電子信息工程導論范文
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篇1
關鍵詞: 職高電子信息工程專業(yè) 項目導向教學模式 內(nèi)涵 作用 構(gòu)建
一、項目導向教學模式的內(nèi)涵
項目導向教學模式是一種基于現(xiàn)代認知心理學和類似科學研究方法,以促進學生主動學習、自主發(fā)展的新型教學模式,是通過教師與學生共同實施一個實際工程項目工作而進行的教學活動。教師重構(gòu)教學內(nèi)容,以項目為教學導向,調(diào)動學生已有的知識與經(jīng)驗,引導學生參與項目的模擬建設過程,以培養(yǎng)學生學習興趣,掌握專業(yè)知識,鍛煉與形成操作技能,是增強學生的分析、實踐、合作、解決問題等能力的有效方法。這種教學模式的實質(zhì)是理論與實踐的結(jié)合,但注重過程而非結(jié)果[1]。
二、項目導向教學模式的作用
項目導向教學模式以過程為導向,要求教師根據(jù)學生技能實際,把專業(yè)課程教學內(nèi)容設計為具體技能訓練項目,指導學生通過收集信息、設計方案、實施方案、展示結(jié)果、自我評價、教師評價等環(huán)節(jié)完成具體的項目或任務,從而形成相應的專業(yè)技能。其重要作用至少表現(xiàn)在以下三個方面。
1.樹立教育新理念。項目導向教學模式作為一種以過程為導向的新型教學方式,強調(diào)職業(yè)能力的培養(yǎng),學生有較強的選擇、評價、研究信息和解決問題的能力,有利于樹立教育新理念,培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)技能型專門人才,提高就業(yè)競爭力。
2.提高學生能力。實施項目導向教學模式,易于提高學生分析問題、解決問題的能力,以及表達個人觀點的能力,在團隊協(xié)作的過程中形成團隊精神。
3.增強教師教學效果。電子信息工程專業(yè)課采用項目導向法教學模式,不僅要求授課者是一名教師,還要是一名工程師,具有較為豐富的實踐經(jīng)驗。在課堂教學過程中根據(jù)專業(yè)特點和學生專業(yè)基礎實際,針對要完成的項目,以學生技能的獲得為目標,合理設計實驗方法和項目內(nèi)容,易于取得較好的教學效果。
三、項目導向教學模式的構(gòu)建
電子信息工程專業(yè)項目導向教學模式的構(gòu)建,應根據(jù)學生今后從事職業(yè)的工作特點,對課程進行合理的分解,分為若干個模塊,再將每個模塊設計為系列項目。其構(gòu)建過程為:
1.分析崗位職責和職業(yè)能力。教師應在充分調(diào)研人才市場和電子行業(yè)經(jīng)營、生產(chǎn)、工作過程的基礎上,根據(jù)職業(yè)能力的需要和學生今后就業(yè)的企業(yè)職業(yè)崗位實際,確定崗位技能,設定相應的職業(yè)能力,作為確定項目導向教學模塊的依據(jù)。
2.設計職業(yè)素質(zhì)工學模塊化課程和職業(yè)技能工學模塊化課程。教師應基于學生必備職業(yè)素質(zhì)和技能的考慮,將專業(yè)課程分解為若干模塊,明確學生的崗位技能,為學生在實踐學習過程中提升素質(zhì)和技能夯實基礎。
3.確定基本的專業(yè)知識、技能和態(tài)度。學生基本的知識、技能和態(tài)度的培養(yǎng),應緊密結(jié)合職業(yè)崗位職責和職業(yè)能力,使項目教學目標直接與市場需求、企業(yè)崗位技能需求保持一致。
4.分解項目案例、劃分關聯(lián)知識點、設置具體教學模塊。系列項目要根據(jù)課程模塊和相關聯(lián)知識點來設計,避免項目涉及的知識點和技能產(chǎn)生重復和遺漏。
5.選用優(yōu)化的教學策略,實施有效教學。
6.注重教學反饋,及時調(diào)整項目內(nèi)容。
四、項目導向教學模式的實施
職高電子信息工程專業(yè)是技能性極強的專業(yè)之一。在教學中采用項目導向教學模式,對處理好理論教學與實踐教學的關系,使學生在實踐中學習理論知識、形成專業(yè)技能、提高職業(yè)素質(zhì)具有十分重要的意義。
筆者認為,電子信息工程專業(yè)學生技能的形成,依賴于實驗實訓的深度和廣度。在實際教學中,可根據(jù)教學課程模塊設計系列項目,將課堂教學移植在實驗室,形成課堂與實訓室一體化,從而實現(xiàn)課程項目化、學習自主化、教學互動化、技能訓練專業(yè)化的教學目標。現(xiàn)以《超外差式收音機》課程教學為例講解項目導向教學模式的實施步驟。
1.緒論課在課堂演示超外差式收音機,介紹產(chǎn)品生產(chǎn)流程和職業(yè)崗位所需的技能,激發(fā)學生對電子技術學習興趣。
2.教學內(nèi)容分成三個母項目,十一個子項目。
(1)線路圖。分三個子項目:了解各元器件及其作用;掌握電路構(gòu)成及作用;理解電路工作原理。
(2)安裝。分四個子項目:制作印刷電路板;選擇元器件;元器件插入電路板;電子手工焊接技能訓練。
(3)調(diào)試。分為四個子項目:調(diào)整各級晶體三極管的靜態(tài)工作點;調(diào)整中頻頻率;調(diào)整頻率范圍;跟蹤統(tǒng)調(diào)。
以上每個子項目均可按照五步法實施。如在電子手工焊接技能訓練子項目中,學生在教師的引導下,分五個步驟展開教學。每個步驟都要有教學目標要求、能力培養(yǎng)要求、工作方法要求和完成時間要求。
第一步,收集信息。教師用電烙鐵和錫給學生示范動作,教授學生焊接的基本要領和技巧,學生收集與掌握焊接基本常識。
第二步,設計方案。學生自行分組練習,設計焊接順序及導線、元器件的布局等。
第三步,實施方案。學生按照計劃實施訓練和討論,完成實訓任務,總結(jié)經(jīng)驗。
第四步,展示結(jié)果。學生進行展示實訓成果,尋找缺點和差距,自檢焊點是否出現(xiàn)假焊、漏焊等問題,元器件是否排列均勻、整齊美觀等。
第五步,評優(yōu)評先。各組自我評價之后,交叉評價,評選優(yōu)秀作品,作為參賽作品的推薦依據(jù)。
實踐結(jié)果證明,在教學中采用以五步法為主體的項目導向教學模式,在提高學生技能方面具有明顯的優(yōu)勢,同時,為社會培養(yǎng)懂技術、會操作、動手能力強的高素質(zhì)技能人才提供了方法支持。
篇2
關鍵詞:應用型人才;電子信息工程;創(chuàng)新;培養(yǎng)模式
近年來,隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,電子信息工程應用型人才需求日益遞增,同時為了迎合市場的需要,很多高校紛紛開辦相關專業(yè),供給隨著需求在增長,按理來說供給應該可以實現(xiàn)平衡。但現(xiàn)實情況是企業(yè)招不到適合的應用型人才,高校畢業(yè)生又面臨著改行、改專業(yè)才能找到合適的工作。究其根本原因在于高校對于符合社會發(fā)展需求的工程應用型人才的定位和培養(yǎng)模式上出現(xiàn)了理解上的偏差,在教學過程中對于電子信息工程專業(yè)中理論與實踐沒有很好地進行結(jié)合,為此,我們應該深入了解電子信息行業(yè)的特點和發(fā)展趨勢,將工程實踐能力貫穿到教學中去,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,注重學生實踐技能的培養(yǎng),讓學生畢業(yè)后能很快地適應企業(yè)需求。
1電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)目標
電子信息工程專業(yè)是培養(yǎng)學生具有信息系統(tǒng)和電子技術等知識的本科熱門專業(yè),畢業(yè)后學生能從事各種信息系統(tǒng)和電子設備的開發(fā)與設計。在景德鎮(zhèn)陶瓷大學機電學院電子信息工程專業(yè)是重點建設的應用型工科專業(yè),它是在原來的電子科學與技術專業(yè)上發(fā)展起來的,以電子技術、自動化及信號與系統(tǒng)為主干的寬口徑學科專業(yè)。本專業(yè)人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的、具備扎實的專業(yè)基礎知識和技能,有團隊協(xié)作精神和工程實踐能力的現(xiàn)代新型應用型人才。
2電子信息工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)方案
2.1電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)目標與現(xiàn)狀
目前,企業(yè)對電子信息類專業(yè)畢業(yè)生的需求在與日俱增,但實際情況是企業(yè)沒有招到適合自己的人才,而高校畢業(yè)生又不能找到專業(yè)對口的崗位,這日益尖銳的矛盾讓工程教育與產(chǎn)業(yè)需求越發(fā)凸現(xiàn)出來。過去幾年,很多高等院校都找到其關鍵問題在于本專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式設置不合理,具體體現(xiàn)在以下幾個方面:1)課程體系陳舊,學生專業(yè)能力的培養(yǎng)跟不上市場與企業(yè)的需求;2)實踐環(huán)節(jié)中理論驗證占較大比重,學生實際動手能力體現(xiàn)在認識階段,不利用學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);3)教學過程中,教師對實際工程化訓練的項目不夠,整個過程的實現(xiàn)存在較大的困難。通過對相關企事業(yè)單位和畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)實踐能力的培養(yǎng)對應用型人才培養(yǎng)是至關重要的一個環(huán)節(jié),我們需要將實踐教學和理論教學相結(jié)合、校內(nèi)實訓和校外實習相結(jié)合,搭建人才成長平臺,優(yōu)化人才培養(yǎng)體系。電子信息工程專業(yè)應用型人才的目標定位為:培養(yǎng)具備專業(yè)基礎知識和技能、系統(tǒng)工程意識、創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識,有團隊協(xié)作精神和能將知識轉(zhuǎn)化為實踐工程應用能力的現(xiàn)代化應用型人才。
2.2電子信息工程專業(yè)應用型本科人才培養(yǎng)研究
①轉(zhuǎn)變和優(yōu)化教學觀念。應用型本科人才和學術型人才是有明顯區(qū)別的,應用型本科教育也不僅僅是本科和高職的疊加,需要在本科教育層次達到基本要求時,還需全面進行整合和優(yōu)化,使學生有較強的適應能力以及解決工程實際的實踐能力。由于高校所處地方和區(qū)域經(jīng)濟在發(fā)展中存在較大差異,學校需要在轉(zhuǎn)變教育觀念的同時,應綜合考慮教學資源傾斜度、教學資金的配備和教學體系的構(gòu)建,要有精確的評價體系來適應地方經(jīng)濟電子信息行業(yè)發(fā)展需求;②在教育改革常態(tài)背景下構(gòu)建全新的培養(yǎng)體系,在進行教育和改革的過程中優(yōu)化教育模式,積極優(yōu)化學生理論知識和實踐能力的培養(yǎng),讓學生形成良好的學習和實踐方面的能力,以便以后進入企業(yè)后能有很好的溝通能力和團隊合作意識。以此為背景,在電子信息專業(yè)教學過程中采用“3+1”的教學模式,也就是前三年形成扎實的理論知識,最后一年強化實踐能力,為“最后一公里”的路程提供強有力的保障。為了能夠與行業(yè)需求接軌,在教學過程中還需積極突出實踐環(huán)節(jié),提高學生學習的主動積極性,豐富學生實踐知識的經(jīng)驗,促進形成專業(yè)素養(yǎng);③在電子信息工程專業(yè)教學過程中創(chuàng)新課程內(nèi)容。在進行應用型人才培養(yǎng)過程中,需要創(chuàng)新課程體系,優(yōu)化人才結(jié)構(gòu),促進行業(yè)所需人才的專業(yè)知識和能力素養(yǎng)。在應用型教育過程中可以采用多種教學方式,如:模擬法、案例法、項目驅(qū)動法以及滲透教學法等,在教學中要橫向聯(lián)系,縱向推進,整合教學資源,在實訓過程中完善就業(yè)技能和本領;④創(chuàng)建“雙師型”隊伍,提高教師水平。在進行“雙師型”隊伍建設過程中,必須建立年齡、學歷、職稱結(jié)構(gòu)合理的梯形隊伍,鼓勵教師積極參與科研活動,鼓勵進修,也可給教師掛職鍛煉的機會,促進教師對教學和科研成果進行轉(zhuǎn)化。同時,也可聘請優(yōu)秀經(jīng)驗豐富的專家或者企業(yè)技術人員對師資隊伍進行補充,讓學生第一時間感受最新的電子信息專業(yè)研究成果,為畢業(yè)后進入該行業(yè)奠定扎實的基礎。
3應用型人才培養(yǎng)模式探索與實踐
景德鎮(zhèn)陶瓷大學電子信息工程專業(yè)按照學校辦學定位、人才培養(yǎng)目標和專業(yè)建設目的,在制定培養(yǎng)方案時,注重學生基礎理論、實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),努力實現(xiàn)素質(zhì)教育與專業(yè)教育相結(jié)合、理論教學和實踐教學相結(jié)合、個性化教育與大眾化教育相結(jié)合,把握社會需求,人才培養(yǎng)新需求。電子信息工程2013級本科人才培養(yǎng)方案通過對公共課、專業(yè)課、實踐環(huán)節(jié)設置進行優(yōu)化,重構(gòu)新的課程體系,把第二課堂納入新課程體系當中,實現(xiàn)兩大課堂有機結(jié)合的人才培養(yǎng)體系,培養(yǎng)出專業(yè)基礎牢固、動手能力強、綜合素質(zhì)高,具有創(chuàng)新意識和高度社會責任感的電子信息工程專業(yè)高級應用型人才。結(jié)合社會和企業(yè)的需求,通過堅持四年不斷線的實踐教學,切實促進學生工程創(chuàng)新能力的提升;通過與相關企事業(yè)單位深度合作,完善“專業(yè)共建、過程共管、成果共享”的產(chǎn)學研合作有效機制。實現(xiàn)專業(yè)教育、素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力共建提升學生適應社會和專業(yè)核心的能力。為促使電子信息工程專業(yè)學生對本專業(yè)培養(yǎng)目標的認識及課程設置情況,掌握電子信息行業(yè)最新發(fā)展動態(tài),我們在第一學期開設了“電子信息工程導論”專業(yè)基礎課程;為增強應用型人才的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在“全國大學生電子設計大賽,“挑戰(zhàn)杯”、“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”“互聯(lián)網(wǎng)+”等大賽中獲得較好的成績,我們適當?shù)脑黾恿艘恍┫嚓P專業(yè)課程的學時數(shù),如:“電路”、“模擬電子技術”、“數(shù)字電子技術”“單片機原理”,并把電子線路CAD專業(yè)課程提前至二年級上學期;為突出應用型人才非學術型人才的特點,我們也適當?shù)匕雅c主干學科不符的專業(yè)課程刪除,如:“隨機過程”、“數(shù)據(jù)庫原理”等;為培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力,我們增設了課外創(chuàng)新學分,學生可通過參與第二課堂、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等獲取學位所必需的學分,極大地提高了學生自主學習和學習的熱情;學校每年年均投入20萬余元用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的經(jīng)費,不斷有學生參與到項目中來,為區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展帶來了很好的創(chuàng)意和效益。
4專業(yè)建設的后續(xù)設想
4.1實施“導師制”培養(yǎng)方案
大四最重要的教學任務是畢業(yè)設計,但是由于學生忙于考研或者找工作,往往畢業(yè)設計效果都不是很理想,擬建立的“導師制”在一定程度上可以解決這個問題。我們可以在大三時通過雙向選擇的方式給學生安排好一名導師,導師除了給學生答疑解惑外,還可指導其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,或者讓學生參與到教師的科研項目中來,導師制”可以增強學生專業(yè)認知,這樣到畢業(yè)設計時,選擇與項目相關的題目,學生興趣大幅提高,時間充裕,效果也更好。
4.2加大校外實習基地的建設,大力開展實踐教學
目前,已經(jīng)投入使用的實訓室主要用于電工電子實習和金工實習,除了完善校內(nèi)實訓基地建設外,還要從長遠考慮在當?shù)丶爸苓叺貐^(qū)建立一批校外實習基地,以滿足電子信息專業(yè)實踐教學需求。目前,學校在昌河鈴木有限責任公司、江西聯(lián)創(chuàng)(萬年)電子有限公司建立了實習基地?,F(xiàn)在江浙滬電子企業(yè)中積極尋求合作伙伴,開創(chuàng)校外資源,培養(yǎng)應用型人才。
4.3開展職業(yè)技能培訓
對于電子信息企業(yè)來說,毫無疑問最為看重的是畢業(yè)生的實踐操作能力,對于在校期間獲得相關職業(yè)資格證書的學生會優(yōu)先錄用。目前,電子工藝師、電子信息工程師、電子設備工程師系列是很能被電子信息相關企業(yè)單位認可的,為了增強畢業(yè)生就業(yè)競爭力,我們應該在人才培養(yǎng)方案中調(diào)整課程體系,強化學生技能,把相關職業(yè)資格證書內(nèi)容納入教學計劃中,不但讓學生獲得學歷學位證,也要讓學生順利獲得相應的職業(yè)資格證書。
4.4加強校企合作
實踐教學環(huán)節(jié)在培養(yǎng)應用型人才中起著重要的作用,而完善齊備的實驗室是開展實踐教學的先決條件。目前,一些知名半導體生產(chǎn)企業(yè)面向有一定條件的大學提供一種資助計劃,這樣的資助對于教學和課程建設都有著重要作用。上海華清遠見公司免費為學生提供實驗和學習用的芯片,并每年為電子信息工程專業(yè)學生提供免費周嵌入式培訓,對學校的單片機嵌入式教學工作和科研工作給予有力的支持。目前,我院正積極爭取建立嵌入式實驗室。
5結(jié)論
通過近幾年來對電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)模式的不斷探索和研究,學生的創(chuàng)新和就業(yè)能力得到大幅度提高,畢業(yè)生一次就業(yè)率保持在90%左右,畢業(yè)的學生也受到了企業(yè)單位的廣泛好評。作為一所地方高校,如何為地方經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)培養(yǎng)高素質(zhì)的應用型人才,是我們一直需要思考和探索的問題。
作者:傅莉 單位:景德鎮(zhèn)陶瓷大學
參考文獻:
[1]朱曉慧,于潤偉.以就業(yè)為導向的電子與信息工程專業(yè)建設與課程開發(fā)[J].中國電力教育,2005(3):50-82.
[2]張興旺,呂樹清,查小紅.應用型人才培養(yǎng)模式的研究與實踐[J].江西教育科研,2007.8.
[3]張闖.我國應用型本科教育實踐教學研究[D].南昌:南昌大學碩士學位論文,2007.
[4]周紹斌.高等院校培養(yǎng)本科應用型人才的問題與對策研究[D].重慶:西南大學碩士學位論文,2007.
[5]高春,王志偉.應用型本科人才實踐能力培養(yǎng)途徑探析[J].黑龍江高教研究,2009(8)
[6]許志才.高素質(zhì)應用型人才培養(yǎng)路徑研究[J].國家教育行政學院學報,2010.
[7]張兄武.應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探討[J].中國高等教育,2010(15).
篇3
針對應用型本科電子信息類專業(yè)教育遇到的問題,提出在科教融合理念的引導下,以實現(xiàn)專業(yè)教育與技術行業(yè)和市場需求緊密結(jié)合為目標,通過課堂教育、自主教育和社會教育等幾個層面的教學改革,適應當前社會經(jīng)濟發(fā)展對于人才培養(yǎng)的要求。
關鍵詞:
電子信息類專業(yè);教學改革;科教融合;信息技術
1應用型本科電子信息類專業(yè)教育遇到的問題
電子信息類專業(yè)既是傳統(tǒng)的理工類專業(yè),也是當前信息技術的支撐專業(yè),在信息技術人才培養(yǎng)、科技研發(fā)等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。與研究型本科院校不同,應用型本科院校的電子信息類專業(yè)還較多地承擔著社會服務的作用。電子信息類專業(yè)的相關專業(yè)知識發(fā)展非??欤畔a(chǎn)品日新月異,幾乎每幾個月就會有令人耳目一新的新產(chǎn)品或者新型號出現(xiàn)。同時,從事本行業(yè)的工程師需要不斷地更新知識才能跟上行業(yè)的發(fā)展,這對應用型本科院校的電子信息類專業(yè)是一個很大的挑戰(zhàn)。學校的教學需要在穩(wěn)定中逐步更新,但社會對專業(yè)知識的更新速度卻不會減慢。如何讓應用型本科院校的電子信息類專業(yè)教育適應這一專業(yè)的特殊背景,是當前迫切需要解決的第一個難題。在飛速發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)中,相關企業(yè)對于信息技術人才的需求量巨大,但經(jīng)??梢钥吹降默F(xiàn)象是,一方面企業(yè)提供高薪崗位卻很難招到合適的員工,另一方面學校里畢業(yè)的大學生手捧簡歷和資格證書,在就業(yè)競爭中卻沒有很強的競爭力,很難找到滿意的工作,人才市場的供需雙方出現(xiàn)很大落差。如何讓應用型本科院校的電子信息類專業(yè)教育與市場中信息技術企業(yè)的需求更好對接,是擺在我們面前的第二個問題。
2科教融合的理念及應用
應用型本科院校探索新型本科教育和新層次高職教育相結(jié)合的教育模式,從教學和科研兩方面都更側(cè)重于社會服務。教學的產(chǎn)出是高校畢業(yè)生,科研的產(chǎn)出則以技術服務和產(chǎn)品服務為主。教學與科學研究一直以來都是大學的兩個傳統(tǒng)功能,兩者的關系問題也是學界長久以來討論的話題[1]。由于教學是大學人才培養(yǎng)的基礎,因此二者關系問題的本質(zhì)是科學研究在大學培養(yǎng)人才過程中的地位問題[2-3]。現(xiàn)代高等教育體系下建立的大學,基本上都已建立完備的科學研究體系,科學研究作為大學的職能早已確定,但在我國大學教育中,一個很現(xiàn)實的問題是,日益增強的科學研究能力并未給教學帶來足夠的幫助,反而更多地在實踐中表現(xiàn)出對教學資源的擠壓和排斥,這在我國處于高等教育轉(zhuǎn)型期間的應用型本科院校中體現(xiàn)得更為明顯[4-5]??平倘诤鲜歉叩冉逃l(fā)展過程中始終貫徹的基本理念,在應用型本科院校的電子信息類專業(yè)中解決上述問題,更需要科教融合的理念發(fā)揮重要作用。電子信息類專業(yè)與社會經(jīng)濟發(fā)展的關系直接而且密切,相關的科學研究內(nèi)容應更側(cè)重于信息產(chǎn)業(yè)相關度較高的應用型課題,以為企業(yè)解決實際問題的技術開發(fā)型課題為主[6];教學內(nèi)容也應與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,在工程實踐中將“科”與“教”二者有機統(tǒng)一[7]。從科研方面來看,由于面向的是信息技術產(chǎn)業(yè),在快速更新專業(yè)知識的同時,可將相關的技術反饋到教學工作中,大大提高教學的實時性與有效性;從教學方面來看,學生通過實際工程項目切實提高工程實踐能力和技術應用能力,對解決上述問題有著很強的針對性[8]。
3科教融合應用模式研究
針對應用型本科院校電子信息類專業(yè)的定位與需求,學生培養(yǎng)分為課堂學習、自主學習與企業(yè)學習3個層面,見表1。
3.1課堂學習在課堂學習中,要明確將學生參與實踐教學、各類學科競賽和科研活動作為教學計劃的一部分,同時貫徹至每一門相關課程的教學大綱。電子信息類專業(yè)的課程(尤其是專業(yè)實踐類課程)設置,常以編程設計類、硬件驗證及設計類課程為主,如嵌入式系統(tǒng)設計、面向?qū)ο蟪绦蛘Z言等。這類課程需要一定的理論知識基礎,但更多的是讓學生動手實踐,因此實踐部分需要有相應的工程項目案例作支撐。教師的信息類科研項目與專業(yè)知識的發(fā)展往往密切相關,因此可將教師科研項目的技術提煉出來,封裝成為課程所需的項目,這對教學改革的促進和教學水平的提高很有用處,同時在提煉與實踐教學的過程中,又可以對原有的科研項目進一步挖掘與改進,促進科研水平的提高。
3.2自主學習在學生的自主學習中,不能完全放任學生隨意發(fā)揮,因為學生對于專業(yè)知識的宏觀把握和具體實施都不具備良好的經(jīng)驗支撐。實行本科生導師制,既能充分發(fā)揮學生的主觀能動性,又能在學生遇到困難或是沒有方向時及時給予輔導,還可以使學生與教師之間的交流更加頻繁,關系更為密切,搭建出師生之間互動的橋梁。部分優(yōu)秀的學生可以在教師的指導下提前進入科研訓練環(huán)節(jié),甚至開始創(chuàng)業(yè),電子信息類專業(yè)學生創(chuàng)業(yè)的成功率較其他專業(yè)更高,因為其所接觸的專業(yè)知識與實際產(chǎn)品結(jié)合非常緊密,較容易從學校走向社會,不管從事技術、銷售或是管理類的工作都能較好地適應。
3.3企業(yè)學習企業(yè)學習是電子信息類專業(yè)學生必不可少的學習環(huán)節(jié)。學校的教師大多從學校畢業(yè)即到校任教,從教后往往逐漸減慢專業(yè)知識的更新速度,因此校企聯(lián)合辦學,聘請企業(yè)工程師承擔實踐教學環(huán)節(jié),將成為學校教學的有益補充。電子信息類專業(yè)的普通開發(fā)工具大部分不太貴且易于攜帶和搬遷,軟件之類的工具就更加便于攜帶和講授,學生可以因此接觸到最前沿的專業(yè)知識和專業(yè)技術,這對于其成長會起到十分積極的作用。在實踐教學的過程中,授課內(nèi)容和地點都可以靈活設置,許多實習類的課程完全可以安排在企業(yè)中執(zhí)行。企業(yè)可以在教學的過程中發(fā)現(xiàn)好苗子,并有針對性地加以培養(yǎng),相當于提前選拔了人才并使其經(jīng)過實習期,這對企業(yè)的用工來說也非常有利。在課堂學習、自主學習和企業(yè)學習3個階段,科教融合的理念都有效地融入到學生培養(yǎng)中,教學與科研不再是兩個獨立的系統(tǒng),也不存在互相的牽制與排斥,融合后的二者將為學生的成長提供更加有力的幫助。
4基于科教融合理念的改革實踐
4.1教學計劃的逐步完善在原有教學計劃的基礎上,刪減或合并部分理論課程,修改部分實踐課程的教學內(nèi)容,同時增加實習實踐環(huán)節(jié)的課程比例,整體壓縮學分數(shù),自2013級本科生起總學分數(shù)保持在160分以下,將空余的時間留給學生作自主學習使用,除去必須開設的理論課和思想政治教育課,純理論專業(yè)基礎課程約占15%,帶有實踐環(huán)節(jié)的專業(yè)課程約占55%,純實踐環(huán)節(jié)的課程約占30%。另外,著手修改與實踐相關課程的教學大綱,有針對性地增加實踐教學環(huán)節(jié)的內(nèi)容比例,增加設計類、創(chuàng)新類實踐項目,同時利用“翻轉(zhuǎn)課堂”等概念,充分激發(fā)學生自主學習的興趣。在具體的修改過程中,各門課程的負責教師將相關科研項目的內(nèi)容提煉后供實踐教學使用,幾乎將相關的實踐教學內(nèi)容擴充了一倍以上,豐富了教學案例庫。在此基礎上,推進自編教材、自制實驗設備工作,將課程群建設成一個完整的教學體系。
4.2本科生導師制的推行從學生入校起即進行講座式的學科導論教育,在一學期內(nèi)讓學生充分了解本專業(yè)的發(fā)展方向,同時講座的教師均為教學和科研的一線教師,在課上課下與學生交流,形成雙向選擇,到大一結(jié)束時,許多教師與學生已自發(fā)建立結(jié)對關系。學院通過導師制在制度上保證教師和學生的交流機制:在實施期間給予教師一定的補助待遇,給予學生素質(zhì)學分等獎勵;在學生大四第一學期結(jié)束時進行考核,考核優(yōu)秀的教師得到額外獎勵,學生得到優(yōu)先推薦獎學金及實習工作。導師制實施幾年來,全專業(yè)每一級都有60%以上的學生參與。為解決師資不足的困難,學院通過外聘企業(yè)工程師、其他學校教師和高年級學生導師助教的方式,充分調(diào)動各方資源為學生服務。在此基礎上,學生從進校起就有了明確的奮斗目標,在4年的成長過程中得到充分鍛煉,畢業(yè)后的就業(yè)率、就業(yè)質(zhì)量和專業(yè)對口度有了非常明顯的提升。參與教師科研項目的學生日益增多,在一定程度上也幫助了從事科研工作的教師,學院2014—2015兩年度約有40%以上的校企合作科研項目有學生參與,為教師分擔了許多基礎性的科研實踐內(nèi)容。同時,學院積極鼓勵學生參加各級各類學科競賽,如全國大學生機器人競賽(全國一等獎)、全國大學生智能汽車競賽(全國二等獎)等,無論從參與面還是得獎質(zhì)量上都有很大的提升。
4.3校企深度聯(lián)合教育模式的嘗試學院積極與寧波周邊的產(chǎn)業(yè)展開各種形式的校企合作,將企業(yè)資源與學校資源進行整合,讓雙方共享資源。電子信息工程專業(yè)現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)設計、嵌入式操作系統(tǒng)應用、RFID技術及應用等8門專業(yè)核心課程和選修課程聘請了9家企業(yè)工程師擔任兼職教師,承擔實踐教學的任務,同時,這些企業(yè)也大都承擔了學生的生產(chǎn)實踐活動。通過校企合作,約占10%的優(yōu)秀學生在大四上半學期與企業(yè)簽訂了合同意向,即取得畢業(yè)證和學位證后無需經(jīng)過實習期可直接轉(zhuǎn)正,這對學生和企業(yè)來說都是雙贏,大大縮短了雙向選擇的時間。另外,除了部分出國和考研深造的學生,剩下的絕大部分學生能在畢業(yè)前簽訂就業(yè)協(xié)議,找到合適的用人單位,13屆、14屆和15屆連續(xù)3年畢業(yè)生就業(yè)率在98%以上,專業(yè)對口率90%以上,實現(xiàn)了教學與市場需求的良好對接。
5結(jié)語
信息技術與當前社會和經(jīng)濟發(fā)展密切相關,如何讓應用型電子信息類專業(yè)教育與信息技術發(fā)展及市場需求之間更好地對接是教育機構(gòu)和行業(yè)內(nèi)都需要面對的問題。實施科教融合理念是一種有益的嘗試,結(jié)合教育部“卓越計劃”的推進,在課堂教育、自主教育和社會教育等各方面均找到了解決問題的突破口,收到了良好的效果,可為同類型應用型本科院校的電子信息類專業(yè)提供一定的借鑒。
參考文獻:
[1]周光禮,馬海泉.科教融合:高等教育理念的變革與創(chuàng)新[J].中國高考研究,2012(8):15-23.
[2]張水潮,楊仁法,宛巖.基于科教整合的應用型本科實踐教學改革研究[J].寧波工程學院學報,2015,27(1):79-82.
[3]潘宇,李偉.電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究與實踐[J].白城師范學院學報,2014,28(5):25-27.
[4]趙明富,羅彬彬,胡新宇,等.培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)應用型高級專業(yè)人才的探索與實踐[J].武漢大學學報:理學版,2012,58(S2):25-31.
[5]李海成.電子信息工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式探索與實踐[J].學術探討,2013(5):34-36.
[6]楊文強,馬云闊,李偉.科教整合:高校人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略選擇[J].中國高??萍?2013(8):49-51.
[7]鐘秉林.推進大學科教整合努力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].中國大學教育,2012(5):4-6.
篇4
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;專業(yè)建設;商科院校
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)18-0119-02
“物聯(lián)網(wǎng)”的概念最早是美國麻省理工學院Ashton教授在1999 年第一次提出的:Internet of things,簡稱IoT,可以這樣理解:物聯(lián)網(wǎng)的基礎平臺仍然是互聯(lián)網(wǎng),采用無線射頻識別(RFID)、紅外識別等技術,通過各種傳感器設備,遵循相應協(xié)議,將任何物品或者是人,定位、互聯(lián)起來從而進行通信和系統(tǒng)化管理的網(wǎng)絡。[1]目前,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)的智能終端設備、人工智能技術等領域得到了非常廣泛的運用。
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的開設背景
物聯(lián)網(wǎng)的核心技術是互聯(lián)網(wǎng)技術和傳感器技術,在過去的二十年間,這兩項技術均逐步趨向成熟并取得巨大的成功,與此同時,網(wǎng)絡接入方式的多樣化、信息處理能力的大力發(fā)展均成為物聯(lián)網(wǎng)技術大力發(fā)展的推手。2005年,ITU了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告:物聯(lián)網(wǎng)》,從此物聯(lián)網(wǎng)國際化的大門;美國于 2008年11月由 IBM 提出“智慧地球”概念;緊接著,歐盟、韓國、日本于等發(fā)達國家也先后推出了基于物聯(lián)網(wǎng)的行動計劃和國家戰(zhàn)略方針及行動計劃[1-2]。目前,民眾已經(jīng)充分享受到了物聯(lián)網(wǎng)技術帶來的便捷服務。
早在1999年我國就開始了傳感網(wǎng)的研究,各項技術處于世界先進水平。傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)核心技術之一。2009年,“感知中國”戰(zhàn)略構(gòu)想的提出意味著我國政府已經(jīng)充分意識到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所面臨的巨大機遇及與全世界對接的重要性。中國通信標準化協(xié)會也于2010年成立了專門的小組對我國的物聯(lián)網(wǎng)進行研究并制定相應的行業(yè)標準。同年10月《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》下文公布,明確了促進物聯(lián)網(wǎng)的示范應用和研發(fā)。隨后,各省、市先后制定出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,出臺扶持政策。
在政府的大力感召之下,在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的背景之下,我國物聯(lián)網(wǎng)得到前所未有的重視和發(fā)展,全國從事物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)如雨后春筍般蓬勃發(fā)展,同時對專業(yè)人才的需求也逐年擴大,但目前我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)也遇到了眾多新興行業(yè)同樣的瓶頸:初級專業(yè)技術人才的緊缺。
2 我國物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的開設情況
大批專門人才培養(yǎng)主要依靠高等學校來承擔,2010年3月,教育部下發(fā)了《關于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關專業(yè)申報和審批工作的通知》,同年7月,全國30所高校首批開設“物聯(lián)網(wǎng)工程”的本科專業(yè),如今已有數(shù)百所高校、職業(yè)院校設立了與物聯(lián)網(wǎng)相關的專業(yè),這也說明了高校對于新興專業(yè)的敏感和重視。
物聯(lián)網(wǎng)本身技術復雜、牽涉面廣,電子、計算機、通信、自動化等多學科均有涉及,因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是個多學科交叉的新興工科專業(yè),融合了以上學科的相關知識,且十分注重實踐應用。各高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方面均把握了幾個層次:第一層次:自然科學基礎知識,培養(yǎng)學生人文素養(yǎng);第二層次:物聯(lián)網(wǎng)的相關理論、方法和技能,培養(yǎng)學生專業(yè)基礎知識;第三層次:掌握物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術開發(fā)能力以及應用項目工程實踐和項目組織經(jīng)驗,培養(yǎng)學生實踐操作能力;第四層次:創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識、競爭和團隊精神以及外語運用能力等方面。
各高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)體系均包括了理論知識體系和實踐體系兩大部分。理論知識體系大致是在綜合計算機科學與技術、電子科學與技術、自動化等多專業(yè)課程基礎上發(fā)展起來的。實踐體系主要涵蓋實驗類課程模塊、實訓類課程模塊、實習類模塊已經(jīng)以及素質(zhì)拓展模塊[3]。
3 我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設發(fā)展的思考
湖南商學院(后稱“我校”)是一所以經(jīng)濟學、管理學為主,綜合性省屬全日制普通高等學校,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設置在我校計算機信息與工程學院,計劃于2016年開始招生。計算機與信息工程學院是我校較早設立的二級學院之一,經(jīng)過幾十年的建設和發(fā)展,目前已招生的有計算機科學與技術、電子信息工程、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)、工程管理五個專業(yè),師資力量雄厚、辦學條件良好。雖然如此,但一個新專業(yè)的開設,勢必會遇到不少具體的問題,這就需要我們本著“穩(wěn)步發(fā)展、開拓創(chuàng)新”的精神去挖掘出一條科學的專業(yè)建設道路,以下是幾點建議與思考:
3.1 關于專業(yè)培養(yǎng)目標的思考
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)整體培養(yǎng)目標,建議通過廣泛的調(diào)研,吸取在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設有特色有思想有成績的其他兄弟院校,從知識要求、能力要求和素質(zhì)要求三個方面去下功夫,這樣才能培養(yǎng)出掌握扎實的專業(yè)知識技能、擁有再學習的能力、具備創(chuàng)新的視角和團隊合作精神、對社會有責任感和主人翁意識的全面優(yōu)秀人才。在培養(yǎng)途徑方面,建議我們可以通過通識教育與專業(yè)教育的有機融合,促進學生的全面發(fā)展;通過理論教學與實踐教學的有機融合,夯實理論基礎,提高學生的實踐能力;通過課堂教學和第二課堂的有機融合,強化創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),提高學生的綜合素質(zhì)。
3.2 關于專業(yè)建設定位的思考
1)保持與成熟專業(yè)課程體系的聯(lián)系:物聯(lián)網(wǎng)雖然是個新興領域,但本質(zhì)上說,物聯(lián)網(wǎng)是計算機技術、人工智能技術以及電子信息技術緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它主要還是計算機技術和通信技術的延伸,因此我們無可否認物聯(lián)網(wǎng)學科與計算機學科、電子學科的關聯(lián),如果完全脫離開這些成熟學科課程體系是不科學的。大破大立完全創(chuàng)造一套全新的課程體系有其一定的風險性,因此,可以將計算機學科的網(wǎng)絡方向作為基礎,著重網(wǎng)絡層和應用層的知識模塊,進而展開到電子信息專業(yè)相關的感知層知識模塊,將物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的基礎理論建立在計算機專業(yè)的基礎之上,此外也包括部分電子學科傳感網(wǎng)相關理論[4]。
2)體現(xiàn)新興專業(yè)的辦學特色:如果在人才培養(yǎng)和專業(yè)建設上照搬照抄計算機學科、電子信息技術學科,那么會出現(xiàn)“換湯不換藥”弊端。我們應該認真思考,設置本專業(yè)的核心和特色課程,所包含的內(nèi)容是計算機專業(yè)基礎、電子信息工程、軟件工程等專業(yè)無法提供的,從而保持一個新興本科專業(yè)建設體系的時代動態(tài)性。例如,將物聯(lián)網(wǎng)技術與編程技術相融合的“物聯(lián)網(wǎng)編程”、傳感網(wǎng)技術與RFID技術相融合的“無線傳感器網(wǎng)絡”等。
3)注重實踐體系結(jié)構(gòu)的建設:物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應該培養(yǎng)出合格的“工程應用型”工科人才,比傳統(tǒng)專業(yè)更注重專業(yè)的實踐體系,因此需要根據(jù)社會對物聯(lián)網(wǎng)人才就業(yè)崗位的能力要求、需求規(guī)模來設計目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的整體培養(yǎng)目標與教學體系[4]。未來用人單位一方面會重視物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生在技術方面的專業(yè)基礎,更重要的一方面是看他是否具有勝任物聯(lián)網(wǎng)某一特定應用領域的實際工作能力。因此我們一定要從培養(yǎng)目標的定位與課程體系的設計開始就重視這兩個方面的需求,處理好綜合能力培養(yǎng)和理論教學以及實踐教學之間的關系,進而增強畢業(yè)生的就業(yè)競爭優(yōu)勢。
4)開設適合我校商科院校辦學特點的特色課程:我校是以經(jīng)濟學、管理學為主的綜合性大學,可以適當考慮增開具有我校辦學特點的優(yōu)勢專業(yè)任選課程,例如:行業(yè)營銷專題、項目分析與策劃專題、行業(yè)管理學專題等。
4 關于師資隊伍和教材建設的思考
為確保教學質(zhì)量,師資隊伍的組建格外重要。立足計算機信息與工程學院,面向全校,甚至更廣的范圍,選聘專業(yè)基礎扎實、經(jīng)驗豐富、教學水平高的優(yōu)秀教師,主講本專業(yè)的核心課程,盡快建設一支科研力量強、教學能力上檔次、年齡及職稱結(jié)構(gòu)合理的教師隊伍,選拔出優(yōu)秀的學科管理人及學科帶頭人,為專業(yè)的長遠發(fā)展夯實好基礎。在專業(yè)建設初期,對于新興的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)來說,即便是教師,對這些新的技術、新的教學內(nèi)容的掌握也相當有限,在這樣的情況下,切勿出現(xiàn)因人設課的現(xiàn)象,可以通過加大投入力度,鼓勵教師通過科研實踐來為教學積累經(jīng)驗,打破“紙上談兵”的弊端,此外通過寒暑假進修、交流等途徑,拓寬知識面、深化技術能力。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在我國2011年才開始進行第一批本科專業(yè)招生,之前僅僅是計算機大類中在碩士或者博士研究生培養(yǎng)階段的一個方向。所以雖然目前有不少優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)方面的圖書,但是適合本科教學用的教材的還是極少。因此在教材建設方面我們還有很多工作要做,一方面,精選一些相對較好的教材和參考書,另一方面鼓勵教師自編教學教材,并根據(jù)學生課堂反饋情況對教材做進一步的完善。
5 結(jié)合優(yōu)勢資源,促進專業(yè)建設發(fā)展
1)實驗室建設:實驗室建設是實踐教學環(huán)節(jié)的有力保障。計算機信息與工程學院下設計算機技術實驗室、電子技術實驗室和工程管理實驗室,實驗設備門類齊全。物聯(lián)網(wǎng)工程作為新專業(yè),一定要樹立實踐能力導向的培養(yǎng)觀念,建議在原有資源的基礎之上,設立專門的物聯(lián)網(wǎng)工程實驗室,加大投入,建立高水平的實驗平臺,采取“教授實驗室負責制”,利用先進的設備,一方面鼓勵學生多花時間在實驗室,另一方面鼓勵教師組建科研團隊,在物聯(lián)網(wǎng)、智能通信等方面多出成績,“出高峰出高原”,以科研帶動教學,實現(xiàn)創(chuàng)新教育模式。通過全面深入的實踐性教學,培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
2)應用型研究機構(gòu)的助力:物聯(lián)網(wǎng)在物物相連進行信息交換和通信的過程中,產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù),物聯(lián)網(wǎng)攜手云計算、大數(shù)據(jù)產(chǎn)生了巨大商業(yè)價值,也影響著各領域新商業(yè)模式的形成。可以說,物聯(lián)網(wǎng)生成大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)助力物聯(lián)網(wǎng)。2015年,我校建立了大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院,這是促進物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設發(fā)展的良好契機和平臺。此外,計算機信息與工程學院還下設計算機應用和管理工程2個研究所,如何整合我校這些與物聯(lián)網(wǎng)工程相關的研究機構(gòu)的優(yōu)勢資源,促進本專業(yè)的發(fā)展,也是我們需要思考的新課題。
3)校企合作搭建人才培養(yǎng)平臺:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展需要大批高素質(zhì)的技能型專門人才,企業(yè)人才需求導向在高校人才培養(yǎng)中有著不可替代的重要影響,拋開社會需求,孤立地進行人才培養(yǎng)是非常不科學的。因此校企合作是一個良好的切入點,從人才培養(yǎng)的針對性、實踐性和職業(yè)性下工夫,從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)需求的無縫對接。目前,湖南省從事物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)服務、研發(fā)、生產(chǎn)的相關企業(yè)達200多家,涉及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)[6]。良好的校企合作資源背景,便于我們建立創(chuàng)新型校外專業(yè)實踐基地,打造學校教師、企業(yè)骨干相互滲透的交互式教學模式,以大力發(fā)展橫向課題為手段,解決企業(yè)實際問題,以凸顯我校商科院校的人才培養(yǎng)特色。
4)校校聯(lián)動搭建資源共享平臺:第一批物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)招生在2011年,我省中南大學即為第一批招生的30所高校之一。此外,國防科技科大連續(xù)三年在全國大學生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得特等獎;國防科技大學、中南大學和湖南大學共同承擔了國家傳感器網(wǎng)絡專項研究課題;湖南大學成立物聯(lián)網(wǎng)研究中心并建立超級計算機中心[7]。新專業(yè)的建設不是一蹴即就的,要不斷進行探索,借鑒其他兄弟高校相關專業(yè)的成功建設經(jīng)驗,及時修正和完善不合理的地方。我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設初期應以校校聯(lián)動為紐帶,互通信息,互聘教師,互建項目,搭建教育資源、科研資源、人才資源的共享平臺。
5)與地方政府對接,以推動地方經(jīng)濟發(fā)展:我校在促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方面一直起著不可磨滅的作用。進一步促進我校在物聯(lián)網(wǎng)方面與地方政府的全面合作,推進“校地聯(lián)盟”,實現(xiàn)地方政府通過經(jīng)濟資源和政策、項目支持學校,而學校用知識創(chuàng)新助力地方政府的“雙贏”局面。
6)建立校園創(chuàng)業(yè)服務平臺:在校內(nèi)管理方面大力推進物聯(lián)網(wǎng)技術的運用,通過在校內(nèi)搭建適合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)同學切身體會物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展全過程的創(chuàng)業(yè)服務平臺,實現(xiàn)近距離的理論指導實踐,實踐促進理論的循環(huán)體系。
6 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一個新興的應用型專業(yè),其專業(yè)建設是一個復雜的工程。本著“新、精、實”的原則,尋求有商科院校特色的人才培養(yǎng)模式,建設優(yōu)秀的師資隊伍,搭建高水平的教學資源平臺是我校辦好物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的前提。突出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才的市場需求特點,采取學校與企業(yè)協(xié)調(diào)配合,學校與地方政府互利互助,理論課程與實踐課程相輔相成,教師與學生互學互動的途徑,培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
參考文獻:
[1] 劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導論[M].2版.北京:科學出版社,2013.
[2] 吳功宜,吳英. 物聯(lián)網(wǎng)工程導論[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2012.
[3] 胡忠望.“物聯(lián)網(wǎng)工程”新專業(yè)課程體系的設計[J].中國電力教育,2010(22).
[4] 吳功宜.對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系建設的思考[J].計算機教育,2010(21).
[5] 陳輝,李敬兆,詹林.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)和專業(yè)建設探索[J].計算機教育,2014(4).
篇5
一、學校卓越工程人才教育培養(yǎng)的現(xiàn)狀
西南科技大學是中國科技城(綿陽)規(guī)格最高、規(guī)模最大以工科為主、多種學科并存的綜合性大學。學校秉承傳統(tǒng)工科特色,主動適應西部大開發(fā)和綿陽科技城建設對創(chuàng)新型人才的需求,以“大工程教育”思想為指導,根據(jù)自身的人才定位、服務面向、學科優(yōu)勢,結(jié)合實際工程需求及其發(fā)展趨勢,大力培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術人才,在卓越工程人才教育改革方面取得了一系列成果。
1.卓越工程師計劃專業(yè)情況
學校自2010年啟動“卓越計劃”工作以來,取得了可喜的進展。2011年9月成為教育部第二批“卓越工程師計劃”高校;2012年2月學校機械設計制造等3個專業(yè)獲批了教育部“卓越工程師計劃”專業(yè);同年11月我校電子信息工程等6個專業(yè)獲批了四川省“卓越計劃”專業(yè)。2013年10月,教育部批準光電信息科學與工程等4個本科專業(yè)為教育部第三批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)。2013年11月,四川省教育廳批準電子信息工程等6個本科專業(yè)為四川省第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)。截至目前,學校共計有15個省級以上卓越工程師計劃專業(yè)。
2.卓越工程師計劃培養(yǎng)模式
2010年學校開始試點,第一屆卓越計劃班從2009年學生中選拔,學生總?cè)藬?shù)94人。以后每年都從二年級學生中選拔大約30人組成卓越計劃培育班。卓越計劃班實施完全學分制、執(zhí)行個性化培養(yǎng)方案、實行校企“雙導師制”,采用“3+1”模式培養(yǎng)本科工程型人才,即前3年學校主導、企業(yè)參與,后一年學生進入企業(yè)參與實際工程項目和設計。
二、學校實施卓越工程師計劃的條件保障
1.管理機制保障
學校成立“卓越計劃”指導委員會,負責總體協(xié)調(diào),全面組織和領導“卓越計劃”工作,指導、決策和協(xié)調(diào)運行工作中的重大問題。學院成立“卓越計劃”指導小組,指導小組由分管教學的院領導牽頭,主管學生工作的領導、教研室主任、行業(yè)企業(yè)專家參與,并邀請行業(yè)企業(yè)人士參與工程人才培養(yǎng)?!白吭接媱潯敝笇〗M負責專業(yè)“卓越計劃”培養(yǎng)方案的完善、落實、實施及評價等各個環(huán)節(jié),開展課程建設、教材建設和教師隊伍建設等,以及確保企業(yè)學習計劃的有效執(zhí)行。
2.教學資源保障
學校為參加“卓越計劃”的學生配置優(yōu)質(zhì)資源,科研實驗室、重點實驗室、國家級實驗教學示范中心等研究平臺和實驗資源優(yōu)先對“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”開放;為參加“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的學生配備科研和工程經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀教師作為導師,在學生選課、學習方法以及今后發(fā)展方向予以具體指導;配備具有豐富科研經(jīng)驗、掌握最前沿工程技術知識的教師上課,全面提供優(yōu)質(zhì)的教學資源支持。
3.經(jīng)費保障
學校設立重大專項教改項目,支持相關部門和學院進行深入細致的考察、調(diào)研和分析,制定并實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的工作方案。與此同時,學校鼓勵學院和教師積極參與工程教育教學改革與建設,加大教改經(jīng)費支持力度,著力推進卓越計劃相關的各項教學改革深入開展;同時,加大實習經(jīng)費支持力度,保證學生實習或企業(yè)掛崗實踐需要。除正常運行經(jīng)費外,另外單獨設立“卓越計劃”試點專項經(jīng)費,每個試點班每年投入10萬元。
三、實施卓越人才培養(yǎng)計劃的措施
1.修訂人才培養(yǎng)標準和專業(yè)培養(yǎng)方案
依據(jù)教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標準和行業(yè)標準,學校以“強實踐、能管理、善創(chuàng)新”的未來優(yōu)秀工程師為目標,注重對學生的學習能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力、交流能力、社會適應能力和國際競爭能力的培養(yǎng)。人才培養(yǎng)標準和培養(yǎng)方案的修訂遵循以下幾條原則:①行業(yè)企業(yè)參與人才培養(yǎng)方案的制訂;②采用“3+1”分階段培養(yǎng)模式;③實施綜合改革,突出學校特色;④注重能力和人格培養(yǎng);⑤強化工程教育。
2.課程體系和教學內(nèi)容改革
實行“工程教育不斷線、創(chuàng)新實踐不斷線、企業(yè)合作不斷線”的課程配置體系,加強工程師素養(yǎng)和工程實踐能力的培養(yǎng)。在工程、技術、科學、人文、社會、倫理等方面按不同比例分別設置一定的學分,構(gòu)建“大工程觀、大系統(tǒng)觀、大集成觀”的工程知識體系,注重工程系統(tǒng)的思維訓練和能力訓練。在專業(yè)課程設置上,圍繞產(chǎn)品、過程或系統(tǒng)的構(gòu)思、設計、實施和運行,重新設計課程體系,重新考慮課程銜接,增加導論課、項目課、研討課的比例,把以工程項目設計為主線的思想貫穿其中,體現(xiàn)工程教育面向?qū)嵺`的思想。
3.教學方法改革
貫徹“做中學、學中做”教學理念,鼓勵各實驗班采用啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學方法,大力倡導案例教學。支持卓越人才培養(yǎng)計劃的學生早參與科研活動,早進課題、早進實驗室、早進團隊。積極改革考試方法,注重學習過程考查和學生能力評價。從而實現(xiàn)由知識傳授為主向能力培養(yǎng)為主轉(zhuǎn)變,由教師為主導向以學生為中心轉(zhuǎn)變,由以授為主向以導為主轉(zhuǎn)變,學生由被動依賴向研究型學習轉(zhuǎn)變的“四個轉(zhuǎn)變”。
4.“雙師型”師資隊伍建設
自開展卓越人才培養(yǎng)計劃工作以來,學校與董事單位、合作企業(yè)共享人才資源,采用內(nèi)選、外聘、培養(yǎng)、激勵相結(jié)合的方式,積極組建高水平“雙師型”師資隊伍。
(1)校內(nèi)師資隊伍建設
確定教師選聘辦法,保證教師隊伍具備工程實踐背景。公開招聘具有工程師經(jīng)歷的教師,明確“卓越工程師培養(yǎng)計劃”專業(yè)教師原則上應具有碩士或博士學位、講師及以上職稱,有明確的科研方向和參加科研活動的經(jīng)歷,不少于一年的工程實踐經(jīng)驗。
建立教師工程背景培訓的長效機制。設立專項培訓經(jīng)費,通過校內(nèi)崗位培訓、企業(yè)掛職鍛煉、出國考察、參與工程項目研究和到工程現(xiàn)場實踐等方式,提升每位教學一線教師工程能力素養(yǎng),強化工程背景。工程類專業(yè)教師教學上崗前,應經(jīng)過一年半以上的崗前鍛練和培訓。
建立激勵措施,保障教學效果。從事“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的教師,其崗位考核強化工程項目設計、專利、產(chǎn)學合作和技術服務等。同等條件下,在職稱評定、崗位聘任、公派出國、申請教改項目等方面享有優(yōu)先權(quán)。
加強工程教學團隊建設。以具有豐富工程教育經(jīng)驗的教授、企業(yè)高級工程師、企業(yè)高管為帶頭人,組建校內(nèi)外專兼職教師共同參與的工程教學團隊。
(2)企業(yè)師資隊伍建設
以實習基地為依托,組建企業(yè)教師隊伍。引進企業(yè)優(yōu)秀高級工程技術人員,和具有5年以上實踐經(jīng)歷的高水平教師作為學校較為穩(wěn)定的兼職教師;聘請企業(yè)技術骨干擔任專題兼職教師,完善學校導師和企業(yè)兼職導師相結(jié)合的雙導師制;擔任“卓越工程師培養(yǎng)計劃”教學任務的企業(yè)教師,應為在企業(yè)一線工作5年以上,具有相關專業(yè)的豐富工程經(jīng)驗,且具有工程師及以上技術職稱的企業(yè)工程技術人員。
聘請“產(chǎn)業(yè)教授”。邀請工程經(jīng)驗豐富、理論水平高,具有高級職稱的專家擔任“產(chǎn)業(yè)教授”來校開展專題講座,參與指導學生,并指導課程體系改革和培養(yǎng)模式改革,推動所在企業(yè)與學校的聯(lián)合共建培養(yǎng)基地。
5.推進“校企合作工程”,構(gòu)建校企聯(lián)合培養(yǎng)平臺
(1)加強大學生實踐基地建設
學校實行開放辦學,優(yōu)化“政府主導,資源共享,協(xié)議約定,互利共贏”的運行機制,強化高校、科研機構(gòu)技術創(chuàng)新群與區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的區(qū)域產(chǎn)學研聯(lián)盟。自開展卓越人才培養(yǎng)計劃以來,學校積極探索與有關部門、科研院所、行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才模式。目前已與中國工程物理研究院、四川長虹電器股份有限公司、西安航空發(fā)動機公司、東方汽輪機廠、中軟國際ETC等160多家單位建立了合作關系,實現(xiàn)了聯(lián)合辦學縱深發(fā)展、人才互聘互用、實踐教學與科研平臺的共享。此外,學校每年開展校級大學生實踐教育基地遴選及建設工作,旨在資助一批具有一定規(guī)模、運行效果良好、共享機制健全的實踐基地。
篇6
關鍵詞:工程電磁場教學;科研項目;教學效果
作者簡介:朱希安(1962-),男,黑龍江訥河人,北京信息科技大學信息與通信工程學院,教授。(北京 100101)
基金項目:本文系北京信息科技大學2012年度教學改革立項項目(項目編號:2012JGYB17)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0062-02
工程電磁場和電磁場與電磁波課程分別是電子信息工程和通信工程專業(yè)的專業(yè)骨干課程。為了使學生能夠?qū)W好和掌握這門課程,該門課程的教師費勁了心機,想盡了辦法,總的看教學效果都不夠理想。究其原因,一方面是該類課程的學習的確困難,數(shù)學公式繁多,對學生的數(shù)學基礎要求高,同時電磁場與電磁波既看不見又摸不著,要求學生要有較好的空間想象力,加之教學方法主要以理論教學為主,沒有相應的科研課題與之對應,學生得不到感性認知,造成學習該門課程的目的不夠明確,學習的積極性和主動性欠缺,影響了后續(xù)的微波技術、電磁兼容等課程的學習,甚至影響了考研。為此急需將理論課程的學習與科研項目相結(jié)合,探索這類課程教學與實踐相結(jié)合的方法、具體實施的步驟、理論課與實踐課的學時比例等問題,為該類課程的教學改革積累經(jīng)驗,提供第一手資料。
一、本科教學與科研項目結(jié)合的優(yōu)點
1.有效提高學生學習的興趣和自覺性
工程電磁場和電磁場與電磁波課程的講授是諸多課程教學的難點之一。在教授該門課程的過程中,經(jīng)常有學生問老師學習該門課程究竟有什么用?對以后找工作有什么幫助?每當遇到這樣的問題,即使老師講了許多應用實例,學生仍很難得到感性認知。基于上述實際情況,北京信息科技大學專門設立了研究課題。課題以國家科技重大專項中的瞬變電磁場監(jiān)測二氧化碳專題研究作為基礎,從2010級及2011級電子信號工程專業(yè)及通信工程專業(yè)的本科生中優(yōu)選5~10名左右的學生參與該項目的具體研究,以求使他們能夠提高對電磁場與電磁波學習的興趣,增加該門課程的感性認識,深刻地理解和掌握本門課程學習的目的和意義,提高學習的自覺性。同時,為探索本課程教學方法和實踐教學的改革積累經(jīng)驗。
2.更好地鍛煉學生的實踐能力、創(chuàng)新能力
科研項目所研究的內(nèi)容都是本學科、本專業(yè)急需解決的問題,具有很強的綜合性,并在某種程度上需要創(chuàng)新。學生參與教師的科研項目,利用已學過的知識,在教師的指導下獨立地解決問題,可以培養(yǎng)、鍛煉獨立工作的能力。由于科研項目研究的都是本學科最前沿的問題,學生難免會遇到?jīng)]有學過的理論或遇到?jīng)]有涉及的實際問題,這會激發(fā)學生的自學熱情及挑戰(zhàn)困難的勇氣和創(chuàng)新精神??蒲许椖可婕暗膬?nèi)容廣泛,需要項目組成員間的緊密協(xié)作和良好的溝通,在此過程中可以培養(yǎng)學生的團結(jié)、協(xié)作精神,提高處理問題、解決問題的能力和溝通能力。
3.有利于培養(yǎng)學生的責任意識
科研項目通常是分割成許多相互聯(lián)系和相互滲透的子課題。學生承擔的部分內(nèi)容是項目的有機組成部分,如果學生由于自身的原因完不成指導教師所布置的畢業(yè)設計,某種程度上就會影響整個項目完成的進度。學生迫于這方面的考慮就會增強責任意識,起早貪黑,刻苦鉆研,克服困難,完成任務。
二、具體的實施過程和方法
1.學生的優(yōu)選
在教師的指導下,優(yōu)選出的本科學生與研究生多次見面、溝通,探討課題的研究內(nèi)容、研究難點和與電磁場與電磁波類課程的關系,使學生真正了解所學課程的用武之地,激發(fā)他們的學習主動性和自覺性。例如:研究生的研究課題中有:重疊回線裝置的水平層狀介質(zhì)的一維正演解釋方法研究、中心回線裝置的水平層狀介質(zhì)的一維正演解釋方法研究、瞬變電磁信號消噪方法研究、中心回線裝置的水平層狀介質(zhì)的一維縱向電導解釋方法研究等。通過上述過程,從研究生的研究課題中,減少研究內(nèi)容和研究難度,確定本科生畢業(yè)設計題目。例如:瞬變電磁信號小波閾值消噪方法研究、瞬變電磁信號不同小波分解層次消噪對比分析、瞬變電磁信號獨立成分分析消噪方法研究、瞬變電磁重疊回線裝置均勻半空間視電阻率的研究、瞬變電磁中心回線裝置均勻半空間視電阻率的研究、基于小波閾值的瞬變電磁信號去噪方法研究、不同小波基的瞬變電磁信號消噪對比分析等都是從研究生課題中縮減內(nèi)容和減少難度確定的。
2.指導過程的有效性
學生選定后,對教師而言即開始了教學與研究項目結(jié)合、提升教學效果的實踐工作。教師從授課計劃到教學方法的改進,乃至教學管理部門——教務處的管理模式都應該有相應的調(diào)整。整個過程的每個環(huán)節(jié)均直接影響該項目的實施質(zhì)量。教師應做到嚴格要求、整體把握、指導具體、科學有效。
在學生參加課題研究和上課的同時,教師應指導研究生與本科學生做好確定方案,在研究生的指導下查找相關的文獻,擬補參與課題研究所需知識的不足,以便學生盡早進入工作狀態(tài)。文獻檢索與應用是科學研究的必備能力之一。合理利用文獻資料是了解前人成果、避免低水平重復的必要手段。然而,考慮到學生的能力和精力有限,加之大三時學習任務也較繁重,進行大規(guī)模的資料檢索工作不太現(xiàn)實,筆者的做法是指定部分關鍵性的專著和論文,要求學生查找和閱讀,以便他們迅速進入狀態(tài),少走彎路。
3.與考研方向相結(jié)合,促進考研率的提高
出于就業(yè)形勢的壓力和繼續(xù)深造的要求,很大一部分學生要參加考研。由于考研復習外語和數(shù)學與參加課題研究的時間有一定的沖突,處理不好會影響學生對參加課題時間和精力的投入。如果能將課題研究與學生的本科畢業(yè)設計和考研后的研究方向相結(jié)合則可最大限度地調(diào)動學生參與課題研究的積極性。而且,如果他們現(xiàn)在所學習和研究的內(nèi)容就是他們碩士階段的研究方向,這對于考研的專業(yè)課考試和復試階段的口試都有極大的幫助,因此學生會投入極大的熱情和盡最大的努力學好電磁場與電磁波這類課程,高質(zhì)量地完成畢業(yè)設計。例如,筆者2013年度所帶的兩個學生所作的畢業(yè)設計題目是《瞬變電磁信號獨立成分分析消噪方法研究》和《瞬變電磁重疊回線裝置均勻半空間視電阻率的研究》。由于這兩個學生所做的畢業(yè)設計的內(nèi)容既與本人的科研項目結(jié)合,也是他們考研后導師的研究方向,在畢業(yè)設計過程中兩個學生非常地努力,克服了種種困難,出色地完成了畢業(yè)設計,畢業(yè)設計答辯獲得了優(yōu)秀成績。同時,考研的專業(yè)課成績和復試的成績在考生中名列前茅,分別順利地被北京郵電大學和中科院錄取為碩士研究生,所撰寫的科研論文經(jīng)筆者修改后也發(fā)表在核心期刊上。通過畢業(yè)設計與考研研究方向結(jié)合,取得了較好的效果。
4.建立有效的溝通聯(lián)系制度
參加教師的科研項目研究是鍛煉學生各方面能力的一次極好的機會。然而,由于本科生初次接觸這類實踐性較強的教學過程,難免有些不適應,建立有效的溝通和聯(lián)系制度顯得十分必要。在上課的同時,又要參加科研實踐,對學生的要求較高。筆者的做法是建立研究生與學生討論的例會制度,堅持每周兩次研究生與本科學生會面,其中一次為指導教師答疑解惑時間,另一次為詳細討論、總結(jié)交流會。每位同學都要在會上對前一階段的電磁場與電磁波課程學習中所遇到的問題進行總結(jié),并把課程中所學習的內(nèi)容與研究課題的內(nèi)容關聯(lián),找出課程中哪些是基礎知識、哪些是研究課題中遇到的問題以及解決課題某些難題的需要自學和補充的知識,提出來讓大家討論。在討論時,指導教師傾聽、引導和總結(jié),鼓勵學生間的自主交流。這樣既可實時掌握課程的教學效果和學生課題研究的參與程度及進展情況,也可以使學生間了解彼此的體會,相互促進,形成良好的學習、科研氛圍。筆者近幾年的實踐表明,例會制度是行之有效的,取得了一定的效果。
5.強調(diào)規(guī)范化管理和檢查制度
對研究生指導本科生參加研究項目、促進電磁場與電磁波課程學習的過程要規(guī)范組織管理和操作程序,明確責任,理順關系,制定完善的規(guī)章制度,使管理科學化、規(guī)范化。在這個過程中,指導教師要督促和指導學生按照規(guī)范化的程序保質(zhì)、保量按時地完成各階段的任務。具體地講,每個參加課題研究的學生要寫一個實踐報告,總結(jié)參加課題的收獲和電磁場與電磁波課程學習的體會與方法,供本屆和下一屆學生參考以及教師授課時講解。
三、收獲與體會
本次研究以提高工程電磁場導論和電磁場與電磁波的教學效果為出發(fā)點,以國家科技重大專項中的瞬變電磁場監(jiān)測二氧化碳專題研究作為依托,探索和研究本類課程教學的理論與實踐方法,以求通過學生參加項目的實施和研究過程,提高對本門類課程學習的積極性和認清學習與掌握該類課程的重要性以及與后續(xù)課程學習(例如,天線和微波課程的學習)、考研、畢業(yè)后從事相關領域工作的相關性。通過優(yōu)選的5~10名2010級及2011級學生參加瞬變電磁場監(jiān)測二氧化碳專題研究項目,跟蹤和評價學生參加實際的研究項目對本類課程學習和教學效果提高的促進作用,使學生能夠?qū)W以致用,為改進電磁場與電磁波課程的教學積累經(jīng)驗,奠定基礎。通過本次實踐研究得到了以下幾點認識:
理論教學與科研項目相結(jié)合是科研成果轉(zhuǎn)化為教學成果的途徑,是科研與教學相互作用、促進教學水平提高和學生獲取課程內(nèi)容感性知識的有效手段,有助于提高該類課程學生學習的興趣和自覺性,提高教學效果。
在本項目的實踐過程中可以培養(yǎng)學生的團結(jié)、協(xié)作精神、責任意識,挑戰(zhàn)困難的勇氣和創(chuàng)新精神,獨立地解決問題的能力和溝通能力等。同時,在項目的實施過程中,結(jié)合學生的實際情況,提前開設畢業(yè)設計題目,摸索行之有效的畢業(yè)設計科學和規(guī)范的管理方法、正確指導、有效溝通方法,促進畢業(yè)設計的質(zhì)量提升。此外,在項目的研究過程中,有意識地培養(yǎng)學生對本校的眷戀度,提高考研第一志愿報考本校本專業(yè)的比例,提高本專業(yè)的考研率。
通過本項目的實施探索課程教學改革的有效途徑和方法,形成一套行之有效的管理辦法,為該類課程的教學提供示范。
探索學科建設成果轉(zhuǎn)化為本科人才培養(yǎng)優(yōu)勢的機制與途徑,在此成果的基礎上凝練新的學科方向,促進學科建設。
參考文獻:
[1]朱希安. 本科畢業(yè)設計:嘗試與科研項目結(jié)合[J].北京教育(高教版),2007,(10):41-42.
[2]朱希安.淺析教學改革的制約因素和基本出發(fā)點[J]. 遼寧大學學報(哲學社會科學版),2007,109(1):85-87.
[3]廖志凌,邵學軍,劉賢興等. 高校本科畢業(yè)設計中存在的問題及對策[J]. 江蘇大學學報(高教研究版),2004,(2):82-85.
[4]宮新保,馬偉敏,周希朗.通過畢業(yè)設計培養(yǎng)學生的科研能力[J]. 電氣電子教學學報,2002,(6):217-219.
[5]付瑞東,崔占全. 關于提高畢業(yè)設計質(zhì)量的幾點思考[J]. 教學研究,2003,(4):362-363.
篇7
關鍵詞:學科結(jié)構(gòu)優(yōu)化;專業(yè)布局;課程體系;計算機科學與技術
中圖分類號:G64文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2007)04-0005-05
隨著計算機和通信技術近十年來的蓬勃發(fā)展,國家的進一步改革開放,中國開始進入信息化社會。黨的十六大提出“加快信息化進程,用信息化帶動工業(yè)化”,全面建設小康社會,已經(jīng)成為我們的基本國策和全國人民共同奮斗的宏偉目標。
1 科技的發(fā)展賦予計算機學科新的內(nèi)涵
1994年,教育部將眾多的計算機類本科專業(yè)名稱統(tǒng)一規(guī)范為計算機科學與技術(簡稱計算機學科)。這十年來,隨著網(wǎng)絡和WWW技術的發(fā)展,計算機學科的內(nèi)涵和外延得到了極大的豐富;計算機專業(yè)的教育內(nèi)容已不再局限于傳統(tǒng)的計算機組織與體系結(jié)構(gòu)、計算機理論與軟件、計算機應用技術,而計算機網(wǎng)絡及其應用技術、多媒體及其應用技術、網(wǎng)絡與信息安全等教育內(nèi)容得以強化。以至美國ACM、IEEE-CS和AIS聯(lián)合制定CC2004的專家們認為,目前已經(jīng)無法繼續(xù)用計算機學科來稱謂它,而改稱其為計算學科。我們稱之為“計算”的概念在過去的十年里發(fā)生了巨大的變化,已經(jīng)拓展到難以用一個學科來定義的境地,這種變化對教學計劃的設計和教育方法會有深刻的影響。21世紀的計算將蘊含有多個富有生命力的學科,它們分別有著自己的完整性和教學特色。
計算機科學(CS,Computer Science)已經(jīng)難以完全覆蓋學科新的發(fā)展,擴展后的學科稱為計算學科(Computing Discipline)。在CC2004的草案[1]里面,計算學科應包括計算機科學(Computer Science)、計算機工程(Computer Engineering)、軟件工程(Software Engineering)、信息系統(tǒng)(Information System)、信息技術(Information Technology)五大分支。計算學科的教學知識體系也在發(fā)生著迅速的變化。在計算機學科發(fā)展的早期,數(shù)學、電子學、高級語言和程序設計是支撐學科發(fā)展的主要專業(yè)基礎知識。而到了20世紀60、70年代,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計算機原理、基本邏輯、編譯技術、操作系統(tǒng)、高級語言與程序設計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理等成為學科的主要專業(yè)基礎知識。從20世紀80年代開始,隨著學科的深入發(fā)展,并行技術、分布計算、網(wǎng)絡技術、軟件工程等開始成為人們關注的內(nèi)容。目前,程序設計仍然是學科最基本的工具。未來在基礎和開發(fā)技巧之間,加強基礎是首要的。除了學科知識的變化外,近幾年來,計算機學科方法論的內(nèi)容也逐漸豐富并被人們重視。因此,計算機學科方法論的內(nèi)容也需要在教學中給予充分的體現(xiàn)。計算機學科的教學需要以知識為載體,在講授知識的同時,向?qū)W生傳授學科方法論的內(nèi)容,對學生進行面向未來的教育。
信息產(chǎn)業(yè)的主導技術是計算機、通信與微電子。計算機、通信與微電子技術的相互滲透、密切結(jié)合和高速發(fā)展帶動了相關學科的發(fā)展,構(gòu)成了信息學科群。信息技術群內(nèi)部交叉,對相關學科發(fā)展的帶動作用突出。從事計算機學科教育的教育管理者與教師必須要不斷研究信息技術發(fā)展對計算機教育的影響,研究學科發(fā)展的內(nèi)涵、特點、共性與規(guī)律。
2計算機學科結(jié)構(gòu)性調(diào)整的現(xiàn)實必要性
計算機學科不僅是信息化的核心技術,而且是目前全國規(guī)模最大的專業(yè)。截止到2004年初[2],我國普通高??倲?shù)為1683所,本科學校679 所,其中505所開設有“計算機科學與技術”專業(yè),在全國各專業(yè)中,專業(yè)點數(shù)量第一;2003年在校人數(shù)27萬,占理工科在校生總數(shù)的14.6%,也是最多的。這505個計算機專業(yè)中的368個是1994年后開辦的。這一方面反映了高等教育對國家信息化建設浪潮的積極響應,另一方面也說明專業(yè)建設的數(shù)量大、任務重。
同時,計算機相關專業(yè)也在蓬勃發(fā)展。按照教育部的劃分,“計算機類專業(yè)”包括計算機科學與技術、軟件工程、網(wǎng)絡工程。“信息技術相關專業(yè)”包括:地理信息系統(tǒng)、電氣信息工程、電子信息工程、電子信息科學與技術、光信息科學與技術、生物信息學、通信工程、微電子學、信息安全、信息對抗技術、信息工程、信息與計算科學、自動化。這些專業(yè)加起來,2003年共有在校生63萬人。信息技術和計算機專業(yè)的學生數(shù)量占全國所有理工科學生總量的三分之一。
近年計算機專業(yè)在規(guī)模上蓬勃發(fā)展,為社會輸送了大批專業(yè)人才;但同時也存在著專業(yè)特色不明顯以及教育質(zhì)量需要提高的問題。隨著計算機技術的進步與普及,會使用計算機已經(jīng)不再是計算機專業(yè)學生獨有的優(yōu)勢。特別是新建地方性本科院校,計算機專業(yè)的一些畢業(yè)生專業(yè)特色不明顯,難以適應社會需要,競爭優(yōu)勢不強,近幾年就業(yè)率逐年下降。
如果說計算機專業(yè)應該是培養(yǎng)信息化所需人才最主要的專業(yè)的話,它目前的狀態(tài)是否能夠適應這項重要的任務?如果不能適應,應該如何調(diào)整?目前,需要調(diào)整培養(yǎng)規(guī)格和要求,使計算機專業(yè)學生的知識結(jié)構(gòu)能有相對優(yōu)勢。調(diào)查發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)設計能力和創(chuàng)新能力強的高水平計算機人才的不足,是制約我國計算機學科與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵。為此,需要樹立與之相適應的教育教學觀念,按照基本學科能力培養(yǎng)的要求建立課程體系,將學科方法學的內(nèi)容貫穿于教學實踐中,通過設置配套的實踐教學體系來培養(yǎng)學生理論結(jié)合實際的能力,并結(jié)合實踐教學,學習和掌握一些新系統(tǒng)、新技術。
3調(diào)整中要注意的基本問題
3.1 如何確定計算機本科學生的培養(yǎng)目標、知識體系?
相對單一的教學計劃,已經(jīng)造成了人才培養(yǎng)和人才需求的一種結(jié)構(gòu)性失衡。如果繼續(xù)維持“計算機科學與技術”原有的含義,相對于社會需求,它已經(jīng)不能容納現(xiàn)在這個辦學規(guī)模了。另外,計算機技術的內(nèi)涵和外延都在迅速地擴大,各個分支已經(jīng)形成豐富和完整的知識體系,已經(jīng)不可能將如此豐富的內(nèi)容安排在一個單一的本科教學課程體系之中,而且單一的培養(yǎng)模式也不能滿足社會對多種規(guī)格人才的需求,只有通過不同的培養(yǎng)計劃才能滿足這種不同的需要。
建立切實可行、符合本校特色的教學計劃、培養(yǎng)方案和課程體系是計算機學科教學與學科建設的基礎。教學內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)體系要瞄準人才培養(yǎng)目標,通過現(xiàn)代教育技術手段濃縮課時,科學合理地整合課程,構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu),其核心是各門課程間的優(yōu)化組合。特別要借鑒美、英等國大學計算機專業(yè)的課程教學內(nèi)容與社會需求緊密結(jié)合的做法。
計算機裸機和一般用戶有著較遠的“距離”,為了給用戶提供方便的使用手段,計算機專業(yè)的各類人員在基本計算機硬件系統(tǒng)上逐層構(gòu)建系統(tǒng),形成一系列的虛擬機,讓計算機系統(tǒng)完成更多的任務,留給用戶更多的方便,使用戶界面逐漸接近人的習慣,形成自然人機界面。這不僅表明有更多的東西需要模型化,問題的復雜度也會越來越高;而且更告訴我們要根據(jù)學生未來的工作定位在那一層虛擬機上,參照學科的三個形態(tài),并根據(jù)所在學科點的特色,確定在教學中強調(diào)哪些內(nèi)容,實現(xiàn)對學生的分類培養(yǎng),而不是按照統(tǒng)一的模式去培養(yǎng)學生。
從國家的根本利益來考慮,必然要有一支計算機基礎理論與核心技術的創(chuàng)新研究隊伍,需要高等學校計算機專業(yè)培養(yǎng)相應的研究型人才[3]。而國內(nèi)的大部分IT企業(yè)都把滿足國家信息化的需求作為本企業(yè)產(chǎn)品的主要發(fā)展方向,這些用人單位需要高等學校計算機專業(yè)培養(yǎng)的是工程型人才。國家信息化進程已經(jīng)涉及到各行各業(yè),企事業(yè)單位和國家信息系統(tǒng)的建設與運行是目前和今后采購、應用計算機產(chǎn)品的主流需求。這些用人單位需要高等學校培養(yǎng)大批信息化的應用型人才[4]。目前高等學校計算機專業(yè)在本科階段對研究型和工程型人才的培養(yǎng)已有一定的基礎,而對于從事信息化的應用型工作人才的專門培養(yǎng)則幾乎是空白。新建地方性本科院校的培養(yǎng)定位應該瞄準工程型人才和信息化人才,特別是后者[5]。
教育部計算機科學與技術專業(yè)教學指導分委員會提出以“培養(yǎng)規(guī)格分類”為核心思想的計算機專業(yè)發(fā)展的建議[2],該思想包含如下要點:在“計算機科學與技術”專業(yè)名稱下,鼓勵不同的學校根據(jù)社會的需求和自身的實際情況,為學生提供不同類型(但都要達到本科水平)的教學計劃和培養(yǎng)方案??梢钥紤]三種不同的類型:研究型(或者說科學型)、工程型(包括計算機工程和軟件工程)、應用型(或者稱信息技術型)。一個學校在其中一種類型上通過評估合格,就被認為“計算機科學與技術”專業(yè)合格。從長遠看,現(xiàn)行“計算機科學與技術”可能會被細分為若干不同類型的專業(yè);而從近期看,應該鼓勵不同的學校根據(jù)自己的情況貫徹不同類型的培養(yǎng)規(guī)格。也就是說,進行調(diào)整是得到了國家政策支持的。這樣才能保證讓學生真正學到東西。
3.2 如何加強教學活動中學生的實踐環(huán)節(jié),切實提高在校學生的實際動手能力?
計算學科具有理科和工科特征,抽象邏輯性和構(gòu)造性并存,決定了本學科的教育、科學研究、項目開發(fā)都具有理論與實踐緊密結(jié)合的特征,這使得與理論密切結(jié)合的實踐教學具有特殊的意義。也就是說,該學科具有理工結(jié)合的基本特征,科學與技術相輔相成、互為作用、高度融合[6]。
目前計算機專業(yè)的基礎理論課程比重并不小,但由于學生不了解其作用,許多教師沒有將理論與實際結(jié)合的方法與手段傳授給學生,致使相當多的在校學生不重視基礎理論課程的學習。為了適應信息技術的飛速發(fā)展,更有效地培養(yǎng)大批符合社會需求的計算機人才,全方位地加強高校計算機師資隊伍建設刻不容緩。
3.3 如何使計算機本科教育與國際接軌,與就業(yè)接軌?
計算機教育歷程是計算機教育內(nèi)容不斷完善和更新的過程。在一個階段出現(xiàn)的新技術,其經(jīng)歷發(fā)展和完善之后,成為計算機教育的核心內(nèi)容;同時又會出現(xiàn)更新的技術。因此,計算機教育內(nèi)容必須與時俱進。在當今信息時代,必須在堅持自主教育創(chuàng)新的同時,注重與國際計算機教育接軌。從國外引進和學習先進的計算機技術,吸收國際先進的計算機教育理念、模式、體系[7]。
計算機學科的研究前沿在歐美,新知識都是以英語作為主要的專業(yè)技術載體。在實踐中,可以推進雙語教學課程建設,培養(yǎng)具有國際競爭力的人才。2001年高教司頒布的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見》中指出,高校必須積極推動使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課的教學,特別是在信息技術、生物技術、新材料技術等專業(yè),在金融、法律等專業(yè),以及國家發(fā)展急需的專業(yè)領域開展雙語教學。2003年,國家教育部要求各高校在三年內(nèi)開設5%~10%的雙語課程。
美國計算機學會(ACM)和美國電氣電子工程師協(xié)會計算機學會(IEEE-CS)等聯(lián)合提出的CC2004提供了計算學科5個方向的本科知識體系指導性建議。CC2004認為,針對每個方向都有對應的職業(yè):計算機工程師應該能夠設計和實現(xiàn)包括軟件和硬件設備綜合的系統(tǒng);計算機科學家面臨的是理論問題和軟件研究;軟件工程師應該能正確的設計和實現(xiàn)大規(guī)模的軟件系統(tǒng);信息系統(tǒng)專家應該能分析信息需求和行業(yè)過程,能夠明確說明和設計滿足各機構(gòu)需要的信息系統(tǒng);信息技術專家負責規(guī)劃、實現(xiàn)、配置和維護一個機構(gòu)的計算基礎設施系統(tǒng)。
3.4 大學如何進行學科交叉,優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu),調(diào)整專業(yè)布局,提高自身學術創(chuàng)新水平與競爭力?
計算機網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展與廣泛應用對信息技術、信息產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生重要的作用,同時也會在與其它學科的交叉、滲透與合作中出現(xiàn)新的學科內(nèi)涵與活力。具有綜合學科優(yōu)勢的大學在新的信息社會多研究領域中必然具有優(yōu)勢,這也要求大學面對信息社會的需求調(diào)整自己的學科結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)模式與研究、產(chǎn)業(yè)化關系問題。
例如,浙江大學計算機學院本科生教育除了具有計算機科學與技術這個一級學科專業(yè)以外,還有數(shù)字媒體技術專業(yè)和工業(yè)設計專業(yè)兩個本科專業(yè)。這兩個專業(yè)是非常具有特色的,這得益于浙江大學在計算機輔助設計和計算機圖形學領域的深厚底蘊,擁有CAD/CG國家重點實驗室。
篇8
【關鍵詞】無人機;海拔高度;溫度;AD592CN;誤差
Abstract:This paper introduced the principle of altitude measurement in UAV and the relationship of the altitude with air pressure and temperature.Also,it introduced the computing formula for air pressure separately in standard sea-level and with the temperature compensation.This paper analyzed atmospheric static pressure which during 2000 meters relative to ground in this UAV under three circumstances as follows:1.a standard sea-level and standard air temperature;2.the local altitude and the local minimum temperature;3.the local altitude and the local maximum temperature.In addition,it analyzed impact of temperature measurement error on altitude,and proved temperature sensor AD592CN in accordance with the design requirements.
Key words:UAV;Altitude;Temperature;AD592CN;Error
1.引言
無人機是一種由動力驅(qū)動、機上無人駕駛、可重復使用的航空器的簡稱[1]。與有人機相比,無人機具有體積小、成本低、使用方便、對環(huán)境要求低等優(yōu)點。無人機獨特的優(yōu)越性使其應用領域迅速擴大,已拓展至軍事、民用和科研三大領域。
飛行高度的準確測量對小型無人機是十分重要的,它通過高度傳感器感受大氣靜壓。隨著高度的不同,氣壓和溫度也不相同,降低基準面和溫度帶來的誤差影響,從而得到準確的高度信息可以使飛行控制系統(tǒng)更好地對小型無人機進行控制。
2.小型無人機高度測量原理
小型無人機高度測量的原理是利用高度升高氣壓減小的規(guī)律,通過感受氣壓的變化表示飛行高度的變化。高度變化,大氣的溫度和氣壓也隨著變化。由于不同基準面及不同季節(jié)的氣壓和溫度都不相同,所以不同基準面計算出小型無人機的飛行高度處的大氣靜壓也不相同,為飛行控制系統(tǒng)提供的高度值也不相同。
2.1 氣壓與高度的關系
氣壓隨高度增大而減小,如圖1所示。在海平面,高度每升高100m,氣壓約減小7mBar。由于空氣的可壓縮性,氣壓與海拔高度間呈非線性關系。
圖1 海拔高度與大氣壓強的關系
2.2 氣溫與高度的關系
25km以下的空氣被分為兩個區(qū)域,11km以下的對流層和11km至25km的平流層。在對流層,氣溫與高度呈線性關系,高度每增加1km,氣溫平均下降6.5℃,即溫度梯度為-6.5℃/km。而平流層的氣溫為常數(shù)-56.6℃。
3.計算原理
3.1 標準大氣模型
國際民航組織采用的“1964,ICAO標準大氣”,在海拔32km以下,與“1976,US標準大氣”相同。海平面標準大氣參數(shù)如表1所示。[2]
表1 海平面標準大氣參數(shù)
參數(shù)名稱 表示符號 值 單位
標準空氣溫度 T0 288.15 K
標準空氣密度 ρ0 1.225 Kg.m3
標準空氣強度 P0 101325 Pa
標準音速 α0 340.294 m.s-1
空氣專用氣體常數(shù) R0 287.05287 M2.K-1.S-2
重力加速度 g0 9.80665 m.s-2
3.2 不帶溫度補償?shù)臍鈮焊叨扔嬎愎?/p>
當飛行高度不超過11km時,氣溫按線性規(guī)律隨高度遞減,重力加速度隨高度的變化可忽略不計,按標準海平面標準空氣溫度,并通過測量無人機飛行高度處的靜壓PH,即可計算出高度H[2]:
(1)
式中,H是相對標準海平面的氣壓高度,PH是H高度的大氣靜壓,P0是標準海平面的大氣靜壓,T0為標準海平面的氣溫,為溫度遞減率,R為氣體常數(shù),其中=-=0.0065K/m,gn=g0,T0、P0、R和g0值見表1所示。
由公式(1)可得出以標準海平面為基準不帶溫度補償?shù)娘w行高度處大氣靜壓的計算公式:
(2)
3.3 帶溫度補償?shù)臍鈮焊叨扔嬎愎?/p>
公式(1)是以標準海平面和標準空氣溫度為基準計算氣壓高度的,它不能保證在特殊氣候條件時的精度,我們可以借助已知海拔高度的參照點進行校準。以無人機起飛點的當?shù)睾0胃叨燃皩拇髿忪o壓和溫度為基準,通過高度傳感器感受飛行高度處的大氣靜壓,計算無人機的飛行高度,即通過溫度補償計算氣壓高度,公式如下[3]:
(3)
PH為高度H下的氣壓;Pb為地面高度Hb下的氣壓;Tb為地面高度Hb下的溫度;為溫度梯度,在11km以下,=-6.5×10-3K.m-1;g0為重力加速度;R為空氣專用氣體常數(shù)。
由公式(3)得到帶溫度補償?shù)拇髿忪o壓計算公式:
(4)
4.分析
4.1 參考面溫度誤差
由于不同基準面及不同季節(jié)的氣壓和溫度不相同,所以不同基準面計算出小型無人機飛行高度處的靜壓不相同,為飛行控制系統(tǒng)提供的高度值也不相同,從而帶來誤差。分別以標準海平面標準空氣溫度為基準及以本地海拔高度為基準面本地最高最低溫度為補償,通過公式(2)和(4)計算出小型無人機飛行在相對地面2km高度以內(nèi)與對應大氣靜壓的關系,如圖2所示,并通過比較得出以標準海平面標準空氣溫度為基準產(chǎn)生的誤差。本地的海拔高度為1035m,本地最低地面氣溫以-40℃計算,最高溫度以50℃計算。
圖2 不同基準面下飛行高度與大氣靜壓關系
圖2中,PH0是以標準海平面標準空氣溫度為基準,PH1是以本地海拔高度和本地最低溫度為基準,PH2是以本地海拔高度和本地最高溫度為基準。
(1)以標準海平面為參考面,標準空氣溫度15.15℃為地面參考溫度,不同高度氣壓為P1,如表2所示。
表2 飛行高度與大氣靜壓關系
高度(m) 0 1035 2000 3000
大氣壓力P1(kPa) 101.325 89.494 79.495 70.109
大氣壓力P1(kPa) 103.936 89.494 77.536 66.543
P1.P2(kPa) 2.611 0 -1.959 -3.566
高度誤差(m2) -215 0 200 410
大氣壓力P3(kPa) 99.735 89.494 80.729 72.393
P3.P1(kPa) -1.59 0 1.234 2.284
高度誤差(m3) 130 0 -130 -250
(2)以本地海拔高度1035m為參考面
①以本地最低溫度-40℃作為地面的參考溫度,對應不同高度氣壓為P2,高度誤差為m2,如表2所示。
因此,在本地海拔最低溫度起飛時,如果此時按標準海平面標準空氣溫度計算會帶來誤差。當無人機飛行到相對海平面2km時,誤差為200m;飛行到相對海平面3km時,誤差為410m。
②以本地最高溫度50℃作為地面的參考溫度,對應不同高度氣壓為P3,高度誤差為m3,如表2所示。
因此,在本地海拔最高溫度起飛時,如果此時按標準海平面標準空氣溫度計算也會帶來誤差。當無人機飛行到相對海平面2km時,誤差為130m;當飛行到相對海平面3km時,誤差為250m。
綜上,基準面的選擇對無人機飛行高度測量產(chǎn)生較大誤差,為減小誤差,將無人機起飛點的海拔高度及對應的氣壓和氣溫作為基準計算。
4.2 飛行高度處溫度誤差
通過上面的分析,可以知道基準面對小型無人機高度測量有較大影響,所以需要通過測量無人機起飛時所處位置的海拔高度及對應的氣溫和氣壓進行溫度補償,這些參數(shù)可以通過GPS和溫度傳感器獲得。
式(3)可以變換成
H=H+Hb (5)
從式(5)得,飛行高度的誤差主要由兩部分組成:H和Hb。Hb是參考平面的海拔高度,本設計中它的誤差主要是由GPS測量高度的誤差引起,這個誤差在任何高度都是不變的。所以本文重要討論H帶來的誤差。
從式(3)看出:H的誤差主要由Tb、Pb和PH引起。本設計采用MPXA4115A集成壓力傳感器,其精度為1.5%,Pb和PH都由MPXA4115A測量,產(chǎn)生的誤差相同,相互抵消。所以H的誤差主要來源于Tb。本設計采用電流輸出型集成溫度傳感器AD592CN測量Tb,AD592CN在-25℃~+105℃范圍內(nèi)的精度為1℃。
下面討論地面參考溫度Tb變化±1℃時,H的誤差。假設無人機從本地起飛,本地海拔高度為1035m,對應的氣壓為89.494kPa。由于季節(jié)不同地面參考溫度不同,本文分別假設夏季本地地面溫度為25℃、冬季地面溫度為0℃,計算溫度誤差產(chǎn)生的高度誤差如表3所示。
表3 不同高度溫度誤差引起的高度誤差
夏季地面光亮度為25℃ 冬季地面光亮度為0℃
高度偏差 H誤差 高度偏差 H誤差
相對高度為450米 ±1.5米 0.34% ±1.6米 0.37%
相對高度為1050米 ±3.5米 0.34% ±3.8米 0.37%
相對高度為1350米 ±4.5米 0.34% ±4.9米 0.37%
相對高度為1950米 ±6.5米 0.34% ±7.1米 0.37%
分析得出,溫度傳感器AD592CN對地面參考溫度測量的精度滿足無人機飛行高度測量的要求。
5.總結(jié)
相對GPS測高而言,利用氣壓傳感器測量高度有精度高,響應時間快等特點,本文在設計中結(jié)合了兩者的優(yōu)點,采用的是以GPS校準參考點,帶有溫度補償?shù)臍鈮焊叨葴y量方法,減少以標準海平面標準空氣溫度為基準對無人機飛行高度測量造成的誤差。同時在無人機上安裝溫度傳感器AD592CN測量地面參考溫度,AD592CN的精度滿足無人機高度測量的要求,為飛行控制系統(tǒng)提供更準確的高度信息,使飛行控制系統(tǒng)更好地控制小型無人機。
參考文獻
[1]FAHLSTROM P G,GLEASON T J.無人機系統(tǒng)導論[M].吳漢平,譯.北京:電子工業(yè)出版社,2003:1-30.
[2]樊尚春,呂俊芳,張慶榮,閻蓓.航空測試系統(tǒng)[M].北京:北京航空航天大學出版社,2005,7.
篇9
關鍵詞:成人教育;高等數(shù)學;課程體系
成人教育是每個人接受繼續(xù)教育的一種有效方式。高等數(shù)學作為成人高等教育理工科各專業(yè)重要公共基礎課,在培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新能力方面有著極其重要作用,本文在調(diào)研成人高等數(shù)學教育存在問題的基礎上,結(jié)合成人教育高等數(shù)學的教學特點,以“通俗易懂,夠用為度,簡潔直觀,適用為主”為指導思想,確立了相應的教學原則,構(gòu)建了體現(xiàn)成人教育特點的高等數(shù)學課程模塊化的教學體系,經(jīng)過教學過程的實踐,收到了明顯的效果。
一、 成人教育高等數(shù)學課程教學現(xiàn)狀調(diào)研和分析
筆者采取調(diào)查研究與理論分析相結(jié)合的方法,結(jié)合會議交流和查閱文獻資料,總結(jié)了不同專業(yè)開設高等數(shù)學情況,調(diào)查了理工科相關專業(yè)的畢業(yè)生在工作崗位中運用數(shù)學知識的情況;實地走訪調(diào)查了部分兄弟院校相關專業(yè)開設高等數(shù)學情況,并依據(jù)高等教育發(fā)展趨勢和成人教學規(guī)律,按照人才培養(yǎng)規(guī)格,突出“厚基礎,強能力,重實踐”的素質(zhì)要求,立足現(xiàn)行的成人高等數(shù)學課程內(nèi)容編寫調(diào)查問卷,分別發(fā)給本校成教大三,大四同學以及畢業(yè)生。發(fā)放問卷300份,回收有效問卷260份,回收率達86.7%,對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析和處理,結(jié)果如下:
(一)大部分學生認同高等數(shù)學各部分內(nèi)容對學習專業(yè)課以及自身工作作用很大
在談到高等數(shù)學應用時,大部分同學體會到高等數(shù)學對學習和工作的影響,尤其是機電類專業(yè)學生感到工作中應用較為廣泛。調(diào)查發(fā)現(xiàn),80以上的學生認為收益較大,60的同學認為高等數(shù)學中的微積分、微分方程部分在專業(yè)課中有所應用??臻g解析幾何、級數(shù)是在生活中雖然較為常見,但相當部分學生并不知道怎樣來表述。低于40%的畢業(yè)生體會不到數(shù)學對工作的指導和影響。
(二)學生普遍希望降低對理論證明,增加結(jié)合實際應用方面的內(nèi)容
在對待高等數(shù)學教學內(nèi)容、教學方式上,調(diào)查發(fā)現(xiàn),有近90%的成教學生希望改變目前所學的高等數(shù)學內(nèi)容,增加一些數(shù)學應用方面的知識,從而達到使枯燥的數(shù)學理論變得生動形象有用起來。
(三)絕大部分學生更樂意接受遠程教育以及“函授+面授”的學習形式
在對待學習形式上,比較是否參加工作兩種情況,從調(diào)查結(jié)果看:絕大部分參加工作的學生更希望非脫產(chǎn)形式,這樣可以抽時間、擠時間利用分分秒秒進行學習,再加上部分的面授時間,完全可以解決學習時間以及學習困難問題。成教脫產(chǎn)的學生,他們愿意接受和普通本科生一樣的教育,特別是在政策性規(guī)定上享受與普通學生一樣的待遇??梢?,目前成人教育管理和教學模式有必要進一步探討。
(四) 部分高校成人教育高等數(shù)學教材紛繁多樣,使用混亂
目前,各種版本的教材、教輔材料充斥成人高校各個教學單位和函授站點,鑒于利益分配因素,相關單位極力承擔教材的購買和發(fā)放工作。68.3%的教學單位沒有使用正規(guī)的通編教材,13.28%的教學站點雖然使用了“十五”規(guī)劃教材,但不同學習類型、不同學歷層
的學生使用一種教材版本的現(xiàn)象屢見不鮮,14.5%的教學站點使用自編教材。上述情況導致教師上課缺乏針對性,更無從談起高等數(shù)學課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和教
學的科學化。
二、成人高等教育高等數(shù)學課程體系的指導思想和原則
(一)指導思想:“通俗易懂,夠用為度,簡潔直觀,實用為主”
根據(jù)理工科的人才培養(yǎng)規(guī)格以及高等數(shù)學課程體系的教學要求,課程體系應“厚基礎、強能力、重實踐”合理組織高等數(shù)學知識的內(nèi)在邏輯關系,講述內(nèi)容上通俗易懂,概念清晰,層次分明,分散難點,突出重點,推進認知;知識深度上以夠用為度,結(jié)合不同專業(yè)以及不同職業(yè)的需求,使理論與實踐應用有機結(jié)合起來;講述過程中引入直觀化教學,不求面面俱到,但求深入淺出,引經(jīng)據(jù)典簡明扼要,運用模具簡潔直觀,運用模型化達到圖文并茂;講述應用時實用為主,注重“實際、實用、實踐”,達到“會用、能用、管用”目的。
(二)五個教學原則
①目標化與素質(zhì)教育原則。高等數(shù)學課程體系的設置堅持培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)并重,學生既接受數(shù)學文化知識的熏陶,又學到解決實際問題的方法和手段,培養(yǎng)運用數(shù)學知識解決問題的能力,突出數(shù)學學科的思維品質(zhì)。②整體化與個性化原則。整體化指高等數(shù)學各方面教學內(nèi)容共同組成一個數(shù)學教學整體,不能隨意割裂他們之間的聯(lián)系。個性化是指從教學思想、教學思路、內(nèi)容結(jié)構(gòu)、題材式樣、語言敘述等各個方面盡可能體現(xiàn)不同專業(yè)類別特點,考慮成人學生以及不同專業(yè)類別個體差異。③典型性與具體性的原則。課程體系設置遵循由淺入深、由特殊到一般的思維方式,突出典型性、具體性特征,引入多類型例題,在關鍵性和難以理解的知識點上加強講述說明,以方便學生自學和理解。④理論聯(lián)系實際、突出實用的原則。突出強調(diào)數(shù)學概念與實際問題的聯(lián)系,注重用數(shù)學思想、概念、方法消化吸收工程概念和工程原理;按照“夠用為原則,實用為基礎”的要求,適度淡化深奧的數(shù)學理論,在內(nèi)容上注重知識點,少作推導論證,強化幾何直觀說明,應用模具化、模型化教學。⑤時代性和模型化原則。成人教育高等數(shù)學同樣需要反映時代的要求、保持課程自身體系的先進性,結(jié)合具體問題融入數(shù)學建模訓練,使高等數(shù)學教學呈現(xiàn)“問題情境-建立模型-解釋、應用和拓展”的基本模式,把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型,培養(yǎng)數(shù)學建模能力。
三、成人高等數(shù)學課程教學體系的模塊化構(gòu)建
(一)模塊化高等數(shù)學課程教學體系
我們根據(jù)不同專業(yè)教學計劃中高等數(shù)學各部分講述內(nèi)容、課程時數(shù)、教學大綱及講授學期,打破傳統(tǒng)課程體系的單一模式,從內(nèi)容上構(gòu)建了密切相關但深度不同的“三橫八縱”模塊教學體系。如圖:
“三橫模塊”指通用模塊、專用模塊和選修模塊,其中通用模塊涵蓋成人高教各專業(yè)都必須的基礎知識,其理論性相對較高,基礎寬,內(nèi)容以夠用為度;專用模塊供不同專業(yè)選用,其內(nèi)容根據(jù)專業(yè)需要來設置,突出針對性和實用性,選修模塊針對學有余力同學設置,主要包括數(shù)學模型等內(nèi)容。其中通用模塊包括預備知識模塊和基礎知識模塊,預備知識模塊是針對成人教育學生數(shù)學基礎參差不齊這樣一個基本事實而設置的,目的是使每個學生通過學習預備知識順利過渡到學習基礎模塊;基礎模塊面向全體學生,為必修模塊;專用模塊面向不同專業(yè)學生,可根據(jù)自身情況選修不同內(nèi)容;專用模塊采用靈活形式,以便在必要時融入到專業(yè)課中滿足不同專業(yè)需要,突出實用,便于自學。
“八縱模塊”指講述內(nèi)容的個性化,從成人高等教育理工類人才規(guī)格和培養(yǎng)目標上,在體現(xiàn)高等數(shù)學整體化的同時,根據(jù)不同專業(yè)、不同類別學生素質(zhì)要求體現(xiàn)個性化。
(二)各模塊主要內(nèi)容及教學學時
預備知識模塊:主要講授函數(shù)與函數(shù)性質(zhì)等內(nèi)容,是各專業(yè)的必修內(nèi)容。完成本模塊教學約需6課時。
公共基礎模塊:主要講授函數(shù)與極限、一元函數(shù)微分學、一元函數(shù)積分學等內(nèi)容,是各專業(yè)的必修內(nèi)容。完成本模塊教學約需74課時。
專用模塊一:主要講授空間向量與空間解析幾何、二元函數(shù)微積分、微分方程與級數(shù)、拉氏變換、傅立葉級數(shù)等內(nèi)容,是通信類、工程設計類、機械制造及自動化類各專業(yè)必選內(nèi)容。完成本模塊教學約需70課時。
專用模塊二:主要講授矩陣與線性方程組,是通信類、工程類、機械制造及自動化類各專業(yè)必選內(nèi)容,完成本模塊教學約需34課時。
專用模塊三:主要講授概率與統(tǒng)計等內(nèi)容,是現(xiàn)代通信及電子信息工程專業(yè)必選內(nèi)容。完成本模塊教學約需50課時。
專用模塊四:主要講授矩陣與線性方程組、概率與統(tǒng)計,是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)必選內(nèi)容。完成本模塊教學約需64課時。
數(shù)學選修模塊包括數(shù)學模型和數(shù)學應用模塊:主要講授常用的數(shù)學軟件,數(shù)學模型等內(nèi)容,完成必要的計算、分析或判斷等內(nèi)容,是各專業(yè)任選內(nèi)容。完成本模塊教學約需48課時。
(三)模塊化高等數(shù)學體系教學大綱
我們依據(jù)問卷調(diào)查的結(jié)果以及對往屆畢業(yè)生的回訪,結(jié)合多年來的教學經(jīng)驗和對其他院校的調(diào)研,制定了成教高等數(shù)學的教學大綱。在大綱中,基本要求為必須達到的,要求為進一步達到的,在后一部分增加了數(shù)學建模的內(nèi)容。通過一定范圍的教學實踐,驗證了我們制定的大綱切實可行,既保證了原來教學的基本要求,又使學生獲得了數(shù)學建模的基本訓練,取得了可喜的教學效果,達到了預期的目的。
四、成人教育高等數(shù)學課程體系實施中應把握的幾個問題
(一)要支持高等數(shù)學課程新體系的試驗
新體系試驗建立在教材、教學方式方法上,在試驗過程中不可避免地調(diào)整各模塊的構(gòu)成,作為成人教育教學管理部門應從全局上協(xié)調(diào)安排好試驗工作,在實施初期要注意保持主線條清晰明了,考慮專業(yè)設置教學計劃和課程內(nèi)容,希望新體系在教學學時范圍內(nèi)完全解決覆蓋面問題;如果實施中遇到非預期目標,要及時總結(jié)經(jīng)驗予以完善,傾聽各方面反饋信息,加以悉心研究,不斷進行更新;從實施結(jié)果上,不要過分吹毛求疵,基礎課的地位就是基礎,它不可能完成專業(yè)課中所需的全部應用問題,部分地可由專業(yè)課來補充完成,主要看總體框架及基本思想方面能否把握“淡化理論,強化基礎,重在應用”的要求,能否體現(xiàn)“通俗易懂,夠用為度,簡潔直觀,適用為主”的指導思想。
(二)高等數(shù)學課程模塊化教學體系的靈活性
高等數(shù)學課程模塊化體系適合成教學生的特點,為學生提供了多層次、多種類的選擇,為專業(yè)發(fā)展、職業(yè)需求提供了選擇空間,鑒于各模塊的彈性學時,根據(jù)實際教學進度情況,幫助成人教育學生選擇合適的模塊是非常必要的。實踐表明:高等數(shù)學課程采用模塊化課程體系適應成人高等教育的發(fā)展,對滿足各專業(yè)和各職業(yè)崗位高等數(shù)學知識的需求具有十分重要的作用,這是成人教育高等數(shù)學課程一種很好的教學模式,為高等數(shù)學課程教學改革增添了新鮮活力。
(三)高等數(shù)學課程新體系的教材建設
作為試驗課程,教材的選編、方法的采用起著十分重要的作用。作為一個過渡的橋梁,借鑒國外相應課程體系的設置,試用他們采用的方法、教材是很有價值的。這對于成人數(shù)學教育課程體系的構(gòu)建尤為重要。我們在組織新的教材時,依據(jù)結(jié)合成人教育學生的特點,內(nèi)容取材上按照“通俗易懂,夠用為度,簡潔直觀,實用為主”的指導思想,采用淡化純粹理論證明與運算技巧的教學內(nèi)容,增加應用數(shù)學知識和方法解決實際問題的內(nèi)容,將數(shù)學建模的知識穿插于各個教學章節(jié)之中,一開始就給學生灌輸數(shù)學建模的思想,增強數(shù)學的應用性。另外,在重要概念引入之前,簡明地闡述了其產(chǎn)生的背景及應用的總體思路,以評注的方式對概念、定理、公式的理解和應用給出了進一步的總結(jié),依循序漸進的原則選編了例題和課后習題;在每一章的結(jié)尾,給出了本章知識的網(wǎng)絡圖以及本章重點知識的學習指導和相應的自測題,這種教材的編寫格式適合成教學生的實際情況。
參考文獻:
[1]王莉華,孫曉眸.構(gòu)建模塊化的《高等數(shù)學》課程體系[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報,2006,(3) 59-63.
 
				 
				 
				