。筆者所在學校電子信息工程專業在課程體系構建方面,先后邀請了校友、省內外相關兄弟學校、用人單位等人通過座談,征求人才培育計劃的修訂稿,就電子信息工程專業人才培育計劃前后共修訂6次之多。2015年10月31日,學校利用在本校承辦《湖南省電子信息技術研究會學術年會》的機會,請國防科技大學、湖南大學、中南大學、湘潭大學等相關兄弟院校把脈電子信息工程專業人才培養方案。(2)課程教學內容的調整、新增、刪除。教學內容調整:《智能電子系統設計》課程名改為《電子綜合設計》(主要講解經典硬件電路設計與制作)和《智能電子系統軟件設計》(主要講解針對電子系統的程序設計與編寫)兩門課程,課時由純理論64課時改為理論32+24課時、實驗32+16課時。理由:加強實踐環節,提高實踐能力。新增課程:《電磁場與電磁波》《信息論》。原因:教育部要求的專業核心課程。智能機器人方向增加了《PLC原理與應用》《機器人學》,刪除《數字圖像處理》和《電子測量技術》課程。理由:根據專業調研和已畢業學生反饋的就業市場需求。
2.注重電子信息類行業需求,密切結合地方經濟建設
學校在現有的基礎上,繼續開發校企合作項目,密切聯系地方經濟建設,注重將課程教學和實踐實訓環節移步至企業一線,加強學生的動手操作和適應社會需求的能力。為適應社會企事業單位對電子信息類專業人才的需求,學校從一開始的人才培養方案和課程設置方面予以考慮,設定相應的課程與學分。相關措施還包括邀請地方企事業單位的專家參與人才培養方案的修訂與論證,尤其是根據當前企事業單位生產、服務的需要,學校結合生產一線技術與流程建構、技術技能體系的具體要求,將企事業單位的行業內課程設置進入人才培養方案,結合當前發展的前沿與技術革新,結合學生的興趣與發展方向,選修行業內課程。
二、地方本科高校電子信息類專業復合型
1.工程技術人才培養管理改革的策略設計
筆者所在學校堅持國家需求導向、服務地方經濟的教育理念,結合地方本科高校轉型發展的要求,緊緊圍繞創新驅動發展、中國制造2025、“互聯網+”、大眾創業萬眾創新等國家重大戰略,建立有地方、行業、用人單位參與的專業綜合改革指導委員會制度,樹立教學內容與工作內容相結合、教學過程與工作過程相結合的“工學結合、知行合一”人才培養模式觀,重點進行優化人才培養方案、改革專業課程體系、加強教師教學能力建設等內容的改革。學校打造以提升學生實踐能力為導向的產教一體化機制,與培養人的育人模式相和諧,實現專業鏈與產業鏈、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程對接。學校充分挖掘學生的學習主動性,推行把學生作軸心的合作型、啟發型、參與型教學,一步一步推廣學生主動選課的空間。學校以企業技術創新課題當作人才培育的首要平臺,以行業企業的當務急需成為畢業論文選題的源泉,廣泛推進案例式教學、項目式教學。學校全面使用現代信息技術,充分推行教改,通過校校合作、校企合作聯合開發在線開放課程。學校憑借專業管理建設試驗點的改革,促進本校電子信息工程專業的辦學特點愈加有特色,期望在國內外同類學校里噴發推介力與榜樣力。具體如下:(1)學校成立“校企用”專業綜合改革委員會,全程參與人才培養方案的制定、教育、評價過程,將社會人才需求跟蹤和畢業生質量跟蹤常態化、制度化。(2)全面創新人才培養模式學校探索“以人才培養為中心,以掌握專業核心課程群知識結構為基礎,以實踐性教學為主線”的“三元”互動的人才培養方案,采用學校與行業聯合培養,教學、生產、科研三方面緊密結合的人才培養模式;構建深化學校與行業合作進行學生工程實踐鍛煉,細化實踐教學環節完成學生工程能力培養,優化科技創新環境,以此形成“三化”相連的實踐教學體系,實踐教學的學分(學時)比例大于30%。(3)大力改進教學方法手段學校強化師生雙向交流,培養學生自主學習能力和良好的學習研究習慣,開設多種形式的討論課。學校利用已有的數字化校園平臺,充分發揮現代信息技術在教育教學中的作用,促進教學效果的提升。學校積極開展學校與行業共建的“多維課堂”。學校整合課程內容、優化實踐教學內容,加強實驗實訓實習基地建設,強化現代信息技術與教學方法的融合,討論課總學時達120學時以上,形成一種以培養應用型技術技能型人才為目標的“4112”人才培養新模式。
2.采用培養與引進并舉、專職與兼職并存、教學與科研并立的方式
改革教師配置,調整教師聘任機制與評議方法,踴躍調進行業一致認可的專業能才,聘用企業出色的專技人才、高管才俊與高技才俊當專業發展的領路人、專兼職教師筆者所在學校加強學科帶頭人和專業帶頭人建設,發揮其在學科專業建設中的方向引領作用,努力建成一支符合“三并”原則的“雙師雙能型”師資隊伍,使電子信息工程專業專職教師中具有高級職稱和具有博士學位教師比例達到50%以上,具有工程背景的老師比例達到60%以上。學校聘任9~10人以上的企業高水平工程技術人員作為本專業兼職教師,每年為學生開設工程實踐類型課程,專心打造在省內學校具備些許號召力的教育團體,培育1至2個在省內電子信息工程范疇擁有較高認可度的學科領路人,3至4個取得博士學位的中青年教研核心人。
3.夯實制度設計,不斷完善校、院、教研室三級教學管理
與質量監控體系,不斷規范日常教學管理制度,形成健全的教學管理和教學質量監控筆者所在學校堅持“以學生為本、為學生服務、對學生負責”的工作理念,構建“學校督導檢查、教務處質量監控與評價中心日常檢查、學院教學檢查(教務秘書、學生輔導員)的日常檢查、學生信息員的檢查、隨機教學檢查和教學專項檢查”六位一體的教學管理和質量監控體系。4.通過政府引導與經費支持、校企實驗班、校企聯合實驗室和實驗班等方式,重點建設一批能有效培養學生工程實踐能力和創新能力的實踐教學平臺與基地筆者所在學校對專業實驗室進行整合,最大限度地優化實驗室資源配置;抓好校內電子信息工程綜合實訓平臺建設;加強校企合作,建立一批由企業主導、教師參與的校外實習、實訓基地。學校創建一種“政用校企產學研”的協同育人機制,建設開放的電子信息工程專業綜合實驗室,建設一批一流的校企人才培養平臺和實踐教學基地。
5.通過組織學生參加國際行業認證考試、學生就業拓展到
國際市場、引進海外名師授課、引進國際學術前沿課程和教材,實現教育國際化。學校努力建設并形成一種對接國標、國際專業認證的地方高校國際化專業建設范例。
6.對接地方經濟產業轉型,建立協同職業培養機制,強化職業綜合素養
當前,地方本科院校正面臨轉型期,經濟與產業結構的調整、轉型方向的變革無疑是促進產業間流轉與產業內升級的一大策略。地方本科院校應突出“地方性”特點,根據其地方性特質,密切注重地方經濟社會發展的需要,實現地方經濟發展與地方本科院校人才培養的“雙贏”機制。
三、筆者所在學校的電子信息工程專業復合型
1.工程技術人才培養機制實踐
(1)確定培養目標,構建“工學結合”“產學結合”的“4112”人才培養新模式人才培養目標的確定,學校應充分考慮國家與地方發展戰略以及區域經濟發展,充分考慮學校辦學條件與特色。學校應該走訪行業內相關企事業單位,了解社會對電子信息工程人才的專業知識、技能等的實際需求,按照普通高等院校對本科生培養“厚基礎、寬口徑”的基本要求,以培養應用型、創新型人才為目的,以學生為本,注重創新精神和實踐能力培養,促進學生德智體美勞全面協調發展。筆者所在學校以原來專業設計為根基,按照新時期電子信息工程專業教育要求,構建“工學結合”“產學結合”的“4112”人才培養模式,提高學生的專業質量和就業水平。在大學教育的前4個學期,學校進行素質教育和必需的專業基礎知識教育,第5個學期分專業方向進行專業知識教育,第6個學期開始與企業展開深度合作,第7、8個學期學生到合作企業進行頂崗實習或項目實訓。其中最后1學期的畢業論文或畢業設計對大部分學生來說,可以作為企業項目實訓的延伸。在新的人才培養模式中,學校實施“考證結合”的“雙證制”。在人才培養過程中,學校按卓越人才培養計劃的要求,做到“兩個滲透”。
2.采用培養與引進并舉、專職與兼職并存、教學與科研并立的方式,建成一支“雙師雙能型”師資隊伍
(1)加強師資隊伍培養筆者所在學校對青年教師實施“助教—導師”制度,在教研能力等方面加大培養和訓練力度,使他們盡快成熟,以促進教學質量的提高。學校支持教師攻讀學位,參加學術會議、國內訪學、外單位進修等,重視“雙師雙能型”教師的培養。(2)加大人才引進力度在完善師資隊伍學歷、職稱等梯隊結構的基礎上,筆者所在學校充分考慮專業教學團隊建設與學科團隊建設,與學校人事部門協調,引進數量充足的、高質量、高層次師資隊伍。(3)實行教學人才隊伍的校校合作與校企合作學校對一些專業核心課程或實踐性強的課程,在找不到本校合適的教師的情況下,開展校校合作與校企合作,特別是核心的實踐性教學環節,盡量做到有合作企業技術人員作為兼職教師參與。
3.打造用“多維課堂”,豐富教學模式
筆者所在學校踴躍探究電子信息工程應用類才俊的培育模式,建設實習、生產、論壇、合作、模擬等多彩別致、規模豐富、分合協調的“多維課堂”,形成豐富多彩的教學模式。(1)學術前沿的論壇課堂針對電子信息的熱點問題,《電子信息工程導論》課的一種創新形式是專題講壇,由學校教師同行業兼職教師所采取的探討式教育方略,和學子一起探究專業熱點問題。(2)真題亦真作的生產課堂“畢業式實習”課需要學校與企業的生產課題相聯系。學校要把學生帶進企業的生產基地,開展“參與型”教學模式,深入生產一線,與企業工程師一起探究現實疑問。(3)由專家評議的模擬教室“課程設計”課常使用“真題而假作”,使用“集體式評議”教模式。學校教師、行業兼職教師或專家團體對學生開展模擬評議。(4)攜手努力,協同創新《電子全面設計》課與生產目標“真題亦真作”的結合,采取“合作型”教育模式。人人參與,公共材料共用。教師與學生依據多重而全面的評議完結一個優秀預案以成就生產碩果,齊心協力成就初評預案或者正規成品,團結一致成就一套合適而簡便的設計成品并參與答疑辨析。
4.強化實踐,突出應用,創建“政用校企產學研”的協同育人機制
筆者所在學校通過高校服務地方經濟、校企聯合實驗室和實驗班等方式,創建一種“政用校企產學研”的協同育人機制,打造一流的實踐教學平臺和實踐教育系統,充分提升學生的創造技能與工程踐能。學校建設校外高質穩定的實習實訓基地,以企業的實際工程項目作為實習與實訓內容,建設省級產學研基地,以學生學習、科研、生產的全過程參與,提高學生的學習、應用、創新能力。
5.創新教學管理,完善教學質量監控,構建一套全過程、立體化的“多位一體”教學管理和質量監控體系
(1)教學計劃的安排要與新的人才培養模式相適應近年來,電子信息工程行業快速發展,電子信息工程專業領域新技術層出不窮,該專業本科教育出現學科內容膨脹快、課程門數增長快、總課時反彈快的“三快”現象,這不符合應用型人才的培養理念。所以,教學管理改革需要修改教學計劃,整合課程內容,削減課堂教學學時,以與“4112”人才培養新模式相適應。(2)提高對教育進程的管制工作學校采用“4112”人才培養新模式,學生在課堂之外的開放性學習環節大大增加,因此教管尤為重要。學校加強教管工作,有利于學校盡快找到教學的不足之處,且馬上予以修正,能規避教學的偏差。學校依據多種途徑掌握教育情勢,收集各方建言,以此推動教育工作的創新,促進教育工作取得實際成效。(3)對教育質量監控系統的改善“4112”人才培養新模式的教育質量監控系統首要改善的是對教師教育的調查與考核策略。因為,校外教學環節增多,如果教師不認真組織教學,許多實踐環節會流于形式,新人才培養目標的實現就成為一句空話。(4)建立一種符合專業特點的評價考核機制傳統的卷面考試形式已與“4112”新人才培養模式不相稱,學校需要改變單一的“一考定乾坤”和“分數定高低”的現象。根據專業特點,學校采用“ETSR”(即考試、測試、仿真和答辯)和專業認證相結合的方式,對學生的課程和實踐環節進行評測。根據學生參加各類學科競賽的獲獎成績,給予其一定的學分。筆者所在學校電子信息工程專業復合型工程技術人才綜合改革實踐證明,該培養機制是行得通的,能解決課程建設系統改革的問題,提升人才培育的質量,有利于電子信息類專業的學生在電子設計比賽上贏得優異成績。學校依據采取“4112”人才培養新模式培養學生,提升了他們的踐履能力與創新水平,促進了學校同企業的彼此認識,加強了實習基地建設,便于產學研一條龍式的實施運行,推進了雙方在產學研諸多內容上的綜合協作。該路徑有不足之處,如某些課程在具體實施時如何取舍、課時設置的量、先后怎樣設置等。它們需要在以后的教育工作中不斷改善,使該路徑日益合理、科學。
參考文獻:
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[2]郭慧,賀杰.地方本科院校電子信息類專業應用型人才培養模式探索[J].內蒙古師范大學學報,2016.29
王澤忠:各專業類教學指導委員會,作為教育部聘請并領導的專家組織,有著明確的工作任務,那就是:組織和開展本科教學領域的理論與實踐研究;就高等學校的學科專業建設、教材建設、教學實驗室建設和教學改革等工作向教育部提出咨詢意見和建議;制訂專業規范或教學質量標準;承擔有關本科教學評估以及本科專業設置的咨詢工作;組織教師培訓、學術研討和信息交流等工作;承擔教育部委托的其他任務。
在前兩屆的高等學校教學指導委員會中,電氣工程及其自動化與自動化、電子科學與技術、電子信息科學與工程、光電信息科學與工程和電子電氣基礎課程等6個教學指導分委會設在“電子信息與電氣學科教學指導委員會”下。2012年,為貫徹落實教育規劃綱要提出的要適應國家和區域經濟社會發展需要,建立動態調整機制,不斷優化學科專業結構的要求,教育部對1998年印發的普通高等學校本科專業目錄和1999年印發的專業設置規定進行了修訂,形成了新的《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》和《普通高等學校本科專業設置管理規定》。新目錄的學科門類由原來的11個增至12個;專業類由原來的73個增至92個。其中“電氣信息類”做了重新的劃分,劃分成了電氣類、電子信息類、自動化類、計算機類4個一級學科。電氣類下設電氣工程及其自動化專業。除了一級學科劃分的更細,原有的很多相近或相關專業也進行了合并或調整。如新分出的電氣類下的“電氣工程及其自動化”專業由原先的“電氣工程及其自動化、電氣工程與自動化、電氣信息工程、電力工程與管理、電氣技術教育、電機電器智能化”幾個專業合并而來。新目錄分為基本專業(352種)和特設專業(154種),并確定了62種專業為國家控制布點專業。順應新目錄的調整,在2013-2017年的新一屆高等學校教學指導委員會中,設立了“電氣類專業教學指導委員會”,旨在進一步發揮教學指導委員會和專家委員們在人才培養、教育教學改革和教學質量保障體系建設等方面的研究、咨詢、評價和指導作用,促進電氣類教育工作內涵發展,提高人才培養質量。
《中國電力教育》:新成立的電氣類專業教學指導委員會工作重點有哪些呢?
王澤忠:根據教育部的指示,高等學校教學指導委員會的主要任務是“四個著力”,即著力推動教育理念轉變,確立科學的人才培養質量觀;著力研究制定國家標準,推動建立本科人才培養質量標準體系;著力研究改革人才培養模式的重大理論和實際問題,探索人才培養新模式;著力提高教師教學能力,推動建設優秀師資隊伍。那么,新一屆的電氣類專業教學指導委員會也將圍繞這4個方面重點展開工作:
第一,將利用多種形式推動各高校樹立科學的人才培養質量觀。首先,強化以人才培養為中心的理念,把人才培養質量作為衡量辦學水平的最主要標準;其次,強化以適應社會需要為檢驗標準的理論,把社會評價作為衡量人才培養質量的重要指標;第三,強化以學生為本的理念,把一切為了學生健康成長作為教育工作的首要追求;第四,強化以學生評價為先的理念,把學生評價作為衡量教育教學質量的重要依據。
第二,將推動建立具有中國特色、世界水平的本科人才培養質量標準體系。把促進人的全面發展和適應社會需要作為衡量人才培養水平的根本標準;認真聽取相關部門、科研院所、行業企業的意見和建議;分步實施國標、行標、校標,初步形成適應大眾化階段,具有中國特色、世界水平的本科人才培養質量標準體系。
第三,積極探索科學基礎、思想品德、實踐能力和人文素養融合發展的人才培養新模式。加強專業建設研究;完善高校與有關部門、科研院所、行業企業聯合培養人才機制研究;強化實踐教學研究。
第四,推動建設一支師德高尚、業務精湛、結構合理、充滿活力的師資隊伍。加強教師教學能力發展過程中重大理論和實際問題的研究,為高質量建立教師教學發展中心提供理論支撐和實踐指導;配合教育部門組織開展本學科專業任課教師培訓,提高他們的師德水平和教學能力;積極開展教學交流研討活動,促進教師更新教育理念,改進教學方法和手段;建立專業類教學資源共享平臺。
《中國電力教育》:剛才您談到“推動建立具有中國特色、世界水平的本科人才培養質量標準體系”將是新一屆教指委的一項重點工作。據了解,2013年教指委就已著手開始制定新的《電氣類專業教學質量國家標準》,目前這個標準的編制情況如何?能否就標準中的一些核心內容做一介紹?
王澤忠:目前《電氣類專業教學質量國家標準》(草稿)的編制工作剛剛完成,《標準》起草過程中參照并吸收了之前的專業規范、學科發展戰略的精華,并在此基礎上進行了更為深入、全面細致地研究與完善。現在這一《標準》正在征求意見階段,我們將廣泛征求專家及社會各方的意見,并認真將各位專家反饋意見進行總結,進一步修改完善。2014年年底在上報教育部并經審定后,最終該標準將成為我國高校電氣類設置本科專業、指導專業建設、評價專業教學質量的依據。本標準適用的專業范圍包括電氣工程及其自動化和3個特設專業:智能電網信息工程、光源與照明、電氣工程與智能控制。
在《標準》中提出電氣類專業的培養目標:能夠從事與電氣工程有關的規劃設計、設備制造、廠網建設、系統調試、信息處理、系統運行、保護控制、狀態監測、維護檢修、環境保護、經濟管理、市場交易等領域工作,具有一定的科學研究、技術開發與組織管理能力的復合型工程科技人才。除數學、自然科學和通識教育外,該專業學生主要學習電工理論、電子技術、信息技術、控制理論、計算機技術等方面較寬廣的技術基礎知識和以電能產生、傳輸和利用為核心的相關專業知識;培養利用所學知識提煉科學和技術概念、解決工程問題和構建復雜工程系統的能力;具有良好的社會道德和職業道德、形成符合邏輯的思維方式和適應社會發展的綜合素養。畢業后,經過實踐鍛煉達到工程師的職業要求。
具體在人才培養方面,要求學生經過4年的本科學習,在業務方面:①具有人文社會科學素養、社會責任感和工程職業道德;②具有從事電氣工程專業所需數學、自然科學以及經濟和管理知識;③掌握電氣工程基礎知識和電氣類專業的基本理論知識,具有系統的工程實踐學習經歷;了解電氣類專業的前沿發展現狀和趨勢;④具備設計和實施工程實驗的能力,并能夠對實驗結果進行分析;⑤掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識;具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力,設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素;⑥掌握文獻檢索、資料查詢和運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;⑦了解與電氣類專業相關的職業和行業的生產、設計、研究與開發、環境保護和可持續發展等方面的方針、政策和法津、法規,能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響;⑧具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力;⑨對終身學習有正確認識,具有不斷學習和適應發展的能力;⑩具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。此外,對學生思想政治、德育方面以及體育方面也提出了相應的要求。
對師資隊伍提出的要求是:第一,數量和結構要求。電氣類專業的專任教師不少于10人,且專業生師比一般應不高于18:1;年齡在55歲以下的教授及40歲以下的副教授分別占教授總數和副教授總數的比例原則上應超過50%,中青年教師為教師隊伍的主體;具有碩士及以上學歷(學位)和講師以上職稱的教師占專任教師的比例不低90%,中青年專任教師中擁有博士學位比例不低于60%;學科帶頭人學術造詣較高、專業分布合理,學科隊伍陣容整齊,學術梯隊的年齡及知識結構合理,有數量適宜的骨干教師,為專業發展所需的學科基礎提供基本保障;有企業或行業專家作為兼職教師。第二,背景和水平要求。專業背景――大部分專任教師在其本科、碩士研究生和博士研究生的學歷中至少有一個階段是電氣類專業學歷,部分教師具有相關專業學習的經歷;工程背景――專任教師應了解電氣工程相關企業生產和技術發展現狀,保證在教學以外有精力參加學術活動、工程實踐,不斷提升個人專業能力。主講教師應具有工程背景,有企業工作經歷或承擔過多項工程項目的教師需占有相當比例。
此外,對實驗室、實踐基地等教學設施、計算機網絡以及圖書資料等信息資源及教學經費等教學條件做出了要求。為保障教學質量,還要求:專業應建立教學過程質量監控機制,建立畢業生跟蹤反饋機制以及有高等教育系統以外有關各方,特別是相關行業和企業參與的社會評價機制,對培養目標是否達成進行定期評價,專業應將各個環節的內部和外部評價結果用于專業的持續改進。
《中國電力教育》:在研究制定標準的過程中,教學指導委員會的專家委員們對目前的人才培養標準有什么建議?
王澤忠:我們對電氣類專業知識體系和核心課程體系提出了一些建議:
首先,在知識體系上,①通識類知識:數學與自然科學類課程至少占總學分的15%;人文社會科學類課程至少占總學分的15%,使學生在從事電氣工程設計時能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。②學科基礎知識應包括工程基礎類課程、專業基礎類課程,至少占總學分的25%,應能體現數學和自然科學在本專業應用能力培養。③專業知識應包括專業課程,至少占總學分的10%,應能體現系統設計和實現能力的培養。學校根據自身定位和專業培養目標設置專業課。在實踐性教學環節上,工程實踐與畢業設計(論文)(至少占總學分的20%)。應設置完善的實踐教學體系,與企業合作,開展實習、實訓,培養學生的動手能力和創新能力。對畢業設計(論文)的指導和考核應有企業或行業專家參與。
其次,專業類核心課程設置上。課程體系由學校根據培養目標與辦學特色自主構建。構建電氣類專業課程體系時,可參考標準附件專業類知識體系的要求。特別是技術基礎知識和專業基礎知識,必須達到對核心內容的基本涵蓋。課程名稱不必與知識領域完全對應,可以將知識領域進一步劃分并進行組合形成課程。課程設置應能支持培養目標的達成,課程體系構建應有企業或行業專家參與。理論課學分占80%,實踐課學分占20%。在設置必修課保證核心內容的前提下,根據學校管理水平逐步加大選修課比例力度。
第三,對人才培養的多樣化建議。電氣類專業是一個寬口徑的專業,隨著國民經濟的發展,許多領域對電氣人才都有需求,各學校服務對象不盡相同,因此建議設置電氣類專業時要在堅持專業核心知識的同時拓展專業課特別是專業方向課內容,使專業畢業生更好適應就業要求。
《中國電力教育》:新一屆的教學指導委員會目前取得了哪些工作進展?下一步有怎樣的工作計劃?
王澤忠:首先,建立起完善的組織架構。為高效推進教指委的各項工作,圓滿完成教育部“四個著力”的任務部署,教學指導委員會成立了發展戰略研究、人才培養研究、評估認證、師資培養與學術活動4個工作小組及秘書組。發展戰略研究工作組主要進行專業發展戰略、教育理念研究;人才培養研究工作組則是對人才培養模式與方案、課程與教材建設、教學模式改革、實踐基地建設等進行研究;評估認證工作組主要職能是負責對專業規范、專業教學質量標準、工程教育認證進行指導;師資培養與學術活動工作組主要負責師資培養、學術年會、學科競賽、創新活動、國際交流等。
第二,制定教學質量國家標準。剛才已經對《教學質量國家標準》的制定情況和一些具體內容進行了介紹。“本科專業類教學質量國家標準”是為保障本科專業類教學質量而制訂的國家標準,是對客觀條件(硬件)的最基本要求。制定標準是教學指導委員會的一項重要工作,同時,指委會還同時為工學專業類教學質量國家標準(2013年版)提供咨詢。
第三,舉辦大學生創新競賽。加強學生創新意識、合作精神、工程實踐能力的培養,是當前高等教育教學改革的重要內容之一。以競賽為載體,推動大學生的課外科技活動,將對深入開展高等學校教學改革,促進學生基礎知識教育與綜合能力培養、理論與實踐的有機結合等方面起到積極地推動作用。2013年8月5日-9日,我們在南京工程學院舉辦了第七屆大學生自動化大賽暨自動化系統創新設計競賽。目前,我們已經啟動“第八屆三菱電機杯全國大學生電氣與自動化大賽”,大賽將于2014年8月1日-4日,在金華職業技術學院舉辦。
第四,舉辦專題教學改革研討會。2013年6月14日在北京召開了全國電氣工程學科研究生教學與教材編寫研討會,會上討論了如何將近年來電力工業發展成果、新技術、新方法、新理論融入教材;確定了第一批待開發的27種電氣工程學科研究生系列教材,并明確了教材編寫牽頭院校。今年的1月2日-4日,在哈爾濱召開了2014年全國高等學校電氣類專業卓越工程師教育交流研討會。會議上對電氣類專業卓越計劃人才培養標準與評價體系;卓越計劃人才培養理念、目標定位及計劃模式、課程體系,人才培養方案的制定和執行,教學改革和創新模式;實踐創新能力培養體制與平臺建設,實踐基地與工程能力培養等問題進行了探討。
第五,建設專業導論精品視頻公開課。通過聯合東南大學、北京交通大學、武漢大學、西安交通大學、哈爾濱理工大學等幾所高校,建成了專業導論精品視頻公開課。
[中圖分類號]G213[文獻標識碼]A[文章編號]1009-5349(2010)05-0098-01
欄目是綜合性少兒期刊建設的一個重要課題,好欄目是綜合性少兒期刊的形象標志、個性展示,體現著綜合性少兒期刊的核心競爭力。欄目創新是綜合性少兒期刊生存發展的應有之義。
“中國優秀少兒報刊金獎”期刊《廣東第二課堂》自創辦以來,一直重視欄目建設特別是心理輔導欄目的編輯工作,長期以中國少年報“知心姐姐信箱”為學習的榜樣,并與時俱進地提出“承上啟下,開拓創新,貼近讀者,以心換心”等一系列辦欄韜略,取得了可喜的成績。
作為欄目的責任編輯,現以2009年度《廣東第二課堂》(小學生閱讀)心理輔導欄目《紙條飛呀飛》的策劃、編輯、反饋為例,就綜合性少兒期刊心理輔導欄目的編輯創新,略表一枝。
一、以正確的編輯理念為指導,注重欄目效益的最優化
作為宣傳媒介,綜合性少兒期刊要反映少年兒童的成長動態,傳播素質教育的最新成果,向廣大讀者輸出科學、優美、適宜的信息,為他們的學習生活提供具有應用和參考價值的成長經驗。
綜合性少兒期刊在正確的辦刊宗旨基礎上,按照既定的報道規劃,指導作者按照選題撰寫文稿,對讀者起著引領作用。此外,綜合性少兒期刊在滿足讀者那些符合辦刊宗旨需求的同時,還要對讀者施加影響,從德、智、體、美、勞各方面引導廣大少年兒童對新知識、新事物、新文章產生持續的需求,從而為讀者提供新的服務。
《廣東第二課堂》是廣東省教育廳創辦的綜合性少兒刊物,始終以正確的導向性為編輯方針,以嚴謹的科學性為編輯思想,以有益的實用性為編輯內容,以有機的和諧性為編輯布局,以充分的趣味性為編輯風格。尤其是在心理輔導欄目《紙條飛呀飛》的編輯方面,更是體現了民主、開放的追求,實現了欄目效益的最優化。
二、以讀者來信為依托,注重欄目的策劃與編輯
《廣東第二課堂》發行面廣,收到的讀者來信(包括電子信息)比較多,小學生反映心理困惑、渴求得到疏導的來信數量僅次于作文投稿。這并不讓人感到意外,在社會轉型期,心理問題低齡化趨勢明顯,少年兒童的心理問題日益突出,直接影響到他們的身心健康與茁壯成長。作為少年兒童的良師益友,綜合性少兒期刊沒有理由無視讀者的心理困惑,而有義務為身陷心理糾結的少年兒童提供專業、適宜的援助與服務,心理輔導欄目在援助與服務過程中當仁不讓。《廣東第二課堂》也是這樣。
我們編輯認真對待每一封讀者來信(包括電子郵件、QQ留言、手機短信、電話等),雖不說件件有回復,但是也做到了每封來信都編號歸檔,時時有所掛念,期期載文疏導。以讀者來信為依托,及時掌握當下小學生的心理動態,貼近他們的心房,快樂著他們的快樂,化解著他們的心結,盡可能從心理學專業的角度,從“心”出發,為廣大讀者服務。
我們注重欄目內容的策劃與編輯。邀請了中國科學院心理研究所的史占彪博士、天津大學心理研究所詹啟生所長、“心海”中小學心理輔導論壇俞和軍老師、上海市身殘志堅的中學教師丁銘等人,擔任“心理醫生”,為讀者解答心理疑難。他們專業、親切、實用的輔導,情同“親善大使”,使小讀者如沐春風,受益匪淺。
我們還注重欄目形式的變化與完善。不做單一的“讀者來信回音壁”,而是把心理學新聞、故事、討論、對話、圖片、測試等各種文本,適宜地呈現給讀者,使欄目活而不亂,五彩繽紛。
三、以專業輔導為己任,注重欄目的效用與反饋
心理輔導具有較強的專業性。為了打造精品欄目,本欄責任編輯閱讀了大量的心理咨詢書籍,并參加了有關考試獲得了相應的證書。此外,本欄責任編輯還建立了相關的QQ群,團結了一批熱心作者與讀者,保證了稿源,也能在網絡環境下及時收集讀者意見。還開通了中國移動短信“飛信”業務,利用現代通訊技術,讓欄目與讀者、作者保持“親密接觸”,使刊物效用最大化。
綜論
(1)從自主設計型實驗教學談學生實驗技能的培養 王冰 王世儀 張成鴻 周萬春 黃敏 劉佳
實驗技術
(4)履帶式雙人休閑運動車的研制 張印 李小昱 王為 向德虎 冀牧野
(8)6-甲基尿嘧啶的綠色合成 耿靜漪 姜文清 賈定先
(11)fe/cu-edta絡合電極電勢的影響因素及探索 王新紅 戴兢陶
(14)自噬與阿爾茨海默病的實驗設計及結果初探 金岳心子 高超 李婷
(17)基于fpga的立體停車場控制程序設計 韓延義 尹睿涵 徐帥 李岳
(21)帶式輸送機從動軸的疲勞分析 周立彬 陳煥國
(24)換熱器性能參數實驗臺自動測試系統的改進 王亞輝 田瑞 馮志誠 王召陽
(27)基于gsm技術的溫度報警系統的設計與實現 周曦國 陶薇薇
實驗研究
(30)小麥幼苗微管結合蛋白map65s體外對微管聚合影響的研究 馬愛珍 韓榕
(34)幾種生物質活性炭處理有機實驗室廢水的研究 屈軍艷 胡成 殷明義
(38)試管比色法檢測淀粉酶值實驗教學中的問題探討 楊萍萍 徐瑞雪 劉美 崔言順
(41)bifeo3及其摻雜體系薄膜的結構及性能研究 呂平 宋濤 張曰理 閆寧
(45)茶葉渣負載羥基氧化鐵的制備、表征及吸附性能的研究 黃秋香 張慶樂 李娜 李敏 葛海燕
無
(49)參考文獻 無
實驗研究
(50)絮凝固液分離技術處理廢棄泥漿試驗研究 楊春英 白晨光 馬慶松
無
(53)如何寫科技論文的“結果與討論” 無
實驗教學
(54)基于matlab的電力電子技術課程的教學探索 陳宏
(58)面向工程實踐能力培養的高分子物理實驗教改與實踐 李景慶 鄭俊萍 崔振鐸 原續波 沈永濤 王瑋 馮奕鈺
(62)強化實驗教學管理 提高實驗教學質量的措施 段祖安
(65)基于cdio模式的微機原理與接口技術課程實驗教學改革與實踐 李珍香 李全福
(69)儀器分析實驗教學的探索與研究 于專妮 王強
(71)基于創新型人才培養的開放性實驗教學在生物專業的實踐 洪軍 胡建業 王福梅
(74)“公能”素質教育與電子信息實驗教學改革與探索 高藝 孫桂玲 李曉晨
(77)地方理工院校微生物學實驗教學體系的構建 于洪飛 龔紅梅
(80)地球物理專業數字信號處理實驗教學的探索 鄭晶 彭蘇萍 朱國維
何登科
(83)計算機導論實驗教學的探索與改進 陳武
(86)卓越工程師培養目標下的液壓傳動實驗教學改革探討 韓克鎮 劉軍營 王勇 劉同義 許同樂
(89)測試技術實驗教學的特色創新實踐 袁慶丹 劉軍 唐東煒
(92)以培養創新型人才為目標的計算機硬件實驗教學的研究與探索 王曉迪 孫建國 武俊鵬 張國印
(95)獸醫外科手術學實驗教學改革 王華 周孝瓊
(98)虛擬實驗在醫學化學實驗中的應用 劉慧中 周金娥 李月琴 蔡玉興 金玉杰 方敏
計算機應用
(101)高校校園網網絡系統安全隱患防范對策探討 姜貴平 時鑫 秦羽豐 孫海龍
(104)信息技術教育中的聯想教學法研究 陳美芳 毛淑娟
(108)使用excel軟件求取反應級數的快速方法 葛華才 朱明麗
(111)基于校園網的統一威脅管理研究與應用 孫恒
(115)結合多媒體技術的實驗教學改革 王良成
實驗室建設與管理
(118)開放與共享實驗室教學模式的構建 王玉法 梅蘭蘭
無
(121)高校本科實驗教學工作水平評估標準介紹 無
實驗室建設與管理
(122)基于卓越工程師培養的工廠供電實驗室建設 劉燕 魯明麗 秦維勇
(125)基于局域網的金屬材料熱處理虛擬實驗室構建 包俊成 王志奇 畢大森 高新樹
無
(128)如何寫科技論文的“實驗方法” 無
實驗室建設與管理
(129)高校實驗室開放與管理模式的實踐與探索 彭儒武 徐海花
(133)大類專業招生制下的實驗室構建 嚴家斌
(137)淺談經管類專業實驗室的建設 王永會
(140)電氣控制實驗室管理模式研究與實踐 趙亞范
(143)獨立學院建立經管實驗教學示范中心的思考 熊小芬
實習與實訓
(146)以基礎化學實驗為載體培養學生綠色化意識與技能 林曉輝 董建 陳震 葛燕青 姜洪麗 曹曉群
(150)研究型自然地理實踐教學模式探討 衣華鵬 張鵬宴
(153)構建安全科學與工程實驗教學平臺的探索與實踐 楊永良 李增華 侯世松 左樹勛
(156)基于知識網絡的高校數字教學資源平臺的共建與共享 郭廣航
(159)基于協同模式的中藥資源專業實踐教學體系的研究與方法 畢建杰 祝麗香 張明忠 霍學慧 葉寶興 孫印石
(162)船用柴油機實踐教學的探索與實踐 歐大生 陳萍 王悅民 張劍平
&
nbsp; (166)面向實踐的“微機原理及應用”教學探索 劉迎澍 金文 陳曦 張慧群
(169)探析獨立學院手工會計實務綜合設計性實驗的必要性 李淑芳
(173)案例教學法在智能儀器設計教學實踐中的應用 陳穎 林育茲
儀器、設備、技術
(176)離心泵綜合演示裝置的研制 曹亞鵬 袁中凱 任少鋒 杜恪聽
(179)水源熱泵機組性能測試實驗臺設計方案探討 崔四齊 楊曉明
(184)硅mems陀螺教學實驗平臺搭建 郭占社 曹樂 王顯波 韓景軒
實驗物資購、供、管
(187)高校可共用資源管理模式和運行機制研究 武向俠 落巨福 王惟遠 白垅 梁宏 張月琪
無
(189)加強教學基礎建設提高人才培養的能力和水平 無
研討與交流
(190)植物組織培養實驗課程取材途徑 劉清波 黃紅梅 陳智勇 覃靜萍 趙燕 黃麗華
(193)機械設計制造及其自動化專業畢業實習的改革 何榮華 王一鵬
(196)談物理化學實驗的有效數字問題 任聚杰 郭子成
(199)巧妙利用生物化學實驗中的錯誤 馮俊榮
(202)物理實驗與基礎力學實驗承繼和銜接問題探索與實踐 王潤永 杜寧 王琳 張敬東
無
(206)如何寫論文摘要 無
研討與交流
(207)頒獲 無
1993年直今,從事信息技術(IT行業)工程規劃、設計、實施工作,親自主持規劃、設計、實施的工程多項,并撰寫了《體育場館智能化系統建設導論》專著,發表了《中國智能交通信息系統大集成方案總體框架》、《信息在智能建筑及其他領域的內涵》等論文。一句話,總結我一生整整50年的科技工作,均沒有離開《信息》,只不過工作在不同領域的信息和不同的信息環節上,所以至今《信息論導論》論文的發表,是水到渠成的結果。現任同方數字城市產業本部顧問。
【摘 要】本文回答了信息的簡明廣義定義;解釋了信息在在自然界與人類社會中的地位與其他要素的關系;提出了信息的6+1理論;分析了智能化、信息化,以及它們之間的關系;明確了智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智能社區、智能建筑、智能交通、智能安防等的判別標準及其內涵,例舉了軌道交通建筑、軌道交通系統智能化/信息化的規劃與實施工程圖解;指出了目前最熱門的與信息化有關的物聯網的實質,及與互聯網的關系,以及它在信息論中的地位等問題。
【關鍵詞】 信息 信息化 智能化 醫院裝備
[Abstract]This article give the brief definition of the word "information" and explain the important connection that being built between Nature and human being. Bring up the "six plus one" theory, analysis the definition of intelligentization、infomationization and the connection between them. What's more,this article also give the specific standard in Intellectual Earth,Intellectual city, Intellectual community,Intellectual architecture, Intellectual transportation,Intellectual security. Giving the examples in the blue print of Track traffic construction and the Informatization that used on Internet . The last but not the least, it brings up the problems exist in internet.
[Key words]information; Informatization; Intelligentization; hospital equipment
引言
在我國“2006-2020國家信息化發展戰略”中明確提出,“信息化是當今世界發展的大趨勢,是推動經濟社會變革的重要力量”,在十二五規劃中指出要:“全面提高信息化水平”……“ 推動經濟社會各領域信息化”。“7.23”浙江勇溫線鐵路動車追尾特別重大事故的發生,就其原因而言,從已報道的資料看,恰巧問題就出在信息設施(硬件)與信息管理平臺(軟件及活件)上,這里指的活件就是操作硬件設備和管理軟件的人。教訓是深刻的,這讓我們又一次認識到深刻理解和掌握信息論的精髓之重要!說信息是軌道交通和一切交通系統的靈魂完全不為夸張!
信息化是智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智慧型社區、智能建筑、智能交通、智能城管、智能安防等等領域追求的目標,或是目的,總而言之,信息化是目前人類社會走向智慧型生活的先導、靈魂,這個論斷的重要性和迫切性已經是無可置疑的了。但更為理性地認識智能化/信息化的理論方面,還有待進一步地探討這個當今世界人們都甚為關注的問題。本文既然定名為“信息論導論”,自然就不是針對其細節進行討論,而是試圖在這方面給出一個相對較為全面的,但又是十分明確概括地來描述信息論中所涉及的各個環節之間的關系問題,從而可以給業內人士在規劃自己本部門,或自己工作方面的信息化工作時,有一個明確的目標和途徑,不為當前一些商業炒作而夸大某些還不夠實際的東西而迷惑,是本文的目的。
信 息 的 定 義
談到信息,當今社會人們無處不把信息這個詞掛在嘴邊,但到底什么是信息,其定義是什么,恐怕并不是很多人能夠簡單明了地回答出來。這是一個哲學名詞,到目前為止,信息這個名詞還沒有一個權威的準確的定義,這當中最具代表性的就是所謂“香農”理論,這個理論說,信息就是“確定性的增加”,這個定義是使人費解的,至少說不夠通俗、不夠全面和不夠廣義,是狹義的,這個定義是香農在貝爾研究所任職時針對通信行業而下的定義。
有關“信息”的定義,不下N種,太多版本了,這種局面,本身就反映了人們在認識“信息”概念方面的不確定性,不夠有把握,不能一針見血地說清楚,才造成各種解釋都有!有點象在天文學中出現的宇宙是怎么形成的?人類有史以來有各種版本的宇宙起源學說,如亞里士多德的“地心說”、哥白尼的“日心說”、到今天的“大爆炸說”等等,這些學說,不斷被天文學家用新的觀測事實所否定,然后又出現新的理論來解釋宇宙的起源,即使今天的“大爆炸理論”,仍然還有解釋上的矛盾之處,需要科學家繼續去進一步地探索之;“癌癥是怎么產生的?自癌癥這個詞出現以來,也有各種解釋癌癥產生的原因的版本,但都還未見到權威性解釋的報道,所以才出現人們對癌癥恐慌癥,才在人們中流傳著這也致癌,那也致癌,其實可能就是還沒有找到真正的致癌病因,才會出現這種局面;“光的本質是什么?人們開始認識光的時候,只知道光是直線傳播的,產生了基于光是直線傳播的幾何光學理論,但隨著不斷地發現新的實驗和觀測事實,又才明白,光還具有波動性,和衍射性”等等,這樣的例子,舉不勝舉。其實這些重大的科學問題,人們認識它,的確有一個認識過程,要求從一開始就有一個確切無誤的定義,那是脫離人類認識自然規律的,只有當人類累計了大量的觀測事實和實驗事實之后,不斷地從認識,到否定,再認識,再否定,直到得到一個比較接近于真實的那樣一個定義或解釋,才是比較全面而肯定的結果。
盡管如此,到目前為止,作者比較贊同較為靠譜的簡單而明了的信息定義是:信息就是可被主體感知的附著于各種客體(載體)上的自然界物質或能量存在的一種形式及其運動變化呈現出的狀態,例如通過感覺通道(如人或動物、植物的眼、耳、口、鼻、肢體)的神經系統能感知的某種物質或能量存在的形式或其運動變化呈現出的狀態,我們稱這種“存在形式或狀態”就是一種信息。
信 息 的 6+1 理 論
信息論要研究的內容就是這些可被感知的物質或能量存在的形式及其變化狀態的產生、采集、傳輸、處理、存儲、、利用等環節的一切手段和范疇。如圖1所示:
智能化是現代人類對任何物質或能量的存在形式及其變化狀態的前6個環節(側重技術層面)在實現數字化、網絡化和集成化層面在規模上做到了最大化,也可以這樣認為,智能化就是這6個環節的最優的技術狀態,所以說智能化是信息化的技術基礎,技術支撐,就是這個意思;而信息化則是現代人類對任何物質或能量的存在形式及其變化狀態在數字化、網絡化和集成化層面在利用上實現了最優的狀態。從這個意義上講,智能化與信息化的辯證關系就十分清楚了。它們兩者是同一事物在“信息”這個概念之下的前后不同環節而已,我們稱之為信息的6+1理論!
物質、能量、信息是組成自然界的三大要素。物質是什么,物質就是人類能夠感知的實體東西(小到組成物質的分子;大到組成宇宙的星球、星云、星系等);而能量則是使物質產生運動的原因,是力的一種表現形式,是人類能夠感知但不是實體的東西;信息既不是物質,又不是能量,而是反應這兩者的存在形式和它們發生變化的狀態。這三者不是一個概念,但又是有內在聯系的組成自然界的三大基本要素。
當了解了信息的意義及其重要性之后,我們才能談得上去利用它。利用信息是人類的目的,是根本。但為了利用信息的目的,則首先要做好信息的產生、采集、傳輸、處理、存儲、等6個技術環節。所以我們可以總結為1個使用目的和實現該目的的6個技術環節。根據信息的6+1理論,智能化是為信息化服務的,那么如果智能化系統做得很好,而由于利用它的人為因素,我們可以稱之為“活件”,如政治原因、人的操作技術水平、組織管理水平等原因,使得智能化所具備的優異功能沒有得到應有的充分發揮,打了折扣,我們就可以認為信息化不盡人意,這是“利用”環節出現了問題,是“活件”出了毛病。例如一個建筑智能化工程做得很好的小區,小區的中心控制機房,即智能化的集成中心,它的技術含量是相對比較高的,但由于使用它的人――“活件”是一些技術水平較低的保安人員來操作管理,其結果是事過不久,由于操作不當,造成軟件的丟失,硬件的損壞,致使其功能不能做到應有的發揮,這種例子在許多智能建筑領域,不在少數;“7.23”勇溫線特大軌道交通事故,恐怕在一定程度上也是“活件”出了問題;反過來,如果“利用”信息的需求,即信息化的需求來勢兇猛,要求甚為迫切,在資金和人力都具備良好的條件下,那么也將是推動智能化發展的積極動力。
各行各業都有自己的信息6+1理論,但其中傳輸、處理、存儲、等4個環節在當今技術水平下有大致的共同點,做法差異也不大,所以撰寫成書本或教材,有一定的共同性,因而在目前出版的一些《信息論》的專著或教材中,多以此4個環節來描述,很少提及信息的產生、采集、利用這三個環節的內容,其原因就在于此。當然在同一個行業或領域的《信息化》專著中,會將信息論的7個環節都要涉及到,才能成為一本實用的著作。然而對于信息的產生、采集和利用,在人類社會的各行各業中的差異就太大了!內容也太多了!可以說,對于人類社會的每一個行業來說,這三個環節,都可以寫一套專著,成為一個領域!就以信息采集這個環節舉例而言,天體物理研究中,我國1991年落成了直徑為2.16米的光學望遠鏡,配備了自制的光導纖維分光系統來收集來自天體的光譜信息,以供進一步處理來解密天體演化的本質;2010年又建成了世界最大的以光導纖維為引導的6米級的大天區多目標光譜施米特望遠鏡;目前世界多個國家(包括中國、美國、日本、歐共體等)正在討論將聯合建造一臺直徑30米的巨型光學望遠鏡、等值口徑約1公里的射電天文望遠鏡等,用來探索來自宇宙的更多信息的秘密;而在醫學領域,用1mm左右直徑的纖維透鏡和5-10微米直徑的相關光導纖維束作成的多種內窺鏡(如胃鏡、腸鏡、腹腔鏡等)被廣泛用來采集人體內不同器官的各種醫學上所需要的信息、還廣泛采用各種各樣的顯微鏡來采集人體內部導致疾病的微生物或病菌的信息;高倍顯微技術用于科研等等領域的例子,也是舉不勝舉;人類在智能建筑領域,樓宇自控系統中安裝在樓宇機電設備上的各種傳感器被廣泛用來采集智能建筑內部各種機電設備的工作信息,以保證其安全正常地運行;在平安城市領域,在城市的各個角落安裝了幾萬臺甚至幾十萬臺監控攝像機采集安全圖象信息,傳至公安部門的各級指揮中心,用以保證整個城市的安全;在新聞領域,各電視臺、廣播電臺的記者到世界各地發生新聞的現場,用攝像機、拾音設備采集各種新聞信息發回自己的電視臺或廣播電臺,進行報道;在自然界和人類社會的各個方面、領域,均已產生或正在產生著各種不同的信息,從宏觀世界到微觀世界,都需要我們去采集,就這一個信息環節,就可以寫成一部百科全書;還有信息的產生和利用這兩個環節,也如同采集環節一樣的,其內容之多之廣,不計其數。真是太豐富了,內容太多了!
因此在已發表的有關《信息論》專著或教材中,很少去觸動這三個環節(信息產生、采集、利用)的大內容,過去那些《信息論》專著也好,還是教材也好,都具有很大的狹義性和局限性!
智 能 化 / 信 息 化 的 判 斷 標 準 和 內 涵
智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智能社區、智能建筑、智能交通、智能安防、電子政務等的判斷標準和內涵是什么?其實對于上述這些智能/信息化領域,簡單明了地可以用10個字就能完全給它們定義其判斷標準,即只要做到安全、舒適、高效、節能、環保這10字標準就可以全盤滿足這些智能化/信息化的要求,用這10字標準可以解釋一切智能領域的功能要求,這10字標準本來是起源于給智能建筑定的標準,可是仔細想一想,它又何嘗不是其他智能/信息化領域的判斷標準呢!標準定了,那么用什么技術手段(即內涵)來保證這些標準的的實現呢,那就是在智能建筑中我們最開始提及的只要我們設計的系統,在軟、硬件的配置上能保證在該智能領域,實現了設備自動化、辦公自動化、通信自動化(BA、OA、CA)等功能,就談得上實現10字標準了。如圖2所示:
這10字標準里,我們把“安全”放在第一位,是有其特殊而深刻含義的,只有在一切為了安全的前提下,才談得上后面的8字標準,如果人都沒了,大樓被燒了,鐵路火車撞車了,城市被炸了,還談什么高效、舒適、節能、環保!?。“7.23”浙江勇溫線鐵路動車追尾重大事故,車毀人亡,再一次給人們說明了這一道理的正確性。最近鐵道部頒發的動車降速措施,就是以人的安全為本,在重視安全的前提下,腳踏實地地發展我國干線軌道交通的正確舉措。
為了保證這些內涵功能的實現,我們舉幾個實例參考說明一下:
圖3A、3B是實現醫療系統智能化/信息化功能的姊妹圖,是互為補充的圖解。從圖3A看到,這是所述領域智能化/信息化的總體規劃圖,對于不同的智能化/信息化領域,圖中綜合電子信息系統(CEIS)的內容是有所差別的;而圖3B則是前者的細化內容,一目了然!以此類推,任何智能化/信息化系統均可按此方式進行規劃,和細化,只不過改變其中的專業設施和應用信息軟件系統就可以了。這一對姊妹圖的圖解格式,高度總結和概括了業內智能化/信息化各領域內,各系統之間的關系和功能定位,具有很強的普遍性和實用性,是業內可以為之借鑒參考的實用圖解格式。
1、醫院是人類社會保障生命安全的救護、醫治、保健的場所,隨著信息科技的發展,使得醫院的裝備更加現代化,這些裝備可以使得醫務人員能夠從人類身體上采集到各種健康的、病理的信息,為醫生提供準確的治療方案;時間就是生命,遠程視頻會診,使得更多的患者能夠不出遠門,就地享受到眾多國際、國內著名醫學專家的會診,得到更好的正確的治療措施;網上預約掛號、中國人口重多的龐大醫療保障體系的管理等,均需要具有智能化/信息化的醫療管理平臺,所有這些涉及與人類生命、健康的問題,無不與醫院智能化/信息化有關。
2、在智能建筑中,體育場館的智能/信息化系統建設是甚為復雜的,我們以它為例,看看怎么來實施,下面圖4A、4B是一對實現體育場館智能/信息化系統的姊妹圖,是互為補充的圖解:
軌道交通系統是智能交通系統中的一個非常重要的子系統,圖6B是更加細化了的軌道交通系統的可能工程內容。圖6C和圖6D是一個軌道交通樞紐系統的宏偉概念圖和一個真實的指揮調度中心實例圖(北京城市軌道交通指揮調度中心)。
物 聯 網 的 實 質 及 在 信 息 論 中 的 地 位
當今的物聯網把信息的產生和采集這兩個環節發揮到了極值。物聯網(The Internet of Things)是什么,其實就是互聯網的延伸,它的核心內涵(與互聯網的區別)就是采用了所謂RFID(射頻認證)的芯片感知技術和無線網絡技術,使得任何事物的信息都可以被感知,也就是任何事物的信息的產生和采集,均可通過RFID感知芯片和無線(或有線)網絡技術得到,余下的環節就可以交給互聯網來承擔了,所以說它是互聯網的延伸,互聯網是它的基礎,它離不開互聯網。為了實現RFID芯片產生的無限多個信息的認證和處理,隨之而來的就是要發展IPV6的無限網絡認證技術和超大規模的云計算處理、存儲技術。這是物聯網時代交給互聯網需要解決的重大技術問題。物聯網是我們人類在信息技術方面的又一次革命,但要清醒地認識到,它的特點也僅僅是前面所提及的6個信息環節中的頭兩個,即在信息的產生和采集上與互聯網相比,有著更大的規模罷了!物聯網不是我們的目的,而是我們人類在實現信息化過程中使用的更為廣泛、更大規模的信息產生和采集技術手段罷了!但是商家看好這個環節,做了比較大的商業炒作,人們應該腳踏實地地去促進這個領域的健康發展,防止一哄而上形成的泡沫經濟。
【參考文獻】
【1】王順德 《信息在智能建筑及其他領域中的內涵》 2011年 第8期 P83-88 中國科學院國家天文臺、同方數字城市工程公司
【2】王順德 《體育場館智能化系統建設導論》 2007年 同方數字城市工程公司 內部專著
【3】王順德 “智能交通信息系統大集成方案總體框架” 《智能交通》 2010年 第09期 P86-88 同方數字城市工程公司
【4】王順德 “光纖技術及其天文應用現狀” 天文學進展 第4卷 第二期 1986(4-6) P136 中國科學院國家天文臺
【5】王順德 “Fiber Optics Feed At Beijing Astronomy Observatory (BAO)”A.S.P. Conf.Ser.Vol.3 1988 P183 中國科學院國家天文臺;
【6】王順德 “Working System in Fiber Optics on The BAO 2.16m Telescope”A.S.P. Conf.Ser.Vol.37 1991 P119中國科學院國家天文臺
2.高校課程偏理論輕應用,對學生實際應用知識幫助不大學生對學習專業技能興趣不大的原因,課程內容占很大部分。在基礎課程部分,高校教材偏重理論,公式、算法占很大比重,而對理論方法在后續課程乃至實際工作中的應用著墨很少,即使介紹了算法在后續學科中的作用,也僅僅是專有名詞的堆砌,與現實脫節很大。學生不能有感性的認識,反而更加困惑,也就無從談起在以后的工作中應用該理論了。如“隨機信號分析”課程中介紹均勻分布實際應用時,提到“由于A/D轉換器的字長有限,模擬信號通過A/D轉換時,勢必要舍棄部分信息,丟失信息后相當于使信號附加了一部分噪聲,稱為量化噪聲。量化噪聲分為結尾噪聲和舍入噪聲,他們都是均勻分布的”,在學習“通信原理”課程之前,學生很可能并不理解該示例的含義,對相關原理也沒有直觀認識。這種應用介紹并不能幫助學生真正理解隨機信號分布規律,其結果往往是學生考試過后就忘,在未來工作中即使遇到相關問題也回憶不起來它的解決辦法。
3.一切以考試為重,忽視學生能力素質培養工科高等教育中知識是一方面,另一方面培養學生嚴謹的態度、縝密的邏輯思維以及較強的動手、創新能力也尤為重要。目前工科高校的考試體制以卷面成績為主,對學生日常動手能力、課堂反饋考慮較少。這就造成了部分動手能力、自主研究能力較強的學生不能得到公平考察。比較典型的是在研究生報送過程中,一些日常專業能力、動手能力較強,甚至參與了實際應用項目的學生,因為課堂成績不達標而痛失保送研究生資格。此外考試內容偏向考察上課講到的概念、計算,對應用以及課堂外的考察基本不涉及。高等教育區別于以往中學教育的一點就是“書七講八考九”,要求學生主動學習超過課本本身的內容,考試也應涉及課程知識的延伸,而目前考試內容的局限性導致學生只關注教師考前的“劃重點”以及“突擊復習”,并沒有主動學習課程知識的意愿和動力。
4.高等教育投入不足,課程改革進度緩慢自2010年至今,中國畢業生年均人數接近679萬人,2014年更是達到空前的727萬人,這其中,近一半為理工科畢業生。可以看出,教育部門迫切希望提高我國基礎人群的受教育水平,但教育資源增加的速度卻落后于學生數量增長速度,工科教師待遇不高、師資不足、教師水平較低等問題仍然存在,導致部分地區受教育人數增加的同時,教育水平卻在降低。此外,隨著現行高校工科教育暴露出的問題越來越多,課程改革早已提上日程,雖然各級教育部門在課程改革上做出了很大努力,但資源配置不合理、課改體系混亂、評價體系陳舊等情況制約了改革進程。同時一線教師缺乏相應培訓,教師對課改目標、授課方式了解不深,對創新教學方式信心不足,實際教學趨向保守,教授、考察方式往往以“照本宣科”為主,最終也只能保證學生的能力不低于專業學生普遍水平,應用能力更無從談起。
二、解決辦法
對于以上問題,解決方案應有一個總體目標,就是提高高校工科生實際應用能力。為社會培養應用型人才是高校教育的主要目的,企業用人也希望招收不需要太多培養即能投入實際工作的畢業生。針對這一目標,結合以上提出的問題,探討解決辦法。
1.提高學生學習興趣在專業學習中,興趣是非常重要的,學生需要有主動學習的意愿,才能將相關課程學好。因此,高校可以先期介入學生的專業選擇中,通過進入高中介紹、招生宣講等方式,向學生詳細介紹專業內容、專業前景、教授方式等,讓學生對候選專業形成體系化的認識。同時,高校可以與各級教育機構合作,盡可能地針對不同類型學生的特點,提供定制化的專業選擇建議。此外,對于已進入高校學習的學生,可先進行專業導論課程學習。這類專業導論課程不是單純講授專業知識,而是著重介紹本專業在實際生活、工作中有哪些應用,多用實際例子,甚至結合實地參觀操作,激起學生對所選擇專業的興趣。如北京工業大學電子信息工程專業和通信工程專業的大四本科生每年都要去聯通公司大興培訓基地實踐學習,內容包括C&C08機、3G、HW3COM和SDH傳輸,此類學習實用性較強,與本專業關聯度很高,但專業知識深度較淺,容易被學生接受。如果類似這種實踐學習能在本科階段早期進行,相信會大大提高學生對本專業興趣。
2.提高課程與實際關聯性,培養學生動手能力對于如何增加工科教材理論知識與實際應用的聯系,可以采用教材章節末尾詳細舉例本章知識如何解決實際工作中的某個問題,或者在課程開始時先提出一個問題的方式,隨著課程推進逐步利用課堂知識予以解決。問題選用要貼近實際,最好是高校生活中實際存在的問題,同時解答也盡可能用平實的語言,適當減少專業詞匯,這樣能夠便于理解,大大強化學生對知識的直觀印象。此外,高校課程中設置了大量的實驗課程,但這類實驗課程往往與課堂教學脫節,關聯性不強,現實中也存在學生本學期學完理論,下學期進行相關實驗課時已將知識忘光的現象。因此,建議將實驗課與理論課進行揉合,隨著課程的推進逐漸進行一系列實驗。同時實驗內容也多以動手操作為主,盡量多安排看得見、摸得著的內容,對實驗的考核也要跳出實驗報告紙。如果通過通信電路學習能夠制作一個無線遙控器,或者學習計算機網絡課程時完成一次基于底層報文交互的文字聊天,學生不僅學到了知識,同時也從這些成就中獲得了實際應用能力,這對他們未來步入工作崗位是非常有益的。
作者簡介:王晨光(1981-),男,黑龍江鶴崗人,中北大學信息與通信工程學院,講師;趙冬娥(1970-),女,山西侯馬人,中北大學信息與通信工程學院,教授。(山西 太原 030051)
基金項目:本文系2011年山西省研究生教改項目“電子與通信工程全日制專業學位研究生培養模式改革與實踐”(項目編號:20112041)、2012年山西省教改項目“通信工程專業人才培養模式改革與實踐項目”(項目編號:J2012057)、2012年中北大學教學改革項目“通信工程專業實訓實驗室建設與改革”的研究成果。
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0073-03
通信信息技術的發展,使得高校通信工程專業人才培養面臨新的挑戰,不僅需要學生通信基礎知識過硬,更要求學生具備較強的實踐動手能力和工程創新意識。然而,我國現行高校通信工程專業人才培養模式的制定,一直缺乏企業與通信行業的參與。企業界對于通信畢業生的知識水平、能力標準、綜合素質要求與現行人才培養方案存在偏差,使得工程教育從培養目標到培養過程乃至培養結果偏離工程教育的本意,導致學生的就業形勢依然嚴峻。[1]
究其原因,我國大部分普通本科院校在學生工程實踐能力培養方面存在諸多問題,例如培養模式陳舊(教育學術化、重理論輕實踐)、課程體系僵化(專業設置口徑窄)、教學手段單一、評價和激勵機制不合理、缺乏創新環境等。[2]高校通信工程畢業生普遍基礎理論扎實但實踐動手能力缺乏,也沒有接受產品開發與生產制造的實習鍛煉,導致得不到用人單位的認可,學生就業率偏低。可見,如何改革高校通信人才培養模式,解決理論知識學習與實踐能力培養之間的矛盾,提高學生就業率已成為高校通信工程專業人才培養的重要研究課題。鑒于此,本文提出以國際先進的CDIO工程教育理念為指導思想,積極探索CDIO工程教育理念在通信工程專業中的應用,提高學生的綜合素質和工程實踐能力,為學生走入社會奠定良好的基礎。
一、CDIO工程教育理念及特點
CDIO工程教育模式是構思、設計、實施、運作(conceive、design、implement、operate)四個單詞的縮寫,[3]它是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究機構經過四年的探索研究得到的創新研究成果。“C”是指根據客戶的需求,考慮技術、企業戰略等方面的因素,不斷改進概念、技術和商業計劃;“D”是指對研究方案進行創新性的思考、論證和優化;“I”是指任務的實現,要把設計轉化為成果;“O”是指成果的展示、驗證和評估。它是“做中學”(learning by doing)和“基于項目教育和學習”的抽象概括,它以產品從研發到運作的生命周期為教育背景,以工程實踐為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習,充分體現了“以學生為中心”的教學理念。它的培養大綱以構思、設計、實現、運行為主線,綜合考慮了專業基礎知識、個人技能、團隊協作與溝通的人際技能,以及在整個企業和社會環境下進行CDIO的過程。[4-5]這種理念及特點對高校如何改革高校通信人才培養模式,解決理論知識學習與實踐能力培養之間的矛盾,提高學生就業率具有很好的啟示與借鑒價值。
然而CDIO工程教育理念是一種通用模式,在實際應用中需要結合各高校辦學特色加以實施改進,否則必將出現新的人才培養偏差,同時也違背了CDIO真正主旨。因此,本文在深入理解CDIO基礎上,根據中北大學通信專業的人才培養目標與辦學特色,從人才培養方案、課程體系和實踐教學體系建設、學生評價機制建設等方面進行探討。
二、CDIO工程教育理念在通信工程專業的具體應用
1.修訂人才培養方案
人才培養方案是培養學生的指揮棒,必須深入理解CDIO工程教育理念,根據課程教學大綱與能力培養的關系,結合通信工程專業方向特點和培養條件的實際情況實施人才培養方案的修訂,優化制定滿足專業知識、實踐能力和人文素質的培養目標。[6]因此,我們根據專業培養的特色,基于CDIO的人才培養目標主要突出在三個方面:系統地掌握電子及通信領域內的基本理論和知識;培養學生具備初步設計、調試、應用通信系統和通信網的基本能力;鍛煉學生參與團隊協作與溝通的人際技能。
2011年,本專業基于CDIO工程教育理念修訂了培養方案,并于2012年2月獲教育部批準成為卓越工程師教育培養計劃高校學科專業。多年來,我們通過走訪調研,邀請行業專家教授和用人部門共同對本專業知識、能力和素質結構進行優化研究,認真聽取專業教師以及校外合作企業的意見,分析通信專業原有方案的不足,與時俱進,理順通識教育課程與專業技術課程、理論教學與實踐教學之間的關系,合理規劃培養計劃中的學習年限、課程組合和時間安排等內容,精心設置體現CDIO工程教育理念的實訓項目,為學生提供自主選擇的空間,適應學生個性化發展的需求,全方位、多角度優化人才培養方案。
2.建立基于CDIO的課程體系[7]
CDIO工程教育理念的實質在于加強工程教育,改變原有理論知識傳授與實踐能力培養相脫離、在實施過程中聯系不夠緊密的培養模式。本專業根據培養目標,嘗試借鑒CDIO理念來優化完善課程體系和教學目標要求。新的課程體系以工程技術實踐為主線,以培養學生工程意識、工程素質(包括工程實踐能力和探索創新能力)、團結協作精神為主要目標,以社會和行業需求為導向,科學合理進行課程安排,促進學生綜合素質全面提升。
新的課程體系按CDIO工程教育理念進行設置,體系以通信工程專業導論為起點,6大專業能力拓展提高鍛煉項目為支撐,畢業實習、畢業設計為綜合運用,全面提升學生綜合素質,此為第一層次。專業導論通過入學專業認知教育、通識基礎教育、專業基礎教育等相關課程的學習,為學生奠定扎實的人文社科與專業基礎知識。通信信號處理、電子線路與系統設計、通信電子仿真與設計、軟件設計實踐、通信綜合設計、創新設計等項目為第二層次,通過對應主干課程和專業方向課程的學習鍛煉,支撐學生多專業方向的能力培養。
通信工程新的課程體系如圖1所示。
(1)第一層次的項目要求貫穿于整個本科培養階段始終,使學生從構思、設計、實施、運作等方面得到系統的綜合訓練,可以分為初級和高級兩個階段。
初級階段在大一至大三學年完成。主要任務是:課程教學融入CIO-CDIO理念,以產品開發案例為原型,了解其工作原理及相關核心技術,使學生對課程所傳授的理論知識增加感性認識,理解本專業課程與產品開發所使用技術的內在聯系,從而以未來職業規劃為目標,從入學就一直目標明確地學習;同時深入剖析產品研發的過程,使學生體會創新思維在產品形成過程中的體現,以便深入體會本專業培養方案的整體性與科學性。
具體時間安排:在大一學年第一學期進行1╱4(專業認知導論),大二學年完成1╱2(產品案例分析講解),并分別安排在兩個學期進行,大三學年完成最后1╱4(學生具有一定知識背景下的綜合設計應用)。整個實施過程都伴有2周的實踐教學環節,并由本專業具有豐富工程實踐經驗的資深教授團隊授課,同時產品開發案例的剖析及實踐訓練環節安排在學校工程訓練中心進行,并聘請校外合作企業的高級工程師配合指導完成。
高級階段在大四學年的畢業設計和畢業實習環節完成。主要任務是:學生經歷三年的專業課程學習與相關實訓項目鍛煉后,已經具備一定的專業基礎與工程素質,就可以以產品設計為目標,從產品設計需求開始經歷構思、方案設計、具體實現、運行測試等方面,系統地完成一次工程實踐過程,使學生從解決實際工程問題的角度綜合運用專業知識,體驗并掌握工程中的科學思維與團隊協作意識,積累學習興趣。
(2)第二層次項目以專業核心課程群和與培養特色為基礎,通過項目驅動的方式進行教學實踐,項目一般由多名學生合作完成,通過這種方式培養學生綜合應用相關知識的能力,培養團隊合作意識與溝通交流能力,鍛煉創新思維與獨立解決工程技術問題的能力。
(3)第三層次項目為獨立的具體課程,課程中也可以根據CDIO教育理念設置一些充分體現本課程的實踐項目,通過基礎課程與實踐環節的學習鍛煉,加深學生對本課程內容的理解與應用。這種把工程問題和課堂教學相結合的模式,可以充分調動學生的積極性及主動性,培養學生的創新意識。
總之,這種基于CDIO的課程體系以第一層次項目為主線,第二層次項目為支撐,第三層次項目與專業課程為基礎,將專業認知與課程傳授緊密結合,項目訓練與學生個性培養相結合,全面培養學生的工程意識、工程素質、團隊協作能力與自學能力,使學生更加主動地、有針對性地進行學習,教學質量將得到大幅提高。
3.改革實踐教學體系,更加體現CDIO的工程教育理念
本專業通過引入CDIO理念,改革和完善原有實踐教學體系。本體系遵循從基本到復雜的認知能力及工程型人才的培養規律,從知識結構、實踐能力、工程教育等方面出發,突破實驗教學依附于理論教學的傳統觀念,對實驗課程進行了全面整合與重建。在保持實驗教學與理論教學有機結合的基礎上,根據學生在不同學習階段知識面的掌握程度和通信類專業知識模塊,對實驗教學體系和內容進行了分模塊、分層次、分類別的創新性改革,構建了體現實驗技能系統訓練與科學研究能力培養相結合的基礎型實驗—提高型實驗—創新型實驗三個層次的實驗教學新體系。每個層次均從點、面兩方面入手,對現有的實驗項目和內容做出相應的調整和改革,增加設計型實驗和綜合創新型實驗,切實加強學生動手能力、分析問題、解決問題能力和創新能力培養。
同時,為便于組織實驗教學,我們還根據實驗課程的類別,結合以項目為主線的模式,重視學生綜合素質和實踐能力的培養,把CDIO教育理念貫穿于實驗教學的全過程,培養與他人合作的團隊精神,不斷探索工程技術人才培養的新途徑。為學生了解和適應現代企業的管理體制,確立優秀的職業道德素養打下了堅實的基礎。
此外,本專業建設了實踐創新能力培養平臺,成為學生工程實踐訓練的基地和學生課外科技活動的園地,為學生開展大學生訓練計劃SRT、大學生電子設計競賽、挑戰杯科技競賽等提供了保障。同時,學校重視產學研相結合,不斷投入資金建立校外實習基地,進一步強化學生定崗實習鍛煉,更加有效培養社會應用型技術人才。
4.基于CDIO教學理念,形成新的學生評價機制
為了保證CDIO教學理念的實施效果,改革傳統以考試為中心、以死記硬背為基礎的評價制度勢在必行。在CDIO教學理念的實施過程中,合理評價學生學習效果是保障教學效果的重要環節。只有將CDIO人才培養所體現的思維、知識、能力、個性等方面的要素全面納入評價體系,才能形成一種以項目驅動為引導、充分激發學生潛能,培養學生綜合素質的科學評價體系。因此,應采取形式多樣的方式來進行考評,例如:傳統筆試、項目總結方案報告、產品等級評定、學生互評等。
同時,應更加強化實踐教學過程管理,保障實踐教學能力的有效提高。例如:“基礎性實踐教學”采取包含實驗預習、實驗操作、實驗記錄審簽與器材檢查、撰寫實驗報告、實驗考核等環節的“五環過程管理”;“提高性實踐教學”采取包含課題布置與要求、方案論證與設計、原理電路仿真與改進、實際電路安裝與調試、學生作品驗收與研討、總結報告寫作與評閱等環節的“六環過程管理”;“研究創新性實踐教學”采取包含畢設布置、課題論證、開題報告、每周交流、中期檢查、限期整改、實物驗收、論文答辯、成績評定、畢設評優等環節的“十環過程管理”。
總之,我們將CDIO工程教育理念貫穿整個學生培養環節,融傳授知識、培養能力和提高素質為一體,融人文精神、工程素養和創新能力培養為一體,全面提升學生素質。
三、結束語
CDIO工程教育模式的推出,有效地解決了傳統理論教學與實踐教學相脫節的核心問題。本專業探索性將CDIO工程教育理念融入專業人才培養模式改革中,修訂完善了基于CDIO工程教育理念下的培養方案、課程體系、實踐教學體系及質量評價體系,它有助于通信工程專業學生工程實踐能力的培養和提高,也為CDIO在電子信息類專業的推廣提供了參考。CDIO工程教育模式必將成為培養創新型工程人才的有效途徑。
參考文獻:
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[4]王玉忠.面向全面工程教育的CDIO教育探討[J].中國電力教育,2009,(11):11-13.