电子工程系周牡丹:电子类应用型人才培养实践教学环节的探索与实践

撰稿:电子工程系 周牡丹  
2010-01-14

  随着电子技术、通信技术、计算机技术及全球网络化技术的发展,人类已经走向信息时代。培养适应电子信息技术飞速发展要求的高素质的应用型、复合型、创新型电子信息类人才是时代赋予高校电子、电气、信息类高等教育的使命。电子工程系秉承我院“以有效教学见长”的办学理念和“以学生为中心”的原则,坚持立足市场需求来确立我系的应用型人才培养模式;以电子技术应用能力培养为主线来构建我系的实践课程体系。我系高度重视实践教学环节在人才培养中的地位与作用,努力构建并不断完善实践教学体系,积极进行高级应用型人才培养的探索与实践,大力培养具有扎实电子工程专业学科素质的实践性工程技术人才。

  一、电子类应用型人才培养的总体思路

  实践能力和创新能力培养的成功与否直接关系到应用型人才培养的质量。我系电子类专业应用型人才培养的总体思路是:基于“厚基础、宽专业、重实践”的教学宗旨,把实践教学与理论教学置于同等重要的地位,并在教学计划中确定下来,形成一个与理论教学相对独立并与理论教学有机统一实践教学体系;围绕现代电子工程学科素质与应用能力培养目标的要求,通过新实践课程的建设、实验室(实训基地)建设和专业实践技能训练,使学生的基本技能、专业技能、工程实际应用能力和综合实践技能得到有效的训练,切实提搞学生的综合实践能力,使学生掌握融入行业和市场主流的实用技术。

  二、构建多层次的实践教学体系,开创实践教学新局面

  实践教学一般包括实验、课程设计、毕业设计、专业实习、毕业实习、创新性设计等环节。我系在教学计划中明确了基础实验模块、综合设计模块、工程实践模块、毕业设计模块等四个前后衔接、循序渐进、层次分明的实践教学体系,实践教学环节覆盖了大学四年全过程。

  以09级电子信息工程专业为例,教学计划中与专业紧密相关的与实践教学课程(其中不完全包括专业选修课的配套实践课)见下图1。


图1 各年级实践课程结构图

  各年级的实践课程可以金字塔的结构表示出来,根据各年级的理论知识的深度层次分明、逐层深入地安排相应的实践课程和内容。特别要提到的是针对实践周的精心设计的三个循序渐进的软硬件综合训练ⅠⅡⅢ,大一安排有关电气控制、电子工艺和C语言编程方面的初步训练;大二安排学生独立自主地组装和调试一个电子产品,并深入MATLAB编程的训练;在大三的时候就可以由学生自己选择感兴趣的《专题系统设计》,其内容包括:硬件系统设计、软件系统设计、单片机应用系统设计及电子竞赛培训等。经过前四年理论知识学习与系统的、不间断的实践训练,使学生初步具备了电子工程师的素质。

  三、完善实验室、实习实训基地建设,加强校企合作

  实验室和实习实训基地是培养应用型、创新型高素质人才的所必备的硬件条件。为此,在学院的大力支持下,我系有计划、有针对性地规划和建设了多个专业实验室。目前已投入使用的实验室包括:微机接口技术实验室、单片机实验室、通信原理实验室、自动控制原理实验室、课程设计实验室、移动通信实验室,嵌入式系统实验室、电机实验室、过程控制实验室、电力电子实验室、PLC实验室等十几门课程的实验室,确保实践课程的顺利开设。此外我系还与台湾盛群半导体有限公司联合建立“HOLTEK单片机实验室”,探索出一条校企合作与创新实践相结合的新路子。


学生在上实验课


学生在上实验课



HOLTEK单片机实验室揭牌


理工楼实训基地之一


  我系采取多种措施解决学生实习实训问题,强化工程实践能力和工程素质的全面培养。在校内,花巨资在理工大楼建起的校内实训基地,可以提供金工实习、电子工艺(工业级PCB制板、贴片流水生产线)、通信与计算机网络系统、电子系统创新实验、维修电工培训、仪表与过程控制、柔性装配系统、西门子工业网络等多项实习内容。在校外,与厦门华侨电子股份有限公司、厦门锦江电子有限公司、厦门华联电子有限公司、厦门优迅高速芯片有限公司等多家单位共建实习基地。


实习基地挂牌之一


实习基地挂牌之一

 

  四、开设新型实践课程,提高学生创新意识

  实践教学课程的设置既要强调知识与技能的融合,又要强调思维与能力的培养。特别是在高年级的综合设计型课程上,要力求做到先进、新颖、实用、有趣、理论联系实际。既要注重基础知识,基本技能的学习,又要将电子信息的新技术引入教学,以适应信息时代对学生知识学习、能力培养和素质提高的要求。

  我系开设的新实践课程《电子技术课程设计》内容包括电子类专业的信号检测、放大、控制与处理等应用性较强的综合性课程设计,培养学生实用的低频、高频、数字电路综合设计与测试能力,强调设计方案的实现与创造性思维能力的发挥,鼓励学生进行创新和突破。目前我系正筹备该课程的精品课程申请工作。

  在大学三年级实践周开设的《教学实践Ⅲ:软硬件综合训练》是一门综合性系统设计课程,内容包括硬件系统设计、软件系统设计、单片机应用系统设计及电子竞赛培训等,学生可根据自身特点和兴趣选择其中一个方向的课题。该课程要求学生设计完成一个实际的应用系统,培养学生进行综合应用系统设计、组装与调试能力,设计过程中可以充分发挥学生的主动性和创造性。

  五、专职教师参与实践教学,培养复合型教师队伍

  为了提高实践教学质量,突出办学特色,提升教师的教学水平,我系所有专职教师除了承担理论教学工作之外,还积极参与实践教学的各个环节。参与的实践教学工作包括:构建实践教学体系、开设新型实践课程《电子技术课程设计》与实践周课程《教学实践:软硬件综合训练》、自编多种实践课程教材、指导电子设计竞赛和单片机应用竞赛等。

  到目前为止,我系刘萍老师参与的《过程控制实验教程》已由厦门大学出版社出版。自编并已投入使用的教材有:08年和09年两个版本的《课程设计讲义》、《自动控制原理实验讲义》、《微机原理与接口技术实验讲义》等。我系教师共同完成的项目《独立学院电子类创新人才培养实践环节的探索》获得我院2009年校级教学成果特等奖。


已出版教材


自编教材之一


自编教材之二


自编教材之三

 

  六、依托学科竞赛,加强学生实践和创新能力培养

  全国大学学生电子竞赛具有良好的导向性,注意基础理论知识与综合能力的结合、设计计算与制作测试的结合,电子技术基础与多专业内容的结合,传统器件与新型器件的结合。我系非常重视电子竞赛的组织活动,积极开展各种形式的培训、宣讲会和经验交流会。在近2年的电子竞赛中,系主任、专职教师和实验人员都和学生一起,利用实践周和暑假时间进行竞赛前的培训,使学生在动手实践能力和分析、解决问题的能力有了长足的进步,也使具有不同特长的学生脱颖而出,并在竞赛中获得了优异的成绩。我系学生在近几年的福建省“盛群杯”单片机设计竞赛,全国大学生数学建模竞赛中频频获奖。此外,我系学生还积极参与、完成创新性实验计划,并公开发表学术论文多篇。

  在各种实践活动中,教师通过与学生的沟通交流,对学生的学习兴趣、知识水平有了更全面的了解,从而能够结合实际改进实践环节的教学。学生也可以在这些实践中完善知识结构,进一步锻炼发现问题、思考问题、解决问题的能力,形成自己的创新思想。


历年学科竞赛获奖证书与奖杯
  

08年省电子设计竞赛一等奖作品及奖状
    

09年全国电子设计竞赛(本科)组全国二等奖
    

09年全国电子设计竞赛(本科)组福建省一、二等奖


09年全国大学生电子设计竞赛厦门大学嘉庚学院赛场
 

福建省第二届“盛群”杯单片机竞赛完后合影


第二届“盛群”杯单片机竞赛特等奖作品及奖状


第二届“盛群”杯单片机竞赛一等奖作品及奖状
 

福建省第三届“盛群”杯单片机竞赛颁奖现场(左三和右三为我系一等奖获得者)

  
第三届“盛群”杯单片机竞赛一等奖作品及奖状


第三届“盛群”杯单片机竞赛一等奖作品及奖状

  七、存在问题与解决思路

  1.部分学生有强烈的意愿要在课余时间做一些感兴趣的实验和小制作,但由于实验室管理方面的限制和开放时间的限制,不能够完全满足学生的要求。因此急需建立一个由学生自主管理的开放性创新实验室,给学生提供课外科技活动条件,培养学生参加科技活动的兴趣。

  2.目前电子工程系的实践教学体系已基本完善,电子信息工程、通信工程和自动化专业的实验室配套也已基本完备,大体可以满足这些专业日常实践教学的需要。微电子专业08年才成立,微电子专业的实验室目前还是空白,还需要学院在这方面的投入给予支持。

  3.《电子系统设计》这门的内容对学生提高应用和创新能力非常有益,要注重这门课程与电子竞赛内容的衔接。《电子技术课程设计》这门课程对学生提高动手实验能力帮助很大,学生反应也不错。但是目前设计的内容仅限于模电和数电的内容,今后要尽量引进单片机应用技术,提高学生综合应用的电子技术的能力。

  4.目前我系还没有一门精品课程,在这方面我们需要迎头赶上,力争把《电子技术课程设计》作为实践类的新课程来作为来年的精品课程来建设。

  八、附录(学生参加学科竞赛获奖名单)

获奖时间

获奖赛事

奖项

获奖级别

获奖学生

获奖作品名称

2008年5月

福建省第二届“盛群”杯单片机大赛

特等奖(唯一)

省级

谢立寅,陈鹭莹,陈晗,蒋皓嘉

红外模拟对战系统

一等奖

省级

余小英,陈明晶,王明伟,康景楠

基于HT46R24的数独游戏机

二等奖

省级

孙达欣,吴晓静,王海建,朱清珅

HT46系列单片机学习实验系统

三等奖

省级

林程辉,卢珊,谢新永,张奕

自动记录棋盘

三等奖

省级

陈柯宇,黄丽娟,蔡毅明,王锋

小学生家校联系机

三等奖

省级

郑里斌,林荟,杨罡,章静

安全防护型童车

三等奖

省级

叶明伟,汪培娇,王金豹,王茴茴

自行车里程计

2008年11月

2008年福建省大学生电子设计竞赛

一等奖

省级

庄炜平,张旻,张华东

智能车模型

二等奖

省级

肖晓智,余海波,林梅辉

智能车模型

二等奖

省级

王明伟,蔡毅明,章磊

智能车模型

三等奖

省级

刘诗慧,高燕玲,卢志添

智能车模型

三等奖

省级

康景楠,谢新永,朱雅红

函数信号发生器

2009年5月

 

福建省第三届“盛群”杯单片机大赛

一等奖

省级

余海波、林梅辉、黄慧娇、朱燕玲

实用室内环境监控仪

一等奖

省级

邵留伟、彭洋、张翀、林辉勇

智能煤气检测仪

二等奖

省级

刘佳新、吴佳秋、吴阿璇、潘琦

出租车计价器

二等奖

省级

谢新永、张奕、王毅鹏、王慧莹

中国象棋电子棋盘

二等奖

省级

王鑫、贾琳、张龙捷、谢莹

无线无级调光装置

三等奖

省级

刘诗慧、卢志添、陈智鸿、邱杨梁

手持万能计算器

三等奖

省级

裴学来、王升、吴燕燕、张丹丹

智能自动吸尘器

三等奖

省级

蒋皓嘉、陈晗、林默、施善莲

茶叶分装控制系统

三等奖

省级

林伟、罗荣毅、刘珏、陈彩恋

数字集成芯片测试仪

三等奖

省级

任翔、乔书博、林锐、郑兆雄

多功能电子秤

三等奖

省级

罗艳、陈文娜、邱丽军、吴小龙

基于HOLTEK单片机的“家校通”系统

2009年6月

“挑战杯”福建省大学生课外学术科技作品竞赛

鼓励奖

省级

谢新永、张奕

电子象棋棋盘

2009年10月

2009年全国大学生电子设计竞赛福建赛区本科组

二等奖

国家级

吴阿璇,林建育,王毅鹏

宽带直流放大器

一等奖

省级

吴阿璇 林建育,王毅鹏

宽带直流放大器

二等奖

省级

蔡建辉,廖木海,腾勇宇

声音引导系统

三等奖

省级

苏斌,徐孟杰,陈晨

声音引导系统

三等奖

省级

张龙捷,谢莹,陈彩恋

光伏并网发电模拟系统

2009年9月

2009年大学生数学建模竞赛福建赛区甲组

一等奖

省级

曾新

 

二等奖

省级

陈颖昭

 



(转载需标注来源“厦门大学嘉庚学院网站”)