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我校信息工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力研究
我校信息工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力研究
孫玉娟，鄒海林，王增鋒，陳婧
�。敄|大學信息與電氣工程學院，山東煙臺264025）
摘要：隨著電子信息科學技術的迅速發(fā)展，對人才的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的要求越來越高。本文結合我校信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和當前市場的人才需求，闡述了通過制定一體化、多層次的教育創(chuàng)新體系、改革教學方法、打造適應創(chuàng)新教育的實踐平臺等手段，提高了我校信息工程專業(yè)學生的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力，為我校電氣信息學科教育改革與發(fā)展奠定了基礎。
關鍵詞：信息工程；教學體系；創(chuàng)新能力
一、引言
信息工程專業(yè)主要面向電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，培養(yǎng)能在信息產(chǎn)業(yè)及國民經(jīng)濟各部門從事信息系統(tǒng)的研究、設計、集成、制造等工作，具有解決工程實際問題及從事應用研究、科技開發(fā)等方面能力的應用型工程技術人才。我校信息工程專業(yè)的學生主要學習音頻、圖像、視頻以及各種傳感器信號如何獲取和進行有效處理的基本理論，學習承載各種多媒體信息處理的電子電路的設計和相應電子系統(tǒng)的開發(fā)，具備相關圖像領域、音視頻領域、電子信息系統(tǒng)的設計與開發(fā)領域的基本技能。
由于當前電子信息科學技術的最顯著特點是發(fā)展異常迅速，學科日趨綜合和交叉，同時社會發(fā)展需求對人才綜合素質(zhì)的要求也越來越高，這對電子信息科學專業(yè)的教學和人才培養(yǎng)提出了更高的要求。如何在學科核心課程建設和教學中，轉(zhuǎn)變教育觀念，實行教學思想的大膽創(chuàng)新，改革現(xiàn)有的教育教學模式，加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個十分重要的問題。我校信息工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力的研究將有助于提升信息工程專業(yè)的專業(yè)建設質(zhì)量和教育教學水平，對我校其他的電氣信息類專業(yè)具有借鑒作用。
二、建立系統(tǒng)傳授與探索研究相結合的新教學體系
培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的關鍵是轉(zhuǎn)變教學思想，不同時代的學生的成長環(huán)境和接觸到的社會環(huán)境是不一樣的，造成了學生的思想觀念和知識的積累程度也大不相同，如果教學內(nèi)容和教學方法仍然沿用幾年前或者十幾年前的思路，必然影響到學生學習的積極性，更無從談起學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，必須積極探索適合學生成長和能力培養(yǎng)的新教育模式，制定“一體化、多層面的教育教學體系”，提高本科教育特別是工科專業(yè)的教學水平。
1.建立“一體化、多層面的教育教學體系”。根據(jù)我校實際，結合我校各專業(yè)整體發(fā)展趨勢，本著專業(yè)理論與實踐技能并重的原則，構建和優(yōu)化信息工程專業(yè)的整個核心課程體系[1，2]，該體系包括：①一體化、多層次本科電氣信息學科教育理論課程體系，依教學階段分層次設立了基礎板塊、提高板塊和拓寬板塊等三組系列理論課程。②“一體化、多層次、開放式”科研與教學相結合的實驗教學體系，將實驗教學劃分為基礎性實驗、綜合性性實驗和創(chuàng)新性實驗，依次提高和培養(yǎng)學生的實驗創(chuàng)新能力。
2. 培養(yǎng)工科專業(yè)學生創(chuàng)新能力的教學方法的研究。教學方法是在一定的教育理念支配下為實現(xiàn)特定的教學目標而創(chuàng)建的一種教學模型。在研究性教學理念的指導下，進行了一系列的研究性教學設計，創(chuàng)建了“開放式、研究性”的教學新模式[3，4]。
現(xiàn)在很多學校的多媒體教學僅局限在幻燈片或者投影的使用，但是投影的內(nèi)容和黑板教學的內(nèi)容區(qū)別不大，這種教學手段不僅失去了多媒體教學的意義，也失去了傳統(tǒng)黑板教學的優(yōu)點，反而不易為學生接受�，F(xiàn)代教育技術可以增大知識的信息容量，展示某些很難用文字和語言表達的知識，傳統(tǒng)的黑板教學方法有助于演算和推理。如何充分結合兩種教學方法的優(yōu)點、探索有效的融合教學方法、進一步優(yōu)化教學手段是各高校理論教學必須要思考的重要問題。
我校信息工程專業(yè)經(jīng)過幾年的改革和嘗試，形成了如下幾種教學方法：①案例教學法：以信息工程的專業(yè)教科書中的重點知識作為基礎，結合電子信息發(fā)展的新技術，設計出典型的案例，培養(yǎng)學生學以致用的能力和分析問題、解決問題的能力。②現(xiàn)場模擬教學法：采用EDA軟件輔助課程中的難點和重點問題，加強相應知識點的掌握和理解力。③師生互動法：課堂教學中不只是教師單向的講授理論課程，同時鼓勵學生隨時提問，并相應地組織對某專題的討論，鼓勵學生提出自己的想法和方法，將被動學習的課堂變?yōu)橹鲃訉W習的場所。④探索式教學法：對于電子信息的新技術，引導學生通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡和工具進行進一步的研究和探索。⑤研討式教學法：提出課堂的知識點和具體問題，鼓勵學生自己總結知識點的特點和應注意的問題，并展開討論，在討論中學習和強化理論知識。⑥充分利用校園網(wǎng)的交互功能，采用網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上發(fā)布信息等方式，鼓勵師生利用電路與電子學網(wǎng)站開展教與學的討論。借助計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)教學資源共享，同時電路電子學網(wǎng)絡課程平臺也為進一步實現(xiàn)立體化教材奠定了基礎。
3.實施“開放式、研究型實驗教學”，打造適應創(chuàng)新教育的實踐平臺。實踐是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要手段，在傳統(tǒng)教育模式下，實踐僅是理論教學的驗證或者補充，課程考核時實踐或者實驗所占的比重遠遠低于理論考試。構建適應現(xiàn)代教學理念的合理培養(yǎng)方案就必須重視實踐和實驗教學，并制訂和建立起完整的實驗實踐教學方案和教學文件[5-7]。為此，我們考慮在信息工程專業(yè)實驗教學中設立研究型實驗。與一般的理論教學驗證性和設計性實驗不同，研究型實驗內(nèi)容復雜，有的來自生產(chǎn)一線，有的來自教師的研究項目或者課題。這些實驗具有科學性、新穎性、趣味性、實用性。引入開放式實驗教學的新模式，可以吸引學生主動參與實驗和實踐活動，培養(yǎng)學生的實驗和實踐興趣[2，8]，激發(fā)學生的創(chuàng)造力，達到提高學生實踐能力和綜合素質(zhì)的目的。
三、我校信息工程類專業(yè)的辦學現(xiàn)狀
為了進行這一項目研究，項目組主要成員先后到西安電子科技大學、北京航空航天大學、北京科技大學、中國科技大學、國防科技大學等學校進行了調(diào)研，利用參加教育部教學指導委員會召開的電氣信息學科教學研討會的機會，進行了廣泛地學習和研討，了解國內(nèi)這方面的現(xiàn)狀和教改動態(tài)，獲得了國外著名高校電氣信息類專業(yè)的課程設置、實驗內(nèi)容規(guī)劃的有關材料，為項目的研究奠定了基礎。目前我校信息工程系已建設建成兩個主要的專業(yè)（信息工程和電子信息工程專業(yè)），每個專業(yè)又分為兩個主要的培養(yǎng)方向。其中信息工程專業(yè)分為數(shù)字媒體信息處理和信息處理系統(tǒng)開發(fā)兩個主要的培養(yǎng)方向。本專業(yè)學生主要學習信息的獲取與處理，設計開發(fā)多媒體信息處理系統(tǒng)的基本理論、基本知識和相關技能，具有設計、分析、開發(fā)、調(diào)試、應用嵌入式電子系統(tǒng)的基本能力。電子信息工程專業(yè)分為信息檢測與處理和物聯(lián)網(wǎng)感知與控制兩個主要的培養(yǎng)方向。本專業(yè)學生主要學習電子線路設計與開發(fā)以及信息處理與應用等方面的專業(yè)知識，接受電子與信息工程實踐的基本訓練，具備設計、開發(fā)、應用和集成電子設備和信息系統(tǒng)的基本能力。我校信息工程專業(yè)主要面向電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，培養(yǎng)基礎寬、能力強、素質(zhì)高、富有創(chuàng)新意識的、掌握信息的獲取、傳遞、處理等方面的知識，能在信息產(chǎn)業(yè)及國民經(jīng)濟各部門從事信息系統(tǒng)的研究、設計、集成、制造等工作，具有解決工程實際問題及從事應用研究、科技開發(fā)等方面能力的應用型工程技術人才。
我校信息與電氣工程學院通過組織相關教研負責人制定了完善的專業(yè)培養(yǎng)方案、教學大綱、實驗大綱、教學成果考核辦法，并對學科發(fā)展、特點、學科核心內(nèi)容、課程建設、師資隊伍、質(zhì)量與特色等諸多方面，從理論和實踐上進行了研究、探討，明確了學科發(fā)展、改革的方向和目標，提出了改革的思路和辦法，并在教學中加以實踐、完善，形成了具有自身特色、質(zhì)量過硬的教育教學體系，為我校電氣信息學科教育改革與發(fā)展奠定了基礎。
四、結語
通過借鑒國內(nèi)外高等教育改革發(fā)展的先進做法和成功經(jīng)驗，結合我校的實際情況，對積極穩(wěn)妥地、有計劃、有步驟地進行新一輪的電氣信息專業(yè)教學改革具有重要意義。教學過程中堅持以學生為本，關注學生的思維方式、工程實踐能力和技術創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，把科技發(fā)展的最新應用技術成果引入課堂，構建有效工程實踐，同時通過建立激勵制度，吸引和鼓勵學生進入實驗室，進入教師的課題組，發(fā)揮各級實驗室在應用型人才培養(yǎng)中的作用。這一課題的研究、探索將對我�，F(xiàn)有的電氣信息學科（專業(yè)）教學改革的深化起到借鑒和推動作用，對提高學生的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要意義。
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