時間:2023-10-11 10:04:05
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇電子科學與技術培訓,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!
為此,北京電子科技職業學院以“奔馳班“為契機,先后與企業共建了“北京奔馳-戴姆勒?克萊斯勒汽車技術培訓中心”“北京現代班”“KUKA機器人技術培訓中心”“北京電子科技職業學院FACT中心”等,在探索建設深度實訓基地方面邁出了實質性一步。
把握基地建設中的生命線
實踐表明,高職院校實訓基地建設必須有靈魂、主線,實訓室不能像一盤散沙,必須建立起一套科學實用的育人機制,把分散的實訓室有機串聯起來,從而發揮實訓基地的最大效力。北京電子科技職業學院創建的校企共管型培訓中心,不僅可以接受企業捐贈的大量無償設備和有限使用設備,還建立了校企共管的實訓基地管理體制和運營機制,雙方協商培訓中心的設備管理方法和使用制度,最終達到合作發展的共贏局面。
以專業為主線的建設脈絡。像汽車這種工科實訓基地,應以行業產業鏈為依據,理順建設脈絡,優化配置、統籌策劃、合理整合校內外實訓資源,根據教師、場地、任務的不同,將實訓基地配置劃分為校內實訓基地和校外實訓基地,二者相互補充、相互完善、相互配合,共同完成實驗、實習、實踐和頂崗等教學任務,構建涵蓋專業技能點、體現專業特點的實訓體系。
校企雙元的實訓基地建設實體。 校企共建實訓基地,能將最合適的教學方法與最先進的技術和設備有機結合,使受訓者學得好、學得會,學得有用;校企共管實訓基地的管理體制和運營機制,能加強校企信息的互通,融合雙方專長,達到合作發展的共贏局面;校企共享實訓資源,能鞏固校企合作的深度和廣度,創造雙方長久、全面發展的可能。
軟、硬件協調發展的實訓基地建設內涵。實訓基地建設從內容上分為硬件設備和軟件資料兩部分,軟件資料分為教學文檔和管理制度。以實訓基地為平臺,推行“工學結合”人才培養模式;以實訓基地為依托,構建學習領域課程體系;以實訓基地為紐帶,組建校企雙師型教學團隊;以實訓基地為載體,開發學習領域課程;以實訓基地為實體,強化高技能人才素質培養;以實訓基地為氛圍,熏陶塑造職業人;完善實訓基地規章制度、配套建設管理制度。
產、學、研并進的實訓基地建設成效 以實訓基地為研發平臺,以項目組為單位組織科研活動,實行項目負責制和績效管理,激發教師的科研積極性;以實訓基地為場地,走產學研緊密結合的道路,在以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術服務體系建設中發揮更大作用;以實訓基地為孵化器,加強與企業的橫向科研合作,專項用于扶持科技成果轉化有市場前景的技術研究;以實訓基地為窗口,擴大技術服務、技術成果轉讓和社會培訓等服務功能;以實訓基地為旗幟,輻射帶動其他院校師資水平、實訓基地規劃和專業建設。
賦予“工學結合”新內涵
校企共享的實訓基地資源,不僅滿足學生的日常教學之外,還被用于企業員工技術培訓和職業資格鑒定,基本實現了學習內容與職業崗位能力、職業資格、生產實際、行業標準“四統一”。
工學結合人才培養模式。在實訓基地的平臺上,實施“1-4-1”工學結合的教學結構,1――在第1學期完成入學教育、汽車文化、基礎課程的教學;4――在第2-5學期分別完成沖壓、焊裝、噴漆、裝配等專業學習領域,穿插職業資格取證;1――在第6學期完成就業教育和頂崗實習,到企業頂崗實習教學環節,學院與企業合作安排學生到汽車制造生產崗位直接參加生產活動,進一步提高專業技能、熟悉企業文化。學校與企業共同制定學生管理規則和實習考評標準。
構建了基于工作過程的課程體系。以實訓中心為場地,汽車制造與裝配技術專業設置了11個專業學習領域,這些學習領域的部分內容將分別融入到卡車模型、轎車模型、氣動機械手的三個項目中。三個項目間設有能力梯度和能力側重點,卡車模型是基礎層面的;轎車模型涉及材料、熱處理、沖壓、焊接、裝配、電控等方面的能力,學習成果――電動汽車是學生在多個實訓室實際操作設備工作積累的結晶,學生在完成的過程中親自經歷了汽車制造的流程,體驗到職業工作氛圍,在知識和能力方面有連續性的積累,在做中學,在學中成長、收獲;氣動機械手在機加工生產出零件的基礎上,增長控制方面的能力,增強故障排除的能力。
建立和完善實訓基地管理制度。 每個實訓室都制定了安全守則,配套實訓基地的實訓室設備,開發校本講義、實訓指導教材、安全守則,整理企業培訓資料,明確責任人、責任教研室,完善實訓基地管理制度與安全守則,配備特殊場地應急救治設備。
科研、社會服務齊頭并進。在實訓基地,以學院老師為項目負責人的校企雙師結構的科研小組,負責了以“汽車生產線自動控制課程教材的開發”為代表的教材類課題6個;以“工業機器人焊接技術”解決實際企業技術問題的校企橫向課題5個;以“裝焊機器人技術改造”為代表的課題21個。深入的科研課題,搭建了雙師結構的教學團隊,培養了雙師型的教師,為教學內容注入了新鮮的血液,增強了社會服務的功能。
以企業崗位培訓為重點,為北京奔馳公司班組長培訓定制了汽車基礎、企業管理、信息技術等11門課程;為奔馳公司定制了裝配鉗工中級工技能鑒定培訓內容,進行了該公司裝配技師取證培訓和考試;為華泰汽車集團培訓在職職工;為ABB機器人公司培訓用戶;為SMC公司員工培訓數控技術。
今年來,浙江省衢州市科協根據市委決策部署,充分結合實際,扎實開展“百千萬先鋒行動”,深入推進“三走進”活動,走進社區農村、服務民生,走進企業、服務發展,走進科技工作者、服務成長成才,真抓實干轉作風,踐行群眾觀。截至4月中旬,衢州市科協領導干部深入村、企開展調研9次,談心談話52人次,排查問題6個,開展服務活動10多次,真心實意為基層解難題、辦實事,推進建立了浙江省首家光伏產業院士專家工作站。
一、走進社區農村、服務民生。積極動員組織單位全體在職黨員到所居住社區注冊報到,參加社區活動,帶頭履行社區居民應盡義務;組織黨員干部深入柯城區府山街道城站社區,認領“微心愿”,進行“微服務”,落實幫扶資金5000元。組織開展黨員志愿者服務活動,參加“萬名黨員志愿服務日”活動和“萬名黨員志愿服務”進社區等活動,為社區發展服務。聯合舉辦“迎新春,食品安全科普宣傳進社區”活動,開展食品安全科普知識宣傳;聯合舉辦“智慧浙江”科普報告會、科普圖片展、科普之夜文藝晚會、科普大篷車進校園活動,向市民普及科學知識;邀請浙江省政府應急管理專家組委員、杭州市疾病預防控制中心的趙國秋主任做客“科學+咖啡館”為大家主講“幸福了嗎”講座,幫助大家從心理學角度化解壓力,提升幸福感。深入開展進村走訪和“干部基層結親”活動,與5戶家庭困難的群眾結成了幫扶對子,針對每戶家庭的不同情況,提出了高山蔬菜規模種植、綠色畜產品養殖等具有針對性的建議,并指導結對村開展農村實事項目建設。針對“一村一品”需求,組織科技專家深入農村基層一線,開展農業技術的普及、推廣和培訓,針對農業生產中的實際技術問題,進行現場指導,助力村級集體經濟發展。
二、走進企業、服務發展。集中開展了“走進企業”活動,到衢州綠色產業集聚區、龍游、常山相關企業認真開展調查研究,摸實情、辦實事。深入浙江名芯半導體科技有限公司、浙江中硅電子科技有限公司、衢州飛瑞特種陶瓷有限公司、浙江深泰克電子有限公司等企業走訪,了解生產經營狀況。根據企業需求,推動建立浙江中硅電子科技有限公司院士專家工作站,還邀請褚君浩院士為衢州光伏企業作了一場光伏產業形勢學術報告,并與企業進行了互動問答、交流,給企業解疑釋惑。市科協會同市委組織部等部門多次上門為衢州飛瑞特種陶瓷有限公司服務,力促成立“浙江省綠色產業發展研究院衢州中科光電研究分院”。聯合省科協、龍游縣科協舉辦2013年科技、文化、衛生三下鄉活動,來自全省工業、農業、醫療戰線的20余位資深專家,分赴該縣各鄉鎮(街道),開展蔬菜、水稻、葡萄、筍竹等專題技術培訓,醫療專家下基層義診,專家與企業家“手握手”等11大類19項惠民服務活動。聯合巨化集團公司科協、常山縣科協開展科技服務企業行動(走進常山)活動,組織6位化工專家為浙江常山鴻運化學有限公司、浙江常山科潤化學有限公司、浙江富盛控股集團有限公司等常山相關企業開展一對一“保姆式”科技服務,開展技術咨詢、項目論證、技術培訓等,現場幫助企業解決實際操作問題和在科技項目實施過程中碰到的其他難點疑點問題。
三、走進科技工作者、服務成長成才。開展了走訪人才活動,多次赴上海等地走訪褚君浩等院士,為衢州企業牽線搭橋。深入開展科技工作者狀況調查,研究成立衢州市交通運輸學會和營養學會,推進科技工作者之家建設。為促進學術繁榮、學科發展、人才成長和科技進步,激發廣大科技工作者的積極性和創造性,聯合市人力社保局、市科技局啟動開展第十五屆衢州市自然科學優秀論文評選活動。聯合市教育局舉辦青少年科技輔導員培訓活動,邀請了首都師范大學副教授黃勤妮、華東理工大學教授安琦、紹興市新昌中學特級教師黃林、臺州市第一中學特級教師陳征燕等5位青少年科技輔導方面的專家來衢授課,來自全市中小學校的110名科技輔導員參加了培訓,為提高衢州市青少年科技輔導員工作能力和水平服務。(浙江省科協)
關鍵詞:微電子科學技術;集成電路;小型化電路模式;方案設計
從目前微電子科學技術和集成電路產業發展基礎條件來說,我國成為世界上經濟發展和進步最快的國家之一,加上現階段我國集成電路產業的核心發展水平得到了不斷提升和優化,能夠進一步為我國微電子科學技術和集成電路產業的發展提供了良好環境。
一、微電子與集成電路技術特點
(一)集成電路特點
集成電路技術又被稱為微電路系統、微芯片系統以及芯片系統等,并且在電子技術應用過程中,主要將電路結構,比如:半導體裝置等小型設備化裝置,所以該電子元件一般應用和制造在半導體元件的表面結構上。電路集成板在生產和制造過程中,其半導體芯片表面結構上的電路模式又被稱為薄膜集成電路。而另外結構板的厚膜將混合成為集成電路結構,進而由相對獨立的半導體結構設備以及被動生產元件共同構成,最終集合成小型化電路模式。其中集成電路設備和系統自身具備體積小,重量輕,引出線和焊接點少,壽命長,可靠性高,性能好等相關優勢,除此之外,由于集成電路自身經濟支出成本相對較低,有利于大面積生產,所以其設備不僅在工業生產、民用電子設備等,比如:收錄機、電視機、計算機等相關設備的到了廣泛的應用和技術操作。
(二)微電子技術特點
與傳統電子生產技術相比較,微電子技術自身具有顯著特點,其主要特點表現為以下幾個方面。
第一,現代化微電子技術主要利用自身設備固態結構體內部的微電子設備運作,進而實現信息處理和系統加工。其中信號在實際傳輸過程中,能夠在績效尺寸內開展一系列設備生產[1]。第二,微電子技術在實際應用過程中,能夠將子系統以及電子零部件集成為統一芯片內部結構中,所以其設備普遍具備較高的集成性和功能性特點。
二、微電子與集成電路發展現狀
現階段我國微電子科學技術和集成電路產業發展起步相對較晚,并且經過長時間的技術研究和發展,我國電子科學技術行業已經從初級自主創業環節轉變為系統化、規模化的環境建設。同時隨著科學技術的不斷發展和優化,我國在集成電路生產行業中始終保持優質的的發展趨勢和方向,同時從銷售經濟角度來看,自動進入90年代后,集成化電路生產產業的始終保證在經濟前端,其中集成電路生產產業的基礎集中程度同樣的到了有效提升,但是由于我國經濟得到了不斷提升,企業在集成電路生產過程中,同樣無法有效滿足市場的基礎要求,逐漸出現了產業與經濟無法平衡現狀。
根據現階段我國經營實際情況進行綜合分析,無論是國家發展還是社會進步,始終重視集成電路以及微電子經營發展,因此在國家的大力發展和支持條件下,我國在集成電路研究和探索領域中開始培養和引進高精尖技術人才,許多高校同樣開設相關的課程內容和技術培訓,進而為我國微電子以及集成電力培養大量人才。然而與發達國家相比較,我國微電子和集成電路產業上仍然存在著較大的技術和經濟差距。
第一,我國微電子以及集成電路行業起步相對較晚,最終導致市場技術拓展能力較差,致使整體行業出現了記性問題[2]。除此之外,我國在集成電路產業以及微電子科學技術方面上,極少能夠進入世界范圍內的平臺中,因此大多數電子產品屬于自產自銷,嚴重缺少國際方面的競爭能力,第二,現階段我國大多數集成電路在研究過程中普遍屬于初級階段,但是由于集成電路以及微電子產品生產過程中明顯缺少基礎技術,最終造成集成電路產業明顯缺少核心競爭能力,致使研究技術人員以及技術水平明顯落后,一定程度上限制和約束了我國集成電路產業的創新和進步,最終無法構成一定良性循環。
三、微電子與集成電路優化途徑
(一)優化產品方案設計
在微電子科學技術和集成電路產業發展過程中,應該不斷優化和完善產品方案設計,進而將高經濟收益、高生產效率作為產品發展和生產的主要方向目標。而在產品方案設計過程中,需要以芯片設計方案作為重點內容,進而有效符合經濟生產的核心需求。加上現階段集成化產品芯片在方案設計上,還需要具備較大得技術創新空間,并且在其他產品的投入上,由于產品芯片自身屬于高收入、低投入的產品,所以從產品生產市場的總體需求量方面來看,集成芯片在行業應用過程中的基礎需求不斷增加,進而成為我國集成電路發展的主要優勢和機遇。所以在產品方案設計上,還需要不斷進行產業優化,進而成為微電子與集成電路的核心技術優勢。近幾年,我國產品在方案設計方面上,其發展力度和趨勢已經遠遠超出了產品生產方案的預期水平,甚至部分公司已經具有較高的發展實力。但是及時我國集成電路技術發展不斷提升,我國在行業內部工作核心效率以及質量水平仍然達到標準要求,致使我國的集成電路產業面臨的巨大的壓力。
(二)完善集成產業發展重點
在微電子科學技術和集成電路產業在實際發展和運轉過程中,其外部環境因素同樣成為重要環境因素之一,因此只有構建出優質的發展環境和條件,才能有利于我國集成電力產業的核心發展和技術進步[3]。
1.優惠政策
在我國集成產業以及微電子科學技術應用過程中,為了進一步推動集成電路行業的全面進步,我國相繼出臺了集成電路行業以及微電流技術發展文件,進而保證集成電路生產行業水平,其中政府在行業政策的優惠和支持對于整體產業發展來說,起到了激勵作用和現實意義,從根本上強化了集成生產和制造企業技術水平,尤其是在生產以及應用方向,能夠得到最大限度的優惠。比如:政府在行業發展政策中,對于稅收方向的規定中,企業實際產生的稅收一旦超過百分之六,就可以有效實現了即征即退發展目標,但是在實際操作過程中,對于芯片生產和制造廠家來說,企業實際產生的增值稅最高已經達到60%左右,遠遠高于國際上其他國家的增值稅收,因此實際操作過程中,其效果無法達到標準要求。
2.審批流程
近幾年,由于我國大型集成電力再生產過程中,審批和操作手續相對比較復雜,致使無論是外部獨資,還是中外合資的企業,在審批和操作過程中過于繁瑣和復雜,難以快速通過正常的系統審批。為了進一步有效解決政府審批問題,政府應該在審批流程上,最大限度減少流程限制,從根本上推動我國集成電路產業的全面發展。
論文摘要:介紹了桂林電子科技大學在計算機網絡課程教學改革方面的具體措施和方法。結合實際情況提出堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式;采用“發現式”互動教學方法,引進多媒體教學,網絡教學;重視實踐環節,以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重。
一、教學目標定位
“計算機網絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網絡工程、信息安全等專業的核心專業技術基礎課之一,也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業的專業限選課或任選課之一,通過該課程的教學使學生懂得網絡的總體框架結構,能建立網絡的概念,重點是使學生掌握網絡基本原理和核心協議,并熟悉最常用的網絡服務和網絡工具,了解網絡技術的新發展。
教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障,即明確教學是為培養什么類型人才而服務。計算機網絡的教學目標大致可分為三個層次:[1]網絡基本應用、網絡管理員或網絡工程師、網絡相關科學研究。其中,網絡基本應用目標要求掌握計算機網絡的基礎知識,在生活、學習和工作中可熟練利用各種網絡資源,如瀏覽新聞、收發電子郵件和查找資料等,適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業;網絡管理員或網絡工程師目標要求掌握網絡集成、網絡管理、網絡安全、網絡編程等知識和技能,并對其中一項或若干項有所專長,可以勝任如網絡規劃設計、網絡管理與維護、架設各種服務器和網絡軟硬件產品的開發等工作,適合于計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業;網絡相關科學研究要求具備深厚的網絡及相關學科的理論基礎,今后主要從事科研和深層次開發工作,適合網絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網絡”課程教學中存在的問題
傳統的“計算機網絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣,對新形勢下的培養目標有一定的制約作用,主要問題表現在幾個方面。[2]
1.教材知識結構理論性偏強,教學內容偏離實際應用
目前國內的大多數計算機網絡教材都是以osi/rm為索引,分層次展開,全方位介紹各個網絡層次的工作原理、相關協議、運行機制等,知識點較多且內容抽象,學生理解起來比較困難,難以提高學習興趣。osi體系結構是一個較為全面的網絡層次結構,但是在實際中并沒有得到廣泛應用,實際中的網絡案例又不完全符合osi體系結構,這往往會使學生對網絡結構感到困惑。
2.教學模式落后
最初的教學模式是以教師為中心,通過黑板板書和語言描述向學生傳授網絡知識。這種方式有利于教師組織和監控整個教學過程,便于系統地傳授知識,但不利于學生認知主體作用的發揮,不利于學生自主學習能力的培養。對于網絡協議這類較為抽象的理論知識,單純的板書和描述難以幫助學生對學習內容進行深入理解。
3.實踐環節薄弱
一方面,計算機網絡實驗室的建設相對薄弱,實驗設備落后,與實際應用的網絡設備具有較大差距,且數量不足,無法保證每名學生具有較好的實驗環境。另一方面,實驗課程的內容過于流程化和簡單化,沒有突出對學生創新能力的培養。
4.忽視工程應用
課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內容,與之相適應的軟件建設滯后,難以將工程應用融入到課堂。
三、“計算機網絡”課程的改革與實踐
針對以上不足,我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內容優化
不同的專業有不同的教學目標,必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業而言,“計算機網絡”課程是專業技術基礎課之一,除了要掌握一定的基本網絡理論和核心協議,還要求掌握更高一等的技術和技能。經過課題組成員比較,選擇謝希仁教授主編的《計算機網絡》;在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學等專業而言,“計算機網絡”課程是專業限選課或任選課之一,側重于網絡基本理論與應用。經過課題組成員比較,擬選擇喬正洪的《計算機網絡技術與應用》。
針對教材內容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環節、與工程聯系不夠緊密等問題,在講授的時候略去了部分內容,比如安全方面的內容(另外一門課講授),增加了一些實踐相關的內容,如winsock編程、路由器基本操作等。在教學內容上力求推陳出新,引進和精選當代網絡技術新發展及新應用作為網絡基礎的指向,在不斷更新教學內容的同時優化課程體系,將基礎知識與現代技術緊密結合,培養學生的創新意識和發展意愿。
2.堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式
(1)貫徹基礎課的教學必須和科學技術同步發展的教學觀念,[3]建立終身教育的觀念。科學發展與基礎課程的教學改革相結合,以學科建設推動基礎課程教學的改革。基礎課程教學的改革又支撐新型專業建設與學科的發展,推進人才培養目標的實現。
更新教學內容的同時優化課程體系,將基礎知識與現代通信技術緊密結合,將專業基礎知識傳授、能力培養和素質教育融為一體,實施知識結構合理、基礎扎實、適應能力強、有創新精神和實踐能力為基本內容的人才培養模式。
(2)教師為主導,學生為主體,因材施教。改進課堂的教學方法,以人為本,因材施教,充分發揮學生的潛力,提高教師的授課質量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關系,處理好信號、數據、信息之間的關系和傳輸特點;研究重點理論和實踐知識點的教學方法,使教學內容更貼近學生,引導和幫助學生掌握基礎知識和基本技能。
教師采用“發現式”互動教學方法,通過精心設計教學過程,采用“提出問題+要求解決方法”、“引導思考+適當提示”、“找出學生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式,把握課程的進度,活躍課堂氣氛,開發學生的潛能,使學生在獲得知識的同時能從應用的角度思考網絡通信中的問題和解決問題的思路,使學生建立科學的思維方法與創新意識。
3.采用先進的教學手段
(1)把多媒體技術引入課堂教學中,使理論和協議架構分析變得生動、形象、具體,同時解決了傳統教學中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現場概要線圖等,讓學生在學習具體知識時心中有網絡體系大框架,便于知識定位。
(2)建立網絡教學環境。目前桂林電子科技大學已有四個相關網上資源供學生使用:“計算機網絡”課程網站,使師生在任何時候都可以利用網絡資源學習;網絡輔助教學平臺(blackboard):向學生提供資源下載口、作業提交口、討論區等;思科網絡技術培訓網站(http://cisco.netacad.net)作為思科網絡技術培訓基地之一,目前為部分優秀學生開放思科培訓網站,讓學生參與全球交流,直接接觸最新網絡技術;教師ftp:作為系統冗余,從教師ftp中學生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學環節,重視實踐能力培養,培養學生的創新意識和創新能力
計算機網絡是理論和實踐結合非常緊密的一門課程。目前國內外計算機網絡相關教材一般都偏重于理論的講授,而忽視了動手實踐方面的引導,為此應實驗單獨設課,獨立考試。實驗課學時占總學時的25%,并要求課外1∶1配套。實驗內容根據學生的層次、學生的興趣分為基礎層、提高層、綜合應用層三個層次。同時,補充了教材上沒有的相關內容,如利用套接字進行網絡通信編程,培養實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學變成了以學生為中心,積極開展開放性實驗,延長實驗室開放時間,增加大量的設計性或綜合性實驗,為學生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎,培養學生的創新意識和創新能力。
5.在課程教學的各環節中大力開發和應用網絡技術,以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重
計算機網絡是一門理論和實驗實踐相結合的專業基礎課程,教師在講授的過程中貫徹教學理念,引用網絡發展歷史背景故事和實際應用具體案例來幫助學生理解理論知識,引導學生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式,培養學生的創新思維能力和綜合專業素養。教學采用理論結合實踐教學法,通過實驗課程開設、實際網絡系統參觀和課程設計三個渠道將相關網絡技術的應用充分融合到課程教學之中,使同學們接觸到真實的網絡世界,提高實踐運用能力,理論與工程應用并重。
實驗課程通過綜合設計性實驗,充分發揮學生的想象力和創新能力,是使學生獲得對網絡的工作原理與操作方法的感性認識,加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容的最佳途徑。
實際網絡系統參觀是在課程講授過程中安排并帶領學生參觀校園網、學院局域網和企業的網絡系統,使學生對計算機網絡有感性認識。
課程設計要求學生獨立設計一個網絡應用系統或者分析企業已有計算機網絡系統中存在的問題,提出改進方案,為企業設計滿足實際需求的計算機網絡系統,使學生理論聯系實際,加深對計算機網絡課堂教學內容的理解,培養學生靈活運用所學知識的能力。
四、結束語
本課程已建立課堂教學、實驗教學、網絡教學和工程應用交叉融合的教學結構,各教學環節相輔相成、互相交融,實現“加強基礎,注重實踐,因材施教,促進創新”的目標,形成了立體化的教學模式。通過這樣的互動平臺,使教與學進入互動溝通的最佳狀態。不僅使教師實現了教懂、教準、教活,學生達到了樂學、善學、活學,而且增強了學生日常使用網絡的能力,培養了學生的創新精神和實踐能力。
參考文獻:
[1]王紹強.應用型本科計算機網絡教學改革的研究與實踐[j].計算機教育,2009,(18):16-18.
論文摘要:介紹了桂林電子科技大學在計算機網絡課程教學改革方面的具體措施和方法。結合實際情況提出堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式;采用“發現式”互動教學方法,引進多媒體教學,網絡教學;重視實踐環節,以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重。
一、教學目標定位
“計算機網絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網絡工程、信息安全等專業的核心專業技術基礎課之一,也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業的專業限選課或任選課之一,通過該課程的教學使學生懂得網絡的總體框架結構,能建立網絡的概念,重點是使學生掌握網絡基本原理和核心協議,并熟悉最常用的網絡服務和網絡工具,了解網絡技術的新發展。
教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障,即明確教學是為培養什么類型人才而服務。計算機網絡的教學目標大致可分為三個層次:[1]網絡基本應用、網絡管理員或網絡工程師、網絡相關科學研究。其中,網絡基本應用目標要求掌握計算機網絡的基礎知識,在生活、學習和工作中可熟練利用各種網絡資源,如瀏覽新聞、收發電子郵件和查找資料等,適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業;網絡管理員或網絡工程師目標要求掌握網絡集成、網絡管理、網絡安全、網絡編程等知識和技能,并對其中一項或若干項有所專長,可以勝任如網絡規劃設計、網絡管理與維護、架設各種服務器和網絡軟硬件產品的開發等工作,適合于計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業;網絡相關科學研究要求具備深厚的網絡及相關學科的理論基礎,今后主要從事科研和深層次開發工作,適合網絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網絡”課程教學中存在的問題
傳統的“計算機網絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣,對新形勢下的培養目標有一定的制約作用,主要問題表現在幾個方面。[2]
1.教材知識結構理論性偏強,教學內容偏離實際應用
目前國內的大多數計算機網絡教材都是以osi/rm為索引,分層次展開,全方位介紹各個網絡層次的工作原理、相關協議、運行機制等,知識點較多且內容抽象,學生理解起來比較困難,難以提高學習興趣。osi體系結構是一個較為全面的網絡層次結構,但是在實際中并沒有得到廣泛應用,實際中的網絡案例又不完全符合osi體系結構,這往往會使學生對網絡結構感到困惑。
2.教學模式落后
最初的教學模式是以教師為中心,通過黑板板書和語言描述向學生傳授網絡知識。這種方式有利于教師組織和監控整個教學過程,便于系統地傳授知識,但不利于學生認知主體作用的發揮,不利于學生自主學習能力的培養。對于網絡協議這類較為抽象的理論知識,單純的板書和描述難以幫助學生對學習內容進行深入理解。
3.實踐環節薄弱
一方面,計算機網絡實驗室的建設相對薄弱,實驗設備落后,與實際應用的網絡設備具有較大差距,且數量不足,無法保證每名學生具有較好的實驗環境。另一方面,實驗課程的內容過于流程化和簡單化,沒有突出對學生創新能力的培養。
4.忽視工程應用
課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內容,與之相適應的軟件建設滯后,難以將工程應用融入到課堂。
三、“計算機網絡”課程的改革與實踐
針對以上不足,我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內容優化
不同的專業有不同的教學目標,必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業而言,“計算機網絡”課程是專業技術基礎課之一,除了要掌握一定的基本網絡理論和核心協議,還要求掌握更高一等的技術和技能。經過課題組成員比較,選擇謝希仁教授主編的《計算機網絡》;在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學等專業而言,“計算機網絡”課程是專業限選課或任選課之一,側重于網絡基本理論與應用。經過課題組成員比較,擬選擇喬正洪的《計算機網絡技術與應用》。
針對教材內容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環節、與工程聯系不夠緊密等問題,在講授的時候略去了部分內容,比如安全方面的內容(另外一門課講授),增加了一些實踐相關的內容,如winsock編程、路由器基本操作等。在教學內容上力求推陳出新,引進和精選當代網絡技術新發展及新應用作為網絡基礎的指向,在不斷更新教學內容的同時優化課程體系,將基礎知識與現代技術緊密結合,培養學生的創新意識和發展意愿。
2.堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式
(1)貫徹基礎課的教學必須和科學技術同步發展的教學觀念,[3]建立終身教育的觀念。科學發展與基礎課程的教學改革相結合,以學科建設推動基礎課程教學的改革。基礎課程教學的改革又支撐新型專業建設與學科的發展,推進人才培養目標的實現。
更新教學內容的同時優化課程體系,將基礎知識與現代通信技術緊密結合,將專業基礎知識傳授、能力培養和素質教育融為一體,實施知識結構合理、基礎扎實、適應能力強、有創新精神和實踐能力為基本內容的人才培養模式。
(2)教師為主導,學生為主體,因材施教。改進課堂的教學方法,以人為本,因材施教,充分發揮學生的潛力,提高教師的授課質量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關系,處理好信號、數據、信息之間的關系和傳輸特點;研究重點理論和實踐知識點的教學方法,使教學內容更貼近學生,引導和幫助學生掌握基礎知識和基本技能。
教師采用“發現式”互動教學方法,通過精心設計教學過程,采用“提出問題+要求解決方法”、“引導思考+適當提示”、“找出學生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式,把握課程的進度,活躍課堂氣氛,開發學生的潛能,使學生在獲得知識的同時能從應用的角度思考網絡通信中的問題和解決問題的思路,使學生建立科學的思維方法與創新意識。
3.采用先進的教學手段
(1)把多媒體技術引入課堂教學中,使理論和協議架構分析變得生動、形象、具體,同時解決了傳統教學中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現場概要線圖等,讓學生在學習具體知識時心中有網絡體系大框架,便于知識定位。
(2)建立網絡教學環境。目前桂林電子科技大學已有四個相關網上資源供學生使用:“計算機網絡”課程網站,使師生在任何時候都可以利用網絡資源學習;網絡輔助教學平臺(blackboard):向學生提供資源下載口、作業提交口、討論區等;思科網絡技術培訓網站(http://cisco.netacad.net)作為思科網絡技術培訓基地之一,目前為部分優秀學生開放思科培訓網站,讓學生參與全球交流,直接接觸最新網絡技術;教師ftp:作為系統冗余,從教師ftp中學生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學環節,重視實踐能力培養,培養學生的創新意識和創新能力
計算機網絡是理論和實踐結合非常緊密的一門課程。目前國內外計算機網絡相關教材一般都偏重于理論的講授,而忽視了動手實踐方面的引導,為此應實驗單獨設課,獨立考試。實驗課學時占總學時的25%,并要求課外1∶1配套。實驗內容根據學生的層次、學生的興趣分為基礎層、提高層、綜合應用層三個層次。同時,補充了教材上沒有的相關內容,如利用套接字進行網絡通信編程,培養實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學變成了以學生為中心,積極開展開放性實驗,延長實驗室開放時間,增加大量的設計性或綜合性實驗,為學生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎,培養學生的創新意識和創新能力。
5.在課程教學的各環節中大力開發和應用網絡技術,以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重
計算機網絡是一門理論和實驗實踐相結合的專業基礎課程,教師在講授的過程中貫徹教學理念,引用網絡發展歷史背景故事和實際應用具體案例來幫助學生理解理論知識,引導學生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式,培養學生的創新思維能力和綜合專業素養。教學采用理論結合實踐教學法,通過實驗課程開設、實際網絡系統參觀和課程設計三個渠道將相關網絡技術的應用充分融合到課程教學之中,使同學們接觸到真實的網絡世界,提高實踐運用能力,理論與工程應用并重。
實驗課程通過綜合設計性實驗,充分發揮學生的想象力和創新能力,是使學生獲得對網絡的工作原理與操作方法的感性認識,加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容的最佳途徑。
實際網絡系統參觀是在課程講授過程中安排并帶領學生參觀校園網、學院局域網和企業的網絡系統,使學生對計算機網絡有感性認識。
課程設計要求學生獨立設計一個網絡應用系統或者分析企業已有計算機網絡系統中存在的問題,提出改進方案,為企業設計滿足實際需求的計算機網絡系統,使學生理論聯系實際,加深對計算機網絡課堂教學內容的理解,培養學生靈活運用所學知識的能力。
四、結束語
本課程已建立課堂教學、實驗教學、網絡教學和工程應用交叉融合的教學結構,各教學環節相輔相成、互相交融,實現“加強基礎,注重實踐,因材施教,促進創新”的目標,形成了立體化的教學模式。通過這樣的互動平臺,使教與學進入互動溝通的最佳狀態。不僅使教師實現了教懂、教準、教活,學生達到了樂學、善學、活學,而且增強了學生日常使用網絡的能力,培養了學生的創新精神和實踐能力。
參考文獻:
[1]王紹強.應用型本科計算機網絡教學改革的研究與實踐[j].計算機教育,2009,(18):16-18.
論文關鍵詞:發現式教學 網絡技術 工程應用
論文摘要:介紹了桂林電子科技大學在計算機網絡課程教學改革方面的具體措施和方法。結合實際情況提出堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式;采用“發現式”互動教學方法,引進多媒體教學,網絡教學;重視實踐環節,以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重。
一、教學目標定位
“計算機網絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網絡工程、信息安全等專業的核心專業技術基礎課之一,也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業的專業限選課或任選課之一,通過該課程的教學使學生懂得網絡的總體框架結構,能建立網絡的概念,重點是使學生掌握網絡基本原理和核心協議,并熟悉最常用的網絡服務和網絡工具,了解網絡技術的新發展。
教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障,即明確教學是為培養什么類型人才而服務。計算機網絡的教學目標大致可分為三個層次:[1]網絡基本應用、網絡管理員或網絡工程師、網絡相關科學研究。其中,網絡基本應用目標要求掌握計算機網絡的基礎知識,在生活、學習和工作中可熟練利用各種網絡資源,如瀏覽新聞、收發電子郵件和查找資料等,適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業;網絡管理員或網絡工程師目標要求掌握網絡集成、網絡管理、網絡安全、網絡編程等知識和技能,并對其中一項或若干項有所專長,可以勝任如網絡規劃設計、網絡管理與維護、架設各種服務器和網絡軟硬件產品的開發等工作,適合于計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業;網絡相關科學研究要求具備深厚的網絡及相關學科的理論基礎,今后主要從事科研和深層次開發工作,適合網絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網絡”課程教學中存在的問題
傳統的“計算機網絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣,對新形勢下的培養目標有一定的制約作用,主要問題表現在幾個方面。[2]
1.教材知識結構理論性偏強,教學內容偏離實際應用
目前國內的大多數計算機網絡教材都是以OSI/RM為索引,分層次展開,全方位介紹各個網絡層次的工作原理、相關協議、運行機制等,知識點較多且內容抽象,學生理解起來比較困難,難以提高學習興趣。OSI體系結構是一個較為全面的網絡層次結構,但是在實際中并沒有得到廣泛應用,實際中的網絡案例又不完全符合OSI體系結構,這往往會使學生對網絡結構感到困惑。
2.教學模式落后
最初的教學模式是以教師為中心,通過黑板板書和語言描述向學生傳授網絡知識。這種方式有利于教師組織和監控整個教學過程,便于系統地傳授知識,但不利于學生認知主體作用的發揮,不利于學生自主學習能力的培養。對于網絡協議這類較為抽象的理論知識,單純的板書和描述難以幫助學生對學習內容進行深入理解。
3.實踐環節薄弱
一方面,計算機網絡實驗室的建設相對薄弱,實驗設備落后,與實際應用的網絡設備具有較大差距,且數量不足,無法保證每名學生具有較好的實驗環境。另一方面,實驗課程的內容過于流程化和簡單化,沒有突出對學生創新能力的培養。
4.忽視工程應用
課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內容,與之相適應的軟件建設滯后,難以將工程應用融入到課堂。
三、“計算機網絡”課程的改革與實踐
針對以上不足,我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內容優化
不同的專業有不同的教學目標,必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業而言,“計算機網絡”課程是專業技術基礎課之一,除了要掌握一定的基本網絡理論和核心協議,還要求掌握更高一等的技術和技能。經過課題組成員比較,選擇謝希仁教授主編的《計算機網絡》;在外文教材和雙語授課時選擇Andrew S.T.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學等專業而言,“計算機網絡”課程是專業限選課或任選課之一,側重于網絡基本理論與應用。經過課題組成員比較,擬選擇喬正洪的《計算機網絡技術與應用》。
針對教材內容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環節、與工程聯系不夠緊密等問題,在講授的時候略去了部分內容,比如安全方面的內容(另外一門課講授),增加了一些實踐相關的內容,如WinSock編程、路由器基本操作等。在教學內容上力求推陳出新,引進和精選當代網絡技術新發展及新應用作為網絡基礎的指向,在不斷更新教學內容的同時優化課程體系,將基礎知識與現代技術緊密結合,培養學生的創新意識和發展意愿。
2.堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式
(1)貫徹基礎課的教學必須和科學技術同步發展的教學觀念,[3]建立終身教育的觀念。科學發展與基礎課程的教學改革相結合,以學科建設推動基礎課程教學的改革。基礎課程教學的改革又支撐新型專業建設與學科的發展,推進人才培養目標的實現。
更新教學內容的同時優化課程體系,將基礎知識與現代通信技術緊密結合,將專業基礎知識傳授、能力培養和素質教育融為一體,實施知識結構合理、基礎扎實、適應能力強、有創新精神和實踐能力為基本內容的人才培養模式。
(2)教師為主導,學生為主體,因材施教。改進課堂的教學方法,以人為本,因材施教,充分發揮學生的潛力,提高教師的授課質量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關系,處理好信號、數據、信息之間的關系和傳輸特點;研究重點理論和實踐知識點的教學方法,使教學內容更貼近學生,引導和幫助學生掌握基礎知識和基本技能。
教師采用“發現式”互動教學方法,通過精心設計教學過程,采用“提出問題+要求解決方法”、“引導思考+適當提示”、“找出學生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式,把握課程的進度,活躍課堂氣氛,開發學生的潛能,使學生在獲得知識的同時能從應用的角度思考網絡通信中的問題和解決問題的思路,使學生建立科學的思維方法與創新意識。
3.采用先進的教學手段
(1)把多媒體技術引入課堂教學中,使理論和協議架構分析變得生動、形象、具體,同時解決了傳統教學中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現場概要線圖等,讓學生在學習具體知識時心中有網絡體系大框架,便于知識定位。
(2)建立網絡教學環境。目前桂林電子科技大學已有四個相關網上資源供學生使用:“計算機網絡”課程網站,使師生在任何時候都可以利用網絡資源學習;網絡輔助教學平臺(Blackboard):向學生提供資源下載口、作業提交口、討論區等;思科網絡技術培訓網站(http://cisco.netacad.net)作為思科網絡技術培訓基地之一,目前為部分優秀學生開放思科培訓網站,讓學生參與全球交流,直接接觸最新網絡技術;教師FTP:作為系統冗余,從教師FTP中學生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學環節,重視實踐能力培養,培養學生的創新意識和創新能力
計算機網絡是理論和實踐結合非常緊密的一門課程。目前國內外計算機網絡相關教材一般都偏重于理論的講授,而忽視了動手實踐方面的引導,為此應實驗單獨設課,獨立考試。實驗課學時占總學時的25%,并要求課外1∶1配套。實驗內容根據學生的層次、學生的興趣分為基礎層、提高層、綜合應用層三個層次。同時,補充了教材上沒有的相關內容,如利用套接字進行網絡通信編程,培養實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學變成了以學生為中心,積極開展開放性實驗,延長實驗室開放時間,增加大量的設計性或綜合性實驗,為學生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎,培養學生的創新意識和創新能力。
5.在課程教學的各環節中大力開發和應用網絡技術,以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重
計算機網絡是一門理論和實驗實踐相結合的專業基礎課程,教師在講授的過程中貫徹教學理念,引用網絡發展歷史背景故事和實際應用具體案例來幫助學生理解理論知識,引導學生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式,培養學生的創新思維能力和綜合專業素養。教學采用理論結合實踐教學法,通過實驗課程開設、實際網絡系統參觀和課程設計三個渠道將相關網絡技術的應用充分融合到課程教學之中,使同學們接觸到真實的網絡世界,提高實踐運用能力,理論與工程應用并重。
實驗課程通過綜合設計性實驗,充分發揮學生的想象力和創新能力,是使學生獲得對網絡的工作原理與操作方法的感性認識,加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容的最佳途徑。
實際網絡系統參觀是在課程講授過程中安排并帶領學生參觀校園網、學院局域網和企業的網絡系統,使學生對計算機網絡有感性認識。
課程設計要求學生獨立設計一個網絡應用系統或者分析企業已有計算機網絡系統中存在的問題,提出改進方案,為企業設計滿足實際需求的計算機網絡系統,使學生理論聯系實際,加深對計算機網絡課堂教學內容的理解,培養學生靈活運用所學知識的能力。
四、結束語
本課程已建立課堂教學、實驗教學、網絡教學和工程應用交叉融合的教學結構,各教學環節相輔相成、互相交融,實現“加強基礎,注重實踐,因材施教,促進創新”的目標,形成了立體化的教學模式。通過這樣的互動平臺,使教與學進入互動溝通的最佳狀態。不僅使教師實現了教懂、教準、教活,學生達到了樂學、善學、活學,而且增強了學生日常使用網絡的能力,培養了學生的創新精神和實踐能力。
參考文獻
[1]王紹強.應用型本科計算機網絡教學改革的研究與實踐[J].計算機教育,2009,(18):16-18.
關鍵詞:本科院校;電子信息工程專業;教學改革
中圖分類號:G420
文獻標志碼:A
文章編號:1002-0845(2013)04-0020-02
教育部電子信息科學與工程類專業教學指導分委會制定的專業規范中明確指出,“電子信息工程專業是培養掌握電子技術和信息系統基礎知識,具有較強的自學能力和工程實踐能力,能從事各類電子設備和信息系統的研究、設計、開發、應用和集成的高等工程技術人才”。但是,從目前我國高校電子信息工程專業來看,大多本科生的理論基礎良好,但動手實踐能力不強,缺乏探究精神與創新意識。因此,結合電子信息工程專業知識結構和特點,從理論和實踐兩方面,推動電子信息工程專業的教學改革,是新形勢下高等工程本科院校的一項緊迫任務。
一、明確教學目標
通過學習電子電路的基本理論知識和實驗技術,掌握信號的獲取與處理、電子設備與信息系統等方面的基本理論知識及應用技術,掌握計算機軟件和硬件的理論知識和操作方法;通過電子與信息工程實踐的基本訓練,具備分析、設計、開發、集成和應用電子設備和信息系統的基本能力。具有科學的思維方式和良好的職業素養,了解關于電子信息工程產業的政策和法規、理論前沿、發展趨勢,具有研究、開發新系統、新技術的初步能力。
二、教學內容改革
1 理論教學內容
本科院校電子信息工程專業應根據市場人才需求寬口徑招生,強化公共基礎,培養綜合素質,拓展專業方向,按社會所需,動態調整學生專業走向,不斷優化課程體系,可以將課程設置成基礎、核心、提高三個模塊。基礎課程主要培養學生對電子電路系統的操作使用與維護維修技能,重點開設的課程有電子產品生產工藝與管理課程、電子測量技術課程等;核心課程主要用于培養學生對電子系統電路原理圖的識讀與分析技能以及對電子元器件的識別與檢測能力,重點開設的課程有電工基礎課程、電力電子技術課程等;提高課程主要用于培養學生應用模擬數字集成電路進行電子系統的應用開發設計能力,重點開設的課程有單片機原理與應用課程,模擬、數字集成電路系統應用設計課程等。為突出課程教學中的實用性與綜合性,應加大跨學科課程、也就是所謂的通識課程的比例,以適應專業寬口徑的要求。如開放“電路綜合設計應用”課程等。
2 實驗教學內容
(1)開放性實驗
教師應積極改進原有的實驗教學模式,采取開放性方法,包括時間、內容、元器件等諸多方面的開放。一是給學生更多參與實踐的機會,并可以根據自身實際情況選擇實驗時間。實驗室實行開放式管理,公布開放時問,學生可以通過上網預約實驗,靈活完成實驗并撰寫實驗報告。二是學生除了完成教師規定的實踐任務以外,還可以結合自己的專業、興趣愛好,進一步擴展實踐內容,由任課教師提供相關實驗課題或由學生自主選擇實驗課題,學生自行獨立設計方案和實驗完成時間表。三是元器件的開放是指要把與實驗相關的所有元器件發給學生,學生有統一的元器件庫,在杜絕浪費的情況下,提交領物單,經培訓老師簽字確認后可以免費領取元器件。
(2)分層次實驗
一是基礎操作環節。該環節的教學內容主要以技能基礎層實驗為主,以電工基本技能、模擬電路實驗、基本電子器件的應用開展有效的實驗教學,學生自行安裝并測試電路,以此增強學生應用電子器件的能力,同時書寫規范的實驗報告。在該環節中,要強化基礎實驗課所必須掌握的各項訓練內容,讓學生們用實驗驗證相應的理論知識,培養學生的基本實踐技能,掌握常用電子儀器設備的使用方法和科學實驗的基本方法。
二是設計實驗環節。該環節的教學內容主要以綜合設計性實驗為主,教師只需要給出實驗的要求,學生就可以根據教師的要求進行實驗資料的搜集和整理,進行方案的制訂,通過應用大中規模的集成電路、可編程邏輯器件、系統仿真及虛擬實驗、單片機應用實驗、DSP技術完成應用電路系統的設計。綜合設計性實驗強調各專業實驗之間的縱向與橫向聯系、強調多門課程與實際生活結合,強調關鍵知識點在不同實驗中的靈活應用,鼓勵學生大膽創新與突破進取,通過這一環節培養學生綜合設計能力,提高學生創新能力和工程應用能力。
三是研究性實驗環節。該環節的教學內容涉及到電子信息學科的科研課題或者學生自主研究的課題等,要求學生跟蹤電子信息工程的發展方向進行研究,既可鞏固理論知識基礎,又可以獲得更多教材以外的學習內容,并提高學生動手操作能力。
三、實踐教學改革
1 電子工藝實訓
所謂電子工藝實訓,主要指在學生完成了基本的模擬電子課程和數字電子課程之后開展的實踐活動。在過去的電子工藝實訓教學中,由教師統一發放電路圖、印制電路板或元器件等,學生只要將各個元器件連接起來既可,操作過程非常簡單,沒有挑戰力,難以激發學生的參與熱情或提高實踐能力。因此,加強對電子工藝實訓課程的改革,將基本的電子電路原理圖交給學生,提出明確的標準、要求等,由學生自主選題,在充分了解原理圖的基礎上進行設計,經過教師認可之后即可進入制作印刷電路板、焊接電子元件和調試電路的環節。若完成了既定的電路設計基本功能實訓任務,則要求學生寫出自己的制作說明書。通過這一訓練過程,增強了學生對電路設計的模擬實踐水平,將所學的數字電路知識應用到具體實踐中,并可自主動手進行電路操作,增強了實踐技能。
2 建立大學生實習基地
應按照工業園區實習公司的要求,修改部分教學大綱,著重培養學生的工程實施能力。校內的實習可以和利用各類實驗室建設緊密結合在一起,既節約成本,又可保障學生安全,利于管理;積極建立“產、學、研”校外實習基地,學生可以直接到實習基地進行實習,將所學知識運用到生產崗位,使學生得到真實的工程訓練。
3 課外教學活動
可以依據科研項目的性質和需要,鼓勵學生參與全國大學生電子設計競賽。為他們提供實驗室,配置儀器設備,推薦指導教師,以競賽激勵學生動手實踐的積極性,提高其競爭、合作意識;引導高年級優秀學生進入專業實驗室,以開放實驗與科研項目相結合的形式,鼓勵學生適當參與科研活動,達到擴展學生專業知識面、提升實踐問題的解決能力、養成團隊合作意識的目標。可聘請著名專家、教授對學生舉行學術講座,活躍學術氛圍;還可組織學生開展課外基礎知識與技能培訓,如網頁制做、計算機輔助設計等電子科技活動。
四、教學手段改革
1 制作高質量的CAI課件
應當在課堂中努力營造一種教與學的和諧教學環境,全面調動學生的學習積極性,可憑借CAI課件的生動、形象、大容量等優勢,以動畫演示的方式將課本中的內容呈現出來,吸引學生注意力,提高學習興趣和積極性。
2 充分利用專業的仿真軟件
我們可以通過使用計算機軟件來完成電路設計,這樣可以大大減輕方案驗證階段的工作量,各種實驗參考數據也能實時進行保存。在實驗教學中,可以采用Multisim電路仿真平臺。還可以在EWB技術基礎上,運用專業化的仿真軟件進行電路工作模擬,它的功能非常強大,既提供了電路的多種仿真分析技術,如交流頻率特性、參數掃描分析、直流掃描分析、傅里葉分析、瞬態分析等,又提供了虛擬儀表和儀器,如直流電壓表、直流電流表、數字萬用表、函數信號發生器、功率表、示波器、掃頻儀、數字信號發生器、邏輯分析儀和邏輯轉換儀等。還可以由學生自主設計各種仿真電路,進一步鞏固所學的知識內容,激發學生的學習興趣。
3 實現網絡資源共享
教師應在教學過程中充分利用網絡資源,注重課程網站的開發與應用,建立網絡資源共享平臺,以此習題、補充相關資料等,學生可以很方便地利用網絡下載課件。也可以通過網絡作為交流的園地,實現在線答疑、教學互動,提高教學效果。還可以介紹電子工程網站、著名電子技術網站等,通過這些網絡資源調動學生學習的積極性,培養學生搜集信息的能力,促進與專業電子工程師的學術交流與合作,使學生拓寬視野,隨時了解電子行業的未來發展趨勢。
五、加強師資隊伍建設
學校要積極組織教師參加由國家教育主管部門主辦、由各企業協辦的新技術培訓。教師分期分批到電子行業類公司掛職鍛煉(半年以上),可以拓寬教師視野,更新教育理念,提高教師的實踐動手能力和知識更新能力。鼓勵青年教師積極參加指導電子設計大賽等活動,積累指導及工程實踐經驗。同時,要引進兼職教師,在電子行業類企業的專家和工程師中招聘兼職教師,充實到教學團隊中,參與校內實際的人才培養方案制訂、課程開發、實際教學等活動。
關鍵詞:實驗室建設;實驗教學;示范中心;電工電子
一、實驗中心建設的理念、思路、定位和目標
以高等工程教育、創新人才社會需求、電子信息科學發展的趨勢為依據,在“科學人文環境”熏陶下,以開放實驗教學為基礎,培養學生的“兩個基本”(基本的自主學習能力和基本的工程素質)和“三創”(創新的思維、創業的精神、創造的能力)。為了將學生培養成為“厚基礎、寬口徑、創新性、復合型”的高層次人才,實驗中心提出從“重視基礎、強化能力”出發,以“發展個性、因材施教”為基本原則,實行“分層培養、啟發創新”的教育教學思路。
將實驗中心建設成實驗教學研究和改革的試驗田,創新人才的訓練場,建設成果的示范輻射源。構建國內一流,與國際接軌,集基礎性、先進性、開放性為一體的,培養學生創新精神和工程實踐能力的實踐中心。
二、實驗教學體系和內容的建設
1.構架塔式結構的實驗教學新體系
為了有效地解決傳統實驗實踐教學模式下學生知識面較窄、綜合設計能力較弱等問題,我們構筑了一種實踐教學新體系。該體系呈塔式結構,分為四個層次,即:基礎實驗層、提高設計層、綜合應用開發層、科技活動層。四個層次均貫穿著研究設計型實驗。實驗中心為四個層次的實驗教學確定了教學目標。
基礎實驗層培養學生的基本工程素質,基本實驗技能,基本分析和處理問題的能力。提高設計層培養學生知識更新、獨立分析處理問題的能力以及創新的思維。綜合應用開發層培養學生自主學習、系統分析、應用、綜合、設計與創新的能力。科技活動層培養學生的創新精神,增強學生的工程設計與綜合應用素質。以上四個層次的實驗教學有利于“保證大面積成才,強化優秀生培養,促進拔尖生脫穎而出”的分層次培養。
2.培養學生主動學習和創新意識,加強創新性、綜合性、研究型的實驗內容和項目
為了培養學生的主動學習意識,增強他們的知識獲取、知識發現和創新能力,提高學生的綜合素質,進一步引導學生深入學習,實驗中心針對實驗體系中不同層次,設計了一系列創新性、綜合性、研究型的實驗內容,其比例達到40%。
在基礎實驗層實行基本命題與擴展命題相結合。基本命題以單元電路為主;擴展命題是在其基礎上,對單元電路的功能和性能要求進行擴展。在提高設計層設計了EDA、DSP、單片機、ASIC等領域的若干個專題項目,由學生自己選擇。在綜合應用開發層設計了涉及多個電子技術領域的若干個綜合項目。到目前為止,已有3000名學生完成了近1000個自選題目。科技活動層中的實踐題目有些來源于教師承擔的科研項目,有些來自社會需求,還有一些來自各類科技競賽和學生的興趣及創新要求。我校每屆本科生中,有10%學生參加教師的科研活動,20%左右的學生參加省、國家級的各種科技競賽,80%左右的學生參與校級科技活動,使學生受到了不同層次、不同類別的鍛煉。在以上各層次中,實驗中心總共開設了23門電工電子類實驗課程,供學生選修。
3.瞄準國際水平,組建了新技術實驗平臺作為提高設計層、綜合應用層和科技活動層的支撐平臺,實驗中心分期組建了11個新技術實驗室。這些實驗室涵蓋了當前電子信息技術的新領域,做到了實驗內容及采用的實驗技術與當前新技術同步更新。新技術實驗室采取集中規劃、集中投資、集中建設、集中管理的方式組建,實驗室的負責人來自各學院,不脫離所依托的學科,不脫離理論教學和科研,具有比較高的學術水平和工程實踐能力,保證了高層次實踐教學人員的穩定,有效地實現了理論課程與實踐課程的互通和結合。新技術實驗室技術先進,創新氛圍濃厚,與技術進步合拍,因而深受學生的歡迎,也引起了國內外許多著名企業的興趣,目前已成為學校本科教學對外聯系和展示的窗口。實驗中心已經與十多家國際著名公司進行了多項合作,保證了技術和設備的先進性。新技術實驗平臺使學生不僅有長久的后勁, 而且具有一定的工程素質,能比較快地進入到研究和設計角色中。
三、實驗教學方法與手段的改革
1.基本原則
實驗中心確立了“保證大面積成才,強化優秀生培養,促進拔尖生脫穎而出”三個層次的分類培養目標,大力提倡教學方式由知識傳授型向知識發現和知識創造型的轉變;重視設計方法學變革,引入EDA技術,著力培養學生運用現代化設計工具的能力;加強數字化、綜合化、系統化實驗,對實驗教學進行一系列的改革,注重提高學生的實踐能力,培養學生的創新、創造精神。在實踐教學過程中實現了“四個結合”,即:理論與實踐相結合;觀察型、驗證型實驗與綜合型、研究型實驗相結合:軟件仿真與硬件實驗相結合;課內與課外相結合。
2.實驗教學的模式與方法
實驗中心針對不同層次的實驗采用了三種不同的實驗教學模式:基礎層實驗――采用“獨立設課”的模式;提高設計層實驗――采用“理論課與實驗課融合”的模式;綜合應用開發層和科技活動層――采用“學生自主組隊、自選或自定題目,完全開放,以研究創新為主線”的模式。這三種不同的教學模式體現了實驗的三性,即觀察認知性、設計綜合性和研究創新性。
實驗教學方法采用多種形式示教與學生實驗驗證相結合的方式,以夯實基礎;大力提倡項目方式,提供一批創新性、綜合性、研究型題目,讓學生帶著問題、帶著任務并為解決問題而實驗;系統引進了EDA技術,淡化軟件和硬件設計的界限,讓學生體會和掌握設計方法學的革命所帶來的變化――科學化和高效率;各實驗室全面實行多媒體教學;建立實驗中心網站,設有網上選課系統。新技術實驗室已經實現了時間和實驗內容的全面開放,基礎實驗室也正在逐步實現開放。實驗中心采取以任務帶實驗、多媒體教學方法、實驗室開放等措施,充分體現了以教師為主導、以學生為主體的原則,調動了學生的主動性和創新性,取得了很好的效果。
基礎層實驗是塔式結構的底座,主要采用獨立設課、必修的方式來實施。在完成儀器設備全面更新、規模擴大后,基礎實驗的改革重點轉向實驗內涵,主要表現在實驗內容和實驗方法的改革與創新。對于一部分實驗以任務書取代實驗指導書。學生要根據任務書自行設計電路和測試方案,以培養學生分析問題和解決問題的能力。增加設計和綜合性實驗,將實驗題目分為“基本命題”和“擴展命題”兩部分。“基本命題”部分是觀察認知性質的;“擴展命題”部分則是帶有一定探索性的,給學生發展個性、開拓思維留有一定的空間。將計算機仿真技術引入基礎實驗,引導學生以虛擬仿真與硬件實驗相結合的方式進行實驗,先做虛擬仿真,后做硬件實驗。拓
展實驗的時間和空間,實驗中心為學生提供了移動式實驗箱,該實驗箱內裝有萬用表、烙鐵、工具和常用元器件,學生可以帶回宿舍、教室做實驗,同時也為學生課外實驗和科技活動提供了條件。
提高設計層采用“理論課與實驗課融合”的模式,引導對比分析,邊學邊練。
綜合應用層和科技活動層采用“學生自主組隊、自選或自定題目,完全開放,以研究創新為主線”的模式。實驗中心建立了綜合實驗題庫,供學生選擇,題庫中的項目多數來源于科研和各類科技競賽。學生也可以自主命題,但需經教師審核。
3.實驗考試制度的改革
實驗考試制度是保證實驗質量的重要環節。針對實驗體系中各層次的特點,實驗中心制定了相應的實驗考試制度,并建立了實驗試題庫。基礎層實驗采取平時實驗與期終考試相結合。平時占30%,期終考試占70%。筆試和實際操作相結合。在期終考試中,筆試一小時,內容是基本測試原理和測試方法;實際操作一小時,題目由學生抽簽而定,并當場搭建電路、演示效果。筆試占40%,實際操作占60%。如果實驗成績不及格,必須重修。提高設計層和綜合應用層采取考試與項目作品、報告、論文以及競賽結果相結合。凡獲獎者可免相應實驗課程考試。按參加不同級別的科技活動獲獎等級確定成績。獲省級三等獎以上,成績評為85分以上;獲校二等獎以上,成績評為80分以上;其他按項目評定方法給出成績。項目作品的成績評定方法:題目合理性,10分;題目難度,20分;設計完整性,20分;作品完成質量,30分;作品工藝界面及可操作性,10分;作品設計與測試報告,10分。
四、實驗教材建設
教材是教學內容的載體,是教學水平、教學質量的基本保證,也是課程體系和教學內容改革成果的核心體現。為提高學生的綜合設計與工程實踐能力,引入新型實踐教學理念和模式,實驗中心專門組織編寫出版了兩本實驗教材:《現代電子線路與技術實驗簡明教程》和《電子設計指南》。這兩部實驗教材均被列入國家級“十五”規劃教材,由高等教育出版社出版。近年來,實驗中心還由高等教育出版社和西安電子科技大學出版社出版了5本新技術類和2本基礎實驗類教材。另外,實驗中心還編寫了10本實驗講義。除了上述教材外,每門實驗專題都有相應的多媒體課件,學生可在網上下載。
五、師資隊伍建設
培養一支高素質的實驗教學隊伍是實驗室建設的關鍵。多年來,學校十分重視實驗教學隊伍的建設,在人才引進、進修、培訓、晉升和業績考核等方面,出臺了一系列政策,提升了實驗教學教師的地位,極大地調動了實驗教學教師的工作能動性和積極性。
實驗中心采取以專為主,專兼結合,一人多職。以專為主就是通過學校的政策引導,穩定專職實驗教學隊伍;專兼結合就是要聘用一部分理論課教師和專業技術人員為實驗教學服務;一職多用就是要充分發揮實驗教學教師工作的積極性和能動性,使其能夠承擔幾門相關課程的實驗教學工作。
目前實驗中心教師承擔教學研究項目共25項近5年在國內外刊物和會議上發表教學研究論文共100余篇,其中正式刊物上發表教學研究論文85篇;擔任主講的國家級精品課程(實驗部分)有4門,省級精品課程有8門:有6人次在英、美、日等國家留學進修,10人次出國參加國際會議。實驗中心教師近5年主持和主要參與的科研項目共30項,共獲得6項省部級獎勵,所完成的項目多數達到了國內先進水平。在核心刊物上發表學術論文200余篇。
六、網絡信息化管理平臺建設
在實驗中心的建設初期,就制定了網絡信息化管理的目標,逐步建立了以數字化校園網絡為基礎的開放實驗室綜合管理信息平臺,服務于實驗中心的諸多環節。開放實驗綜合管理系統的主要特點是:良好的開放性;學生的自主性;提高了實驗管理的效率;提高了實驗設備的利用率。
七、開放管理運行模式建設
為了激勵學生的創新意識,實驗中心采用開放運行管理模式,開放的形式表現為六方面:
教學內容的開放。圍繞所建立的實驗教學新體系,設計了具有“創新性、綜合性、研究型”特點的實驗內容,開設“工程設計”和“系統綜合”的必修實驗課。各實驗小組(1-3名學生組成)根據教學大綱要求,可以在實驗題庫中自主選題或自定題目。管理形式開放。實驗室的資源在網絡上公布,每一個實驗只規定最后完成的時間,學生可根據資源空閑狀況和自身的條件安排實驗時間。通過采取開通中心網站、建立電子教學資源、網絡選課、網上預約/申請、身份確認、智能監控、師生交流和設備管理等網絡信息技術手段,實現了開放式實驗教學管理。實驗器材開放。對于基礎實驗,為每一個學生免費發放一個實驗箱,內備有基本的儀表、工具、實驗用多功能PCB板或面包插件板、元器件和材料等。對于提高類、系統綜合類等實驗,實驗中心建立了元器件庫,實驗小組可根據需要申領或經批準后到電子市場購買。實驗場地的開放。實驗中心的新技術實驗室全天開放,基礎實驗室在完成必需的基本實驗后、部分開放。對創新型科技活動開放。學生可利用中心的新技術實驗室進行科技創新活動,每年學校進行選拔。對校內外交流培訓的開放。實驗中心與國際著名電子信息技術的公司企業合作,開設新技術培訓,對校內外交流與開放教學。
八、示范中心建設促進學生校園科技活動氛圍的形成