時(shí)間：2023-03-22 17:34:02
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關(guān)鍵詞：大類模式；電子信息類“專業(yè)導(dǎo)論”課程；教學(xué)模式
作者簡介：李鋒（1970-），男，陜西商洛人，江蘇科技大學(xué)電子信息學(xué)院，副教授；田雨波（1971-），男，滿族，遼寧鐵嶺人，江蘇科技大學(xué)電子信息學(xué)院，教授。（江蘇 鎮(zhèn)江 212003）
基金項(xiàng)目：本文系江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）25-0099-02
作為社會(huì)信息化的支撐和依托，電子信息技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)迎來了高速發(fā)展的21世紀(jì)，并以前所未有的速度全方位地向社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。相應(yīng)地，電子信息相關(guān)學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域更新與增長越來越快，與其他學(xué)科之間的交叉與融合越來越緊密。伴隨著學(xué)科發(fā)展方向不斷分化、細(xì)化的同時(shí)，電子信息各學(xué)科、專業(yè)或方向之間的交叉基礎(chǔ)知識(shí)更加多，專業(yè)界限越來越模糊。與此同時(shí)，市場經(jīng)濟(jì)對人才的需求呈現(xiàn)變化快、多元化的趨勢。在這種形勢下，實(shí)現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)已成為高校教育教學(xué)改革的熱點(diǎn)和共識(shí)。大類培養(yǎng)模式提倡按大類招生，實(shí)施厚基礎(chǔ)、寬口徑的通識(shí)教育，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分流培養(yǎng)，學(xué)生結(jié)合自身興趣特點(diǎn)做出合理的選擇。事實(shí)說明，大類培養(yǎng)利于提高辦學(xué)效益，優(yōu)化教學(xué)資源，促進(jìn)學(xué)科之間的交叉和滲透，實(shí)現(xiàn)更廣泛的通才教育，滿足市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及社會(huì)生活多元化對人才的需求。
一、開設(shè)“專業(yè)導(dǎo)論”課程的意義和目標(biāo)
在大類培養(yǎng)模式下，學(xué)生在大一、大二期間主要是學(xué)習(xí)公共課和大類基礎(chǔ)課，大三期間學(xué)習(xí)技術(shù)基礎(chǔ)課和部分專業(yè)課，大四期間學(xué)習(xí)專業(yè)課程和接受綜合實(shí)踐訓(xùn)練。但是在專業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，盡管大類培養(yǎng)適應(yīng)了學(xué)科專業(yè)發(fā)展趨勢和市場需求，但要更好地發(fā)揮大類培養(yǎng)的優(yōu)勢，還必須加強(qiáng)大類學(xué)習(xí)到專業(yè)培養(yǎng)之間的銜接，否則將直接影響培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
1.開設(shè)“專業(yè)導(dǎo)論”課程的意義
在大類培養(yǎng)階段，本科低年級(jí)學(xué)生對電子信息學(xué)科、專業(yè)缺乏整體認(rèn)識(shí)，不了解自己的專業(yè)方向，不了解專業(yè)課程設(shè)置，不了解專業(yè)課程與基礎(chǔ)通識(shí)課程的關(guān)系；在思想上準(zhǔn)備不足，不知為何要學(xué)習(xí)這些課程，不知道這些課程對于專業(yè)學(xué)習(xí)和未來所從事的工作的作用，沒有自己的專業(yè)目標(biāo)和努力方向，缺少明晰的學(xué)業(yè)規(guī)劃，甚至有不少高年級(jí)學(xué)生到了選擇專業(yè)方向的時(shí)候?qū)ψ约旱膶I(yè)都不甚了解。針對大學(xué)一、二年級(jí)學(xué)生展開的問卷調(diào)查及座談會(huì)結(jié)果表明，在開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程之前學(xué)生普遍存在迷茫情緒，找不到發(fā)展方向，不能心平氣和、扎扎實(shí)實(shí)地學(xué)習(xí)，甚至出現(xiàn)了所謂“大一放松，大二打工，大三租房，大四求生”的情況。
大學(xué)階段是青年人渴望自主成長的時(shí)期，抓好大類教育與專業(yè)教育的銜接可以縮短他們對大學(xué)生活的適應(yīng)期，引導(dǎo)大學(xué)生做好學(xué)業(yè)規(guī)劃，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)、提升培養(yǎng)質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！皩I(yè)導(dǎo)論”作為專業(yè)啟蒙課程，將學(xué)科專業(yè)教育、思想教育、就業(yè)教育等融為一體，旨在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)就讀的學(xué)科與專業(yè)，加深對所學(xué)專業(yè)的感情，激發(fā)學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力，掌握正確的學(xué)習(xí)方法，為后續(xù)課程做鋪墊；同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)業(yè)規(guī)劃，選擇適合自己的發(fā)展方向。
2.“專業(yè)導(dǎo)論”課程的目標(biāo)
在這種情況下，選擇在第二學(xué)年下學(xué)期和第三學(xué)年的上學(xué)期開設(shè)“專業(yè)導(dǎo)論”課程——電子信息技術(shù)導(dǎo)論更加符合教學(xué)實(shí)際。該課程的目標(biāo)是：介紹電子信息技術(shù)的基本概念、學(xué)科知識(shí)體系、技術(shù)發(fā)展歷程、當(dāng)前的技術(shù)狀況及發(fā)展走向、前沿領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣，激發(fā)部分學(xué)生對某些研究領(lǐng)域的興趣；介紹本專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求、專業(yè)特色、課程設(shè)置、進(jìn)度安排、實(shí)踐環(huán)節(jié)等；對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)涯規(guī)劃和人生職業(yè)規(guī)劃。
二、“專業(yè)導(dǎo)論”教學(xué)模式探索
由于“專業(yè)導(dǎo)論”課程的特殊性，為使該課程教學(xué)效果更加明顯，應(yīng)從課程安排、教學(xué)內(nèi)容、任課教師、考核方式等方面入手，探索合適的教學(xué)模式。
1.課程安排
在大類培養(yǎng)機(jī)制下，大學(xué)一年級(jí)學(xué)生在專業(yè)方面接觸的主要是大類基礎(chǔ)課，對專業(yè)的認(rèn)識(shí)比較膚淺，對于專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)理解能力非常有限。大學(xué)二年級(jí)開始，學(xué)生通過各種途徑對專業(yè)的認(rèn)識(shí)不斷深化，了解專業(yè)的愿望也更加強(qiáng)烈。到了大學(xué)三年級(jí)，學(xué)生對自己所學(xué)專業(yè)的某個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)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(jìn)行職業(yè)規(guī)劃及選擇自己的發(fā)展方向。因此，學(xué)校選擇在大學(xué)二年級(jí)下學(xué)期初和大學(xué)三年級(jí)上學(xué)期初各開設(shè)16學(xué)時(shí)的“專業(yè)導(dǎo)論”課程。
2.教學(xué)內(nèi)容
在大學(xué)二年級(jí)下學(xué)期初，針對即將進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生，著重介紹專業(yè)特色、專業(yè)課程及專業(yè)知識(shí)體系、實(shí)踐環(huán)節(jié)；介紹電子信息技術(shù)的基本概念、專業(yè)技術(shù)發(fā)展歷程、當(dāng)前的技術(shù)狀況及發(fā)展走向、前沿研究課題等；介紹電子信息產(chǎn)業(yè)的主要領(lǐng)域及與學(xué)科之間的關(guān)系，電子信息產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，強(qiáng)調(diào)電子信息產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè)，讓學(xué)生對自己所選專業(yè)產(chǎn)生認(rèn)同感，激發(fā)學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣。
在大學(xué)三年級(jí)上學(xué)期，分若干模塊介紹信息科學(xué)的各個(gè)學(xué)科各分支的研究內(nèi)容及發(fā)展動(dòng)態(tài)，如：電磁場與無線技術(shù)模塊，通信技術(shù)與通信網(wǎng)模塊，計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息安全模塊，微電子、集成電路及其應(yīng)用模塊，控制科學(xué)與工程模塊，數(shù)字信號(hào)處理、圖像、語音處理模塊，光電信息技術(shù)等。介紹各模塊所涉及的知識(shí)領(lǐng)域基本框架，與其他學(xué)科之間的關(guān)系等，使學(xué)生初步體會(huì)信息科學(xué)所涉及的領(lǐng)域范疇，相關(guān)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)和方法，達(dá)到拓展學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的目的。
3.任課教師安排
為達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果，采用課程教學(xué)小組的形式安排任課教師。小組長為課程的總負(fù)責(zé)教師，由主管教學(xué)的副院長或系主任擔(dān)任，小組成員為專業(yè)骨干教師，根據(jù)每個(gè)教師的專長負(fù)責(zé)不同的模塊。小組長負(fù)責(zé)介紹課程總體概況，包括主要學(xué)科領(lǐng)域、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、前沿課題等，突出介紹電子信息產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性作用；其他任課教師分別向?qū)W生介紹各模塊的基本理論、技術(shù)及發(fā)展動(dòng)態(tài)等。課程教學(xué)小組經(jīng)常針對專業(yè)導(dǎo)論課進(jìn)行教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)內(nèi)容、方式、方法及教學(xué)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(fù)責(zé)，采用作業(yè)小論文+課程大論文的形式。每位教師根據(jù)自己負(fù)責(zé)的模塊擬出若干題目讓學(xué)生選擇，最后課程組長綜合各任課教師的評(píng)分給出本課程的總成績。
作業(yè)小論文：若干題目自選，如電子信息技術(shù)可分為哪些產(chǎn)業(yè)，電子信息技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)及工業(yè)信息化之間的關(guān)系，電子信息技術(shù)各個(gè)學(xué)科與產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)系，感興趣的產(chǎn)業(yè)或領(lǐng)域，某領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，大學(xué)期間專業(yè)學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)之間的關(guān)系等。
課程大論文：要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完專業(yè)導(dǎo)論的基礎(chǔ)上，通過調(diào)研對大學(xué)的專業(yè)學(xué)習(xí)及今后的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃，形成課程學(xué)習(xí)報(bào)告。包括各自特長和愛好是什么，自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣、喜歡的職業(yè)，該領(lǐng)域當(dāng)前的社會(huì)需求是什么，本科階段應(yīng)培養(yǎng)的能力有哪些，大學(xué)剩下的時(shí)間準(zhǔn)備做哪些事情，畢業(yè)后的發(fā)展規(guī)劃是什么，準(zhǔn)備采取哪些措施去實(shí)施你的計(jì)劃等。
三、對“專業(yè)導(dǎo)論”課程教學(xué)效果的思考
通過學(xué)生座談會(huì)和問卷等形式對本課程教學(xué)效果進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果表明，在本課程之前，很多學(xué)生都存在對所學(xué)專業(yè)不了解、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足等問題。這部分學(xué)生不知道如何規(guī)劃大學(xué)期間的專業(yè)學(xué)習(xí)，對學(xué)業(yè)生涯定位模糊，對基礎(chǔ)課不重視。以電子信息工程專業(yè)為例，該專業(yè)2009級(jí)學(xué)生在開課之前認(rèn)為自己了解該專業(yè)的僅占14.3%，了解一點(diǎn)的占50.8%，認(rèn)為自己對專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域及相關(guān)產(chǎn)業(yè)了解的僅占9.5%，認(rèn)為自己有明確專業(yè)愛好的僅占8%左右，不少學(xué)生渴望對專業(yè)有更深入的了解。經(jīng)過課程學(xué)習(xí)之后，有70%左右的學(xué)生對自己大學(xué)階段學(xué)習(xí)及今后專業(yè)發(fā)展提出了較為明確的規(guī)劃。教學(xué)座談會(huì)反饋結(jié)果表明學(xué)生和學(xué)生管理部門也對該課程持肯定態(tài)度。
由于“專業(yè)導(dǎo)論”課程的開設(shè)時(shí)間較短，在教學(xué)過程中還存在不少問題，如教學(xué)形式較為單一、與工程實(shí)際聯(lián)系偏少、部分學(xué)生對課程的重視程度不夠、教學(xué)時(shí)間安排不盡合理等。為進(jìn)一步提高教學(xué)效果，針對存在的問題提出以下建議：
1.課程時(shí)間安排
“專業(yè)導(dǎo)論”作為大類招生專業(yè)的專業(yè)先導(dǎo)課程，具有教育和引導(dǎo)的多重功能，在低年級(jí)開設(shè)更有利于學(xué)生盡早了解專業(yè)，建立對專業(yè)的認(rèn)同感，并盡早確立今后繼續(xù)深造所要涉及的發(fā)展方向，減少專業(yè)上迷茫、學(xué)習(xí)精力分散等情況的發(fā)生；在中高年級(jí)開設(shè)有利于學(xué)生深入了解學(xué)科不同分支，并結(jié)合自身愛好特長對學(xué)業(yè)和今后發(fā)展方向做出合理規(guī)劃。因此建議將“專業(yè)導(dǎo)論”課程的兩部分內(nèi)容分別安排在低年級(jí)和中高年級(jí)開設(shè)。
2.改革教學(xué)內(nèi)容
密切跟蹤學(xué)科發(fā)展，充分發(fā)揮不同研究方向教師的優(yōu)勢，充分把握學(xué)科及其分支的發(fā)展動(dòng)態(tài)，把本學(xué)科最新的發(fā)展情況介紹給學(xué)生，幫助學(xué)生從不同角度了解專業(yè)內(nèi)容及發(fā)展方向，并適當(dāng)結(jié)合學(xué)校特色，構(gòu)建特色化的教學(xué)內(nèi)容。
3.重視條件建設(shè)，注重多種教學(xué)方法相結(jié)合
條件建設(shè)是課程建設(shè)的重要保證。進(jìn)一步加強(qiáng)該課程的建設(shè)，包括教材、多媒體課件的制作、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境的建設(shè)；積極利用實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)等條件開展實(shí)踐教學(xué)；努力實(shí)現(xiàn)專題教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等有機(jī)結(jié)合。
四、結(jié)語
在大類培養(yǎng)體制下，電子信息類“專業(yè)導(dǎo)論”課程在整個(gè)專業(yè)的課程體系中具有承上啟下的重要作用。加強(qiáng)“專業(yè)導(dǎo)論”課程的教學(xué)研究，不斷改進(jìn)教學(xué)模式，充分發(fā)揮其引領(lǐng)、規(guī)劃和導(dǎo)向作用，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)專業(yè)、規(guī)劃未來，對提高教學(xué)質(zhì)量乃至專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量都具有重要的實(shí)際意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉光明，于斐，周雅，等.大學(xué)低年級(jí)課程中開設(shè)專業(yè)導(dǎo)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(dòng)化專業(yè)導(dǎo)論”課的教學(xué)實(shí)踐與探索[J].中國電力教育，2011，（1）：74-75.
電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基本設(shè)置在理科或與物理相關(guān)的院系,這與各院校授予理、工學(xué)士學(xué)位基本是相匹配的。但大多數(shù)院校,尤其是原重點(diǎn)綜合性和重點(diǎn)理工院校的這個(gè)專業(yè)是從專業(yè)目錄調(diào)整前的相關(guān)專業(yè)演變而來,從課程設(shè)置來看,相當(dāng)大部分院校此專業(yè)與電子技術(shù)或電子信息工程或電子科學(xué)技術(shù),甚至與計(jì)算機(jī)應(yīng)用與通信等專業(yè)差別不大。電子信息產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)新興的高科技產(chǎn)業(yè)。該產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展,直接推動(dòng)了電子信息類畢業(yè)生的就業(yè)工作。電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)通常是一所大學(xué)中比較熱門的專業(yè),是不少優(yōu)秀考生的首選。同時(shí),電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生在理論基礎(chǔ)方面比較扎實(shí),按理說也應(yīng)當(dāng)是用人單位的首選。但是不少用人單位反映,該專業(yè)畢業(yè)生雖然了解的知識(shí)很多,但是許多畢業(yè)生存在動(dòng)手能力差、對工具和方法的應(yīng)用不熟、經(jīng)驗(yàn)不足、缺乏獨(dú)立解決問題的能力、缺乏實(shí)現(xiàn)抽象模型和軟件系統(tǒng)方面的能力等問題。而且由于電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)特征不明顯,因而缺乏競爭力。我院是有近50年歷史的地方理科院系,在教學(xué)、科研方面都有著良好的基礎(chǔ),基礎(chǔ)設(shè)施也有一定的規(guī)模。如何結(jié)合我院良好的理科教育基礎(chǔ),建設(shè)特色鮮明的電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè),是同類型理科院校面臨的共同問題。在專業(yè)建設(shè)中,主要存在的問題為:一是,專業(yè)范圍不容易界定,電子信息涵蓋的范圍極其廣泛,并且處于不斷發(fā)展和擴(kuò)充之中,使得該專業(yè)的建設(shè)方面表現(xiàn)出了一定的不適應(yīng)性或盲目性[3]。尤其,我校還有相近的電子信息工程專業(yè)。本專業(yè)的課程體系、發(fā)展方向、專業(yè)特色等是影響學(xué)科建設(shè)和學(xué)生就業(yè)的嚴(yán)重問題。二是,缺乏有著本專業(yè)系統(tǒng)教育背景的教師。三是,實(shí)踐實(shí)習(xí)的校外基地建設(shè)與社會(huì)支持力度難以滿足教學(xué)要求。四是,教學(xué)方法及思路的更新要求。因此,從目前本專業(yè)的現(xiàn)狀來看,有很多方面與現(xiàn)階段的培養(yǎng)目標(biāo)是不相應(yīng)的,特別是在專業(yè)課程設(shè)置與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)兩個(gè)方面,這就無法為人才培養(yǎng)體系創(chuàng)造和諧的環(huán)境條件,也就無法培養(yǎng)合格的人才。
磁電子方向課程群的構(gòu)建
針對上述問題,通過這幾年廣泛深入地調(diào)查、分析和研究,我們明確了電子信息科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向;明確了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃方向,特別是電子行業(yè)的主流方向;明確了湖北省對電子技術(shù)人才的需求;了解了湖北省各高校特點(diǎn)和專業(yè)設(shè)置現(xiàn)狀。結(jié)合我校特點(diǎn)與我院師資優(yōu)勢,我們逐漸探索出一條適合我院電子信息科學(xué)與技術(shù)特色專業(yè)建設(shè)的路子,逐步形成了以磁電子器件應(yīng)用和磁電子信號(hào)處理為專業(yè)發(fā)展方向,以數(shù)理類、磁電子技術(shù)類和信息處理類為主要課程體系,以磁電子器件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、磁電子信息處理實(shí)驗(yàn)室、EDA與嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為支撐,以校外實(shí)習(xí)和創(chuàng)新基地為補(bǔ)充的一個(gè)本專業(yè)人才培養(yǎng)體系。
1磁電子技術(shù)微電子材料與器件是二十世紀(jì)人類最偉大的創(chuàng)造之一,但是沒有利用電子自旋特性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體組件的尺寸縮小到納米級(jí)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(dǎo)體的尺寸效應(yīng)問題。自旋電子學(xué)正是在這樣的背景產(chǎn)生的。自旋電子學(xué)是一門以研究納米尺度范圍內(nèi)電子的自旋特性為主要內(nèi)容的一門交叉學(xué)科。自旋電子學(xué),亦稱磁電子學(xué),它是磁學(xué)與微電子學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。采用磁電子材料制造全新的或者高性能的器件,與傳統(tǒng)半導(dǎo)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(shù)據(jù)處理速度等優(yōu)點(diǎn)。磁電子器件廣泛應(yīng)用于磁場感應(yīng)、高速信號(hào)耦合和數(shù)據(jù)存貯等領(lǐng)域。磁電子材料及器件是目前國際學(xué)術(shù)界的一個(gè)熱門研究領(lǐng)域。根據(jù)巨磁阻(GMR)效應(yīng)[4-5]和自旋隧道(MTJ)效應(yīng)[6]制成的各類先進(jìn)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(chǔ)器的市場前景巨大,未來年銷售額估計(jì)將高達(dá)1000億美元[7]。在2008年11月湖北召開的第十三屆全國磁學(xué)和磁性材料會(huì)議上,磁電子材料和器件的研究被認(rèn)為是事關(guān)中國能否趕上世界第四次科技發(fā)展浪潮的一個(gè)關(guān)鍵。目前,由東方微磁公司在湖北宜昌投資興建的磁電產(chǎn)業(yè)園第一條磁電子芯片生產(chǎn)線已經(jīng)建成,預(yù)計(jì)在未來幾年,對具有磁電子技術(shù)背景的畢業(yè)生的需求呈上升趨勢。
2磁電子方向課程設(shè)置磁電子方向課程群由微電子電路基礎(chǔ)、固體物理導(dǎo)論、磁電子學(xué)與傳感器與檢測技術(shù)等四門課程組成。該方向培養(yǎng)的總目標(biāo)是夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能,強(qiáng)化工程意識(shí),拓寬專業(yè)口徑,突出磁電子應(yīng)用特色。
(一)理論教學(xué)環(huán)節(jié)
微電子技術(shù)課程:包括系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、器件物理、工藝技術(shù)、材料制備、自動(dòng)測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術(shù),其教學(xué)內(nèi)容非常豐富,并要求學(xué)生有良好的數(shù)學(xué)、物理、材料等學(xué)科基礎(chǔ)。教學(xué)目的是給學(xué)生打好基礎(chǔ),為后續(xù)課程提供基本知識(shí)。本課程課堂教學(xué)主要做法為:(1)突出基本概念、注重器件原理和模型。簡化復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論分析,強(qiáng)調(diào)對基本原理和規(guī)律的理解和掌握。(2)以應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和簡明性。在講清模型的簡化條件和物理意義的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹模型的應(yīng)用方法和技巧。固體物理導(dǎo)論主要教學(xué)內(nèi)容是從晶體結(jié)構(gòu)、晶格振動(dòng)和電子運(yùn)動(dòng)的理論出發(fā),通過引入各種元激發(fā)的模型、概念,為學(xué)生系統(tǒng)介紹了固體的熱學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)。是磁電子學(xué)的先修課程。磁電子學(xué)課程:根據(jù)我校本專業(yè)的發(fā)展方向和培養(yǎng)目標(biāo),所確定的主要教學(xué)內(nèi)容包括磁電子學(xué)的基本概念、巨磁電阻(GMR)效應(yīng)、自旋隧道(MTJ)效應(yīng)、和磁電子學(xué)的應(yīng)用等。由于學(xué)生相關(guān)物理基礎(chǔ)相對薄弱,講授本課程的主要做法是:(1)加強(qiáng)巨磁電阻(GMR)效應(yīng)與隧道巨磁電阻內(nèi)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(xué)的應(yīng)用是本課程的講授重點(diǎn),講授內(nèi)容包括磁電傳感的應(yīng)用、磁記錄讀出磁頭、磁電阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、自旋晶體管和量子計(jì)算機(jī)等,以培養(yǎng)應(yīng)用能力為主要目標(biāo)。傳感器與檢測技術(shù)課程:該課程在教學(xué)內(nèi)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(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)際操作技能。同時(shí),注重吸收傳感器與檢測技術(shù)領(lǐng)域的新知識(shí)、新技術(shù),并將磁電傳感器單獨(dú)設(shè)置為項(xiàng)目,便于教師根據(jù)科研項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇教授。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)
表1中給出了該專業(yè)方向所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)情況,這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有許多來源于教師的科研課題,主要以設(shè)計(jì)性、綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)為主,鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)、自己動(dòng)手制作和開發(fā)研究,同時(shí)還鼓勵(lì)學(xué)生積極參與導(dǎo)師的科研工作和科技創(chuàng)新大賽,指導(dǎo)學(xué)生撰寫和發(fā)表研究論文。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)體現(xiàn)了教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合,不僅有利于師資水平的提高、教學(xué)內(nèi)容的更新、傳統(tǒng)專業(yè)的改造以及新專業(yè)的增建,更有利于新學(xué)科、交叉學(xué)科的形成與發(fā)展。
課程建設(shè)效果
1優(yōu)化了課程體系,提高了教學(xué)質(zhì)量在規(guī)定專業(yè)方向磁電子課程群后,學(xué)院組成了課程建設(shè)小組,加強(qiáng)了對專業(yè)方向課程群的建設(shè)與改革,提高了課程群的教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)學(xué)生對培養(yǎng)目標(biāo)、就業(yè)方向更明確,有效的提高了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高。
2加強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ),優(yōu)化了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建專業(yè)方向課程群后,學(xué)生對所學(xué)專業(yè)課程之間的關(guān)系比較清楚,學(xué)習(xí)時(shí)目標(biāo)明確,能很好的處理各門課程學(xué)習(xí)的關(guān)系,能注重基礎(chǔ)、抓住重點(diǎn),學(xué)深學(xué)透。同時(shí)對其它相關(guān)基礎(chǔ)課程如電路分析、電子技術(shù)基礎(chǔ)能下功夫?qū)W好。在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中,學(xué)生能有的放矢地加強(qiáng)自己專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)和工程技術(shù)能力的訓(xùn)練,學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化,工程應(yīng)用能力得到了提高。
3培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力根據(jù)其反映的學(xué)科前沿研究和最新進(jìn)展的研究信息等優(yōu)勢,有效的培養(yǎng)了學(xué)生對知識(shí)的理解能力和應(yīng)用能力,大大提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,同時(shí)也使學(xué)生成為教學(xué)過程的主動(dòng)參與者,將研究與實(shí)踐結(jié)合起來,提高了解決問題的能力。
[關(guān)鍵詞]民族高校；課程群建設(shè)；項(xiàng)目實(shí)踐
[中圖分類號(hào)] G423 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）07-0119-03
一、引言
隨著我國加入《華盛頓協(xié)議》，國家高等工程教育發(fā)展的目標(biāo)已經(jīng)從發(fā)展理論研究型人才轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)的應(yīng)用型人才。這種轉(zhuǎn)變對各高校的各專業(yè)課程建設(shè)提出了新的要求。特別是《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展民族教育的決定》中指出，民族高校正面臨著服務(wù)民族地區(qū)、培養(yǎng)民族人才的重任，要以就業(yè)為導(dǎo)向，調(diào)整高校學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)提高工、農(nóng)、醫(yī)、管理等學(xué)科比例。因此，如何結(jié)合自身特點(diǎn)設(shè)置課程及學(xué)生能力評(píng)估體系，實(shí)現(xiàn)自己的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，真正為民族地區(qū)提供人力支持和智力支撐，是民族高校教育工作者理論和實(shí)踐研究的一個(gè)重要內(nèi)容。
北方民族大學(xué)為民族地區(qū)培養(yǎng)了大批的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，但受限于辦學(xué)時(shí)間短、所處地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后等客觀原因，學(xué)校現(xiàn)有的教育基礎(chǔ)較為薄弱，人才培養(yǎng)方式比較單一，人才培養(yǎng)目標(biāo)和質(zhì)量均難以滿足地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求。為此，探索本科教育人才培養(yǎng)新模式，培養(yǎng)真正能為少數(shù)民族地方服務(wù)的應(yīng)用型人才是該專業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問題。而真正落實(shí)應(yīng)用型工程人才的培養(yǎng)，就需要以學(xué)生為主體，理順?biāo)趯I(yè)的課程體系建設(shè)。
在本科人才培養(yǎng)模式和課程體系建設(shè)方面，有許多學(xué)者做了有益的嘗試：2007年，陶澤靈將啟發(fā)式教學(xué)應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中，通過啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高素質(zhì)教育質(zhì)量[1]；2013年，夏雪梅提出以學(xué)生素質(zhì)為核心將學(xué)校課程劃分不同層次，并采用不同的教學(xué)模式來提高教學(xué)質(zhì)量[2]；同年，劉麗珍等提出借助課程地圖的構(gòu)建，結(jié)合課程規(guī)劃以及對學(xué)生未來升學(xué)就業(yè)發(fā)展的指引，設(shè)計(jì)智能專業(yè)的主干課程群體系結(jié)構(gòu)，建立專業(yè)課程與核心能力培養(yǎng)的對應(yīng)關(guān)系[3]；盛琳陽從課程體系、師資團(tuán)隊(duì)、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工學(xué)結(jié)合5個(gè)方面介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群建設(shè)的改革思路和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。[4]然而，已有的人才培養(yǎng)模式探索難以形成一個(gè)層次漸進(jìn)的課程體系，通過課程體系學(xué)習(xí)后培養(yǎng)的學(xué)生也很難達(dá)到企業(yè)崗位的實(shí)際需求。
本文以電子信息工程專業(yè)作為典型的應(yīng)用型工科專業(yè)，在培養(yǎng)中以專業(yè)就業(yè)需求為導(dǎo)向，通過劃分年度項(xiàng)目將該專業(yè)各學(xué)期所學(xué)課程有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)一體化的具有相互支持性和內(nèi)在有機(jī)聯(lián)系的課程群和學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)體系，從學(xué)生的素質(zhì)、技能、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)等各方面能力培養(yǎng)入手，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)出符合民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的合格本科畢業(yè)生的目標(biāo)。
二、傳統(tǒng)課程設(shè)置存在的問題
來自民族地區(qū)生源的學(xué)生個(gè)體差異問題。從河北、湖南和河南地區(qū)招收的學(xué)生素質(zhì)普遍高于來自新疆、云南等地區(qū)的學(xué)生。以計(jì)算機(jī)類課程為例，發(fā)達(dá)地區(qū)從中小學(xué)就開始逐步涉及計(jì)算機(jī)方面的課程，而偏遠(yuǎn)地區(qū)到大學(xué)仍沒有計(jì)算機(jī)的概念，這種現(xiàn)狀就嚴(yán)重影響了計(jì)算機(jī)語言類課程的教學(xué)效果。
課時(shí)壓縮和講授內(nèi)容重疊的矛盾。例如，在電路、數(shù)字電路、模擬電路教材中要介紹二極管、三極管工作原理；在數(shù)字電路、微機(jī)原理、EDA技術(shù)課程中均要介紹數(shù)字進(jìn)制等相關(guān)概念。類似重復(fù)的基礎(chǔ)內(nèi)容介紹盡管側(cè)重點(diǎn)各不相同，但由于教材編制的獨(dú)立性和相對完整性，這些內(nèi)容都保留了下來，并且在教學(xué)環(huán)節(jié)不斷被反復(fù)講解，這使得原本緊張的學(xué)時(shí)被占用，后續(xù)專業(yè)知識(shí)的講解課時(shí)被嚴(yán)重壓縮。
實(shí)踐和理論相互脫節(jié)的矛盾。為了提高實(shí)踐課程的比重，相關(guān)理論課時(shí)被壓縮，學(xué)生僅學(xué)到了基礎(chǔ)理論，還沒有獲得理論綜合能力，就開始了實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)。反映在工程實(shí)踐中，就是理論和實(shí)踐對應(yīng)不起來，學(xué)生能夠按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)，但對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既不會(huì)分析也不會(huì)設(shè)計(jì)。以電子設(shè)計(jì)大賽為例，學(xué)校參賽的21支隊(duì)伍中，僅1支隊(duì)伍選擇了理論知識(shí)要求較高DC-DC變換類題目，占選手總數(shù)的4.76%，而選擇動(dòng)手能力較強(qiáng)的風(fēng)力擺控制系統(tǒng)類題目就有6組，占參賽隊(duì)伍的28.57%。從參賽論文撰寫來看，學(xué)生理論分析方面的能力也相對欠缺。
課程設(shè)置的前瞻性不強(qiáng)，專業(yè)課程設(shè)置缺乏系統(tǒng)化。隨著技術(shù)和需求的變化，現(xiàn)代企業(yè)對人才的需要也是千差萬別。傳統(tǒng)課程設(shè)置更注重學(xué)科內(nèi)的連續(xù)性，忽略了學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系和相關(guān)性，不能根據(jù)用人單位的實(shí)際需求進(jìn)行課程調(diào)整，缺乏綜合性應(yīng)用人才培養(yǎng)意識(shí)。
三、樹立項(xiàng)目實(shí)踐型的教學(xué)理念
2015年北方民族大學(xué)招生5000余人，招生涉及31個(gè)省市自治區(qū)，生源覆蓋全國56個(gè)民族，其中65%的學(xué)生來自農(nóng)村，生源多元化，學(xué)生個(gè)體差異較大。
以電子信息工程專業(yè)為例，本科生培養(yǎng)現(xiàn)狀表明：該專業(yè)的學(xué)生來源有13個(gè)民族，少數(shù)民族學(xué)生數(shù)量占總學(xué)生數(shù)的39.33%。大部分少數(shù)民族生源地的教育發(fā)展較落后，少數(shù)民族學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，成績差異大；過于強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)教學(xué)過程在學(xué)生培養(yǎng)中的作用，學(xué)生自學(xué)能力較差，無法適應(yīng)現(xiàn)代知識(shí)更新；人才培養(yǎng)的引導(dǎo)不足，學(xué)生學(xué)習(xí)目的性不明確等諸多問題無法得到妥善解決。這使得該專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，基礎(chǔ)理論不扎實(shí)，動(dòng)手能力較差，并沒有達(dá)到預(yù)想的培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生在就業(yè)市場上缺乏競爭力。
如果還采用傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)模式，學(xué)生會(huì)被限定在相同的環(huán)境中無法發(fā)揮自身特點(diǎn)，教學(xué)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，達(dá)不到理想的效果。作為教學(xué)主體的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也沒有積極性和主動(dòng)性，得不到全面發(fā)展。而采用項(xiàng)目實(shí)踐型的教學(xué)模式能夠通過團(tuán)隊(duì)角色定位，尊重學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)和技術(shù)能力方面的差異，更加有效的發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的積極性和主動(dòng)性。
工科院校的項(xiàng)目實(shí)踐型工程教育模式，主要由項(xiàng)目型一體化課程體系教育、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐型技能訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型能力培養(yǎng)及過程性學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)等內(nèi)容構(gòu)成。這種基于項(xiàng)目實(shí)踐型工程教育模式強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)，以產(chǎn)品開發(fā)過程實(shí)現(xiàn)人才培育，以全生命周期的產(chǎn)品開發(fā)為載體，通過構(gòu)建一體化的有機(jī)聯(lián)系課程體系，完善學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐的客觀環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，最終培養(yǎng)能夠和企業(yè)需求對接的應(yīng)用型人才。
此外，產(chǎn)品開發(fā)的模式也更容易從產(chǎn)品目標(biāo)開始理順相關(guān)的課程體系，通過該模式的應(yīng)用，可以更好地明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，調(diào)整課程核心內(nèi)容，增強(qiáng)所授內(nèi)容的實(shí)用性，提高教和學(xué)的效率。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，我們經(jīng)常提到“強(qiáng)基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐”的目標(biāo)，但這些內(nèi)容如何實(shí)現(xiàn)卻很難找到合適的方法。通過項(xiàng)目實(shí)踐培養(yǎng)模式，就可以從企業(yè)需求入手，定義畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，進(jìn)而確定每個(gè)年級(jí)的課程、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，形成系統(tǒng)化有機(jī)的課程體系，為客觀性的專業(yè)核心課安排奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。因此，采用項(xiàng)目實(shí)踐型的人才培養(yǎng)方式，可以打通企業(yè)需求與培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建一體化的課程體系，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。
四、集成化課程體系建設(shè)
要理順電子信息工程類專業(yè)各門課程的教學(xué)大綱，構(gòu)建以就業(yè)、創(chuàng)業(yè)為培養(yǎng)目標(biāo)的一體化課程體系，就必須擺脫現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式，依托民族高校的實(shí)際情況，按照工程教育培養(yǎng)原則，解析各課程模塊，搭建一體化的課程體系，完善以產(chǎn)品為導(dǎo)向的工程教育體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和工程實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)民族高校培養(yǎng)地區(qū)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
為此，學(xué)院以就業(yè)為人才技能培養(yǎng)目標(biāo)，通過基礎(chǔ)技能訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練、綜合技能訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計(jì)四個(gè)環(huán)節(jié)入手調(diào)整課程設(shè)置和課程內(nèi)容安排，見圖1。
整個(gè)專業(yè)的核心課程安排共分四個(gè)部分：一年級(jí)新生入學(xué)后，由于基礎(chǔ)薄弱，只能安排專業(yè)導(dǎo)論、認(rèn)知實(shí)習(xí)、電路和C語言等基礎(chǔ)課程，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)技能，夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)；二年級(jí)學(xué)生對知識(shí)有了初步了解，就可以安排數(shù)字電路、模擬電路和微機(jī)原理等專業(yè)基礎(chǔ)課程，為后續(xù)的專業(yè)技能綜合應(yīng)用提供知識(shí)儲(chǔ)備，并逐步涉及專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)；三年級(jí)學(xué)生已經(jīng)有了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，就需要通過嵌入式和單片機(jī)等工程應(yīng)用性較強(qiáng)的理論課程以及專業(yè)性、綜合性、機(jī)能性的電子設(shè)計(jì)類實(shí)踐課程將專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通，通過具體項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)的學(xué)習(xí)；四年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向工作技能教育，在此階段可以依托畢業(yè)設(shè)計(jì)和專業(yè)實(shí)習(xí)，找尋自身所需的深領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)并進(jìn)行學(xué)習(xí)。
新人才培養(yǎng)方案中的上述課程設(shè)置真正能做到以學(xué)生為主體，以就業(yè)創(chuàng)業(yè)為導(dǎo)向，形成一套課程之間存在有機(jī)支撐的電子信息工程專業(yè)教學(xué)體系。其優(yōu)化了學(xué)科基礎(chǔ)課內(nèi)容，體現(xiàn)了專業(yè)基礎(chǔ)理論和方法，將學(xué)科前沿和生產(chǎn)實(shí)際相融合，進(jìn)一步推進(jìn)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)置與工程實(shí)際相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了完善遞進(jìn)式的項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)體系。
在這套課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，通過鼓勵(lì)該專業(yè)教師應(yīng)用慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、問題式教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)等具體教學(xué)手段，將教師的教和學(xué)生的學(xué)結(jié)合起來，夯實(shí)了學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的應(yīng)用能力，完成了學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)，為應(yīng)用型工程人才搭建了良好的培養(yǎng)環(huán)境。
以“三電”類課程為例，專業(yè)搭建了以骨干教師為主體的教學(xué)改革團(tuán)隊(duì)，并引入慕課和翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)方法，通過制訂課程項(xiàng)目目標(biāo)和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)學(xué)生課下自學(xué)，使得學(xué)生數(shù)字電路課程的課下平均學(xué)習(xí)時(shí)間增加了4000多分鐘，課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)時(shí)間比約為1∶1.5。通過教學(xué)改革，學(xué)生養(yǎng)成了良好的自學(xué)習(xí)慣。
為了在新的課程體系建設(shè)中突出實(shí)踐教學(xué)，在課程安排上我們加強(qiáng)了獨(dú)立設(shè)課類實(shí)驗(yàn)的教學(xué)力度。在此方面，我們把綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、專業(yè)課程綜合實(shí)訓(xùn)、綜合技能實(shí)訓(xùn)等能夠以項(xiàng)目形式開展的應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)獨(dú)立設(shè)課，在內(nèi)容安排上設(shè)置和理論教學(xué)相關(guān)的一些小型電子產(chǎn)品制作類內(nèi)容。這樣，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段就可以勝任智能家居、避障小車、智能灌溉等綜合性、實(shí)用性強(qiáng)的產(chǎn)品開發(fā)，通過這些內(nèi)容的完成，提高了學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)理論和實(shí)踐內(nèi)容的銜接。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)通過仿真或者課后項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自學(xué)的形式完成。在實(shí)驗(yàn)課堂上，通過典型的應(yīng)用型項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)教學(xué)與學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)與驗(yàn)證相結(jié)合的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方式，鼓勵(lì)教師講解、學(xué)生驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方法，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐并加以驗(yàn)證和總結(jié)。通過基本實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)相結(jié)合的實(shí)踐課程教學(xué)模式，改變傳統(tǒng)的教與學(xué)相脫節(jié)的教學(xué)模式。通過建立三個(gè)層次的實(shí)踐教學(xué)體系提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力和認(rèn)知實(shí)踐能力，具體見表1。
在推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和自覺性，提高學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力方面，改進(jìn)了課程的評(píng)估機(jī)制。率先在三電類課程和實(shí)驗(yàn)中設(shè)立了階段性的觀測點(diǎn)，這些觀測點(diǎn)包括在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、自主學(xué)習(xí)能力、專業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)技能等多方面綜合性評(píng)估內(nèi)容。通過觀測點(diǎn)給出每個(gè)學(xué)生客觀的過程性評(píng)價(jià)成績，結(jié)合期末考試為每個(gè)學(xué)生打出課程學(xué)習(xí)的綜合評(píng)價(jià)。這樣，通過加大過程評(píng)價(jià)和實(shí)踐教學(xué)能力評(píng)價(jià)在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的比重，設(shè)置個(gè)性化、差異化的評(píng)價(jià)觀測點(diǎn)，綜合評(píng)價(jià)不同基礎(chǔ)學(xué)生在課程教學(xué)過程中的進(jìn)步情況，給每個(gè)學(xué)生都提供了恰當(dāng)?shù)奶嵘臻g。這種過程性評(píng)價(jià)的實(shí)施解決了學(xué)生的個(gè)體化差異，使得每個(gè)學(xué)生都能夠在學(xué)習(xí)過程中得到鼓勵(lì)和認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
在此基礎(chǔ)上，在專業(yè)內(nèi)部引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目式的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)，探索多層次、全方位的教學(xué)培養(yǎng)模式。例如，在專業(yè)課程教學(xué)過程中適當(dāng)設(shè)置了一定量的課外電子制作項(xiàng)目，并提供資金鼓勵(lì)學(xué)生參加到學(xué)院和校級(jí)的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中。在此基礎(chǔ)上，選擇優(yōu)秀項(xiàng)目參加到自治區(qū)和全國性的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中，使學(xué)生能在這些綜合項(xiàng)目中得到進(jìn)一步鍛煉。
五、目前成果
經(jīng)兩年多的探索，基于項(xiàng)目實(shí)踐型的民族高校集成化課程體系建設(shè)在電子信息工程專業(yè)教學(xué)模式變革中取得了明顯的效果。
通過人才培養(yǎng)方式變革，電子信息工程專業(yè)以畢業(yè)生的就業(yè)需求為導(dǎo)向，加強(qiáng)了畢業(yè)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，并以此為目標(biāo)推進(jìn)了專業(yè)課程體系和教學(xué)方法的變革。
在課程及格率方面，以專業(yè)基礎(chǔ)課模擬電子技術(shù)為例，2012年，學(xué)生的及格率為79.7%，2013年上升到86.1%，2014年及格率達(dá)到93.1%。該專業(yè)的高考第一志愿錄取率從2011年的48.31%，一路上升到2014年的92.22%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年該專業(yè)本科學(xué)生的年終就業(yè)率為85.92%。學(xué)生主要就業(yè)方向?yàn)殡娮宇惍a(chǎn)品生產(chǎn)、銷售企業(yè)。學(xué)生就業(yè)方向與專業(yè)吻合度較高，就業(yè)層次相對較高。
從創(chuàng)新項(xiàng)目來看，2013級(jí)校級(jí)創(chuàng)新獲得批準(zhǔn)7項(xiàng)；2014年獲得校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目9項(xiàng)，占整個(gè)學(xué)校的20%；國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目2項(xiàng)，自治區(qū)級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目2項(xiàng)。此外，2015年度該專業(yè)學(xué)生獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽全國一等獎(jiǎng)一個(gè)，三等獎(jiǎng)三個(gè)，寧夏賽區(qū)四個(gè)一等獎(jiǎng)，兩個(gè)二等獎(jiǎng)。
兩年多來的實(shí)踐表明，基于項(xiàng)目實(shí)踐的民族高校應(yīng)用型工科課程建設(shè)使整個(gè)專業(yè)的教學(xué)工作出現(xiàn)了良性循環(huán)的態(tài)勢，學(xué)生的整體素質(zhì)得到了明顯的提升。這對民族高校的人才培養(yǎng)模式變革和工科專業(yè)課程設(shè)置具有重要的意義。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[2] 夏雪梅.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的學(xué)校課程建設(shè)：水平劃分與干預(yù)實(shí)例[J].課程?教材?教法，2013（7）：11-16.
關(guān)鍵詞:復(fù)雜工程問題;計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè);課程設(shè)計(jì)
工程教育認(rèn)證要求通過認(rèn)證的工程專業(yè)不僅要深入理解和把握復(fù)雜工程問題，更要按照國際實(shí)質(zhì)等效原則培養(yǎng)學(xué)生具有解決復(fù)雜工程問題的能力［1］。目前，針對計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的研究還處于探索階段。許智宏等人認(rèn)為可采用半開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法達(dá)成目標(biāo)［2］;尚鳳軍提出課程群建設(shè)面向復(fù)雜工程設(shè)計(jì)的方案［3］;黃永紅等人認(rèn)為可增設(shè)綜合訓(xùn)練項(xiàng)目來達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)［4］。劉秀平等人提出了分層實(shí)施方案，從知識(shí)、實(shí)踐、設(shè)計(jì)的維度支撐了解決復(fù)雜工程問題的能力［5］。王宏宇等人提出了以學(xué)科競賽主題為對象，遵循工程邏輯設(shè)計(jì)開發(fā)過程的課程建設(shè)改革方法［6］。許多研究成果對于分解落實(shí)解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)缺乏深入探索，對于如何優(yōu)化課程設(shè)計(jì)體系和內(nèi)容來提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力方面也缺乏深入研究。
1課程設(shè)計(jì)改革的意義
完備的實(shí)踐教學(xué)體系主要包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等。通常，國內(nèi)高校都將畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)環(huán)節(jié)作為實(shí)現(xiàn)解決復(fù)雜工程問題的重要載體。但近年來，畢業(yè)設(shè)計(jì)期間應(yīng)聘、考研等擠占了學(xué)生很多時(shí)間和精力，設(shè)計(jì)內(nèi)容往往弱化甚至忽略難以處理的學(xué)科交叉問題和非技術(shù)因素，且畢業(yè)設(shè)計(jì)往往采取一人一題，很難達(dá)到個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的教學(xué)指標(biāo)。課程實(shí)驗(yàn)往往隨理論授課逐周分散進(jìn)行，受學(xué)時(shí)限制以及學(xué)生知識(shí)掌握處于積累階段等因素，一些深度型、探究型、綜合型的實(shí)驗(yàn)往往很難開展。實(shí)習(xí)由于受到場地、經(jīng)費(fèi)、管理難度、企業(yè)技術(shù)保密等限制，往往缺乏理論指導(dǎo)下的實(shí)踐。一些計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生到實(shí)習(xí)單位后，只能接觸一些前端頁面或模塊代碼的機(jī)械性編寫，無法接觸軟件或硬件的具體設(shè)計(jì)過程，有些專業(yè)實(shí)習(xí)甚至畸變?yōu)槠髽I(yè)參觀。《計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》要求計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生4年的實(shí)驗(yàn)當(dāng)量應(yīng)不少于2萬行代碼。在課程設(shè)計(jì)方面，要求至少完成兩個(gè)有一定規(guī)模和復(fù)雜度的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，實(shí)踐教學(xué)體系中提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的環(huán)節(jié)應(yīng)保證時(shí)間的集中性，內(nèi)容的規(guī)模和復(fù)雜度要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)中的要求，且應(yīng)在理論的指導(dǎo)下開展，課程設(shè)計(jì)比較符合這一要求，應(yīng)作為提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的關(guān)鍵突破口。
2課程設(shè)計(jì)改革宗旨和研究方法
2.1課程設(shè)計(jì)改革宗旨
第一，以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力為主線，突出工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)培養(yǎng)，全面提升學(xué)生的能力和素質(zhì)。第二，使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜工程問題的解決方案，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)多方案分析與評(píng)價(jià)，從而全面提升實(shí)踐教學(xué)效果。第三，使學(xué)生深入掌握工程原理，結(jié)合工程實(shí)踐，體現(xiàn)綜合運(yùn)用，提升解決復(fù)雜工程問題的能力。第四，分解落實(shí)解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，課程設(shè)計(jì)的持續(xù)改進(jìn)逆向推進(jìn)課程體系的整體優(yōu)化。第五，構(gòu)建計(jì)算機(jī)專業(yè)完善的實(shí)踐教學(xué)體系和課程群體系，建立各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。
2.2基本研究方法
第一，調(diào)研法。采取調(diào)研問卷調(diào)查和訪談的方式，對目前已畢業(yè)學(xué)生、在校生(包括計(jì)算機(jī)類專業(yè)本科生、研究生)、教師(包括教學(xué)管理、教學(xué)一線、教輔等多層面)開展調(diào)研。同時(shí)走訪和調(diào)研部分高校、IT企業(yè)和專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等。第二，逆向研究法。從實(shí)踐入手，逆向優(yōu)化專業(yè)類知識(shí)體系教學(xué)。第三，分析建模法。對調(diào)研數(shù)據(jù)、教學(xué)環(huán)節(jié)統(tǒng)計(jì)與考核數(shù)據(jù)、質(zhì)量保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，借助人工智能手段進(jìn)行建模優(yōu)化。第四，螺旋優(yōu)化、研以致用法。杜絕紙上談兵，形成的專業(yè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置實(shí)施方案(含教改方案、教學(xué)大綱、課程標(biāo)準(zhǔn)、考核標(biāo)準(zhǔn)等)，直接實(shí)施于一線教學(xué)活動(dòng)，并通過實(shí)施效果的反饋螺旋優(yōu)化后續(xù)方案。
3課程設(shè)計(jì)改革實(shí)踐
課程設(shè)計(jì)計(jì)劃的實(shí)施要求指導(dǎo)教師明確課程設(shè)計(jì)對應(yīng)于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)具體的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，并要在課程設(shè)計(jì)過程中堅(jiān)持實(shí)施。明晰課程設(shè)計(jì)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐作用，為合理安排課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容明確了指導(dǎo)思想。本校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案以工程教育專業(yè)認(rèn)證為背景，共設(shè)置11門課程設(shè)計(jì)。一類課程設(shè)計(jì)在前5學(xué)期開設(shè)，涉及專業(yè)類知識(shí)課程門數(shù)相對較少，具體包括以下7門課程設(shè)計(jì):C語言程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫原理課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)、C++程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、JavaEE編程技術(shù)課程設(shè)計(jì)。以上課程設(shè)計(jì)以語言開發(fā)為主，是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維、軟件工程設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算機(jī)語言開發(fā)能力的基礎(chǔ)。指導(dǎo)教師面向解決復(fù)雜工程問題培養(yǎng)，認(rèn)真設(shè)定課程設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容。以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、技能性、應(yīng)用性、工程性和創(chuàng)新性，采用問題驅(qū)動(dòng)和求解漸進(jìn)化方式不斷提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。每門課程設(shè)計(jì)在具體實(shí)施中，指導(dǎo)教師始終探索課程設(shè)計(jì)如何解決承上(課程實(shí)驗(yàn))啟下(畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí))，并不斷思考和探索課程設(shè)計(jì)如何逆向優(yōu)化專業(yè)類知識(shí)課程的教學(xué)活動(dòng)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)另一類課程設(shè)計(jì)在第6和第7學(xué)期設(shè)置，綜合性較強(qiáng)(在某些高?；?qū)I(yè)有時(shí)被稱為“綜合開發(fā)實(shí)訓(xùn)”或“綜合訓(xùn)練項(xiàng)目”等，但通常拘泥于一種開發(fā)語言或技術(shù))。綜合類課程設(shè)計(jì)有4門:A.體系結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、編譯原理、匯編與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等硬件類和系統(tǒng)類課程。B.操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及操作系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件類課程和部分高級(jí)語言類課程。C.軟件開發(fā)綜合課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及各種高級(jí)語言類課程(如Java、C、C++)、軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫原理等軟件開發(fā)類課程。D.Python與人工智能課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及各種高級(jí)語言類課程(如Python、Java、C、C++)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、人工智能導(dǎo)論等課程。綜合類課程設(shè)計(jì)涉及大量通識(shí)類知識(shí)和學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，具有較高的綜合性，包含多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子問題，體現(xiàn)問題和系統(tǒng)的規(guī)模、難度、復(fù)雜度、綜合性。課程設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀，使學(xué)生能夠站在系統(tǒng)的高度，以系統(tǒng)的視角去看問題，去適應(yīng)錯(cuò)綜復(fù)雜的應(yīng)用場景，最終實(shí)現(xiàn)問題的系統(tǒng)化、科學(xué)化求解?！败浖_發(fā)綜合課程設(shè)計(jì)”綜合了之前的.NET綜合課程設(shè)計(jì)、Java綜合課程設(shè)計(jì)等軟件開發(fā)類課程設(shè)計(jì)。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，這門課程設(shè)計(jì)并不拘泥于某一種語言或技術(shù)要求，要求學(xué)生能夠針對復(fù)雜工程問題，選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具等設(shè)計(jì)開發(fā)一套軟件系統(tǒng)，并通過對比得到有效結(jié)論?！癙ython與人工智能課程設(shè)計(jì)”以解決復(fù)雜工程問題入手，學(xué)生首先分析問題建立模型，然后給出解決方案和算法設(shè)計(jì)，通過Python語言及其擴(kuò)展庫編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，最后通過設(shè)計(jì)方案、模型、算法、開發(fā)語言等多個(gè)角度對比分析給出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的客觀性評(píng)價(jià)。在2017版培養(yǎng)方案中該課程設(shè)計(jì)為“Python程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”，設(shè)計(jì)內(nèi)容包含了軟件開發(fā)、大數(shù)據(jù)、人工智能、深度學(xué)習(xí)等。2019版培養(yǎng)方案中，專業(yè)增設(shè)了1門48學(xué)時(shí)的人工智能導(dǎo)論理論課，Python程序設(shè)計(jì)和人工智能導(dǎo)論合并為1門2周的“Python與人工智能課程設(shè)計(jì)”?！绑w系結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)”和“操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”是專業(yè)認(rèn)真研究工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)后于2019版人才培養(yǎng)方案中新設(shè)置的2門課程設(shè)計(jì)。在學(xué)時(shí)緊張的情況下，專業(yè)仍增設(shè)了這2門綜合類課程設(shè)計(jì)，力圖保證學(xué)生硬件系統(tǒng)、組成原理、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)方面的綜合設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)質(zhì)量，保證人才培養(yǎng)的系統(tǒng)性和專業(yè)性。課程設(shè)計(jì)具體實(shí)施過程中，指導(dǎo)教師以突破解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)為核心安排課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，使學(xué)生的能力培養(yǎng)達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)要求，反復(fù)思考和嘗試解決以下關(guān)鍵問題:第一，課程設(shè)計(jì)內(nèi)容重點(diǎn)覆蓋了《華盛頓協(xié)議》7個(gè)特征中的哪些特征?課程設(shè)計(jì)的規(guī)模、難度、復(fù)雜度、綜合性是否能滿足工程教育認(rèn)證背景下的解決復(fù)雜工程問題的要求?第二，課程設(shè)計(jì)中，如何運(yùn)用深入的而不是淺顯的工程原理，經(jīng)過什么樣的分析，而不是直接套用原理、公式來解決設(shè)計(jì)目標(biāo)?第三，課程設(shè)計(jì)中學(xué)生在哪些理論指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)踐?加深對哪些原理的理解?第四，為了突出復(fù)雜工程問題的解決，與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的一門或多門相關(guān)課程的講授環(huán)節(jié)中，將對傳統(tǒng)的授課方式、方法和內(nèi)容采取哪些變化?與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的理論知識(shí)講授和基本實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能否為學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)?第五，課程設(shè)計(jì)是否要引入混合式教學(xué)?如果引入，混合式教學(xué)將如何提高課程設(shè)計(jì)效果?第六，從以學(xué)生為中心的角度分析學(xué)生如何通過課程設(shè)計(jì)和相關(guān)理論的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)從“學(xué)了”到“學(xué)會(huì)”再到“會(huì)應(yīng)用”?第七，課程設(shè)計(jì)“能力培養(yǎng)”如何量化考核，“復(fù)雜度”如何評(píng)價(jià)?以產(chǎn)出為導(dǎo)向，如何建立持續(xù)的人才培養(yǎng)改進(jìn)機(jī)制?通過指導(dǎo)教師的不斷思考和改革嘗試，使各門課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變、從簡單到綜合的轉(zhuǎn)變、從單一系統(tǒng)到增加對比分析、綜合評(píng)價(jià)等突破常規(guī)的轉(zhuǎn)變。
4課程設(shè)計(jì)改革效果
課程設(shè)計(jì)改革使計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)逐步形成一套課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置實(shí)施方案(含教改方案、教學(xué)大綱、課程標(biāo)準(zhǔn)、形成性考核標(biāo)準(zhǔn)等)，并直接實(shí)施于現(xiàn)有教學(xué)活動(dòng)。通過培訓(xùn)和專家輔導(dǎo)講座等形式，指導(dǎo)教師深刻理解了工程教育認(rèn)證的本質(zhì)和內(nèi)涵，改變了傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)理念。以復(fù)雜工程問題的提出和解決為課程設(shè)計(jì)核心，突出產(chǎn)出導(dǎo)向，精心設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目，優(yōu)化課程設(shè)計(jì)考核指標(biāo)，建立了課程設(shè)計(jì)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。課程設(shè)計(jì)改革在人才培養(yǎng)方面取得了切實(shí)效果。第一，以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力為主線，突出工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)培養(yǎng)，設(shè)計(jì)理念更符合學(xué)科發(fā)展趨勢。第二，使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜工程問題的解決方案，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，養(yǎng)成了多方案分析、對比和評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)習(xí)慣。第三，使學(xué)生逐步掌握深入的工程原理，結(jié)合工程實(shí)踐，綜合運(yùn)用，提升了解決復(fù)雜工程問題的能力。第四，以課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置為突破口，逆向推進(jìn)課程體系設(shè)置整體優(yōu)化，使學(xué)生通過實(shí)踐逆向推動(dòng)理論課學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，學(xué)生的理論素質(zhì)進(jìn)一步提升。課程設(shè)計(jì)改革首先在省級(jí)一流本科專業(yè)“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)實(shí)施，并推廣至軟件工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程三個(gè)計(jì)算機(jī)類本科專業(yè)。與信息技術(shù)密切且相關(guān)的電子商務(wù)、電子信息工程、機(jī)器人工程等專業(yè)也逐步開展了面向復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)改革，取得了切實(shí)有效的實(shí)施效果。
5結(jié)語
截至2018年，計(jì)算機(jī)類專業(yè)已達(dá)3349個(gè)專業(yè)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問題的解決能力，是工程教育專業(yè)認(rèn)證對工程類專業(yè)人才培養(yǎng)的核心要求，也是一流本科專業(yè)建設(shè)的核心目標(biāo)之一。隨著工程教育認(rèn)證的普及開展，面向OBE理念，突出解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)改革越發(fā)迫切和必要。只有不斷改革，建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，才能不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)教育教學(xué)工作，為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才，推動(dòng)我國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
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目前，我國正以超過全球任何國家的速度培養(yǎng)出受過高等教育的畢業(yè)生，在這些畢業(yè)生中，工科專業(yè)占有相當(dāng)部分，這是一項(xiàng)驚人的成就，以至于美國國家科學(xué)院等機(jī)構(gòu)在對比中美理工科畢業(yè)生人數(shù)后，提出“美國可能很快失去科技領(lǐng)導(dǎo)者角色”的擔(dān)憂。[1]但事實(shí)上，我國工科畢業(yè)生的專業(yè)水平與其所受教育并不相稱，大量高等院校工科畢業(yè)生并沒有給社會(huì)提供相應(yīng)數(shù)量的理工類研究、應(yīng)用人才?！盀槭裁次覀兊膶W(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”比著名的錢學(xué)森之問更嚴(yán)峻的是很多學(xué)校甚至不能培養(yǎng)出符合社會(huì)基本要求的人才。其突出表現(xiàn)為以下三方面：一是大部分工科畢業(yè)生，尤其是本科畢業(yè)生，進(jìn)入社會(huì)后并未從事與所學(xué)專業(yè)相對應(yīng)的工作，其在工作中也未能體現(xiàn)出相應(yīng)教育所應(yīng)具備的邏輯性與嚴(yán)謹(jǐn)性；二是很多能夠從事相關(guān)專業(yè)工作的工科類畢業(yè)生，包括碩士與博士學(xué)位畢業(yè)生，其理論素養(yǎng)和應(yīng)用技能與實(shí)際工作要求相差較大，往往需要就職單位進(jìn)行二次培訓(xùn)；三是制造業(yè)急需一大批具備扎實(shí)的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并兼具專業(yè)技能和創(chuàng)新精神的高端應(yīng)用型人才，相較于受過高等教育的工科專業(yè)本科碩士畢業(yè)生，擁有一定技能的職高中專生反而更受歡迎。
一、工科教育教學(xué)問題的原因分析
對于工科畢業(yè)生專業(yè)能力未能達(dá)到與其所受教育相稱水平的問題，主要原因有以下幾方面：
1.學(xué)生對所學(xué)專業(yè)興趣不高
對于很多學(xué)生來說，在選擇高校專業(yè)前，并沒有對相關(guān)專業(yè)做太多的了解，往往是在父母、老師的勸說或者出于就業(yè)及薪酬的考慮選擇了所學(xué)專業(yè)。根據(jù)一項(xiàng)調(diào)查，在100位在校生中，自己選擇專業(yè)的學(xué)生占到67%，其中，興趣成為選擇專業(yè)的主要原因的比例僅為33%。[3]而進(jìn)入高校學(xué)習(xí)后，很多學(xué)生發(fā)現(xiàn)所學(xué)課程與預(yù)期差距較大，尤其認(rèn)為基礎(chǔ)課程枯燥乏味，進(jìn)而對課程學(xué)習(xí)失去興趣，未能學(xué)到應(yīng)有的專業(yè)能力，更不會(huì)在步入社會(huì)后從事所學(xué)專業(yè)類工作。
2.高校課程偏理論輕應(yīng)用，對學(xué)生實(shí)際應(yīng)用知識(shí)幫助不大
學(xué)生對學(xué)習(xí)專業(yè)技能興趣不大的原因，課程內(nèi)容占很大部分。在基礎(chǔ)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(xù)課程乃至實(shí)際工作中的應(yīng)用著墨很少，即使介紹了算法在后續(xù)學(xué)科中的作用，也僅僅是專有名詞的堆砌，與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)很大。學(xué)生不能有感性的認(rèn)識(shí)，反而更加困惑，也就無從談起在以后的工作中應(yīng)用該理論了。如“隨機(jī)信號(hào)分析”課程中介紹均勻分布實(shí)際應(yīng)用時(shí)，提到“由于A/D轉(zhuǎn)換器的字長有限，模擬信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，勢必要舍棄部分信息，丟失信息后相當(dāng)于使信號(hào)附加了一部分噪聲，稱為量化噪聲。量化噪聲分為結(jié)尾噪聲和舍入噪聲，他們都是均勻分布的”，[4]在學(xué)習(xí)“通信原理”課程之前，學(xué)生很可能并不理解該示例的含義，對相關(guān)原理也沒有直觀認(rèn)識(shí)。這種應(yīng)用介紹并不能幫助學(xué)生真正理解隨機(jī)信號(hào)分布規(guī)律，其結(jié)果往往是學(xué)生考試過后就忘，在未來工作中即使遇到相關(guān)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(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng)
工科高等教育中知識(shí)是一方面，另一方面培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、縝密的邏輯思維以及較強(qiáng)的動(dòng)手、創(chuàng)新能力也尤為重要。目前工科高校的考試體制以卷面成績?yōu)橹?，對學(xué)生日常動(dòng)手能力、課堂反饋考慮較少。這就造成了部分動(dòng)手能力、自主研究能力較強(qiáng)的學(xué)生不能得到公平考察。比較典型的是在研究生報(bào)送過程中，一些日常專業(yè)能力、動(dòng)手能力較強(qiáng)，甚至參與了實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生，因?yàn)檎n堂成績不達(dá)標(biāo)而痛失保送研究生資格。此外考試內(nèi)容偏向考察上課講到的概念、計(jì)算，對應(yīng)用以及課堂外的考察基本不涉及。高等教育區(qū)別于以往中學(xué)教育的一點(diǎn)就是“書七講八考九”，要求學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)超過課本本身的內(nèi)容，考試也應(yīng)涉及課程知識(shí)的延伸，而目前考試內(nèi)容的局限性導(dǎo)致學(xué)生只關(guān)注教師考前的“劃重點(diǎn)”以及“突擊復(fù)習(xí)”，并沒有主動(dòng)學(xué)習(xí)課程知識(shí)的意愿和動(dòng)力。
4.高等教育投入不足，課程改革進(jìn)度緩慢
自2010年至今，中國畢業(yè)生年均人數(shù)接近679萬人，2014年更是達(dá)到空前的727萬人，[5]這其中，近一半為理工科畢業(yè)生?？梢钥闯觯逃块T迫切希望提高我國基礎(chǔ)人群的受教育水平，但教育資源增加的速度卻落后于學(xué)生數(shù)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(dǎo)致部分地區(qū)受教育人數(shù)增加的同時(shí)，教育水平卻在降低。此外，隨著現(xiàn)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(jí)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(píng)價(jià)體系陳舊等情況制約了改革進(jìn)程。同時(shí)一線教師缺乏相應(yīng)培訓(xùn)，教師對課改目標(biāo)、授課方式了解不深，對創(chuàng)新教學(xué)方式信心不足，實(shí)際教學(xué)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(xué)生的能力不低于專業(yè)學(xué)生普遍水平，應(yīng)用能力更無從談起。
二、解決辦法
對于以上問題，解決方案應(yīng)有一個(gè)總體目標(biāo)，就是提高高校工科生實(shí)際應(yīng)用能力。為社會(huì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才是高校教育的主要目的，企業(yè)用人也希望招收不需要太多培養(yǎng)即能投入實(shí)際工作的畢業(yè)生。針對這一目標(biāo)，結(jié)合以上提出的問題，探討解決辦法。
1.提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在專業(yè)學(xué)習(xí)中，興趣是非常重要的，學(xué)生需要有主動(dòng)學(xué)習(xí)的意愿，才能將相關(guān)課程學(xué)好。因此，高校可以先期介入學(xué)生的專業(yè)選擇中，通過進(jìn)入高中介紹、招生宣講等方式，向?qū)W生詳細(xì)介紹專業(yè)內(nèi)容、專業(yè)前景、教授方式等，讓學(xué)生對候選專業(yè)形成體系化的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，高?？梢耘c各級(jí)教育機(jī)構(gòu)合作，盡可能地針對不同類型學(xué)生的特點(diǎn)，提供定制化的專業(yè)選擇建議。
此外，對于已進(jìn)入高校學(xué)習(xí)的學(xué)生，可先進(jìn)行專業(yè)導(dǎo)論課程學(xué)習(xí)。這類專業(yè)導(dǎo)論課程不是單純講授專業(yè)知識(shí)，而是著重介紹本專業(yè)在實(shí)際生活、工作中有哪些應(yīng)用，多用實(shí)際例子，甚至結(jié)合實(shí)地參觀操作，激起學(xué)生對所選擇專業(yè)的興趣。如北京工業(yè)大學(xué)電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)的大四本科生每年都要去聯(lián)通公司大興培訓(xùn)基地實(shí)踐學(xué)習(xí)，內(nèi)容包括C&C08機(jī)、3G、HW3COM和SDH傳輸，此類學(xué)習(xí)實(shí)用性較強(qiáng)，與本專業(yè)關(guān)聯(lián)度很高，但專業(yè)知識(shí)深度較淺，容易被學(xué)生接受。如果類似這種實(shí)踐學(xué)習(xí)能在本科階段早期進(jìn)行，相信會(huì)大大提高學(xué)生對本專業(yè)興趣。
2.提高課程與實(shí)際關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
對于如何增加工科教材理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，可以采用教材章節(jié)末尾詳細(xì)舉例本章知識(shí)如何解決實(shí)際工作中的某個(gè)問題，或者在課程開始時(shí)先提出一個(gè)問題的方式，隨著課程推進(jìn)逐步利用課堂知識(shí)予以解決。問題選用要貼近實(shí)際，最好是高校生活中實(shí)際存在的問題，同時(shí)解答也盡可能用平實(shí)的語言，適當(dāng)減少專業(yè)詞匯，這樣能夠便于理解，大大強(qiáng)化學(xué)生對知識(shí)的直觀印象。此外，高校課程中設(shè)置了大量的實(shí)驗(yàn)課程，但這類實(shí)驗(yàn)課程往往與課堂教學(xué)脫節(jié)，關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，現(xiàn)實(shí)中也存在學(xué)生本學(xué)期學(xué)完理論，下學(xué)期進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)課時(shí)已將知識(shí)忘光的現(xiàn)象。因此，建議將實(shí)驗(yàn)課與理論課進(jìn)行揉合，隨著課程的推進(jìn)逐漸進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也多以動(dòng)手操作為主，盡量多安排看得見、摸得著的內(nèi)容，對實(shí)驗(yàn)的考核也要跳出實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙。如果通過通信電路學(xué)習(xí)能夠制作一個(gè)無線遙控器，或者學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程時(shí)完成一次基于底層報(bào)文交互的文字聊天，學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，同時(shí)也從這些成就中獲得了實(shí)際應(yīng)用能力，這對他們未來步入工作崗位是非常有益的。
3.豐富課程考查形式，重視學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)
考試是考察學(xué)生學(xué)習(xí)成果的主要方式，也是檢驗(yàn)學(xué)生的最公平方式，但考試的內(nèi)容和方式應(yīng)多樣化，加大平時(shí)考察與書本外考察比重。書本專業(yè)知識(shí)考試是一方面，另一方面也可以以調(diào)查報(bào)告、專業(yè)論文、動(dòng)手制作等方式，擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)面，同時(shí)通過學(xué)生自身的思考、調(diào)查，鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力與自主學(xué)習(xí)能力。考試卷面本身應(yīng)設(shè)置一些開放性試題，鼓勵(lì)學(xué)生利用課程知識(shí)去思考問題和解決問題，也許給出的答案并不正確，但如果邏輯縝密或富有創(chuàng)新性，也應(yīng)給予相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。對于某些學(xué)科，可以將學(xué)生參加相關(guān)競賽、校外活動(dòng)內(nèi)容納入考察范圍，對于課堂外獲得的成績予以鼓勵(lì)，促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展。
4.加大高等教育資源投入，完善課程改革內(nèi)容
對于高等教育投入問題，近年來各類研究報(bào)告層出不窮，其中大部分都得出一個(gè)結(jié)論：我國對高等教育經(jīng)費(fèi)投入仍然不足。隨著近年高校持續(xù)擴(kuò)招，我國高校規(guī)模大，高?，F(xiàn)有經(jīng)費(fèi)支出已不能滿足教學(xué)需要，但經(jīng)費(fèi)不足不是制約高校工科教育的唯一因素。國家除了加大資金投入，各方面政策、社會(huì)資源也要向其傾斜，如增加工程類師資培養(yǎng)力度，制定完善國家或地區(qū)級(jí)工科生培養(yǎng)計(jì)劃等。同時(shí)幫助高校加強(qiáng)與社會(huì)的聯(lián)系，利用如“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”等政策，采用校企合作的方式，將學(xué)生放入企業(yè)，學(xué)習(xí)解決實(shí)際問題，共同培養(yǎng)企業(yè)需要的工程人才。
[關(guān)鍵詞]教研統(tǒng)一 人才培養(yǎng) 方法與機(jī)制
[中圖分類號(hào)] C961 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2015）07-0114-03
一、引言
關(guān)于大學(xué)高水平本科人才的培養(yǎng)，其影響因素很多，而圍繞教學(xué)與科研相互關(guān)系的討論或說爭論長期以來一直是高等教育研究領(lǐng)域備受關(guān)注的重要課題。[1]大學(xué)最核心的任務(wù)是確保本科教育質(zhì)量，如果科研除了有利于人才培養(yǎng)之外，不能很好地服務(wù)本科教育，將喪失可持續(xù)發(fā)展的潛力;而將知識(shí)創(chuàng)新與教授有機(jī)結(jié)合起來，有效發(fā)揮科研的人才培養(yǎng)功能，對高校教學(xué)水平提高、教師教研水平提升、學(xué)生學(xué)習(xí)效果改善具有積極甚至無可替代的作用。
綜觀世界一流大學(xué)，無不要求其教師教學(xué)科研水平。我校從頂層設(shè)計(jì)角度制訂了“教研統(tǒng)一”的辦學(xué)理念。[2]筆者長期從事集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的科研與教學(xué)工作，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，將多年來在教學(xué)與科研相互促進(jìn)融合方面的探索進(jìn)行梳理，并對其中面臨的困難與挑戰(zhàn)進(jìn)行了思考。
二、教研統(tǒng)一的探索
目前國內(nèi)不少大學(xué)存在不同程度的“科研先行”發(fā)展理念，造成了教學(xué)的“短板”。為促進(jìn)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，本專業(yè)一線教師長期積極探索科研促進(jìn)和服務(wù)教學(xué)的方式方法，將先后承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家“863”重大專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國家科技攻關(guān)項(xiàng)目，以及省部級(jí)、廳局級(jí)、橫向項(xiàng)目等數(shù)十項(xiàng)科研項(xiàng)目及成果以多種方式融入本科教學(xué)，努力使科研引領(lǐng)教學(xué)水平的提升，整個(gè)教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)先后于2010年和2012年被評(píng)為“陜西省省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”――通信專用集成電路設(shè)計(jì)核心課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)和“陜西省首批重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”――西安郵電大學(xué)通信專用集成電路與集成系統(tǒng)重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，探索形成了“科研嵌入”理論教學(xué)內(nèi)容、“科研反哺”實(shí)踐教學(xué)環(huán)境、“科研提高”師資隊(duì)伍建設(shè)和“科研啟發(fā)”應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教研統(tǒng)一方案，努力提高科研對教學(xué)的貢獻(xiàn)率。
（一）“科研嵌入”理論教學(xué)內(nèi)容
為了踐行“教研統(tǒng)一”，在理論教學(xué)方面，貫徹科研項(xiàng)目分模塊進(jìn)課堂、進(jìn)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)，落實(shí)前沿技術(shù)進(jìn)講義、進(jìn)習(xí)題、進(jìn)考試環(huán)節(jié)，同時(shí)根據(jù)科研項(xiàng)目開發(fā)實(shí)際，總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，凝練科研案例，編寫系列教材。通過將科研子模塊“嵌入”教學(xué)、“嵌入”教材，豐富了教學(xué)內(nèi)容，拓寬了學(xué)生視野，提高了學(xué)生實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)了科研成果進(jìn)課堂、教學(xué)水平上臺(tái)階的目標(biāo)。近年來承擔(dān)并以多種形式融入教學(xué)的主要科研項(xiàng)目有：
項(xiàng)目1：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“三維視頻處理系統(tǒng)芯片動(dòng)態(tài)可重構(gòu)可編程體系結(jié)構(gòu)研究”，經(jīng)費(fèi)160萬元;
項(xiàng)目2：陜西省科技統(tǒng)籌項(xiàng)目“北斗二號(hào) / GPS雙模接收機(jī)芯片組”，經(jīng)費(fèi)150萬元;
項(xiàng)目3：陜西省重大創(chuàng)新專項(xiàng)“雙網(wǎng)數(shù)字傳真機(jī)開發(fā)”，經(jīng)費(fèi)75萬元;
項(xiàng)目4：陜西省重大創(chuàng)新專項(xiàng)“SDH片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”，經(jīng)費(fèi)50萬元;
項(xiàng)目5：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“新一代圖形處理系統(tǒng)芯片體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究”，經(jīng)費(fèi)440萬元;
項(xiàng)目6：某國防項(xiàng)目“圖形處理器IP研發(fā)”，經(jīng)費(fèi)99萬元;
項(xiàng)目7：陜西省“13115”創(chuàng)新專項(xiàng)“高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包交換芯片研制與開發(fā)”，經(jīng)費(fèi)135萬元;
項(xiàng)目8：國家“863”重大專項(xiàng)“基于NOC的多處理器系統(tǒng)片上高性能互連技術(shù)研發(fā)”，經(jīng)費(fèi)200萬元;
項(xiàng)目9：國家“863”項(xiàng)目“寬帶交換高速交換芯片的研究開發(fā)”，經(jīng)費(fèi)360萬元;
項(xiàng)目10：國家自然科學(xué)基金“無線通信自重構(gòu)容錯(cuò)NOC研究”，經(jīng)費(fèi)60萬元。
上述項(xiàng)目與理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)以及集中實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的具體操作如下：
1.集成電路專業(yè)導(dǎo)論：將項(xiàng)目1“APU體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算模式統(tǒng)一等”作為內(nèi)容;將項(xiàng)目2“北斗、GPS以及伽利略等”的對比研究作為內(nèi)容;將項(xiàng)目8“片上網(wǎng)絡(luò)NOC的項(xiàng)目”引入教學(xué);將項(xiàng)目9“電路交換、分組交換的發(fā)展及研發(fā)現(xiàn)狀”引入課堂。
2.數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)：將項(xiàng)目1、5中“涉及的長線、功耗、缺陷問題引入教學(xué)”作為內(nèi)容;將項(xiàng)目6、7中的模塊作為案例用于新編教材;將項(xiàng)目9“PLL、CDR單元、全定制振蕩器”作為教學(xué)案例。
3.集成電路工藝原理：將項(xiàng)目1、5中“紅墻問題、三維工藝”引入教學(xué);項(xiàng)目7、9、10成果引起企業(yè)關(guān)注，與航天某所建立工藝聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;將項(xiàng)目9開發(fā)過程中針對工藝的比較引入教學(xué)。
4.EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)：以項(xiàng)目1“4×4可重構(gòu)陣列”，項(xiàng)目3“將圖像CIS掃描、熱敏打印頭以及步進(jìn)電機(jī)控制電路”，項(xiàng)目4“字符重排、幀定位等單元設(shè)計(jì)”，項(xiàng)目5和6“命令處理器”作為教學(xué)案例;將項(xiàng)目7、8、9、10前端設(shè)計(jì)中積累的代碼編寫經(jīng)驗(yàn)、綜合腳本撰寫方法引入教學(xué)，將設(shè)計(jì)后端的STA用于新編教材中。
5.SoC設(shè)計(jì)方法學(xué)：以項(xiàng)目7、8、9的研發(fā)流程作為典型的SoC設(shè)計(jì)流程進(jìn)行對比講解。
6.計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)：將項(xiàng)目1、5“ILP、OLP、DLP的統(tǒng)一”作為課程的主題研討內(nèi)容。
7.Verilog HDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)：將項(xiàng)目1、5“反饋環(huán)、命令處理器、存儲(chǔ)管理器等”作為大型實(shí)驗(yàn)案例;將項(xiàng)目4、7、9“PRBS序列產(chǎn)生、字符重排、幀定位單元”作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;將項(xiàng)目8、9、10“將分配管理單元、虛通道路由器”作為案例，并將驗(yàn)證平臺(tái)的搭建作為大型案例引入教學(xué)。
8.通信原理：依據(jù)項(xiàng)目3建議授課教師將傳統(tǒng)傳真協(xié)議T.30、網(wǎng)絡(luò)傳真協(xié)議等引入課程;依據(jù)項(xiàng)目4建議授課教師將SDH內(nèi)容講解與項(xiàng)目開發(fā)結(jié)合起來;依據(jù)項(xiàng)目4、9建議授課教師將世界上第一套符合ITU-T標(biāo)準(zhǔn)STM-256幀結(jié)構(gòu)的40G SDH設(shè)備等引入課程。
9.基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：將項(xiàng)目1、5“如何在Micro Blazer上移植操作系統(tǒng)、如何與底層電路交互”作為案例;將項(xiàng)目3雙網(wǎng)傳真機(jī)作為典型的嵌入式系統(tǒng)引入教學(xué)。
10.FPGA課程設(shè)計(jì)：將項(xiàng)目1和5“反饋環(huán)、Cache開發(fā)、命令處理器”，項(xiàng)目9、10“隊(duì)列管理、VC分配、交換分配”等簡化后作為題目。
11.集成電路設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：將項(xiàng)目1和5“幾何變換、三維剪裁、圖元裝配”，項(xiàng)目9、10“隊(duì)列管理、VC分配、交換分配”等作為題目。
12.SoPC課程設(shè)計(jì)：將項(xiàng)目3、5、6、7電路驗(yàn)證轉(zhuǎn)化為SoPC方式進(jìn)行以作為課程設(shè)計(jì)題目，項(xiàng)目7、8“PRBS序列產(chǎn)生、字符重排、幀定位等單元的開發(fā)”作為題目。
13.畢業(yè)設(shè)計(jì)：將項(xiàng)目1、5、6“基于可重構(gòu)陣列的DCT變換、2D加速器、命令處理器、像素染色器等”，項(xiàng)目3“傳真機(jī)方案設(shè)計(jì)、模塊電路設(shè)計(jì)、軟件方案、通信協(xié)議等”，項(xiàng)目4、7、9“PRBS序列產(chǎn)生、字符重排、幀定位等單元增加基于C的驗(yàn)證”，項(xiàng)目9、10“隊(duì)列管理、VC分配、交換分配、torus結(jié)構(gòu)等”，項(xiàng)目8“驗(yàn)證涉及的基于SV的驗(yàn)證平臺(tái)、PLI平臺(tái)等”作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。
（二）“科研反哺”實(shí)踐教學(xué)環(huán)境
集成電路設(shè)計(jì)是一個(gè)工程實(shí)踐性很強(qiáng)的領(lǐng)域，所需的儀器設(shè)備、工具軟件、工作條件成本高昂，建立完善的設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)境常令學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)捉襟見肘。而在承擔(dān)各級(jí)各類科研項(xiàng)目的過程中，逐步建立起了較高水平的科研平臺(tái)，如部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省級(jí)工程中心、校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等，在這些科研平臺(tái)上積累了豐富的硬件資源、空間資源和人才資源。通過探索“科研反哺”，對實(shí)踐教學(xué)環(huán)境的建設(shè)和提升起到了積極的促進(jìn)作用。具體措施包括：
1.共享科研平臺(tái)的硬件資源，提升學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的物質(zhì)基礎(chǔ)：在高水平科研帶動(dòng)下，先后投入數(shù)千萬元建立了集成電路設(shè)計(jì)環(huán)境、工藝生產(chǎn)線，并與Altera、Xilinx、Intel、TI、廣州周立功、772所等建立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，相關(guān)的儀器、設(shè)備、開發(fā)工具等通過合理共享逐步向本科生開放，向?qū)嵺`教學(xué)資源轉(zhuǎn)化，提升了實(shí)踐環(huán)境的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.利用科研平臺(tái)的空間資源，為學(xué)生提供校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的機(jī)遇與環(huán)境：通過科研合作，先后與烽火、中興、華為、兗礦、煤炭科學(xué)院、深亞等相關(guān)設(shè)計(jì)企業(yè)、終端用戶等建立了校外實(shí)習(xí)基地，豐富了學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。
3.發(fā)揮科研平臺(tái)的人才優(yōu)勢，轉(zhuǎn)化為第一、第二課堂的教學(xué)優(yōu)勢：主持和參與科研項(xiàng)目的高水平教授、中青年教師、碩士研究生等是科研平臺(tái)的人才優(yōu)勢，強(qiáng)調(diào)實(shí)施教授年授課學(xué)時(shí)數(shù)不低于120學(xué)時(shí)、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人至少承擔(dān)一門本科生專業(yè)課、青年教師指導(dǎo)學(xué)生參加興趣小組和學(xué)科競賽、碩士研究生承擔(dān)助教等一系列措施，對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極作用。
通過上述舉措，先后建設(shè)了陜西省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心――“計(jì)算機(jī)與微電子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”和“電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”、陜西省人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)――“電子信息工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)”和“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)”。
（三）“科研提高”師資隊(duì)伍水平
集成電路設(shè)計(jì)的工程性要求教師必須具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而科研正是彌補(bǔ)經(jīng)驗(yàn)“短板”的有效途徑。在具體實(shí)踐中采取的“科研提高”師資水平的措施主要有：
1.劃撥科研經(jīng)費(fèi)資助青年教師攻讀碩士、博士：為了培養(yǎng)青年教師，形成人才梯隊(duì)，一線青年教師先后有6人都是在科研項(xiàng)目專門審批劃撥的經(jīng)費(fèi)資助下攻讀博士、碩士，畢業(yè)后先后承擔(dān)了陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、教育部重點(diǎn)項(xiàng)目、陜西省教育廳專項(xiàng)項(xiàng)目等10余項(xiàng);多名青年教師指導(dǎo)本科生、研究生參加學(xué)科競賽，先后獲得大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽陜西省一等獎(jiǎng)第一名和全國二等獎(jiǎng)多次、研究生電子設(shè)計(jì)競賽西北賽區(qū)特等獎(jiǎng)兩次、全國二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一次以及全國優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)。
2.人才引進(jìn)注重科研方向、優(yōu)勢互補(bǔ)：在師資隊(duì)伍建設(shè)中，注重科研經(jīng)歷、工程能力、國際背景，如引進(jìn)的美籍全職教授有Nvidia、貝爾實(shí)驗(yàn)室、猶他大學(xué)等國際知名企業(yè)、科研院所長達(dá)29年的開發(fā)經(jīng)歷，并被聘為陜西省“百人計(jì)劃”特聘專家。
（四）“科研啟發(fā)”應(yīng)用型人才培養(yǎng)
通過科研融入教學(xué)，對啟發(fā)學(xué)生潛力、培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力起到了積極作用;同時(shí)選拔興趣濃厚者作為科研助手參與項(xiàng)目研發(fā)，由高水平教授直接指導(dǎo)，這些學(xué)生有多名進(jìn)入Intel、MTK、華為、中興等知名企業(yè)，擔(dān)任開發(fā)經(jīng)理、技術(shù)骨干等關(guān)鍵崗位，或考取知名高校的研究生，并迅速成長為導(dǎo)師科研團(tuán)隊(duì)中的骨干成員。
總之，科研成果分模塊進(jìn)課堂，豐富了教學(xué)內(nèi)容;前沿技術(shù)進(jìn)教案，拓寬了學(xué)生視野;科研設(shè)備向教學(xué)資源轉(zhuǎn)化，改善了教學(xué)條件;堅(jiān)持高水平教授為本科生授課，保障了教學(xué)中心地位;總結(jié)科研和工程經(jīng)驗(yàn)，更新了教學(xué)內(nèi)容，出版了系列教材，提高了學(xué)生工程實(shí)踐能力，形成了科研促進(jìn)教學(xué)的良好局面。
三、教研統(tǒng)一的思考
盡管在多年的教學(xué)科研實(shí)踐中摸索了一些“教研統(tǒng)一”的方式方法，但終究不是機(jī)制，無法形成長效。而“教師的薪水、晉升，最終是依據(jù)其科研成果，而不是其教學(xué)績效，大學(xué)制訂的教師學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)體系中幾乎看不到教學(xué)的影子”[3]，“教學(xué)和科研的統(tǒng)一正在隨著科研的興盛及二者之間激勵(lì)機(jī)制的不平衡而受到破壞，科研正在越來越遠(yuǎn)離教學(xué)，甚至是毫不相干”。[4]那么，如何讓教師發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極投身教研統(tǒng)一的探索？又如何讓學(xué)生積極投身運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的實(shí)踐，為學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)與提高形成合力呢？
（一）倡導(dǎo)研究性教學(xué)
大學(xué)師資管理模式、績效考核方式?jīng)Q定著大學(xué)教師的工作方式、工作效率和工作效果[5]，畢竟對多數(shù)人而言，指揮棒在哪里，工作的方向就在哪里。因此對工程實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)，可從教學(xué)的要求上倡導(dǎo)研究性教學(xué)，從績效考核上拉近、拉平教學(xué)與科研獎(jiǎng)勵(lì)，不僅讓只灌輸書本知識(shí)的現(xiàn)象得到改觀，也讓學(xué)術(shù)水平高的教師有意愿對學(xué)生傾囊相授。
同時(shí)，一個(gè)高效的科研團(tuán)隊(duì)必然也是一個(gè)優(yōu)勢互補(bǔ)的水平梯隊(duì)，而一個(gè)專業(yè)的教學(xué)也是理論與實(shí)踐、抽象與具體、構(gòu)想與實(shí)現(xiàn)的結(jié)合。因此，可從校級(jí)層面上制訂科研團(tuán)隊(duì)對專業(yè)教學(xué)的工作目標(biāo)，再由科研團(tuán)隊(duì)細(xì)分任務(wù)與計(jì)劃，并分解科研項(xiàng)目，組織教學(xué)活動(dòng)，做到教師人盡其才，學(xué)生人盡其用，這樣既可以調(diào)動(dòng)教師積極性，又可以發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性。
（二）強(qiáng)調(diào)教學(xué)中心地位
從教師角度看，教學(xué)過程中應(yīng)著重關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，以教學(xué)為中心，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)習(xí)為主線。在基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課的支持下，專業(yè)課教學(xué)可以按“問題驅(qū)動(dòng)、案例驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、前沿驅(qū)動(dòng)”的節(jié)奏循序漸進(jìn)，逐步提升。教學(xué)方式方法的改革將在一定程度上促進(jìn)“教研統(tǒng)一”的踐行。
（三）發(fā)揮學(xué)生科研潛力
從學(xué)生角度看，專業(yè)知識(shí)的掌握程度，除了卷面成績外，還可以有多種表現(xiàn)形式，如：1.參加教師科研項(xiàng)目，獨(dú)立運(yùn)用專業(yè)知識(shí)或在教師指導(dǎo)下多方查閱、調(diào)研，完成相關(guān)模塊的設(shè)計(jì)，并撰寫小論文或申請國家發(fā)明專利，或錄用或發(fā)表，或?qū)崒徎蚴跈?quán);2.參加學(xué)科競賽，競賽題目可以從日常應(yīng)用角度激發(fā)學(xué)生的靈感，也可是教師科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化，通過自由組隊(duì)，在省級(jí)及以上政府機(jī)構(gòu)組織的裝試性競賽、國家級(jí)行業(yè)協(xié)會(huì)組織的裝試性競賽上獲獎(jiǎng)等。對諸如此類情形，從學(xué)校學(xué)院角度給以獎(jiǎng)勵(lì)、鼓勵(lì)，也將在一定程度上促進(jìn)“教研統(tǒng)一”的踐行。
四、總結(jié)
本文結(jié)合集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)工程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，在長期的教學(xué)科研實(shí)踐中，探索出了一套“科研嵌入”理論教學(xué)內(nèi)容、“科研反哺”實(shí)踐教學(xué)環(huán)境、“科研提高”師資隊(duì)伍建設(shè)和“科研啟發(fā)”應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教研統(tǒng)一方案;同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)科研促進(jìn)教學(xué)、提高人才培養(yǎng)的效果，從學(xué)校角度、教師角度和學(xué)生角度思考了倡導(dǎo)研究性教學(xué)、強(qiáng)調(diào)教學(xué)中心地位、發(fā)揮學(xué)生科研潛力的“教研統(tǒng)一”長效機(jī)制。
[ 注 釋 ]
[1] 梁林梅.國外關(guān)于本科教學(xué)與科研關(guān)系的探析[J].江蘇高教，2010（3）：67-60.
[2] 盧建軍.深化高教改革要抓好頂層設(shè)計(jì)[N].光明日報(bào)，2014-06-17.
[3] Serow R C.Research and teaching at a research university[J].Higher Education，2000（4）：449-463.
