時間：2023-03-25 10:44:49
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇電子信息導論論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
作者簡介：李鋒（1970-），男，陜西商洛人，江蘇科技大學電子信息學院，副教授；田雨波（1971-），男，滿族，遼寧鐵嶺人，江蘇科技大學電子信息學院，教授。（江蘇 鎮江 212003）
基金項目：本文系江蘇省高校優勢學科建設工程項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）25-0099-02
作為社會信息化的支撐和依托，電子信息技術及相關產業迎來了高速發展的21世紀，并以前所未有的速度全方位地向社會的各個領域滲透。相應地，電子信息相關學科知識領域更新與增長越來越快，與其他學科之間的交叉與融合越來越緊密。伴隨著學科發展方向不斷分化、細化的同時，電子信息各學科、專業或方向之間的交叉基礎知識更加多，專業界限越來越模糊。與此同時，市場經濟對人才的需求呈現變化快、多元化的趨勢。在這種形勢下，實現“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的人才培養目標已成為高校教育教學改革的熱點和共識。大類培養模式提倡按大類招生，實施厚基礎、寬口徑的通識教育，在此基礎上進行分流培養，學生結合自身興趣特點做出合理的選擇。事實說明，大類培養利于提高辦學效益，優化教學資源，促進學科之間的交叉和滲透，實現更廣泛的通才教育，滿足市場經濟的發展及社會生活多元化對人才的需求。
一、開設“專業導論”課程的意義和目標
在大類培養模式下，學生在大一、大二期間主要是學習公共課和大類基礎課，大三期間學習技術基礎課和部分專業課，大四期間學習專業課程和接受綜合實踐訓練。但是在專業人才培養實踐中發現，盡管大類培養適應了學科專業發展趨勢和市場需求，但要更好地發揮大類培養的優勢，還必須加強大類學習到專業培養之間的銜接，否則將直接影響培養目標的實現。
1.開設“專業導論”課程的意義
在大類培養階段，本科低年級學生對電子信息學科、專業缺乏整體認識，不了解自己的專業方向，不了解專業課程設置，不了解專業課程與基礎通識課程的關系；在思想上準備不足，不知為何要學習這些課程，不知道這些課程對于專業學習和未來所從事的工作的作用，沒有自己的專業目標和努力方向，缺少明晰的學業規劃，甚至有不少高年級學生到了選擇專業方向的時候對自己的專業都不甚了解。針對大學一、二年級學生展開的問卷調查及座談會結果表明，在開設專業導論課程之前學生普遍存在迷茫情緒，找不到發展方向，不能心平氣和、扎扎實實地學習，甚至出現了所謂“大一放松，大二打工，大三租房，大四求生”的情況。
大學階段是青年人渴望自主成長的時期，抓好大類教育與專業教育的銜接可以縮短他們對大學生活的適應期，引導大學生做好學業規劃，為實現培養目標、提升培養質量打下堅實的基礎。“專業導論”作為專業啟蒙課程，將學科專業教育、思想教育、就業教育等融為一體，旨在幫助學生認識就讀的學科與專業，加深對所學專業的感情，激發學習本專業的興趣和學習動力，掌握正確的學習方法，為后續課程做鋪墊；同時引導學生做好學業規劃，選擇適合自己的發展方向。
2.“專業導論”課程的目標
在這種情況下，選擇在第二學年下學期和第三學年的上學期開設“專業導論”課程——電子信息技術導論更加符合教學實際。該課程的目標是：介紹電子信息技術的基本概念、學科知識體系、技術發展歷程、當前的技術狀況及發展走向、前沿領域，激發學生學習專業課程的興趣，激發部分學生對某些研究領域的興趣；介紹本專業的專業培養目標、培養要求、專業特色、課程設置、進度安排、實踐環節等；對學生進行學習方法指導，指導學生做好學涯規劃和人生職業規劃。
二、“專業導論”教學模式探索
由于“專業導論”課程的特殊性，為使該課程教學效果更加明顯，應從課程安排、教學內容、任課教師、考核方式等方面入手，探索合適的教學模式。
1.課程安排
在大類培養機制下，大學一年級學生在專業方面接觸的主要是大類基礎課，對專業的認識比較膚淺，對于專業領域的知識理解能力非常有限。大學二年級開始，學生通過各種途徑對專業的認識不斷深化，了解專業的愿望也更加強烈。到了大學三年級，學生對自己所學專業的某個領域已經有了較為深入的了解，但還存在著一定的片面性和盲目性，不知道如何進行職業規劃及選擇自己的發展方向。因此，學校選擇在大學二年級下學期初和大學三年級上學期初各開設16學時的“專業導論”課程。
2.教學內容
在大學二年級下學期初，針對即將進入專業學習的學生，著重介紹專業特色、專業課程及專業知識體系、實踐環節；介紹電子信息技術的基本概念、專業技術發展歷程、當前的技術狀況及發展走向、前沿研究課題等；介紹電子信息產業的主要領域及與學科之間的關系，電子信息產業在國民經濟中的重要地位，強調電子信息產業是國民經濟戰略性、基礎性、先導性支柱產業，讓學生對自己所選專業產生認同感，激發學習專業課程的興趣。
在大學三年級上學期，分若干模塊介紹信息科學的各個學科各分支的研究內容及發展動態，如：電磁場與無線技術模塊，通信技術與通信網模塊，計算機技術、互聯網技術與信息安全模塊，微電子、集成電路及其應用模塊，控制科學與工程模塊，數字信號處理、圖像、語音處理模塊，光電信息技術等。介紹各模塊所涉及的知識領域基本框架，與其他學科之間的關系等，使學生初步體會信息科學所涉及的領域范疇，相關的基礎理論、基本技術和方法，達到拓展學生視野、激發學習興趣的目的。
3.任課教師安排
為達到預期教學效果，采用課程教學小組的形式安排任課教師。小組長為課程的總負責教師，由主管教學的副院長或系主任擔任，小組成員為專業骨干教師，根據每個教師的專長負責不同的模塊。小組長負責介紹課程總體概況，包括主要學科領域、技術、產業、前沿課題等，突出介紹電子信息產業的戰略性、基礎性、先導性作用；其他任課教師分別向學生介紹各模塊的基本理論、技術及發展動態等。課程教學小組經常針對專業導論課進行教學經驗、教學內容、方式、方法及教學效果等方面的交流、探討和研究。
4.課程考核
課程考核由課程組長負責，采用作業小論文+課程大論文的形式。每位教師根據自己負責的模塊擬出若干題目讓學生選擇，最后課程組長綜合各任課教師的評分給出本課程的總成績。
作業小論文：若干題目自選，如電子信息技術可分為哪些產業，電子信息技術與國民經濟及工業信息化之間的關系，電子信息技術各個學科與產業之間的聯系，感興趣的產業或領域，某領域的發展現狀，大學期間專業學習與能力培養之間的關系等。
課程大論文：要求學生在學習完專業導論的基礎上，通過調研對大學的專業學習及今后的發展進行規劃，形成課程學習報告。包括各自特長和愛好是什么，自己的學習習慣、喜歡的職業，該領域當前的社會需求是什么，本科階段應培養的能力有哪些，大學剩下的時間準備做哪些事情，畢業后的發展規劃是什么，準備采取哪些措施去實施你的計劃等。
三、對“專業導論”課程教學效果的思考
通過學生座談會和問卷等形式對本課程教學效果進行了調查，結果表明，在本課程之前，很多學生都存在對所學專業不了解、學習動力不足等問題。這部分學生不知道如何規劃大學期間的專業學習，對學業生涯定位模糊，對基礎課不重視。以電子信息工程專業為例，該專業2009級學生在開課之前認為自己了解該專業的僅占14.3%，了解一點的占50.8%，認為自己對專業學科領域及相關產業了解的僅占9.5%，認為自己有明確專業愛好的僅占8%左右，不少學生渴望對專業有更深入的了解。經過課程學習之后，有70%左右的學生對自己大學階段學習及今后專業發展提出了較為明確的規劃。教學座談會反饋結果表明學生和學生管理部門也對該課程持肯定態度。
由于“專業導論”課程的開設時間較短，在教學過程中還存在不少問題，如教學形式較為單一、與工程實際聯系偏少、部分學生對課程的重視程度不夠、教學時間安排不盡合理等。為進一步提高教學效果，針對存在的問題提出以下建議：
1.課程時間安排
“專業導論”作為大類招生專業的專業先導課程，具有教育和引導的多重功能，在低年級開設更有利于學生盡早了解專業，建立對專業的認同感，并盡早確立今后繼續深造所要涉及的發展方向，減少專業上迷茫、學習精力分散等情況的發生；在中高年級開設有利于學生深入了解學科不同分支，并結合自身愛好特長對學業和今后發展方向做出合理規劃。因此建議將“專業導論”課程的兩部分內容分別安排在低年級和中高年級開設。
2.改革教學內容
密切跟蹤學科發展，充分發揮不同研究方向教師的優勢，充分把握學科及其分支的發展動態，把本學科最新的發展情況介紹給學生，幫助學生從不同角度了解專業內容及發展方向，并適當結合學校特色，構建特色化的教學內容。
3.重視條件建設，注重多種教學方法相結合
條件建設是課程建設的重要保證。進一步加強該課程的建設，包括教材、多媒體課件的制作、網絡教學環境的建設；積極利用實驗室、企業等條件開展實踐教學；努力實現專題教學、多媒體教學、網絡教學、實踐教學等有機結合。
四、結語
在大類培養體制下，電子信息類“專業導論”課程在整個專業的課程體系中具有承上啟下的重要作用。加強“專業導論”課程的教學研究，不斷改進教學模式，充分發揮其引領、規劃和導向作用，指導學生認識專業、規劃未來，對提高教學質量乃至專業人才培養質量都具有重要的實際意義。
參考文獻：
[1]劉光明，于斐，周雅，等.大學低年級課程中開設專業導論課的探索[J].高教論壇，2007.2（1）：37-39.
[2]彭熙偉，廖曉鐘，鄒凌.“自動化專業導論”課的教學實踐與探索[J].中國電力教育，2011，（1）：74-75.
關鍵詞：車聯網工程；導論課程；整體設計；綜合素質
TN0-4；G642
隨著物聯網產業的興起、移動互聯網業務的拓展、云計算等計算模式的應用、泛在服務的推廣，物聯網被麥肯錫全球研究院（MGI）在2013年5月的預測報告中認為是12項顛覆性技術之一[1]。車聯網是典型的物聯網，涉及汽車業、通信業和信息業三大戰略性新興產業，因此車聯網的發展，必然會帶動全新的產業鏈的建立和快速成型。
湖北汽車工業學院（以下簡稱“我校”）位于湖北省十堰市，該市因車而建、因車而興，不僅是東風汽車公司的發源地，而且擁有國家級汽車關鍵零部件產業基地和國家商用車零部件高新技術產業化基地，汽車工業在十堰市國民經濟中處于主導地位[2]。因此，在我校專業建設規劃中，學校依據自身的發展定位和人才培養目標，充分發揮大工程背景優勢，緊密圍繞“汽車產業鏈”，優化專業結構，拓寬專業面，按照“調整結構，突出特色，發揮優勢，注重內涵，提高質量”的專業建設與發展路徑，分層次、分類別的開展專業建設，并提出要圍繞“汽車產業鏈”積極培育汽車產業發展和地方經濟建設急需的新專業，如：新材料、新能源汽車、車聯網等國家戰略性新興產業相關專業或專業方向。
因此，我校結合當前車聯網發展的大趨勢和在科研、教研中積累的科研和教學資源，設置了電子信息科學與技術專業（車聯網工程方向）。在車聯網專業方向的綜合改革過程中，需要面對的一個重要課題是如何對新生進行專業教育，激發學生對本專業方向的興趣，進而為后續學習奠定良好的基礎。導論課程將承擔這一任務[3]。《車聯網導論》課程首次對2011級學生開課。在課程的教學過程中，借鑒了國外大學的教學方法，注重學生自主學習能力的培養，經過4年的教學過程，取得了較好的效果。
一、《車聯網導論》課程整體設計
（一）內容和方法并重
《車聯網導論》課程是本專業方向學生接觸到的第一門具有專業內容的課程，教學內容的設計十分重要。不僅要能夠全面概括本專業方向所涉及到的大學四年的教學內容，而且要能夠清楚地說明大學四年的教學課程之間的關系，讓學生對本專業方向的專業相關課程有一個有機整體的概念。
因此，設計本課程的目的和內容是“車聯網是能夠對車用信息進行采集、識別、傳輸、融合和利用的一種物聯網，能夠實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，被認為是最容易形成系統標準、最具備產業潛力的物聯網應用。本課程從車聯網的感知層、傳輸層、支撐層和應用層這四層分別進行闡述，使電子信息科學與技術（車聯網工程）專業學生對車聯網的基本概念、技術框架、應用范圍具有初步認識，為后續相關課程的學習打下基礎。”
好的教學方法能夠對教學起到錦上添花的作用。在本門課程中，對學生的考核方法是“課程報告（60%）+課堂匯報（40%）。”這個考核方法要求學生在課后發揮主觀能動性，查閱資料，針對一個主題，以正式的科技文獻的形式完成相應課程報告，同時，還要以PPT演示的方式對課程報告進行匯報。這對學生來說，不僅具有很大的挑戰性，而且具有很強的趣味性。挑戰性體現在，學生剛剛從高中被動式學習向大學的主動式學習轉變，課程考核要求學生從查、思、寫、講等多個方面全面挑戰自己以前的學習方法；趣味性體現在，學生以團隊的形式完成考核，不僅能夠在合作中找到樂趣，而且能夠在PPT匯報過程中，體驗評價他人和自我對比的樂趣。
（二）前后知識貫穿
《車聯網導論》課程的一個重要內容是要清楚地說明本專業方向的專業相關課程之間的關系[3]。為了能夠組織教學課程關系，本課程在感知層、傳輸層、支撐層和應用層等四層的車聯網分層基礎上，通過把專業相關課程和車聯網體系結構各層進行分學期的對應，使學生能夠清楚地了解未來所學專業相關課程在車聯網中處于什么位置。專業相關課程與某層的分學期對應關系如下圖所示，其中，左圖分類課程中紅色字體的課程表示該課程與車聯網直接相關。
另外，本門課程在大一上學期開設，同期，學生正在學習《計算機操作基礎》課程，其中包括Word和PowerPoint等內容。本門課程要求學生用Word軟件完成課程匯報，用PowerPoint軟件完成課堂匯報的演示文稿。這不僅鍛煉了學生對所學知識的應用能力，而且讓學生體會到學有所用的成就感。
二、培養綜合素質
在《車聯網導論》課程的教學過程中，還對學生的綜合素質進行了培養。這種培養主要表現在三個方面。
一是對學生文獻檢索和科技寫作能力的培養。由于課程考核要求學生以正式的科技文獻的形式完成相應課程報告，因此，不僅需要學生在課外查閱大量資料，而且需要學生對科技寫作進行實踐。文獻檢索能力的培養過程以中國知網CNKI中的文獻檢索為例，給學生演示了如何從學校主頁找到圖書館主頁，進而一步步找到所需要的數據庫并進行關鍵字檢索。盡管演示很簡單，但是學生了解了文獻檢索的基本過程，為學生后續的文獻檢索工作打下了基礎。在科技寫作能力的培養過程中，以“湖北汽車工業學院學報”為例，給學生演示了如何查找期刊主頁，進而一步步找到所需要的投稿模版和論文撰寫要求。這里面涉及到的內容包括論文格式、論文組織方式、參考文獻，以及摘要、引言、結論等各個部分的撰寫要求等。同樣地，盡管演示很簡單，但是學生了解了科技寫作的基本要求，為學生未來的畢業論文以及科技資料撰寫打下了基礎。特別令人欣喜的是，通過任務式的教導方法，學生對文獻檢索和科技寫作的目的有了深刻的認識，不僅能夠找到所需要的參考文獻，而且撰寫了在形式和內容上都頗為專業的課程報告。
二是對學生表達能力的培養。由于本門課程還要求學生以10分鐘PPT演示的方式對課程報告進行匯報，因此，學生還要準備正式的課堂匯報。這不僅要求學生能夠清楚地表達課程報告內容，而且在匯報內容組織、課堂過程、儀態等方面都要做精心的設計。雖然部分學生是第一次以這樣的形式完成課程考核，但是都認真對待，順利完成了課堂匯報。每一屆學生的都能夠帶來驚喜，例如，有的學生充分利用圖文并茂、視頻穿插的設計，使得匯報內容豐富多彩；有的學生進行課堂互動，活躍課堂氣氛；有的學生語言幽默，結合當前時事和網絡語言，提升學習興趣。教師對每一組同學的課堂匯報都要即時點評，包括PPT的內容和形式、學生的表達能力和課堂組織等；這里需要特別注意的是，點評要突出優點，使得學生增強自信，但同時也不能回避缺點，但是要注意語言表達，不能挫傷學生的積極性。另外，還有一個附加效果是在最初設計課程教學時所沒有想到的，即學生對站在三尺講臺的教師課堂教學有了直接和深刻的感受，即這并不是一件隨意可以完成的事情，只有在課前做好充分的準備才能夠真正上好一堂課。
三是對學生團隊精神的培養。本門課程要求學生分組完成課堂匯報和課程報告，學生可以自由組合。在任務分配過程中，學生也需要自己選擇主事人，分配各個任務。只有大家分工合作才能夠出色地完成課程考核要求。在學生提交課程報告時，需要注明本組成員的分工，在考核成績上，會根據分工給予考慮。從對2011級學生開設本門課程開始，學生基本都屬于90后，大部分都是獨生子女。通過本門課程的小組任務，學生們理解了團隊精神的重要性。
三、課程教學效果
盡管《車聯網導論》只有16個學時的授課時間，但是課程信息量大，同時盡可能地對學生的綜合素質進行培養，取得了較好的效果，如圖2所示。
四、結束語
《車聯網導論》課程是我校電子信息科學與技術專業（車聯網工程方向）新生進行初步專業教育的重要課程。本文對該課程的課程教學進行了研究和實踐，主要包括課程內容和考核方法的設計，如何通^本門課程把前后知識貫穿起來，并闡述了在課程教學中對學生綜合素質的培養，特別強調了學生課堂匯報的有益效果。通過上述方法，課程教學取得了較好的效果；未來還需要在學生自我評價方面進行改進和探索。
參考文獻：
[1]盧錫城；顛覆性創新與信息技術――兼談高水平計算機人才培養[J].中國大學教學， 2015（8）：4-8.
[2]楊風.全力推進“國際商用車之都”建設――記十堰市汽車產業基地[J].專用汽車， 2015（10）：72-75.
關鍵詞：學科導論；教學；電子工程
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：
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關鍵詞：本科生畢業論文（設計）；課程設置體系；學科前沿；團隊
作者簡介：李春先（1977-），女，湖北黃岡人，長沙理工大學物理與電子科學學院，講師；王成志（1974-），男，山東濰坊人，長沙理工大學物理與電子科學學院，講師。（湖南 長沙 410114）
基金項目：本文系湖南省教改課題“探索物理學專業本科畢業論文（設計）教學新模式，培養創新型人才”（批準號：湘教通[2011]308號）的研究成果。
中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0177-02
本科畢業論文（設計）（以下簡稱“畢業論文”）是學生在系統學習完本專業的基礎課后，按照科學的思維方法和規范化的研究進程，系統完成一項具有綜合性和創新性的科研活動。它是本科教育的最后一個環節，其目的是總結、消化在校期間的學習成果，使學生能夠初步掌握運用所學知識分析問題和解決問題的方法以及學會科學研究的基本程序，培養學生的科學研究能力和創新實踐能力。畢業論文要求具有一定的創見性，能夠較好地解決學科領域中不太復雜的問題，立論要科學，觀點要創新，論據要翔實嚴密。由此可見，畢業論文是本科教育中很重要的一個實踐環節，但近年來高校本科畢業論文的質量受到諸多因素的影響，出現了一定的下滑，并引起了學術界關于畢業論文是否有必要存在的爭議。因此分析影響本科畢業論文質量的因素，探索提高畢業論文質量的有效方法與措施，確保畢業論文的質量，應是當前高校教學研究工作中的重要課題之一。[1]近幾年，畢業論文課題組把畢業論文的改革與課程設置體系的改革有機地結合起來，對如何提高本科畢業論文質量進行了有益探索，取得了較好的效果。近幾屆本科畢業論文的質量顯著提高，在學校檢查中名列前茅，并且取得了一系列學術成果，本科生以第一作者分別在《物理學報》[2-5]等權威期刊上發表多篇學術論文。這些成果不僅為學生進一步科學研究奠定了基礎，同時也說明只要改革得當，研究的質量會顯著提高，產生高水平的成果是可能的。以物理學專業為例，下面對提高畢業論文質量的做法和體會進行闡述。
一、 改革課程設置體系，大力開設前沿選修課是提高畢業論文質量的前提
根據教師科研方向，把教師劃分為六個科研團隊：分子器件科研團隊、光電信息物理科研團隊、凝聚態物理科研團隊、空間物理科研團隊、量子光學和量子信息科研團隊、電子信息技術科研團隊。在傳統必修基礎課的基礎上，大力增加前沿選修課，規定每個科研團隊開展1～2門具有前沿性且與科研相結合的選修課，例如“石墨烯分子器件物理基礎”、“光電檢測技術”、“太陽能電池”、“光信息處理”、“凝聚態物理前沿專題”、“空間物理現象的物理基礎”、“量子光學導論”、“量子信息基礎”、“電子設計和制作”等選修課，一般為48個課時。由于選修課具有新穎性和前沿性，因此深受學生的歡迎。
對于這些選修課，在教學方法上與傳統基礎課不同，采取討論和探索式教學的方式，手段靈活多樣，不拘一格。針對物理課概念性強的特點，在討論中加深了對課程內容的理解和基本方法的掌握，形成了“勤于思考，樂于探討”的學術氛圍。在課堂上教師只講解要點，其他內容和相關問題留給學生。把學生分成幾個組，給予每組相應的內容和問題，幾個人一組通過查找文獻完成給定的任務，然后教師要求學生在課堂上展示自己的答案。另外，課程的內容和要求要與該課程的相關科研手段和方法匹配，這樣學生不但學到了基礎知識和基本技能，而且學到了與該課程相關的科研方法和手段，為今后的畢業論文奠定了基礎。因此，在該前沿方向中選擇一些問題作為本科畢業論文題目，不但具有可行性、前沿性、新穎性和專業性，而且有利于鍛煉學生利用知識解決問題的能力以及創新能力，這正是畢業論文的目的所在。
二、選題是提高畢業論文的基礎
選題就是指導教師確定畢業論文的研究內容。一個好的選題，要充分鍛煉學生利用本專業知識理論解決問題的能力以及創新能力。選題是畢業論文的第一個環節，也是畢業論文的基礎。課題組可從以下幾個方面進行選題：
第一，與本專業相結合，即在本專業范圍內選題。
第二，與科研結合，與學科前沿結合，做到選題新穎。將本學科的前沿、熱點問題融于畢業論文之中，把科研中遇到的問題轉化為畢業論文的課題。只有題目新，才能有創新的空間，只有內容新，才能有新的結果和結論。從學生選題來看，學生對科研型題目的選擇熱情逐年增高，使得這些題目具有較好的需求基礎。特別是計劃考研的學生很愿意接受一次科研訓練，從而為以后從事科研工作提供一定的基礎。
第三，可行性。選題難度要適中，既要考慮學生的學識水平，又要考慮學生潛能的最大發揮。前沿選修課為學生提供了一定的基礎，只要選題得當，本科生同樣能對學科前沿問題進行深入研究。例如，量子相干態兩個正交分量在相空間的幾何表示是橢圓，但教材和文獻上沒有給出系統的證明，但是只要理解了《量子光學基礎》的一些定義和物理意義就可以利用學過的數學知識給出完整的證明。
第四，實行雙向選擇。指導教師把題目放在網上，實行雙向選擇。在過去，選題方式一般由教師給學生單方面定題，學生缺乏主動性，限制了學生的主觀能動性，學生對導師的研究方向和進行的課題缺乏了解，在選題方面存在被動接受的情況；在選題過程中，留給學生選題的時間過少，普遍存在著“指導教師報題隨意、學生選題盲目”等問題。目前教師把題目、內容和要求詳細顯示在網絡上，給出足夠的時間讓學生選。在選題的過程中，師生可以通過網絡充分交流使學生對課題有充分的了解。在教學網絡上學生確定題目，然后出題教師與選定該題目的學生進行面試或者交流，雙方滿意即可確定指導和被指導的關系。這樣既避免了選題的盲目性，也有利于因材施教。
三、指導方式是提高畢業論文質量的關鍵
為了加強對畢業論文的指導可實行團隊指導。如前所述，有六個科研團隊，研究方向相同的學生歸到相應的團隊內，實行分類指導和團隊指導。團隊內的資源共同利用，學生統一管理，集體答疑，定期對學生畢業論文進行答疑和檢查，了解和解決學生遇到的困難，提出每一階段的要求和任務，確保論文的質量和進度。共同組織針對選題的學術講座、學術交流會和論文寫作交流會，組團可大大提高指導效率，節約成本。指導教師之間密切協作，充分利用了教師資源，大大提高了指導效率，節約了資源。團隊內的學生各有所長，共同討論問題，發現對方的長處，取長補短，還可以培養學生團隊合作的精神。
四、學院和教研室強有力的管理與監管是提高畢業論文質量的保障
根據學校的有關精神，實行學院、教研室兩級管理，學院制定制度和措施，教研室負責具體執行。
1.成立院畢業論文領導小組及答辯領導小組
院畢業論文領導小組負責全院畢業論文工作的領導和指導，包括擬訂畢業論文工作計劃、向全院教師布置畢業論文任務、選配畢業論文指導教師、組織畢業論文題目的審定并報學校審批。
2.物理學專業教研室成立畢業論文指導小組
畢業論文指導小組負責畢業論文的具體工作，包括組織畢業論文題目審查、確定畢業論文指導教師，并報院審核；組織學生選題；組織畢業論文指導教師向學生下達任務書；負責畢業論文進行過程的管理、檢查并及時整理有關材料；設立畢業論文答辯小組，具體負責各組的論文審查、論文答辯。
3.課題實行兩級審評制度，嚴把課題關
物理學教研室組織指導畢業論文豐富的教師對所報題目進行審批，不符合學校和學院要求的題目要撤掉，或者通知出題者進行修改，直到滿足要求為止。教研室把評審符合要求的題目匯總，交給學院畢業論文指導小組評審，檢查是否有不符合要求的課題，合格的課題方可進入選題系統供學生選擇。
4.對畢業論文的各個環節進行檢查和監控
組織指導教師開會，明確指導教師的任務。指導教師需提出論文應達到的目的與要求；介紹主要參考文獻；指導學生制訂論文撰寫計劃；檢查學生論文撰寫的進度質量，并給予及時指導幫助；指導學生修改論文初稿；審閱畢業論文并提出論文答辯資格及給出成績評定建議；參加論文答辯；撰寫指導總結。在論文指導過程中，指導教師應注重對學生勤奮、嚴謹、求實的科學態度和勇于創新的精神的培養。教研室在整個畢業論文期間擔負著管理和監督的職責，應進行嚴格管理，組織畢業論文中期檢查或抽查，并對檢查工作進行認真總結。
五、結束語
近幾年采取把畢業論文的改革和課程設置體系的改革有機結合、把科研前沿融入畢業論文中、團隊指導、強有力的行政監管等措施對如何提高畢業論文進行了初步改革和探索，取得了較好的效果，學生和教師的積極性提高了，論文質量大幅提高，學生的創造性得到了增強，不僅使本科生取得了一系列學術成果，發表了一些有價值的學術論文，而且得到了學校主管部門與學生的一致好評。
參考文獻：
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關鍵詞：創新能力 培養 課程改革 實踐
黨的十報告中指出：“全面實施素質教育，深化教育領域綜合改革，著力提高教育質量，培養學生社會責任感、創新精神和實踐能力”。同志提出的“中國特色、世界水平的現代教育”是“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興夢的重要組成部分。劉延東同志在2014年高校咨詢會上也提出：“要把立德樹人、提高質量貫穿綜合改革全過程，創新人才培養機制，切實落實人才培養中心地位”。當前，高校在人才培養模式、課程教學內容和方法、實踐教學環節等方面還存在著一些不足，如何培養創新人才是高校教育工作者需要著重關注和實踐的課題。我校電氣信息類專業結合2014版培養計劃修訂，做了部分課程的教學改革與實踐嘗試，現與大家交流學習。
一、主要改革內容及實施情況
（一）充分發揮培養計劃在引領學生創新能力
在2014級電類學生培養計劃修訂中，對電類三個專業的學科基礎課、專業核心課、專業方向課、專業選修課、集中實踐教學環節進行課程調整、學時調整。充分發揮培養計劃在引領學生創新能力培養中的核心作用。
（1）2014級船舶電子電氣工程專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是將“單片機原理及應用”課程（36+20）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗分別獨立的兩門課程。
在專業核心課中：取消了“船舶通信與導航”課，改列為專業選修課。
在專業選修課中：取消了電子綜合設計輔導（2學分、24+8學時、第5學期）課，新增加了“電子技術創新實驗輔導”實驗課程（1學分、32學時實驗、第5學期）。
在集中實踐教學環節中：一是取消了“電子技術課程設計”（2學分、2周、第3學期）新增了針對性更強的兩門“模擬電子技術課程設計”（1.5學分、1.5周、第4學期）及“數字電子技術課程設計”（1學分、1周、第4學期）課；二是將“單片機課程設計”（1學分、1周、第5學期）改成（1.5學分、1.5周、第4學期）；三是取消了“船舶電氣設計與檢驗課程設計”（1學分、1周、第6學期），新增了“船舶機艙測控系統課程設計”（1.5學分、1.5周、第6學期）。
（2）2014級電氣工程及其自動化專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是取消了“電氣工程導論”課程；二是取消了“計算機輔助設計”，新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；三是將“單片機原理及應用”課程（42+16）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；四是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗獨立的兩門課程。
在專業核心課中：一是將“單片機原理及應用”調整到學科基礎課；二是取消了“供配電系統”課程（2.5學分、36+4學時、第7學期），改增為“工廠供電”課程（3學分、40+8、第7學期）；三是將“檢測與轉換技術”（2學分、26+6學時、第4學期）學分調整為（2.5學分、28+12學時、第4學期）；四是將“自動控制原理”課程（3.5學分、48+8學時、第5學期）學分調整為（4學分、52+12學時、第5學期）。
在專業方向課中：一是取消了“變壓器應用技術”課程（2學分、28+4學時、第7學期）；二是取消了“船舶動力裝置與輔助機械”（2學分、28+4學時、第6學期）課；
在專業選修課中：一是取消了6門課程，分別是：信號與系統、文獻檢索、企業管理、電氣工程專題講座、集散控制系統、電子綜合設計輔導；二是新增“電子技術創新實驗輔導”（1學分、32學時實驗、第5學期）、“新能源技術”（1學分、16學時、第5學期）兩門課程；三是將“AUTOCAD”課程（2學分、16+16上機、第5學期）改為實驗課程（1學分、32學上機、第5學期）。
在集中實踐教學環節中：一是取消了“專業綜合課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“測控技術課程設計”（1學分、1周、第5學期）及“電氣控制技術課程設計” （1學分、1周、第6學期）兩門課程。
（3）2014級電子信息工程專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是取消“計算機輔助設計”（16+16）課，改成了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是增加了由專業核心課調整來“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論（56）與實驗（16） 兩門獨立的課程。
在專業核心課中：取消了“信息論與編碼”（24+8）課程并調整“單片機原理及應用”課程（40+16）到學科基礎課。
在專業方向課中：一是在通信系統方向：將“程控交換”（32）課程換成為“移動通信”（22+10）課程；二是在嵌入系統方向：將“ARM處理器原理及應用”改為“嵌入式系統”（22+10），新增“ 計算機操作系統”（16+16（上機））及調整來“ 電子綜合設計輔導”（16+16）；而“DSP原理及應用”、 “多媒體技術”、“ 電子設計自動化”調整到專業選修課中；三是取消了電子系統設計方向。
在專業選修課中：一是取消了“復變函數與積分變換”、“JaVa語言程序設計”、“數據結構”、“數據庫技術及應用”、“Linux軟件設計”、“計算機接口與通信”、“自動控制原理”、“電視原理”8門課程；二是由專業方向課調整來“DSP原理及應用”、“多媒體技術”、“電子設計自動化”3門選修課；三是新增“專業導論”、“學科前沿信息”、“新能源技術”、“現代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設計”、“計算機網絡安全”7門課程。
在集中實踐教學環節中：一是取消了“電子設計方向專業課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“工程訓練C”（1周，1學分），調整了“模擬電子技術課程設計”（2周，2學分）、“數字電子技術課程設計”（2周，2學分）、“單片機原理及應用課程設計”（4周，2學分）。
（二）加強幾門關鍵課程的課改示范工作，提升課程在電子能力培養中的關鍵作用
（1）電子綜合設計輔導課程的教改實施情況
電子綜合設計輔導課程是訓練學生綜合設計能力的課程。學院2009年起將原來的“電裝實習”改成（電子裝配）“工程訓練”和“電子綜合設計輔導”（2學分、24+8學時、第5學期）兩門課程，并結合課余電子制作訓練作為補充。電子綜合設計輔導課程每一年的設計制作內容在原有的基礎上都有新增，加強設計內容的新型性和實用性，至今實驗室已有50多個設計實訓模數電路板。2014版培養計劃中“電子綜合設計輔導”課程調整為實驗課程“電子技術創新實驗輔導”（實驗30學時）。
電子裝配工藝訓練對學生的知識基礎要求較低，在原2010版教學計劃中安排在大一第二學期進行，重點是訓練學生的電子電路焊接技術，為以后的電子裝配打下基礎。教學時數為一周，時間上分散進行，歷時半個學期。電子綜合設計輔導課程是學生進行電子設計的入門課，除公選課、選修課形式外，興趣小組形式的學習培養也是一個最有成效的環節，使得對電子設計有基礎、有興趣的同學得到充分發揮與提升能力。對電子制作訓練做到有計劃性，一般分為四個階段：
第一階段：為電子制作基本能力訓練。安排在入學后的第二學期，以興趣小組形式進行。內容主要為：焊接技術訓練、認識基本元器件（學會萬用表的使用）、識圖、音頻放大電路制作。
第二階段：電子制作入門訓練。安排在入學后的第三學期，以公選課的形式進行。主要學習繪圖、制作與測量（學習Protel（Altium Designer）軟件的使用，學會常用電子儀器的使用，利用波形圖分析電路的工作狀態，分析能力訓練），內容有：簡單電源電路、電動機驅動電路、光控燈開關電路、溫控加熱器電路等。
第三階段：電子設計基礎訓練。主要是結合理論知識設計電路，安排在入學后的第四學期，以選修課的形式進行。內容有：音響電路（含音調電路、功率放大器電路）、隔離放大器電路、充電器電路等。
第四階段：電子設計綜合能力提高訓練。主要為綜合設計中、大規模電路，安排在入學后的第五學期，以選修課的形式進行。內容有：搶答器電路、開關電源電路、數控電源電路、無線通信電路、鎖相環振蕩電路、轉速檢測電路、充電器電路。
（2）單片機原理及應用課程的教改情況
單片機作為電子自動化控制的主要手段，其作用越來越重要。我院該課程為省級精品課程，課程組老師進行了一系列的教學實踐，編寫了新的教學文件，每年修改電子教案、課件，出版新的教材與實驗指導書，不斷完善學習資源，實施電子考試等等，為學生的自動化電子設計起到了重要的支撐作用。在2014版教學計劃中理論學時改為32，實驗改為獨立設課，學時為32，課程設計為1.5周。單片機實驗電路板全部為校內老師設計制作，實驗室至今有單片機綜合應用設計電路板30多件。
（3）新增電子技術實踐公選課
針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始學院在二年級學生中設立“電子技術實踐”公選課程，從學生學習電子技術知識的初始階段就引導學生向技術應用方向發展，培養學生理論聯系實際、實際凝練為理論知識的能力，拓展學生的創新思維能力。電子技術實踐課程在一定程度上打破課程的專業界限、學科界限，使得知識、技術、信息等多方面融會貫通，在還不能完全打破現有教學模式的情況下，以教學實驗班的形式增加一個補充教學環節，以音頻功率放大器的設計制作為立足點，從應用目標出發搜索知識點，解決技術問題，培養思維方式。電子技術實踐公選課作為教學模式創新探索，在教學過程中最大程度地改變學生被教師控制之下被動地學習的局面，改變單純死記硬背完成學業的局面，轉而讓學生養成從解決問題的角度去思考、查找知識，提高學生的主觀能動性、創新意識。在教學環節上將實驗教學、理論教學、課程設計三點連成一線。在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求，適應技能考證的要求，適應用人單位對應用型人才的需求。
（三）編寫、修訂教材、教案，建立完善教師與學生教學學習資源
編寫出版《電子綜合設計常用模塊與實例指導》、《單片機設計實例集》等實踐指導教材；為學生開展考證培訓修訂《電子工程師考證培訓講義》等；編寫新的教學文件及電子教案、課件等，建立完善教師與學生教學學習資源。
一是修訂出版了《單片機實驗與課程設計指導（Proteus仿真版）》、《電子設計常用模塊與實例》、《單片機設計實例選集（一）》、《51系列單片機原理及應用》等實踐指導性強的教材；二是在原網絡課程的基礎上進行了單片機慕課網站的建設，新編了150題左右的作業練習題庫；三是修改2014級教學大綱、電子教案及課件；四是設計開發2014級用的新實驗電路板并用于每年的學生電子設計競賽訓練。
（四）加強實踐能力培訓，提高學生的綜合能力
加強實踐能力培訓，提高學科競賽的獲獎數量、提高學生、專利證書數量、提高學生電子工程師/板級工程師/電工等從職證書數量。
（1）加強了學科競賽的輔導力度。一是組織學生電子協會，每周至少開展一次活動，以加強低年級同學的基礎技能訓練；二是與飛思卡爾智能汽車競賽相結合，利用各種提高學生能力的資源，充實學生的實踐活動；三是培養充實指導教師力量，2014年學院的指導教師隊伍擴大至9人，落實了組隊學生與指導教師的互選環節，密切指導教師與參賽學生的聯系，特別是在暑期中通過明確訓練計劃、訓練內容增加指導教師的投入精力；四是針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始在二年級學生中設立電子技術實踐公選課程，在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求。
（2）重視指導學生、申報專利工作，培養科學研究能力 。通過學生課程設計、畢業設計、電子競賽、省創新研究項目等實踐，指導學生以論文或專利的形式固化研究成果，近年來學生發表的電子設計類論文、實用專利、省大學生科技創新（電子電氣類）項目、國家級大學生創新創業訓練項目增加明顯。
（3）加強校內電子工程師等考證培訓工作。學院培訓中心通過了市職業技能鑒定條件驗收，成立了市“職業技能鑒定所”和電工方面考證員，可進行中、高級電工，中、高級維修電工，初級電子設計工程師、板級設計工程師、單片機C語言程序設計師7種電子電氣類證書的證書認定，為學生培訓考評提供了極大的便利。
（4）加強了畢業設計真題實做的要求。學院將畢業設計任務早計劃、早布置，以提高畢業設計論文的真題實做時間，現一般是在第7學期初就布置任務，畢業論文答辯分二次進行，在較長的時間內可給學生留出較多時間完成高質量的畢業設計論文，學生畢業設計真題實做的比例在90%以上。
（五）落實考證考級替代學分考試的制度
落實考證考級替代學分考試的制度，將提高從職能力的技能考證、考級、競賽獎等納入到教學學分中。
學院出臺了關于《本科生畢業設計（論文）替代管理辦法》（試行）的文件，規定了5類學生學業成果（考證、考級、論文、專利、競賽獎）或經學院本科畢業設計（論文）工作小組認定可以代替畢業設計（論文）的其他成果可替代畢業設計（論文）學分。
二、實踐成果
兩年間，學生在電子工程師、電工考證、學科競賽獲獎方面成績提高明顯，取得電子工程師證書30 人；電工證書192人；在大學生電子設計競賽中，獲省一等獎學生為9人，二等獎學生為18人，三等獎學生為21人；在全國（省）飛思卡爾智能汽車競賽及智能機器人大賽中獲一等獎6人，特等獎2人，二等獎9人，三等獎24人。兩年間，學生發表電子設計類論文10篇，取得電子設計類實用專利35項。
三、不足分析
一是教學計劃改革后課時量壓縮造成教師“搶課”現象，并由課程門數增多及投入精力不足造成教學改革的實踐效果下降；二是團隊精神在學院教改項目中體現不夠，大多數教師還是安于老的教學方式，教改積極性不高，大范圍的教改項目推進困難。
提高教學質量不僅需要領導重視，更需要教師的人人參與。教學改革不能停留在口號上，更應建立在教師行動上。高校要把提高教師的影響力與學生的競爭力作為學校發展的基本目標，以社會需求為導向，進一步改革人才培養模式，為社會輸送合格的創新創業型應用人才。
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關鍵詞：地方本科院校；電子信息類專業；復合型工程技術人才；培養機制
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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關鍵詞:算法設計與分析;教學研究;教學質量
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
“算法設計與分析”是計算機科學與技術學科的核心課程之一,受到越來越多的重視。對于一個計算機專業的學生,學好算法課是必要且是必須的。“算法設計與分析”這門課程的主要目的不僅是講授計算領域中不同問題的標準算法,更重要的是分析其算法復雜度,并且在諸多可行算法中選擇一種時間或者空間效率最高的方法。美國著名算法大師Donld Knuth認為“計算機科學就是算法的研究”,他主持設計的TeX排版系統被譽為是“不存在Bug的系統”,這是以大師嚴密的算法設計基礎為保證的。前微軟高級副總裁李開復博士認為“計算機科學實質是人工智能”,而人工智能則是模擬人類思維的一種算法科學。計算機算法的應用已經遍及人類社會的各個領域,包括計算機軟硬件機器學習、電信及互聯網、一般制造業、經濟與金融業等。算法技術不僅在計算機領域,而且在其它理工及社會科學領域都有極其廣泛的應用。任何問題的求解,都離不開一般性的算法設計原則,在筆者執教的學校,數學和信息安全兩個非計算機專業已將該課程列為必修課程。因此,提高“算法設計與分析”課程教學水平有著極其深遠的意義和重要的作用。
2教材選擇
近年來,國內引進了一些優秀的國外教材,其中的《算法導論》是國際上被引用頻率最高而且知名度也最高的專著,但是由于它篇幅過長,在國外多用于兩個學期的教學課程,因此難以將該教材系統地用于學時有限的本科教學;《算法設計與分析》是美國工程院院士UIIman等三位大師合著的優秀教材,該書的目的是將算法領域的基礎研究結果進行綜合,重點在于對算法思想過程的理解,而不是算法的實現細節和具體的編程技巧。但是該書內容和習題難度都較大,因此更適合作為研究生教材。國內的專家王曉東和周培德所編寫的教材也很優秀。這些教材都被我們重點推薦給學生作為參考書。
出于上述考慮,我們最終選擇了沙特學者M.H.Alsuwaiyel所著的《算法設計技巧與分析》作為教材,該書基本覆蓋了傳統算法設計的主要內容,此外還包含了概率算法和近似算法等一些基本內容,這些內容在傳統教材中并不多見,是一些高端算法經常使用的方法。雖然該書不是歐美傳統名校教材,但作者在南加州大學攻讀獲得碩士和博士學位,因此該書吸收了歐美優秀教材的風格,且文筆簡潔流暢。該書的內容及習題難度適中,便于課堂教學及自學,是一本適合本科教學的好書。
如果一個本科生能夠學好本教材,并在后面的碩士階段,學好UIIman的《算法設計與分析》,之后再將《算法導論》學習好,則必將打下堅實的算法理論基礎,為終身的職業生涯所受用。
3興趣培養
本課程的教學對象是大學理工科三年級學生,要求他們不僅具備數學分析、概率及線性代數的基礎,而且具備離散數學和數據結構等計算機專業基礎知識。很多學生剛學過數據結構,翻開算法教材,有似曾相識的感覺。教材中確實有部分章節如數據結構,排序算法,圖的遍歷等取材于數據結構課程。因此會有些學生學習熱情不高,認為是在學習重復的課程。
針對這一情況,首先我們會教育學生兩課程的目的是不一樣的。數據結構的目的是教會學生如果對現實世界中的事物及對其信息處理過程建立數據模型;而算法設計課程的重點是算法的效率問題,其主題是算法的空間和時間復雜度,主要論述如何運用算法技術改進已有一些算法的效率,或者對復雜問題進行求解。
近年來,計算機硬件和軟件技術發展迅速,CPU、外存、內存的性能在持續提高,價格卻大幅度下跌。因此有很多人認為,軟件的效率已經不再重要了,只要提高計算機系統的配置就足夠了。這種觀點顯然是錯誤的。
我們在第一節的緒論課中引用《算法導論》的例子,深入淺出地闡明了算法效率的重要性。設有兩個排序算法:其一是插入排序,時間復雜度為c1 n*n, c1是一個不依賴于n的常數;其二是歸并排序,時間復雜度為c2 nlog n,c2是一個不依賴于n的常數,一般情況下c1< c2。n是待排序數列的長度。對于這兩個實質上屬于不同數量級的算法,很多人并未真正感覺到log n比n優化多少,甚至當n較小時,插入排序比歸并排序還要快速一些。但是我們必須認識到,當n逐漸增大到一定數值以后,無論c1比c2小多少,歸并排序均比插入排序快速。在大規模數據集上排序結果的對比,則效果更為顯著。假若在高性能計算機A(10億指令/秒)上運行插入排序,而在低速計算機B(1千萬指令/秒)上運行歸并排序。此時硬件條件是機器A比機器B快了近100倍;軟件先決條件是 c1值為2, c2值為50;數據集的規模n為100萬。
計算得到:
機器A運行時間為2*(100萬*100萬)/10億=2000秒
機器B運行時間為 50*100萬*lg(100萬)≈100秒
結果是驚人的,用了快100倍的機器處理相同的數據集,反而慢幾乎20倍。如果數據集大10倍為1000萬,那么機器A要算2.3天,機器B只要20分鐘,這一差距是令人震驚的。
事實上,算法技術的發展沒能跟上硬件的發展,其發展空間還很大,盲目崇尚硬件建設而忽視算法技術的觀點是錯誤的。
在電信應用中,雖然硬件和軟件技術發展很快,但是用戶的需求更是呈爆炸式增長。一個國家網內就可能有成百萬實時在線用戶,每秒幾十萬次用戶交互發生,夜間有成千萬的話單記錄要處理。當一臺內存中存放近百萬用戶資料,則浪費16個字節就是浪費16M空間。如果記錄的數據結構及處理算法設計不合理,則內存很容易不夠用,大量工作任務會被拋棄。要在這樣的平臺軟件上構建軟件,必須對每個字節空間、每個計算機指令的使用優化到位。否則,即便有先進的計算機系統,一般的軟件技術是無法承受高性能、高容量計算的需要的。算法技術能支持開發人員在軟件設計階段從理論層面保障系統的效率達到最優。
經首次引論性教學,絕大多數同學認識了算法課程重要性,明確了學習目的,獲得了較好的教學效果。
4理論教學
課程教學組在教材內容上選擇了以下內容:
(1) 算法分析基本概念,數學預備知識。這些都是本課程工具性方法。
(2) 堆和不相交理論。介紹了能有效實現優先隊列的數據結構。
(3) 歸納法、分治、動態規劃。介紹了計算機技術中十分重要的遞歸為主題的設計技術,遞歸要求能夠將待解問題抽象為遞推表達式,確定初試值和遞推終止條件后就能將復雜問題化解為嵌套的簡單問題。
(4) 貪心算法。介紹了如何求解最優化問題。
(5)NP完全問題。介紹不確定性圖靈機在P時間內能解決的問題,這類論題對于培養學生將來思考問題復雜度是個導論。
(6) 回朔法。介紹有組織的窮盡搜索算法,對一些問題尤其是解空間很大的問題有效。我們介紹了3著色、8皇后等經典問題。
(7) 概率算法和近似算法。一般性介紹近20年來算法研究迅猛發展的領域,以擴展學生知識面,但不做考核要求。
其他內容如數據結構、圖遍歷等是數據結構和圖論課的內容,本課程內不做講解,供學生預習課程時選讀;對于域指定問題的迭代改進和計算幾何技術等高級課題,推薦學生根據興趣自學。
近年,越來越多的國內高校主張雙語教學。我們也有這樣的規劃,但是考慮課程有一定深度,三年級本科生英語運用還有限,為此達到最好的教學效果,在教學中先采用中文教學。但是我們鼓勵學生同步閱讀英文版教材,以更好地適應未來科研和國際化軟件研發的需要。
5科研方法及實踐能力培養
科研式教育并不是新生事物。在二十年前,我國清華大學、中國科技大學等名校就對高年級學生講授研究生課程,并進行導師制研教結合型教學,使得很多學生讀研時就能取得優秀的成果。作者所執教的是重點工科院校,有很多有利的因素便于我們展開科研式教學:一是有超過60%的學生主觀上有本科畢業后繼續深造的愿望;二是學校有豐富的圖書館資源,能全文檢索CNKI、碩博士論文、IEEE、ACM、ELSERVIER、SPRINGER等中外優秀電子數據庫。在教學中,作者也將在科研中讀到的一些新穎實用且難度適中的論文摘錄下來介紹給學生,并將自己研究生階段的學習方法介紹給學生。除了閱讀教材,我們還鼓勵學生讀一些高端的雜志,例如計算機學科領域的四大學報,ACM期刊,Software Experience and Practice,Information Processing Letter等刊物,從其中檢索感興趣的論題。讀核心期刊有幾點好處:這些刊物審稿嚴格,文章無論是學術性、前瞻性、理論正確性及寫作水平都有保證;減少檢索的開銷。讀者可以先在這些高水平雜志中找到自己感興趣的主題后,再廣泛檢索與主題相關的其它刊物或會議文章。引導學有余力的本科生讀高水平論文并不是過高要求,算法設計及數據結構教材中大部分章節內容其實也都是來源于前二十至五十年的國際知名算法學術期刊,其中選擇ACM、IEEE及ISAM雜志內容的比例最高。現在的一些學術期刊中刊出的優秀算法,過幾年就會被大量的引用或實際應用,也許再過十至二十年后就會被引入未來的教材之中。
我們認為,在本科高年級展開研究式教學對學生長遠發展有好處。對打算深造的同學,可以潛移默化地引導他們思索自己未來的發展方向,有很多成功的學者就是在大學受到某門課程老師的影響而走上科研道路的。科學研究是一個漫長的過程,很多工科博士生學習到第三、四年后才開始發表一級論文,很多碩士生畢業前才急忙撰寫可發表成果。而同時有些博士生入學兩年就能取得豐碩的成果,很重要的因素是他們在本科高年級階段就培養了研究型思維,為以后深造明確了方向并作好了理論準備。如果本科階段就培養研究型學習方法,那么在日后深造過程中多出成果就是水到渠成的事。而如何培養學生良好的研究習慣,正是我們教師要不斷探索的論題。
重視理論而實踐不足,是我國高校普遍存在的問題。
在國際上,知名的軟件鮮有來自中國人的原創。所以我們要更加重視培養學生實踐能力。
實驗環節,我們布置了基本的排序、遞歸、貪心、回溯等論題的實驗,鼓勵學生用不同的編程語言實現,不僅僅是單純的算法實現,最好能夠編制出實用美觀的界面,將算法更友好地呈現出來。無論以后的工作或者深造,目標是可應用或者可發表的成果,都需要研發者具有較高的實踐能力。我們認為實踐與理論教育是并重的。
6結束語
通過四年的教學實踐,學生對此課程實踐的參與度越來越高。通過教育方法的不斷改進,學生的課程成績也一屆好于一屆。更為重要的是,通過啟發引導式教育,很多同學開始萌發研究型思維,課余經常向老師提問,有的問題有較高難度,老師都要回去研究資料才能解答。在來自本校新入學的碩士生中,不少同學反映受益于此課,有些同學讀研究生后不久就在一級學報上發表了算法類論文,這也正是我們當初所期待的。我們教師仍然要不斷提高自身科研水平,并將研究成果及方法引進課堂,提高教學效果和質量。
教學中,還發現一個現象,數學系的學生比計算機系的考試成績要高一些。最簡單的因素,是他們理論思維能力更強,如何因材施教,改進教學方法及增強工科學生學習本課程能力,是我們課程教學組今后要探索與研究的方向。
參考文獻:
[1] M.H.AlsuwAIyel. 算法設計技巧與分析[M]. 北京:清華大學出版社,2004.
一、問題的提出
為建設創新型國家,培養大批創新型人才,讓優秀學生從本科教育起就接受更系統、更全面的教育,從而探索研究型大學培養高層次拔尖人才的新途徑,許多高校都在探索各具特色的人才培養模式。北京交通大學是一所以理工科為主的全國首批進入“211工程”建設的教育部直屬重點高校。學校注重人才培養模式改革,形成了“厚理博術,知行相成”的教學理念,意在重點培養一批具有強烈的創新意識、創新能力、創新品質的高水平人才,滿足經濟社會對具有創新精神和創新能力等方面人才的要求[3]。著力在掌握堅實的基礎理論、系統的專門知識,具有開闊的視野、良好的合作精神的前提下早出人才,快出人才,出好人才。21世紀是信息技術高速發展的時代,通信技術已經走在了時代的前列。北京交大通信與信息系統是國家級重點學科,在高校學科評估中名列前茅。為了加快高層次人才的培養步伐,追蹤通信技術的國際前沿,通信工程本碩連讀貫通培養試點由此孕育而生,成為北京交通大學人才培養的創新試驗區。
二、培養目標
旨在培養個性突出、基礎寬厚、視野開闊、發展潛力大、創新意識強、綜合素質優秀的人才,掌握信息處理、傳輸、交換、通信網絡基礎、光纖通信、計算機應用等堅實的基礎理論和系統的專門知識,具備在電子信息工程領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力及發展潛力,重點培養能夠從事電子、信息技術、通信設備與系統的設計、網絡運營、信息管理、科學研究與開發等方面的高級專門人才。以理工科拔尖創新人才為培養目標,采取精英化培養模式,緊跟學科發展的前沿,結合科學研究項目與社會需求,將最新的學科專業知識引入課堂,突出學生知識、能力、素質的全面培養,在基礎知識方面更扎實,在知識結構方面更具前瞻性,既增加學習與專業訓練的強度,又注重創新能力的培養,為國家的科技事業發展培養出具有潛力和創新精神的現代科技人才。本碩連讀擬為培養厚理博術、踏實篤行的更高層次的科技拔尖人才奠定基礎[3]。
三、培養模式
本碩連讀培養是本科生教育和研究生教育相結合的一種培養方式,是力爭在最短的時間內培養出更多優秀人才的重大改革舉措。北京交通大學通信工程專業本碩連讀貫通培養,是經過專家、教授充分論證后,在培養模式方面進行的積極而有益的探索。現在國內各大學本碩貫通培養學制年限一般設置為6年,北京交通大學通信工程本碩連讀試點在6年學制的前提下實行3+1+2的培養模式。具體分為三個階段:
第一個階段:大學前3年,按照本碩連讀的本科階段課程設置進行培養。為了激勵學生,保證培養質量,每個學年結束后按照成績進行排序并實施分流,普通班成績優異的學生可以調整到本碩連讀試點班,試點班學習成績排名靠后的學生分流到普通班,來自競爭的壓力給學生帶來了自主學習的動力。三年經過三次調整,通過考核和面試選拔確定攻讀碩士學位的學生人選。入選學生在第一階段所學部分專業課比其他學生增加了學時,提高了理論深度,減少研究生階段課程教學內容的重疊[4]。
第二個階段:大學第4年。第4年第一學期根據自身愛好和興趣雙向選擇導師,進行碩士研究生階段的課程學習;第二學期進行本科畢業設計,畢業設計的選題來自于導師的研究領域,畢設題目一般是由導師根據自己的研究方向和科研課題給定,從而實現本科生階段與研究生階段培養的無縫對接。第二個階段是本科生課程和研究生課程同時交叉選擇,本科課程以專業選修課為主,結合導師的研究方向自主選擇,所選課程與碩士研究生階段的研究方向有機銜接,研究生課程以碩士基礎課為主。
第三個階段:獲得研究生學籍的學年開始為第三階段。這個階段主要任務是科學研究能力的提高和完成碩士學位論文,提高科學研究水平。根據個人意愿,綜合素質與學業成績較好的學生在碩士第一年第二學期可以申請碩博連讀或提前攻博資格。其他學生則進行碩士學位論文的選題并完成碩士學位論文,最后經學位評定委員會審定授予碩士學位。申請攻讀博士學位的學生按照博士培養方案進行培養,最后授予博士學位。
四、課程設置
本碩連讀培養是把研究生培養和本科生培養有機結合起來,教學內容前后貫通,避免課程設置上的重復,重在創新能力、實踐能力與研究能力的培養[4]。課程設置總體框架以強化自主學習和科研訓練為主線,分為通識教育、學科專業教育和自主教育三個層次。其中通識教育層次為推進全面素質教育奠定基礎,主要為人文、藝術、體育和思政課。學科專業教育層次又分為學科門類基礎、專業基礎和專業三個模塊。學科門類基礎模塊是必備的數學和物理等基礎性課程;專業基礎模塊是為專業領域中必要的、最基礎的知識和能力而設置的理論與實踐課程;專業模塊除專業必須主修的理論課程和畢業設計外,還特別設定了導師指定的以科學研究訓練為載體的研究性專題課程,培養學生的動手能力和研究能力。自主教育層次關注學生興趣愛好,促進學生個性發展,為培養拔尖創新人才奠定基礎而設計[3]。本科階段部分專業基礎課必修課程和專業主修課程及研究性專題、專業選修課程設置如下(見表1)。
大四第一學期本碩連讀學生可以選擇碩士生階段的基礎課程,例如數學、英語、政治類課程。碩士生的總學分是28學分,由于本科階段部分課程的學分可以計入到碩士生階段的學分中,所以碩士生階段只需要選沒有學過的課程即可。碩士生階段隨同正常入學的碩士生一樣選課,在此不再贅述。
1.構建“厚理博術”的教學模塊
按工科需求在理論方面拓展和加深了數學和物理課程內容,如解析幾何、傅立葉變換、實數理論、常微分方程組、近世代數、近代物理等知識模塊;專業課方面,在學好專業基礎課的基礎上,注重多學科知識的交叉,注重新技術和專業前沿的發展,強化學生實踐與科學研究訓練。為了加強學生的新技術研發能力,掌握專業前沿技術,增設了電子系統課程設計、嵌入式系統課程設計、DSP系統課程設計、片上系統課程設計、移動通信研究性專題、數字通信研究性專題等技術課模塊。
2.優化專業基礎課程體系
根據新的教學理念,按照“電子電路、信號處理、電磁場”三大課群,重構了電子信息類專業基礎課程體系(如圖1)。新的專業基礎課程體系強化了課群內知識點之間的內在聯系,突出了課群之間的相互關聯,其知識結構更加清晰,教學內涵更加豐富。引入教研與科研成果,優化專業基礎課程的教學內容,使理論更加深厚、技術更加先進,形成了理論、方法和技術的有機結合。例如,在信號處理課群中,精簡了經典的時域分析系統響應的方法,淡化了三大變換的計算技巧,增加了信號的多速率處理和時頻分析理論,拓展一維信號處理至二維圖像處理;在電子電路課群中,弱化了經典的割集分析法、回路分析法、網孔分析法,融入了適合大規模電路分析的修正節點法、雙圖法等,引入了中、大規模集成電路和現代設計方法,以及現代仿真技術和系統實現技術等。為豐富電磁場課群的內涵,根據專業特點開設了電磁兼容和工程電磁場等課程。
3·完善實驗教學體系
依托我校國家級電工電子實驗教學示范中心,構建了以實驗目標為導向、實驗內容為載體、創新能力為核心的實驗教學體系(如圖2)。該實驗體系分為基礎性試驗、綜合設計性試驗、自主探究性試驗三個層次。各層次既有側重也有交叉。基礎性實驗側重培養學生的基本實驗技能、基本實驗數據分析能力和基本工程素質;綜合設計性實驗側重訓練學生電路級的綜合設計能力和系統級的開發應用能力;自主探究性實驗側重提高學生自主性探索研究能力和解決實際問題的能力及創新能力。實驗內容注重趣味性、工程性和探究性。本碩實驗班的學生將獲得更多的實驗機會和更優越的實驗條件,除了完成教學大綱的實驗要求之外,還需要參加各級各類學科競賽,獨立設計綜合性實驗,參與大學生創新項目和導師的科學研究項目。實踐表明,實驗教學可以激發學生興趣,挖掘學生潛能,增強創新能力,實現共性要求和個性發展的和諧統一。
五、方法與手段
1.強化科研訓練環節
在專業課的學習中,強化培養科研訓練能力。以國家工程實驗室和教育部、北京市重點實驗室為支撐,以大學生創新試驗計劃項目和全國電子大賽為載體,以學術前沿講座為先導,形成了學生自主選擇和導師引領的科研訓練體系。增設了研究方法課程模塊,如專業導論、文獻檢索等課程,引領學生了解學科前沿研究成果,吸引學生參與知識探索,使學生對專業產生興趣。學生在了解本專業的前沿知識和研究內容基礎上,可以自主選擇各個試驗項目,獲取自主教育學分,學校鼓勵學生通過各類競賽和科技訓練發表科研論文,申請專利。通過科研進課堂、進教材、進實驗、參加競賽等環節,將最新的科研成果和通信技術前沿發展趨勢融入全部教學過程中。通過科研訓練,切實提高學生的動手能力和創新意識,強化學生專業素質與創新能力的培養。
2.專業主干課程實施研究性教學
實施研究性教學,推進創新性教育,是進行創新型人才培養的有效途徑。積極探索和推行“基于問題驅動”的研究性教學,將理論教學與實驗教學緊密結合,通過問題的提出、分析、解決、延伸等環節,實現融知識傳授、能力培養、素質教育于一體的人才培養模式改革。研究性教學在課程目標、課程內容及課程實施三方面進行了探索與創新。在課程目標上,形成了知識的了解和掌握、理解與運用、總結與凝練、挖掘與升華等多元化目標;在課程內容上,強化教學方法設計,以專題研究為主導、以啟發式、研究式、問題式、案例式等為導向組織教學內容;在課程實施上,以專題研究、綜合設計、綜合實驗和開放式大作業等為手段,結合大學生創新性實驗計劃等科研訓練系列項目,使學生達到參與、合作、探究、實踐的目的[3]。例如,一門課在課堂上將學生分成幾個小組,布置小專題,通過查閱國內外資料撰寫小論文,每組選出一名代表在課堂上講解,任課教師及學生代表現場評議打分,這將作為本組學生的平時成績的一部分。對專業課程采取教改立項的方式進行支持,鼓勵教師主持優質教學資源建設,支撐創新拔尖人才培養。
3.推行雙向選擇的導師制
在本科階段,進行雙向選擇導師,形成貫穿四年的學業指導、科研訓練、成人成才“三位一體”的導師制,實施全方位導學。學業指導主要是指導學生進行重要基礎課程和主干課程自主性學習與研究。科研訓練指導是對試驗班的科研訓練進行總體策劃和實施。成人成才與學業規劃旨在引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀和科學發展觀,引導學生對學科產生興趣,指導他們選擇專業課程,形成自主學習計劃。導師制的推行有助于學生提早接觸科研活動,激發他們對科學研究的興趣。
4.建立淘汰和分流機制
培養模式的變革必須有相應配套的管理辦法才能行之有效。學生進入本碩連讀試點班,并不等于拿到了免檢資格。學院每年對本碩連讀學生進行年度考核,考核內容主要包括學習成績、科研能力以及思想品德表現等方面,并根據考核結果進行淘汰和分流。凡學業成績不合格或受到紀律處分的學生,將被取消本碩連讀資格,滾動到其他班級學習。普通班學生如果成績達到試點班水平,其他方面考核合格,將加入到試點班。
5.營造學生自主學習氛圍
通過營造自主學習的氛圍,使學生從灌輸式學習變為自主式學習,激發學生的學習和探索興趣,點燃其追求科學夢想的火花,這樣的學習氛圍有利于創新型人才的脫穎而出。首先,營造寬松的學習環境。適量增加選修課的比例,讓學生多選擇一些感興趣的專業拓展課程。據統計,美國研究型大學選修課的比例占到總課程的50%左右,而我國研究型大學一般情況下則僅占到25%左右,這樣的課程設置不利于學生成長[5]。目前,我校通信工程專業本碩連讀選修課的比例占總課程的27%,有利于學生的自主性學習,擴大了知識覆蓋空間。改變以前課堂以灌輸式為主的教學方式,開設了多門討論課和專題研討課,以問題入手訓練創新思維,以科技前沿激發學習興趣,以課堂互動啟迪心靈智慧,以鼓勵質疑倡導探索精神[6]。這樣,幫助學生解決疑難問題,有針對性地組織教學,營造了一個寬松的學習環境。第二,強化實驗環節,改善硬件條件,創造良好的實驗室環境。由于通信工程是電子信息類學科,很多課程要通過實驗環節強化和鞏固學生所學的理論知識,它不僅能驗證理論,又能鍛煉學生的觀察能力、分析能力和動手能力,是培養學生綜合能力的重要手段。學校在這方面投入大量財力、物力,下大力氣改善實驗室環境,更新硬件設施,購買了多種軟件和硬件設備,滿足了學生的實驗要求。第三,鼓勵學生參加全國大學生電子大賽,構建研究型學習小組,抽調部分教師專門設立針對性專題帶領學生進行賽前準備,已經連續幾年在全國性電子大賽中取得優異成績。目前,學院有各類教學或科研實驗室十多個,完全能夠滿足學生自主學習和自我發展的需要。
