电子信息科学与技术专业论文:对电子信息科学与技术专业发展前景的探讨 摘 要:电子行业的飞速发展、信息技术的迅速应用,使以它们为代表的“知识经济”大潮席卷全球,成为当今世界经济增长的主要推动力量。 关键词:发展;前景探讨;电子技术 如今我们身处的这个信息时代,当然不能缺少信息科学与技术这方面的人才,而电子信息科学与技术的专业前景是不错的。展望未来,电子产业(包括方兴未艾的光电子专业)还将继续站在世界技术发展的最前沿,一如既往的带动全球经济的发展。 一、本专业的主要研究方向和未来发展 电子信息科学与技术专业,主要从事以下领域的研究:通信与广播电视、厘米波与毫米波技术、传感与自控、雷达技术、电磁场与微波技术、数字信号处理技术、超导电子学、超大规模集成电路及集成电路系统的研究、微电子技术、电子离子光学与计算机辅助设计、信息显示、光电子技术和真空微电子学、传感技术与应用系统等方向。 专业基础课程为高等数学、线性代数、计算机编程语言、英语、电路分析、模拟电路、数字电路等。 专业主干课程为电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、计算机语言与程序设计、数据结构、微机原理与应用、单片机原理与应用、信号与系统、数字信号处理、电磁场理论、数字图像处理、信息论基础等。 我国信息产业部部长吴基传曾经在“信息技术与微电子产业发展研讨会”上表示,未来10年是我国发展微电子产业的关键时期,国家将微电子产业作为重中之重,优先扶植发展。而大力发展以电子信息技术为先导的高科技产业及用高新技术改造传统产业无疑是国家加速结构重组进程的重要手段。现在电子信息产业对GDP的贡献也逐步提高,邮电业产值占GDP的比重,就由1994年的1.10%上升到1998年的3.03%。电子信息产业已经逐渐成为我国最大的产业,成为推动国民经济成长的主要动力。 麻省理工学院是世界上最早开设电子信息学专业的学校,并且一直与世界最新科技发展保持同步,取得了许多科技成果,培养出了许多著名人士,例如我国搜狐的总裁张朝阳就是从麻省理工学院毕业的。我国最早开设本专业的是清华大学,并且也取得了一系列的成果。我国电子信息科学与技术专业1999年招生34342人,占招生人数的2.24%,并且每年的招生人数还在不断增加。 二、本专业在国防及国民经济中的应用 毋庸置疑的是,信息技术无论是在国防还是国民经济中都起着相当大的作用。据我比较了解的通讯行业和信息产业来说,人们常用一日千里来形容。 在通讯行业中,十几年前手机还是人们炫耀的资本,计算机还是不为人们所熟识的陌生物,但是今天,手机和计算机已越来越多地走入寻常百姓的家庭,渐渐地成为人们生活的必需品。这期间,微电子技术、数字信号处理技术、模拟电路、以及集成电路系统等都得到了很大的发展。十年信息技术的飞速发展,不光令人们诧异,更让人们看到未来的希望,下一个十年会是什么样,没有任何人可以精确地做出预测,因为发展的速度大大超出人们的想象。 而信息产业可谓是国家鼎力支持的一个产业,几年前部委改革时就单独成立了一个信息产业部,而且信息产业部的地位一步一步地在提高,这当然不是国家行政干预的结果,而是政府积极适应市场的一种行为。国家已经预见到信息产业的高速发展,而且预见到信息产业在未来经济地位中重要作用,所以国家积极调整政策,以顺应这种发展的趋势。国家对信息产业的大力扶持可以说就是对电子信息科学与技术毕业生的最大鼓励与帮助,一个很简单的道理,市场做大了,信息产业对人才的需求自然也就增多了。虽然从根本上来说是市场自发运作的结果,但国家宏观政策的引导也是功不可没。对于高速发展的信息产业来说,人才可说是必不可少的润滑剂;同样的,迅速扩大的信息产业市场也为越来越多的毕业生提供了广阔的就业市场。 毕业后从事任何与电子信息通信领域相关的工作,就业前景广阔,社会需求量大,可以成为: 通信系统设计工程师――各种有线及无线通信系统的研究、设计、开发、管理与维护工作。 电路设计工程师――各种电子电路、设备及系统的研究、设计、开发、管理与维护工作。 计算机开发人员――计算机应用领域的软硬件开发。 信息技术已是经济发展的牵动力量,而在关系到一国生死存亡的军事领域,电子工业更是扮演着举足轻重的角色。现代战争越来越向高技术、信息化的方向发展,电子战已经成为杀伤敌人的一种强大手段。任何国家都不想在全球的信息战中处于被动挨打的地位,包括我国在内的世界上比较有“实力”的国家,对于信息技术的投入都非常大,即便是非常“烧钱”的电子信息科学与技术专业,国家也不惜重金投入,以期在新时代经济及战略争夺中居于主动地位。下面我就谈谈本专业在当代军事高技术中的应用。 当代军事高技术主要可分为六大类:信息技术、新材料技术、航天技术、生物技术、新能源技术和海洋技术。电子信息科学与技术主要在信息技术中发挥着巨大的作用。例如军用微电子技术,其核心是集成电路技术,是使电子元器件及由它组成的电子设备微型化的技术。随着微电子技术发展水平的不断提高,做出的集成电路芯片也越来越小,集成度和性能越来越高,这使军用电子设备水平不断提高,更加小巧,灵活和精确。除此之外,由于在各种现代武器系统中,雷达仍是信息获取和精确制导领域中最重要的装备。特别是在广大的作战地域内,及时、准确、全面地获取各种目标信息,雷达的作用是不可取代的。破坏了雷达工作,也就破坏了整个武器系统的重要信息来源,很可能使其成为“聋子”、“瞎子”,这对于取得军事的优势,无疑是非常重要的。海湾战争中,以美国为首的多国部队凭借高科技的优势,从战争开始前数周到战争结束,对伊军整个地区进行了连续不断的电子侦察和强大的电子干扰,不仅使伊军所有的雷达都无法正常工作,通信中断,指挥失灵,甚至成为各种反辐射武器直接攻击的靶源,损失惨重。这场战争仅持续两个月,双方的人员损失分别为百余人比数十万人,开创了世界军事史上的奇迹,也充分展示了现代高科技战争的威力。 想要学好本专业,关键还是在于自己。虽然早就有人说电子信息科学与技术专业不好学,课程又多又累。但是无论是什么专业,当你投入所有的心思与精力去学时,你就一定能学好。职I学校的学习环境与高中的学习环境并不一样,面对各种诱惑,必须具有自制力与自觉性,才能在职业学校中学到你真正想要的。 电子信息科学与技术专业论文:电子信息科学与技术专业校企合作办学教学改革的探索 摘 要:该文介绍电子信息科学与技术专业校企合作办学将从三个方面进行教学改革,课程体系改革、教学内容改革和教学方法改革,以提升人才培养的创新精神与实践创造能力。 关键词:教学改革 实践 创新 课程体系 该校电子信息科学与技术专业是校企合作办学的专业,传统的教学模式已不能满足人才培养模式的需求。因此我们在课程体系改革、教学内容改革和教学方法改革等诸多方面尝试课程教学改革和实践模式的创新。 1 课程体系改革与创新模式 电子信息科学与技术从专业特点和专业培养目标上,建立了一系列互相联系又相对独立的课程,即基础理论课程、实践技能课程及创新实验课程。 1.1 建立新的学科课程体系,完善人才培养方案 根据电子信息科学与技术专业的人才培养目标设置了学科基础课程模块和专业课程模块两个课程体系。学科基础课程模块主要是必修的基A类课程,比如电路分析、模拟电路、数字电路等。专业课程模块涉及专业类别的基础课程、专业实践课程和专业任选课程。创新培养方案,力主培养学生的职业技能和创新思想,紧跟社会发展步伐和企业发展需求,创新设置课程内容,合理分配课程与课时,做到基础课程新颖。专业基础与专业课程实用创新,把重点放在培养学生技能训练和创新能力上,从而建立能提升学生实践能力和创新能力为主的新课程体系。加大了实践教学课程在教学中所占比例,制订完善的实践教学环节及合理的教学计划,加强理论教学与实践教学的结合,强化理论联系实践的教学理念。 1.2 合理安排课程结构比例,提升学生实践创新能力 根据专业特色、需求设置调整课程,整合、更新教学内容,修订教学大纲,实现校、企融合,让学校的教师更多的参加企业的培训,同时让企业的人员更多地参与到教学中。增加教学活动形式、提升教师队伍素质,全面提高教学质量。将实践教学列入教学计划,一并纳入教学大纲。实践教学可分为校内实践和校外实践,校内可开展综合课程实践教育活动和专业综合设计课程训练,校外实行校企合作,走进企业开展与专业知识相结合的社会实践课程。校内所讲授的基本专业知识和基础实践知识,为学生的基本专业技能应用和专业素养的提升打下坚实的基础。 1.3 科学构建实践教学体系,合理安排教学内容,提升综合实践能力 理论教学和实践教学二者是紧密联系,相辅相成的。按照电子信息科学与技术专业人才培养的要求,精心设计课程体系,以提高学生的基本能力、专业能力、综合应用能力。形成创新思想与技能融会于实践教学内容中,即实现了基础实践课程、专业实践课程、综合设计实践课程的融会贯通,也培养出了人才。让创新和实践能力贯穿于整个教学实践过程中,使教学与实践相结合,从而激发出学生的学习兴趣爱好,扩展了视野。 2 全面改革教学形式与创新教育模式 新课程体系改革围绕知识服务企业、服务社会经济建设发展需求,通过以校企合作办学培养人才这一目标,走出一条专业基础知识结合企业科技实践的互融互通式发展道路。根据电子信息科学与技术专业人才培养目标的要求,通过全面改革教学内容与推动创新教学课程体系,构建完成理论课程教学体系与实践课程教学体系,创新教育教学方式方法,着力提升学生电子信息科学与技术专业理论联系实际的应用能力和突出的实践创新能力,建立起一整套科学合理的教育教学模式。为进一步发挥学生的创新精神和实践应用能力搭建了平台,针对创新教学内容的修订与改革要结合新的教学模式,内容要紧紧跟随时代的步伐,要有前沿性,结合企业实际应用等新的专业知识;改革创新教材内容,纳入最新的电子信息类教学科研成果,武装学生头脑,培养新时代人才以满足现今企业的需求;理论课程的实验实训课时增加,很多课程都是在机房授课,通过边讲授边动手操作使理论和实践融会贯通,并在课堂上完成一些小项目,同时我们会在每学期的最后2~3周时间进行某几门课程实训,主要是企业方面的训练,以激发学生的学习动力。另外,该专业的学生最后将近一年半的时间完全在企业完成,在企业的老师的指导下,完成一些大的课程项目及毕业设计,为走上工作岗位奠定了基础。 3 全力做好教学方法改革与创新模式 电子信息科学与技术专业课程体系改革与创新教学内容,要发挥出电子信息科学与技术专业的优势,突出专业特色,从而达到优化课程配置提升实验技能,强化教学过程中的创新意识与实践能力,拓宽教学渠道,融合专业特色;实现厚基础、宽思想、创新融会专业特色与提升实践能力结合的理论与实践相融合的创新型、高素质、应用型人才培养目标;新课程体系专业理论基础与知识构架安排更加科学合理,学生的创新思维与实践应用能力明显提高。 现行部分课程教学课时紧张,教学模式单一,课堂教学是以教师为中心的理论灌输的教学模式使学生在课堂上处于被动状态,严重阻碍学生创新意识的发展与解决问题的能力。因此,发挥学生主体作用,实行现代教学模式迫在眉睫。现代教学模式充分应用多媒体课件和现代教学技术手段,把课堂的理论知识形象化、具体化,同时插入一些小动画使学生理解接受更容易。除此之外,也应重视课堂外的教学工作改革和完善。教师课前要精心准备,课后精心布置与批阅作业;改革完善考试考核的方法;采用双测评双优秀的考评模式,对教师的教学过程与教学效果进行系统的考核评价模式,对学生的基础知识与实践应用并重的系统型考核评价模式。教学方法的改革与创新,既达到了提高教师的教学质量和教学水平的目的,也更好地培养了学生的创新精神和实践能力。 4 结语 通过上述教学方法的改革增强了学生实际动手能力和创新意识。通过电子信息科学与技术专业校企合作办学的特点,提高教育教学质量,培养更多更好的实践与创新能力强的高素质人才。 电子信息科学与技术专业论文:探讨电子信息科学与技术专业实验教学实践 摘 要:在当前社会快速发展的影响下,电子信息技术专业的人才需求量在不断的增多,随着社会发展越来越快,对于人才的需求在呈不断上升的趋势,其中电子产业的迅速发展和不断扩大对于电子技术人才提出了更加专业的要求。高校对于电子信息科学技术专业人才的培养上也出现了缓慢落后的现象,因为没有适合当前社会所需要的新型的教学模式,传统的教学模式不能适应当前社会的发展需求,所以高校对于电子信息科学与技术专业的教学改革也是势在必行的。本文就电子信息科学与技术专业的实验教学实践进行了分析。 关键词:电子信息;科学与技术;实验;教学实践 一直以来,实验教学都作为一种辅助教学出现在课堂上,实验教学属于课堂教学的一种,但是实验的实践结果对于课堂教学的成效来看并没有多大的意义。作为高校的技术学科,电系信息科学与技术融入了很多专业的知识内容,学好这门专业不仅能够提高学生的理论知识,更多的是实践的经验,所以对于这门学科来说,实验教学是非常重要的。实验教学不仅能够帮助学生更好地掌握专业知识,还能使学生的思维能力和观察力得到很大的提高,全面综合的培养了学生的学习能力和实践能力。随着教学改革的不断深入,电子信息科学与技术专业的实验教学实践已经成为了重要的教学改革目标。 一、规划教学课程,设置有特色的课程群 传统的教学模式对于学生来说都是比较单一和乏味的,这对学生对待学习的态度有很大的影响。所以教学计划的课程需要教师能够重新细心的规划,在保证围绕基础知识的前提下进行课程的调整,建立起能够让学生提高学习兴趣和学习能力的特色课程群。再进行设置课程的过程中,教师需要确保学生能够对基础知识进行牢固的掌握,还要与其他专业之间做好联系,让学生在学习本专业的同时还能够学习其他广泛的专业知识,这对于学生毕业以后适应社会发展来看是极其重要的。在课程设置的过程中,要确定专业的发展方向,并且能够很好地把握,不能把发展方向跑偏。当前的电子信息科学与技术专业的课程群主要有数字信号处理、基础实验平台和电子系统设计、嵌入式教学等。 二、教学内容和教学模式的改革 因为电子信息科学与技术专业主要是对技术应用型人才的培养,所以在进行人才培养过程中,要注重的是学生在电子技术应用方面的实践能力,不要侧重于理论知识的培养,要注重实践能力。所以在教学内容的改革上主要就是教师能够从自身的教育方式来进行改变,教学的主要内容是基础知识配合相关的实验教学来提高提高学生的实践能力,教师在设置实验的时候要考虑到实验的内容要贴近于实际工程,这样才能够提升学生的学习积极经和创新能力。对于专业课程学时短和内容多的情况,教师需要根据相关的课程群进行教学内容上的调整,教小学生在学习过程中感受到的压力。教学的内容和模式的主要改革就是轻理论、重实践。 三、建设校内外的实践实验活动 当前社会的发展使电子技术信息的发展也变得迅速起来,在发展的同时,研究的方向也出现了多样化,。学校有必要组织学生定期的开展校内外的实验活动,给学生提供实验平台来提高学生的实践能力。在校内可以组织与教学内容相关的实验室,在进行规划的配置过程中,要考虑教学和专业的发展方向,满足学生的发展需求,建设实验室的主要目的就是进行实验室开放教学,可以让学生在课余时间和休息时间能够自主的进行试验。学生进行自主实验要在选好实验项目之后必须要通过教师的审核才能进入实验室进行实验,设计实验的过程必须要在教师的指导下进行,这样既能保证了学生对基础知识的掌握,又能在很大程度上提高学生的思考、创新、和实践的能力。 在校外,学校可以与企业联手共同建立实验和实习的基地来培养学生的实践能力,这种通过校外的形式来建立的实习基地能让教师和学生对于以后从业的要求有着基本的了解,对于以后从业的内容和技术要求都有一些掌握,对于一些实际问题也能够进行了解和思考。通过校外的形式建立的实习基地还能为学生毕业以后的就业提供了帮助,学生可以通过实习更好的掌握专业知识,拓宽自己的专业视野;而企业还能根据自身的需要来选择所需要的人才。 四、用学分制的教学模式建设教学的师资队伍 在电子信息科学与技术专业的教学过程中,还可以采用学分制的方法来制定专业培养的教学方案,这样能使学生有更广泛的空间来进行教师和课程的选择,这样的教学方案还能对教师的师资队伍来说起到了改革的效果,教师对于学分制的教学模式能够对自身的教育思维进行调整和改变,这样才能适应新的教学模式。通过学分制的专业培养方案,教师不仅能够及时的更新自身的知识结构体系,还能及时的拓宽自己的专业领域,还能用心的去开设更高水平的选修课程,让学生来进行选择,突出自己的优势,增强自身的竞争力。学分制的专业培养方案对于教师和学生来说成效都是很大的。 学分值的专业培养方案对教学的管理采用导师制的方式,导师的具体工作内容需要涉及到学生的生活各个方面,学生的学习、生活、心理都是需要导师去负责关注的。这对于教师来说是很大的挑战与要求,这不仅需要教师能够在自己的专业上进行科研精修,还需要教师对学生有足够的耐心和无私奉献的精神。学分制还要采用教师聘任制的方式来促使教师能够对自身的教学方式、手段进行改进,提高自身的专业水平。 电子信息科学与技术专业论文:电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)导论课程教学研究和实践 摘要:本文对电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)的导论课程----《车联网导论》教学进行了研究和实践,主要包括课程内容和考核方法的设计,如何通过本门课程把前后知识贯穿起来,并阐述了在课程教学中对学生综合素质的培B。通过4年的教学实施,取得了较好效果,使我校电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)新生较全面地了解该专业,并培养了学生的综合素质。 关键词:车联网工程;导论课程;整体设计;综合素质 随着物联网产业的兴起、移动互联网业务的拓展、云计算等计算模式的应用、泛在服务的推广,物联网被麦肯锡全球研究院(MGI)在2013年5月的预测报告中认为是12项颠覆性技术之一[1]。车联网是典型的物联网,涉及汽车业、通信业和信息业三大战略性新兴产业,因此车联网的发展,必然会带动全新的产业链的建立和快速成型。 湖北汽车工业学院(以下简称“我校”)位于湖北省十堰市,该市因车而建、因车而兴,不仅是东风汽车公司的发源地,而且拥有国家级汽车关键零部件产业基地和国家商用车零部件高新技术产业化基地,汽车工业在十堰市国民经济中处于主导地位[2]。因此,在我校专业建设规划中,学校依据自身的发展定位和人才培养目标,充分发挥大工程背景优势,紧密围绕“汽车产业链”,优化专业结构,拓宽专业面,按照“调整结构,突出特色,发挥优势,注重内涵,提高质量”的专业建设与发展路径,分层次、分类别的开展专业建设,并提出要围绕“汽车产业链”积极培育汽车产业发展和地方经济建设急需的新专业,如:新材料、新能源汽车、车联网等国家战略性新兴产业相关专业或专业方向。 因此,我校结合当前车联网发展的大趋势和在科研、教研中积累的科研和教学资源,设置了电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)。在车联网专业方向的综合改革过程中,需要面对的一个重要课题是如何对新生进行专业教育,激发学生对本专业方向的兴趣,进而为后续学习奠定良好的基础。导论课程将承担这一任务[3]。《车联网导论》课程首次对2011级学生开课。在课程的教学过程中,借鉴了国外大学的教学方法,注重学生自主学习能力的培养,经过4年的教学过程,取得了较好的效果。 一、《车联网导论》课程整体设计 (一)内容和方法并重 《车联网导论》课程是本专业方向学生接触到的第一门具有专业内容的课程,教学内容的设计十分重要。不仅要能够全面概括本专业方向所涉及到的大学四年的教学内容,而且要能够清楚地说明大学四年的教学课程之间的关系,让学生对本专业方向的专业相关课程有一个有机整体的概念。 因此,设计本课程的目的和内容是“车联网是能够对车用信息进行采集、识别、传输、融合和利用的一种物联网,能够实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,被认为是最容易形成系统标准、最具备产业潜力的物联网应用。本课程从车联网的感知层、传输层、支撑层和应用层这四层分别进行阐述,使电子信息科学与技术(车联网工程)专业学生对车联网的基本概念、技术框架、应用范围具有初步认识,为后续相关课程的学习打下基础。” 好的教学方法能够对教学起到锦上添花的作用。在本门课程中,对学生的考核方法是“课程报告(60%)+课堂汇报(40%)。”这个考核方法要求学生在课后发挥主观能动性,查阅资料,针对一个主题,以正式的科技文献的形式完成相应课程报告,同时,还要以PPT演示的方式对课程报告进行汇报。这对学生来说,不仅具有很大的挑战性,而且具有很强的趣味性。挑战性体现在,学生刚刚从高中被动式学习向大学的主动式学习转变,课程考核要求学生从查、思、写、讲等多个方面全面挑战自己以前的学习方法;趣味性体现在,学生以团队的形式完成考核,不仅能够在合作中找到乐趣,而且能够在PPT汇报过程中,体验评价他人和自我对比的乐趣。 (二)前后知识贯穿 《车联网导论》课程的一个重要内容是要清楚地说明本专业方向的专业相关课程之间的关系[3]。为了能够组织教学课程关系,本课程在感知层、传输层、支撑层和应用层等四层的车联网分层基础上,通过把专业相关课程和车联网体系结构各层进行分学期的对应,使学生能够清楚地了解未来所学专业相关课程在车联网中处于什么位置。专业相关课程与某层的分学期对应关系如下图所示,其中,左图分类课程中红色字体的课程表示该课程与车联网直接相关。 另外,本门课程在大一上学期开设,同期,学生正在学习《计算机操作基础》课程,其中包括Word和PowerPoint等内容。本门课程要求学生用Word软件完成课程汇报,用PowerPoint软件完成课堂汇报的演示文稿。这不仅锻炼了学生对所学知识的应用能力,而且让学生体会到学有所用的成就感。 二、培养综合素质 在《车联网导论》课程的教学过程中,还对学生的综合素质进行了培养。这种培养主要表现在三个方面。 一是对学生文献检索和科技写作能力的培养。由于课程考核要求学生以正式的科技文献的形式完成相应课程报告,因此,不仅需要学生在课外查阅大量资料,而且需要学生对科技写作进行实践。文献检索能力的培养过程以中国知网CNKI中的文献检索为例,给学生演示了如何从学校主页找到图书馆主页,进而一步步找到所需要的数据库并进行关键字检索。尽管演示很简单,但是学生了解了文献检索的基本过程,为学生后续的文献检索工作打下了基础。在科技写作能力的培养过程中,以“湖北汽车工业学院学报”为例,给学生演示了如何查找期刊主页,进而一步步找到所需要的投稿模版和论文撰写要求。这里面涉及到的内容包括论文格式、论文组织方式、参考文献,以及摘要、引言、结论等各个部分的撰写要求等。同样地,尽管演示很简单,但是学生了解了科技写作的基本要求,为学生未来的毕业论文以及科技资料撰写打下了基础。特别令人欣喜的是,通过任务式的教导方法,学生对文献检索和科技写作的目的有了深刻的认识,不仅能够找到所需要的参考文献,而且撰写了在形式和内容上都颇为专业的课程报告。 二是对学生表达能力的培养。由于本门课程还要求学生以10分钟PPT演示的方式对课程报告进行汇报,因此,学生还要准备正式的课堂汇报。这不仅要求学生能够清楚地表达课程报告内容,而且在汇报内容组织、课堂过程、仪态等方面都要做精心的设计。虽然部分学生是第一次以这样的形式完成课程考核,但是都认真对待,顺利完成了课堂汇报。每一届学生的都能够带来惊喜,例如,有的学生充分利用图文并茂、视频穿插的设计,使得汇报内容丰富多彩;有的学生进行课堂互动,活跃课堂气氛;有的学生语言幽默,结合当前时事和网络语言,提升学习兴趣。教师对每一组同学的课堂汇报都要即时点评,包括PPT的内容和形式、学生的表达能力和课堂组织等;这里需要特别注意的是,点评要突出优点,使得学生增强自信,但同时也不能回避缺点,但是要注意语言表达,不能挫伤学生的积极性。另外,还有一个附加效果是在最初设计课程教学时所没有想到的,即学生对站在三尺讲台的教师课堂教学有了直接和深刻的感受,即这并不是一件随意可以完成的事情,只有在课前做好充分的准备才能够真正上好一堂课。 三是对学生团队精神的培养。本门课程要求学生分组完成课堂汇报和课程报告,学生可以自由组合。在任务分配过程中,学生也需要自己选择主事人,分配各个任务。只有大家分工合作才能够出色地完成课程考核要求。在学生提交课程报告时,需要注明本组成员的分工,在考核成绩上,会根据分工给予考虑。从对2011级学生开设本门课程开始,学生基本都属于90后,大部分都是独生子女。通过本门课程的小组任务,学生们理解了团队精神的重要性。 三、课程教学效果 尽管《车联网导论》只有16个学时的授课时间,但是课程信息量大,同时尽可能地对学生的综合素质进行培养,取得了较好的效果,如图2所示。 四、结束语 《车联网导论》课程是我校电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)新生进行初步专业教育的重要课程。本文对该课程的课程教学进行了研究和实践,主要包括课程内容和考核方法的设计,如何通^本门课程把前后知识贯穿起来,并阐述了在课程教学中对学生综合素质的培养,特别强调了学生课堂汇报的有益效果。通过上述方法,课程教学取得了较好的效果;未来还需要在学生自我评价方面进行改进和探索。 电子信息科学与技术专业论文:电子信息科学与技术重点专业建设 [摘要]随着经济的快速发展,电子信息科学与技术在社会各行各业得到了广泛应用,高校对电子信息科学与技术人才的培养成为了教育事业发展的重要组成部分,必须对其展开深入研究。本文首先分析了现阶段电子信息科学与技术重点专业建设存在的问题,同时也给出了针对性的建议,希望通过本文的研究能够对电子信息科学与技术专业的建设与发展提供一定的参考意见。 [关键词]电子信息科学与技术 专业建设 建议 随着知识经济时代的来临,社会对电子信息科学与技术人才的需求更加广泛,各行各业的发展与创新都离不开电子信息人才的参与,因此高校加强对电子信息科学与技术专业的重点建设已经成为了现阶段高校教育改革的重要部分。但现阶段,国内许多高校在专业建设过程中仍然存在较多问题,不仅无法较好的实现教学目标,同时也在一定程度上给我国电子信息科学与技术学科的建设与发展带来了不利影响,因此必须针对这一专业建设展开深入研究。 一、电子信息科学与技术重点专业建设存在的问题 1.1专业口径太过宽泛 电子信息科学与技术在国内仍然属于新兴学科,在高校教学中仍然出现于建设阶段,许多高校在开设这门学科时并没有进行细致的课程设置研究工作,因此往往出现该专业的课程设置存在专业口径太过宽泛的不足。现阶段电子信息科学与技术专业的课程设置无法体现其专业特色,许多高校为了提高学生就业率因此刻意忽略了对其专业性课程的深入培养,这就使得学生在毕业时与同类电子专业学生没有明显的专业特色,最终在市场中无法获得专业优势。 1.2师资力量相对不足 由于大部分高校的电子信息科学与技术专业的开设时间较短,因此不仅在课程设置上存在许多问题,师资队伍的建设也存在较多不足。师资力量相对不足已经成为了限制电子信息科学与技术专业发展的重要因素,部分高校缺乏足够的专业教师,因此往往安排相关专业教师进行代课,这对于专业发展以及教学质量的提升都有着极大的不利影响。同时,部分高校聘请的专业教师多为刚毕业的研究生,虽然其专业对口,但缺乏足够的教学经验与工作经验,因此无法给学生提供高水平的专业教学。 1.3实践教学较为薄弱 电子信息科学与技术专业是一门较为重视实践教学的专业,但在大部分高校的专业建设过程中,却往往忽略了这一问题,最终造成其专业实践教学较为薄弱,学生实践水平无法满足岗位需求。很多高校在开设这一课程使认识到了实践教学的重要性,但却没能在课程建设中安排丰富、高质量的实践教学,大部分的实践课程内容单一、验证性强,而无法真正提高学生的自主创新能力,因此最终无法真正实现实践课程的教学目标。 二、促进电子信息科学与技术重点专业建设的建议 1、加强专业建设。为了改进高校电子信息科学与技术课程设计中的专业口径太过宽泛问题,高校必须给予充分的重视,并采取有效措施加强其专业建设。首选,高校需要对这门专业的教学内容展开全面、深入的研究,划定其专业教学中的重要特色课程,并对其展开教学内容与教学方法的重点研究,如计算机、电路与系统等专业内容;其次,高校还应该以就业为导向,全面了解市场中对该类人才的专业技能需求,以此为依据展开教学内容的设置。 2、提升师资力量。首先,各高校必须重视对这一专业师资队伍的招聘与培养工作,通过外部招聘以及内部培养的方式提高教师的专业素质与职业素质;其次,教师也应该重视对自身水平的提升,通过不断的学习与培训,不仅提高自身专业水平,同时还应提高其教学水平;同时,高校还应重视对教学队伍结构的调整,定期对团队进行考核,最大可能的挖掘教师的潜能,通过对教师队伍结构的改进与发展,最终有效提高整个师资团队的教学水平。 3、强化实践教学。在强化专业实践教学时,高校可以采取与企业合作的方式,建立校外的学生实习基地,与企业形成良性循环,学生通过在企业的学习实践提高了其实践能力,同时高校也能够为企业提供更符合岗位需求的专业人才。同时,高校也应该为电子信息科学与技术专业的学生提供良好的实践教学环境,通过鼓励学生参与相关的竞赛、社团活动以及科技创新等,最终达到培养学生创新意识、提高学生实践能力的教学目标。 三、结论 随着社会的不断发展,企业对于电子信息科学与技术人才的需求不断攀升,这就要求高校必须能够加强对这类人才的专业培养,从而为企业提供具有较高综合素质的技术人才。本文首先探究了电子信息科学与技术专业建设中存在的问题,指出了高校在专业建设过程中存在的专业口径泰国宽泛、师资力量相对不足以及实践教学较为薄弱的问题,并针对这些问题给出了具体的发展建议,认为高校通过加强专业建设、提升师资力量以及强化实践教学能够有效提升电子信息专业的教学水平,从而更好地促进这一学科的专业化发展。 电子信息科学与技术专业论文:电子信息科学与技术专业建设与改革研究与实践 摘要:本文在分析电子信息科学与技术专业建设现状及存在问题的基础上,以培养新时期的创新型人才为导向,结合该专业的学科特点,在培养目标和培养要求改进、课程体系改革、教学内容改革、教材选用和建设、教学方法和手段改革、师资队伍建设、教学质量监控体系建设、实践教学改革等方面对该专业的建设与改革进行了研究和实践,达到了有效提升该专业学生的竞争力之目的。 关键词:电子信息科学与技术专业;培养模式改革;教学资源建设 一、引言 我校电子信息科学与技术专业自设立以来,招生情况和就业情况较好。但人才的培养数量和专业方向结构都与社会实际需求存在着一定差距。为了适应我国电子信息产业发展的要求,满足经济社会发展对创新型、应用型、实用型的复合人才的迫切需要,加快培养造就高层次科技研发人才和产业技术人才,对电子信息科学与技术专业的建设与改革进行了研究。 二、专业建设与改革措施 1.改进培养目标和培养要求。在广泛调研本专业建设现状和企业需求的基础上,建立了符合学校定位和本专业人才培养定位的、适应社会经济发展需要的培养目标和培养要求如下: 培养目标:培养掌握人文社会科学知识、数学与自然科学知识以及电子信息科学与技术领域的专业知识,具备信息处理软件设计和信息处理硬件设计能力,能在电子信息科学与技术相关领域和行政部门从事科学研究、教学、科技开发、产品设计、生产技术或管理工作的电子信息科学与技术高级应用型人才。 2.课程体系改革。基于本专业的培养目标,对现有课程体系进行改进,对培养目标的达成以及知识、能力和素质要求提供强有力的支持。具体措施包括:(1)删除与专业培养目标相关性小的课程,适当减少部分对本专业而言过多的课程学时,新开设有利于专业培养目标的课程或实践,增加与本专业相关性大的课程学时。(2)在课程组织上,对所有专业课程进行整体规划,突出每门课程的重点和难点,强调课程的关联性,避免课程之间内容的重复,形成了信息处理理论、信息处理软件设计和信息处理硬件设计三个课程群。(3)制定完善的、符合课程教学目标的教学大纲、教案和课程教学计划,人才培养方案的制订围绕学校的人才培养目标,注重学生知识、能力、素质协调发展[1]。 3.教学内容改革。(1)删减陈旧过时的教学内容,加强课程内容的整合,注重知识的科学性、先进性和适用性,积极将当今科学技术的发展和本学科领域的最新科技成果引入课程教学,更新和完善课程教学内容。(2)稳步推进双语教学。在“数据库原理与应用”课程继续采用双语教学的同时,在“信号与系统”课程的合作办学班教学中采用了双语教学。 4.教材选用和建设。选用适合本系人才培养目标和学生实际、教学实际需要的近年出版的国家规划教材、教育部各专业指导委员会推荐的教材、获得国家、省部级奖励的优秀教材和国外高水平原版教材。同时,鼓励有造诣的教师编写具有学校和专业特色和人才培养目标需要的质量较高的教材。 5.教学方法和手段改革。(1)重视学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性。根据不同的教学目标、教学内容、教学对象,因材施教,采用特色鲜明、效果显著的教学方法,如启发式、讨论式、案例分析式等生动活泼的教学方法,重视培养学生学习能力、实践能力和创新能力,使学生的知识、素质和能力得到全面协调的发展。(2)改变学生被动式学习方式,建立了适应本专业的比较完整的自主研究式学习环境,并着重在专业基础课和专业课中开展研究性学习,鼓励学生参与科技创新项目和教师的研究项目,提前进入研究式的学习之中。(3)积极利用现代教育技术、网络技术组织教学。鼓励教师科学合理使用多种媒体进行教学,例如利用视频、动画等技术将枯燥的过程可视化,以取得最佳教学效果。同时加强网络课程资源的建设,实现优质教学资源的共享。 6.师资队伍建设。(1)提高整体师资力量在专业建设中具有十分重要的意义[2]。为此本专业积极引进高学历和高职称教师,充分发挥高层次人才在教学、科研和产学研用等方面的领军作用。(2)挖掘中青年教师的潜力,兼顾当前使用和长远培养,逐步形成符合应用型创新人才培养要求的教师梯队。鼓励、支持和督促本专业教师通过短期培训或以访问学者的方式,到国外进行学习,提升教学科研水平。(3)鼓励本专业教师到企业、研究机构以及校内外实验室,实习、实训基地进行工程实践训练,培养科研和动手操作能力,着力培养实践教学能力较强的中青年骨干教师。(4)加大对教师队伍尤其是青年教师的培训和培养力度,建立健全师资培养、培训机制。实行导师帮带制度,帮助、引导青年教师积极探索教学规律,进行专业研究,尽快提高教学能力。支持青年教师参加各种专业活动、参与专业课题研究,鼓励青年教师提高科研能力。(5)鼓励本专业教师积极开展教学研究活动,在推进教师间开展经验交流的同时,鼓励教学改革研究,重点支持与课程建设关系密切的,在教学内容、课程体系、教学方法、教学手段和考试方式等方面开展的改革与研究项目;同时注重教改研究成果的实践和应用,使先进的教学经验和教改成果及时融入课程建设当中。 7.教学质量监控体系建设。为了最大发挥本专业的特色,培养出新型专业人才,必须做到专业计划设置的合理性与教学管理的协调一致[3]。(1)根据课程建设目标,对重点建设课程按校级优秀课的标准规范教学。(2)加强对考试考核环节的管理和改革。加强课程试题库建设,推进教考分离;改进考核方式、方法,促使课程考核更加科学;注重对学生能力和素质的考核。(3)按照学院的课程评估体系,对本系重要课程进行评估。 8.实践教学改革。根据本专业的培养目标和培养特色,为了提高学生的就业竞争力,在实践教学方面进行了如下改革:(1)合理制定实践教学方案,科学构建并不断完善实践教学体系。实践教学体系应当重视理论与实践相结合,培养学生良好的实践能力和创新能力。切实加强实验、实习、毕业设计(论文)等实践性教学环节,不断增大综合性、设计性实验项目的数量。(2)采用以导师制为切入点培养学生自主研究的实践教学模式、以学生参与老师的科研项目等多种教学手段培养和提高学生的创新意识和创新思维,满足学生的多样化需求,并注重学生的个性差异实行不同的教学方法和评价方式。(3)开展实践教学方法和手段改革。在实践教学环节中应用项目教学法,即在教师的指导下,以小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序,进行信息收集、方案设计、项目实施、成果展示及最终评价等过程。让学生在完成项目过程中了解整个项目的开发过程,锻炼操作能力,培养独立思考、协同合作的品质,同时重点培养学生的创新精神。(4)加强实验室和实习基地建设。加大投入力度,借助中央财政支持地方高校发展专项资金、“十三五”综合投资规划项目资金、天津市“重中之重”等经费,不断充实完善DSP实验室和信号与系统实验室。 三、改革实施成果与总结 本项目的研究成果使得学生更加系统地掌握了本专业领域必需的较宽的技术基础理论,并提高了专业领域的实验能力和工程实践能力。本专业毕业生人才培养质量得到稳步提高,学生参加全国电子设计竞赛、全国大学生数学建模大赛等各类学科竞赛均取得了优秀的成绩,考研和就业率也大幅提高。 电子信息科学与技术专业论文:职教师资电子信息科学与技术专业数字化资源开发研究 摘 要:新型交叉融合型职业教育专业数字化资源包的开发涉及专业定位、特色设计、技术实现与共享策略等问题。文章以构建电子信息科学与技术专业的数字化资源库设计为例。数字化资源主要是通过开发数字化资源库和数字化教学资源两部分。前者是搭建数字化资源平台,后者是填充电子信息科学与技术专业的教学资源。职教师资本科电子信息科学与技术专业的学生培养不再受时间空间的限制。通过完善激励制度,提高教师参与度,打造跨校数字化资源访问平台,建立数字化资源持续更新机制,实现数字化资源的共享。 关键词:电子信息科学与技术专业;职教师资培养;数字化资源;特色设计;共建共享 一、开发背景 当前,我国职业学校教师主要存在教育教学水平不够高、机制保障不尽完善等问题。职教师资队伍的逐步完善是突破职业教育发展重要环节,教师的数量、素质、结构及管理是职业教育改革发展的需要。[1]利用先进的信息技术,开发一套适合本专业的数字化资源库;培养中出现的主要问题在于培养目标不到位、三性整合不够、课程内容与教学方法有待提高、实习实训基地不足、教材未体现职业教育特色。基于此,在技术变革教育的大背景下,采用大数据、云计算、移动通信手机APP等新一代信息技术促进本科教育培养,大力提倡教育信息化创新发展,利用新一代信息技术增强数字化教育,进而提出对职教师资电子信息科学与技术专业进行智慧教育。[2] 二、开发内容 面向职教师资培养单位,数字化教学资源严格按照教育部数字化教学资源开发编制委员会的相关要求,主要开发的数字化教学资源有媒体素材、教学案例、文献资料、试题库、教学课件、教学视频、常见问题答疑、拓展资源。其中,教学案例是由各种媒体元素组合表现的有教学意义的代表性现象,让学生可以了解到教学案例;拓展资源算是数字化教学资源开发的一个亮点。目前,全国共有231所高校开设电子信息科学与技术专业,开设主要集中在综合性大学和工科类大学。培养的学生具备较强的工科素养,而缺乏教师教育相关技能核心能力的培养。拓展资源的开发就是为了弥补本专业学生对教师教育能力的欠缺而产生的,拓展资源中会补充国家、省级师资培养基地每年培训年轻教师的一手资料、教师信息化大赛的相关材料等一系列用于提高青年教师技能的辅助性材料。 三、开发的重要性 传统的教学方法已经不再适应教育信息化发展的需求。教育信息化是促进新世纪教育改革的手段,搭建职教师资电子信息科学与技术专业的数字化资源,以数字化资源协同共创与管理系统、数字化教学资源库为载体,以达到创新教学方法、设置个性化学习、提高学生学习自主化的目的。建设数字化资源不仅是提高职教师资电子信息科学与技术专业的教学改革,更是对整个专业培养模式进行了新技术革新。数字化资源具有开放性、交互性、虚拟仿真、资源共享、资源更新等特征,对职教师资电子信息科学与技术专业培养合格的职教师资有重大意义。[3] 四、设计构架 1.“经验之塔”理论 美国教育家戴尔(E・Dale)于1946年在《教学中的视听方法》一书中提及“经验之塔”理论。它将人们获得知识和技能的经验按照抽象程度分为三类,即直接或做的经验、替代或观察的经验和抽象经验。[4]职教师资本科电子信息科学与技术专业的数字化资源主要是位于“塔腰”的位置,就是如何把电子信息科学与技术专业繁杂而庞大的工程知识突破时空的限制,灵活简单地传递给学生,以解决教学中具体的经验和抽象经验之间严重脱节的问题,弥补学生缺乏工程实践经验带来的学习困难的问题。 2.“共建共享”的和谐观 数字化资源的开发,大大提高了职教师资电子信息科学与技术专业学生的培养质量。学生的学习时间空间都得到了大面积的改善。单个培养单位建立的数字化资源库是整合自身的数字化资源,只有培养单位与培养单位之间进行数字化资源共建共享,才能达到互相监督、互相使用的和谐现象。培养单位在开发本专业的数字化资源中,应与同样开设电子信息科学与技术专业的高校联合,组建数字化资源研发团队,共同协作、共同研究,充分发挥每个组员的优势,对专业教学资源的开发共享是非常有帮助的。数字化资源共享是培养单位之间、教师之间、学生之间的共赢结果。 五、特色设计 1.搭建专业数字化资源管理系统平台 (1)建立多主体的用户角色频道 用户角色主要分为两类,以单位性质分为企业、高校、中等职业学校,以主体身份分为教师、学生、管理员。多个主体的共同参与,满足了职教师资电子信息科学与技术专业的培养要求。根据教师、管理者和学生的用户角色,面对三者的资源输入端、载体、资源输出端之间的关系,教师和学生之间具有良好的交互学习的作用。“教师、学生和管理者”多频道呈现,有效地支撑了教师专业知识和能力的资源输出和专业数字化资源的应用;学生利用数字化资源改变了以往的学习习惯,顺应教育信息化开展了在线学习等新的学习方式;管理者可以通过后台流量数据监控动态监测学生学习的效果以及数字化资源的使用情况。 (2)创建在线网络课程 职教师资电子信息科学与技术专业的在线网络课程上课方式具有灵活性和实效性的特征。面向职教师资培养课程改革需求,电子教案中的章节、模块、单元等组织元素,在每个细化的部分会具体说明以何种形式开展组织活动和向适应的教学法进行配合教学。配套视频有教师上课视频的实录、实训软件、设备的使用说明、实训课视频以及学生讲课视频等多样化视频资源。此外,还包括习题研讨、辩论、作业提交、测试、投票、主题探究等学习活动。在线网络课程使用灵活便携,支持教师和学生在多个平台中观看学习专业教学资源,包括Windows桌面平台、Andriod移动终端等电脑平台和移动终端设备。 (3)生成职业资格试题库 建立职业资格试题库一方面是专业资格考试的最新消息,对资格考试分类,让学生考取相关资格证书,避免盲目考证;另一方面通过职业资格试题库的在线考试功能,可以实时动态监督自己学习的效果,并建立错题集以便查缺补漏。每门资格证考试科目都是固定的,职业资格试题库只要收录历年的考试试题,并分配给专业教师进行详细讲解真题,对本专业学生进行辅助教学,提高资格证书的通过率。 (4)搭建交互性学习论坛 学习论坛主要由教师和管理员共同监管。管理员的职责是查看24小时内的问题,而教师只负责自己问题答疑反馈。如学生问题解答较为复杂,可以临时答疑,解决问题。学习论坛中会整理出常见问题解答,普遍性的问题就不再需要教师一一解答。学生可以搜索问题看是否有关联度接近的问题,以便迁移理解。交互性的学习论坛不但可以快速完整地解答学生对专业知识的困惑,也可以提高教师的工作效率。 (5)形成专业虚拟教研组 高校教师的评比是以科研、教学、论文等多项指标进行的。虚拟教研组的形成,不再局限教师必须同一时间段、同一地方开会,只要确定好开会时间同时在线。通过一个网上虚拟环境,发起谈话、视频以及文字交流。虚拟教研组单元下会划分子单元,如会议通知、会议文件、教研进展、教研成果等具体的子单元。子单元让教师对专业教研活动可以合理分配时间、积极备课,避免了高校教师因为任务重而敷衍备课的现象存在。 2.建设专业数字化资源库 本专业主要是开发了《电子信息科学与技术专业教学法》、《物联网传感技术及应用》、《控制工程工作坊》、《基于Proteus8.0的单片机系统设计与应用》、《数字信号与处理》、《现代通信原理》6本主干课教材。对教学案例、教学视频、实训项目、技能竞赛、拓展资源的开发进行详细说明。 (1)教学案例 从1952年至今,我国共有231所高校开设电子信息科学与技术专业,但面向职业学校教师培养的却寥寥无几。电子信息科学与技术专业教学法教材的开设可以让学生在校期间对不同教学法进行理解,同时对章节放置的教学案例进行真实环境下的虚拟仿真练习。在每个教学法章节都添加了两个中等职业学校学生学习的两个真实案例。如任务驱动教学法中放置的是“Y-降压启动线路故障检修”和“十秒倒计时器的制作”,每个教学案例都是按照教学设计、实施过程、问题讨论三个部分设计的。教学案例环节的设置让学生在学习过程中,不断加深中等职业学校学生学习难易程度的把控,并对相应的教学法可以达到熟练运用的程度。 (2)教学视频 以往的教学视频基本上是教师一个人的独角戏,偶尔有学生参与互动。在控制工程工作坊教材中的视频录制中添加了学生习题讲解的视频录制。电子信息科学与技术专业的学生主要是授予理学学位或工学学位。可见,专业课难度较大,部分学生反映教师的讲授方法让学生不易理解吸收难点。但是,对传统教学的突破,学生通过自己的方式理解本章节习题的主要知识点覆盖,让学生自我备课讲授习题和教师、同学分享,提高了学习的热情和能力,促使教师教学的自我反思。 (3)实训项目 从专业基础课到专业方向课都存在大量的实训课程,大部分时间在实验室。但高校实训课主要使用电烙铁、电阻、芯片等简单的电子元器件进行安装、调试。学校引进大量的电子集成设备,学生只要通过简单的引线,按照实训指导书进行操作得出数据,完成实习报告即可。不管是前者的焊接工作还是后者的简单操作都不能使专业实操能力得到提高。在编写现代原理通信这本书时,每编写一章节的理论知识必配备相应的实训项目。在数字化教学资源库中提供相应软件、设备的虚拟仿真环境,让学生的实训操作不再局限于时间、空间以及设备陈旧等问题上。 (4)技能竞赛 电子信息科学与技术专业属于电子信息类,全国每年都有面向电子信息科学与技术专业的大学生电子、软件类大赛。此外,培养单位积极鼓励本科生在校期间申请学生课题立项,对热爱动手操作的学生进行相应的物质帮助。《基于Proteus8.0的单片机系统设计与应用》这本教材,就是结合当前电子信息科学与技术专业主流技术,通过软件仿真,在虚拟环境下进行操作,完成项目实物需求。 (5)拓展资源 拓展资源的开发对电子信息科学与技术专业学生的培养是非常有利的。拓展资源一共分为三部分――文件、讲座、视频。文件多涉及中等职业学校教师教育部分的发展要求,如中等职业学校教师标准,让学生对中等职业学校教师进行清晰的定位和理解。讲座多是教育领域中电子信息产业领头人发表的最新讲座的PPT,拓宽学生对专业前沿技术的了解把控。视频主要是培养单位组织的教学信息化大赛、全国中等职业学校学生技能大赛、国培、省培的影音录像。文件、讲座、视频三者的有机结合,对学生的培养提供了丰富且宝贵的教学资源,更让学生对职教师资培养有了更清晰的梳理和定位。 六、共享策略 1.完善激励制度,加大教师参与度 高校中电子信息科学与技术专业数字化资源的开发主体是专业教师,大部分数字化资源建设工作主要是依托财政经费支持,一旦教师课题项目结题,数字化资源建设工作基本就停止不前了。主要问题在于数字化资源开发教师激励制度不够完善,教师之间存在水平差异。数字化资源的开发对专业的发展起着关键性作用,为了提高教师数字化资源开发的积极性,学校应对教师进修给以合理的激励奖励,让教师一方面可以完成课题项目任务,另一方面学校专业发展需求方面对教师的专业能力给予肯定,避免教师出现职业倦怠感。[5]同时,教师专业水平不同,而数字化资源又是以教师团队开发为主,势必会出现教师付出不均现象。教师付出少的一方出现了“搭便车”现象,造成资源创作方的教师对资源创作利益分配不满,进而出现了能力强的教师职业热情度降低的现象。因此,在数字化资源实际开发过程中,需要对教师能力合理定位,分工明确,学校完善对数字化资源开发的激励制度,提高教师的职业幸福感。 2.打造跨校数字化资源访问平台,提高资源利用率 电子信息科学与技术专业的数字化资源库一旦建立,若只让本校教师学生使用,就不能达到电子信息科学与技术专业校际数字化资源共享的目的。当前校际数字化资源共享不但要考虑学校层次、资源质量层次差异因素,还需要考虑校与校如何资源共享并签署资源共享协议。[6]引进“资源跨库检索”或“校际资源交换平台”,提高数字化资源共享度,避免数字化资源重复开发等问题,实现高校或区域性质上数字化资源的交互。跨库检索系统的最大优势在于把分散在不同资源库中的信息检索出来并按照逻辑顺序排列,其中应用到XML和JSP技术。把跨库的检索系统引入到数字化资源库中就可以实现对不同数字化资源库优质资源的检索,提高数字化资源的共享率。还可以起到校际数字化资源版权保护的作用。 3.建立数字化资源持续更新机制,促进资源库可持续发展 数字化资源的开发是循序渐进的工作,然而,数字化资源的开发往往被资源维护与更新所制约着。部分电子信息科学与技术专业的相关数字化资源相当陈旧,不能适应现有专业学生培养的资源要求,由于后续工作的停滞,导致了大量电子信息科学与技术专业数字化资源成为摆设。因此,开发者在开发过程中需要有一定的专业前瞻性,根据专业发展实际需要、当前最前沿的科研成果以及未来有可能成为主流的技术,进行数字化资源更新。从知识管理的角度看,数字化教学资源应呈现动态变更、持续发展、具有活力的景象,增加使用者参与进度,共同完善。持续更新,保持“海量资源”的价值和可持续发展。 结束语 电子信息科学与技术专业数字资源库的开发,可以很好地解决高校教学资源不足的现状,更是适应教育信息化发展的必然趋势。通过数字化教学平台的构架以及数字化教学资源的开发,可以解决我国职教师资电子信息科学与技术专业本科层次对中等职业学校教师培养不足的问题。数字化资源的开发可以加强校与校资源共享、协同合作,是适应新一代信息技术发展的最直接的方式。 电子信息科学与技术专业论文:电子信息科学与技术专业核心课程体系改革与研究 [摘 要]核心课程体系建设是高校人才培养方案的核心内容,是培养目标和培养规格的最直接体现。针对皖西学院“具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才”这一培养目标,近年来,我们对电子信息科学与技术专业的核心课程的构成、教学大纲、实践课程的设置进行了不断地探索和改进,形成了以核心课程为基本原理及方法论的专业及实践课程体系,完善了专业培养方案。 [关键词]专业核心课程体系 应用型人才 电子信息与科学技术 核心课程体系建设是高校人才培养方案的核心内容,是培养目标和培养规格的最直接体现。针对我校的具体情况和区域经济发展需求的最新形势,皖西学院电子信息科学与技术专业从2009级本科生开始,对培养方案进行了认真修订与完善,特别加强了该专业核心课程体系建设,逐步建立了与专业培养目标相适应的培养方案。 一、专业核心课程构成 根据我院师资、教学实验条件和原有相关专业情况,我们将电子信息与科学技术专业划分为通讯技术和自动控制两个主要专业方向,相应课程包括移动通信、光纤通信、微波技术、电机拖动控制、PLC、电力电子等课程,目的在于使学生能够掌握电子信息科学与技术专业在某一领域的基本应用,便于毕业生就业。同时还设置了多门专业选修课程,鼓励学生跨方向选修,便于学生拓宽就业面。经过五年的努力,逐步形成了既具有应用型本科院校内涵与特色,又可与国内外研究型高校教学体系接轨的较为完整的电子信息与科学专业的课程体系(如图1)。我们根据电信专业方向的划分,在电信专业培养方案设置了信号与系统(4学分)、数字信号处理(3.5学分)、自动控制原理(3学分)、电磁场与电磁波(3.5学分)、通信原理(4学分)5门专业核心课程,共18个学分。在前期的课程建设中,相关教师倾注了大量心血,完成了合格课程的建设。但这五门课程中每门课程的教学都由某一个教师独立完成,没有作为课程体系来实施教学,这样就存在因为内容之间相互交叉而造成重复教学的问题,也存在与专业课、方向课和专业基础课教学脱节的问题。可见,核心课程体系建设是目前实现应用性人才培养目标的重要任务。[1] [2] 二、电子信息与科学技术专业核心课程体系构成指导原则 电子信息与科学技术专业核心课程的建设不单单是这5门课程的建设,而是为了构建完整的课程体系和知识体系,满足该专业人才培养目标的的需要。这5门核心课程的设置是为了把学生引导到电子技术、信号处理、通信及自动控制等领域需要具备的主要专业知识及方法论上面来。针对以往电子信息与科学技术专业课程设置存在的课程结构横向协同性与纵向衔接性结合不紧密、综合性和创新性实践教学环节相对薄弱等问题,从培养学生综合分析能力和创新能力出发,以电信专业核心课程建设为主线,考虑核心课程的内在联系和协同共建关系,构建电信专业核心课程体系框架,并通过课程教学内容、实践环节、教材建设、教学方法与教学手段改革、考试方法改革等进行研究和实践,以实现学生综合素质提高和创新能力的培养。 三、专业核心课程建设标准 (一)修订教学大纲,选用规划教材 核心课程教材建设是课程体系建设的一个重点,目前选用的核心课程教材多为国家级规划教材,内容新颖,但核心课程之间的联系,核心课程和相关课程之间的联系我们以前梳理得并不仔细,教师之间缺乏这方面的研讨。对于教学内容的改革,不但要注意不同课程之间的内容衔接,还要避免不同课程之间内容的重复,同时要积极将新理论和新技术引入教学,更新陈旧内容。为此,近两年来,我们教研室对核心课程教学大纲进行修订,删除大纲中冗余、重叠的知识点,再根据培养方案的设置,增加专业课程学习中用得比较多的知识点的课时数,依据教学大纲对这几门课程的电子教案内容进行修改。[3] [4] (二)形成讲座、教学、实验三位一体的教学模式 根据电子信息类专业技术应用型人才的专业培养要求,我们组织核心课程教学团队教师深入相关电子、通信类企业调研,深入了解行业技术现状,对5门核心课程制定新的课程标准。我们将教学重点内容着眼于基本原理、基本方法,同时也邀请行业专家做相关应用领域的专题讲座,以此来拓宽学生的知识面,使学生将所学内容与生产实践结合起来。同时要求每位专业核心课程教师为学生做两个课时的报告,报告内容着重于该课程知识体系的现状及发展,通过几届学生教学实践,这一做法收到很好的教学效果。我们根据新课程标准融入电子信息类专业人才所需要的关键能力,同时结合皖西学院以应用型人才为培养目标的定位进行课程综合化及教学模式改革,突出应用型人才的培养,实验教学采用任务书式实验模式,并按照任务驱动、项目导向等方式改革实验教学内容,形成了讲座、教学、实验三位一体的教学模式,并且每门核心课程有充分的实验课程支撑。 四、专业核心课程对所培养学生专业素养贡献度分析 该5门专业核心课程设置兼顾了我院电子信息科技技术专业开设的两个专业方向,除了信号与系统和数字信号处理之外,我们选择了通信原理、电磁场与电磁波和自动控制原理作为专业核心课程。通信原理课程是通信方向专业的基础课程。自动控制原理是自动控制方向的专业核心课程。这门课程的开设不仅仅是为了完善控制方向的课程体系,而且是为了电信专业毕业生以后考控制类方面的研究生打下基础。另外,因为控制方向和通信技术方向专业课程都需要具备一定的工程电磁场方面的知识,所以我们将电磁场与电磁波作为一门专业核心课程。这几门专业核心课程内容是互相渗透、紧密联系的,是电信专业所有专业方向课程的基础。 五、专业核心课程与实践课程体系关联度分析 建立从行业需求引入专业核心课程的机制,增加专业核心课程的实验教学比重,适时地将行业中最需要、最前沿的知识和技能引入到专业核心课程实践教学体系之中,能保证专业核心课程体系与实践课程同步,提高实践课程的建设层次。通过调整课程体系设置,加大实践课程比重,增加综合、设计型项目比重,我们把绝大多数实验从课内实验改为独立实验,让实验项目更加体现多门专业课程的综合,让专业核心课程内容充分融入这些实验课程中,以提高学生理论水平和理论联系实际能力。电子信息科学技术专业总共开设6个专业实验,每个专业实验20个学分,每门专业实验都体现了专业核心课程与其他专业课程的融合。如专业实验一就融合了信号与系统、自动控制原理、电子线路三门课程,实验电路由学生自己来设计。通过实验课程的开设,既能使学生将信号与系统、自动控制抽象的理论与实际联系起来,又能够加强学生对理论的理解。 六、专业核心课程教学方法与考试改革的探索与尝试 (一)试点核心课程双语教学 双语教学有助于课程教学与国际接轨,有助于提高学生专业英语水平。我们以自动控制这门课程试点双语教学,试行前两届,没有太注重学生英语水平和主观意愿,所有学生都选择双语教学,这样一来部分学生学习效果并不是十分理想。最近几届自动控制双语教学实行学生自主选择机制,对同一门课程同时开设双语和正常中文教学,充分保证学生的学习积极性,收到了很好的效果。 (二)建立核心课程试卷库 对于5门专业核心课程,逐步建立课程试卷库,包括评分标准、答案。每门试卷库由20套试卷组成,考试的时候随机抽取。 电子信息科学与技术专业论文:探讨电子信息科学与技术专业实验教学实践 【摘 要】随着社会的不断发展,因此对于人才的需求也呈现出递增的趋势,高校高素质人才的培养方式应始终与社会的发展相适应,而其中电子产业的快速壮大对于技术性人才的实际操作能力提出了更高的要求。当前各高校基本存在着课程优化滞后性的特点,因此为正确处理人才培养和社会需求的脱节现状,对于培养方案的技术专业教学改革已箭在弦上。以下笔者将结合自身多年实践工作经验,并通过本文,针对电子信息科学与技术专业实验教学实践进行阐述。 【关键词】电子信息 科学与技术 实验教学 长期以来,传统实验教学被认为是课堂教学的一种补充与辅助,隶属于课堂教学的一部分,其教学效果不尽人意。电子信息科学与技术是一门融入多专业的交叉学科,也是一个集理论和实践于一身的专业,所以实验教学占有至关重要的地位。建立科学合理的实验教学体系,一方面可以使学生接受到较为系统的技能训练,掌握更全面的知识、方法与技能,另一方面还能够培养学生敏锐的观察力、严谨的思维能力、理论联系实际分析及解决问题的能力,尤其是和科学技术发展相适应的综合能力。伴随着教学改革的日渐深入以及课程建设的广泛开展,电子信息科学与技术专业实验教学实践已成为一项至关重要的研究课题。 一、整合课程设置,建立具有特色的课程群 为解决传统教学模式中学生知识结构单一以及综合设计能弱等诸多问题,应重新规划教学计划内的有关课程,把课堂教学、实验教学和专业实习当中的结合部分,在确保知识体系完整性的前提下进行了调整,建立起促进学生协调发展、学习内容互相衔接,且具有明显特色的课程群。在设置课程的过程中,应确保学生拥有扎实的基础,加强和其它专业课之间的衔接与联系,使学生具有更加广泛的专业知识,从而更好的适应社会的需要。与此同时,还应当重视专业发展方向的把握,应用现代科学技术丰富实验教学。可以确立的课程群主要有“数字信号处理”、“基础实验平台”、“电子系统设计”以及“物联网嵌入式系统”等等。 二、改革教学内容和教学模式 考虑到技术应用型人才培养的定位,该专业培养目标并非是理论研究能力,而偏重于学生电子技术应用方面工程实践能力的培养。所以,在教学内容方面不应浪费更多时间来讲授原理性知识,而应重视以信息技术应用为背景,运用电子设计工具来设计系统软硬件,测试其原理、步骤及具体方法,做到循序渐进,由浅到深,并配合相关实验器材进行教学实践活动,从而使教学内容更加贴近于工程实际。这样能够更好地激发出学生积极性,并提升学生的研发能力以及创新能力。 此外,对于专业课程学时短、内容多的现状,应围绕着课程群适当调整教学内容。例如,“嵌入式系统”课程是一门具有很强理论性和实践性的课程,很多先修课程的知识点都涵盖于其中,在实际教学中,可以把“嵌入式系统”的有关内容在先修课程教学内容中重点进行讲解,这样能够减小学生学习过程中的压力。 三、建设校内外硬件实验及实习平台 电子技术的迅速发展,研究方向呈现多元化,校内的实验室建设应考虑教学和专业发展来进行规划、配置。学校可投入一定实验经费、建立起综合实验室,以利于优化组合实验设备,提高仪器设备的利用率,满足学生不同层次的需要。实验室开放教学模式主要是利用学生课余、双休日和节假日等时间进行自主实验。学生主要通过申请立项,在教师审核之后方可进入实验室,在教师的指导下完成设计实验。这样能培养出学生勤于思考、积极动手、敢于创新的实践精神。 同时,校企共同建立实验、实习基地也是一种培养学生实践能力的途径。通过以校外形式建立实习基地,使师生深刻理解本专业对于从业人员的具体要求,并了解到未来工作主要从事的内容、技术规范;了解生产设施实际运行状况以及调试维护等实际问题,这些问题都是校园学习无法获得的,这便拓展了学生的专业视野。通过校企共建实习基地,为企业和学生提供了良好的互动平台,企业当前所需懂理论、懂实践、适应能力强的人才,学校方面可通过推荐的形式,及时且准确地将学生个人情况反馈给企业,企业根据自身需要选择所需人才。 四、通过学分制建设教学师资队伍 实际教育教学过程中,可采用弹性学分制的专业培养方案,使学生拥有广泛的空间来选择自己感兴趣的教室及课程,这样也将在教师方面引入竞争,所以教师面对这样的形势,应及时转变教育思维模式、不断更新自身知识结构体系、拓宽自己的专业领域,并开设更多具有高水平的选修课程以供学生选择。在教学实践中,教师应积极探索适应弹性学分制要求的教学模式以及教学策略,以此增强自身的竞争力水平。 在学分制下,教学管理采用了导师制,负责学生学习、生活全过程的指导以及心理咨询,并涉及到学生在校生活的每一方面。这对教师来说无疑是提出了更高的要求,一方面要求教师精于本专业的教学科研,另一方面还要有极强的责任感以及无私风险的伟大精神。在学分制基础上,还应制定严格的考核管理办法,采用教师岗位动态聘任制,通过教师间以及学生的评价,促使教师积极改进教学方式、手段,以此提高自身的专业水平和科研能力。 结语: 总而言之,构建电子信息科学与技术专业实验教学体系是一项需要不断改进的系统工程,在实验教学中,应高度重视课程理论及课程实践的优化整合,把工程实践背景及其项目开发过程引进实验教学的每一环节当中,集中体现工程实践能力培养这一特色。学生在这样的教学环境中学习,将具有更强的竞争适应性,这种人才也正是国民经济以及国防建设发展所迫切需要的。 电子信息科学与技术专业论文:论电子信息科学与技术专业的发展 电子信息化的浪潮正在席卷全球,经济的全球化水平依托于信息化的发展。依靠信息化带动工业的发展是我国目前的战略,每年国家在电子通讯基础设施上都会投入大量的资金。信息化的发展得到了大力的支持。同时,从总体上看,计算机、电子信息和通信工程专业的毕业生就业行情相比其他专业要好许多。但是,随着近几年各高校的不断扩招以及电子信息技术的深入发展,应届毕业生的就业形势开始严峻,与此同时企业也在为找不到合适的毕业生而发愁。造成这种情况的其中一个原因我认为是目前我们的高校在电子信息科学与技术专业的课程建设上存在一定的问题。构建科学合理的专业教学体系,已经成为培养高素质、高水平的创新性应用性人才所面临的重大课题之一。 1.电子信息科学与技术专业存在的问题 1.1 专业口径宽,特色不鲜明 要形成一个专业,至少要具备两方面的条件,第一是对特定科学问题的研究,第二要具备特定的理论基础。电子信息科学与技术是研究信息的获取、存储、传输、检侧、控制和加工处理的技术科学,是一门知识密集、发展和更新十分迅速而且具有很强工程应用背景的技术科学[1]。目前主要课程英语、数学等基础课,力学、电磁学、量子力学、热学、固体物理等物理类课程,电路分析、数字图像处理、模电、高频等电子类课程和程序设计语言、微机原理、单片机、多媒体、数据结构等计算机类课程。知识面涉及的非常宽,是多学科课程的组合,没有形成自己的专业特色和基础理论体系。与信息工程甚至计算机应用专业相差不大。 1.2 缺乏雄厚的师资力量 目前国内许多综合性大学、工程院校以及部分师范类院校开设了电子信息科学与技术专业或相关的专业,但是它们几乎都属于非师范类专业,目的是为了培养电子信息技术的专业应用型人才,满足企业、公司和事业单位的要求。因此,现在大多数院校这个专业的教师是从大学毕业的硕士或者博士研究生,他们既没有系统的教育背景又缺乏教学实践。造成了师资队伍的结构不合理。同时电子信息专业发展迅速,新技术、新器件层出不穷,因此着力培养一批动手能力强、理论知识广并且进行过系统的电子信息专业教育的合格教师,使电子信息科学与技术专业适应社会的需要尤其重要。 1.3 对实践教学的重视不够 虽然大部分院校都开设了实验实践教学,但是它只是理论教学的附属品,未能形成完整独立的体系,不少实践课程流于形式。首先是实践的内容单一,实验课程中演示性、验证性的内容居多,学生只是开电源、观察现象、做记录即可。研究型和设计性的内容少,而且在教学实践中一般教师为主,学生只是被动的接受,缺乏对学生创造性思维的激发。其次实践教学基地功能单一,不能有效发挥作用。大多数的实践教学基地只是用于学生的专业实习或毕业实习,难以在培养创新型人才上发挥作用,与企业合作进行实践教学的则少之又少。因此,对实践教学体系进行优化与设计也是培养应用性人才的实际需要。 2.加强电子信息科学与技术专业的建设 2.1 准确定位,建立专业特色 要提高学生就业时的竞争力,就要制定合理的目标,在重多院校中找出自己的特色,创造自己的品牌。如农业院校可以将农业与电子信息技术结合起来,发挥在实际中的应用效果。这样专业才能办活。电子信息科学发展迅速,因此要不断改革和更新教学内容和课程体系。尽量压缩必修课程,加大选修课程的设置,增加学生的自我发展空间。同时选修课的内容要根据当前的新信息、新技术不断更新。增加实践教学课程,提高学生的学习兴趣,使学生主动投入到学习中去,使学生真正掌握几门使用的技术和方法,走出校门后就能马上投入到实际工作中去。 2.2加强实验教学,培养应用型人才 通过已有的实验平台,建立包括基础实验、综合性设计实验和重点课程设计的实验课程体系。加强的动手实践能力和创新能力。仪表、仪器的使用极其电子工艺,这是基本的技能实验,一定要为后续试验打牢基础。验证性的实验如EWB、System View是指用实验验证课程的基本理论,通过教师的课堂讲解和学生的课外方针等形式加深对理论的认识和理解。综合型实验则是为了培养学生运用所学的理论知识解决现实问题的能力,如利用学到的数字电子技术理论设计一个数字闹钟,利用所学的高频电子技术知识制作调频对讲机等,或者通过实验让学生将各个课程之间综合起来,如采用EDA技术、单片机来设计制作一个温度控制体统等[2]。设计性实验主要是为了培养学生的独立思考能力,设计能力和创新能力。让学生从实际需要出发,根据所学知识搜集相关资料,针对一个实际应用问题进行设计,如报警装置、道路交通指示灯等,老师稍作讲解后,由学生自己确定方案并进行论证,电路的设计电路板控制程序的编写等由同学们自己分工合作,出现问题自己搜集资料解决,老师只是起到进行必要技术指导和点评的作用。这样充分调动了学生实验的积极性使学生在学习中变被动为主动。通过这些不同形式的实验,真正给了学生创造的机会,也是学生的学习更贴近了现代工程技术。 2.3 加强与企业的合作 校企合作是未来技术类专业教学的发展趋势[3]。定期聘请电子信息专业的专家和工程技术人员到学校进行授课,使学生了解企业对于人才的需要以及最新的行业动态。同时与有关的企业建立校外实习基地。通过学生在企业内的实际学习增长学生的见识同时拓宽了视野,了解声场管理等业务,增强对社会的认识,学到在课堂上学不到的知识。 2.4 鼓励大家参加各种社团活动和竞赛. 通过鼓励大家参加各种学科竞赛、相关社团和科技创作,可以提高大家的实践能力。这些科技活动主要包括专题的电子设计和制作、电器维修活动等课余科技活动,还包括学术活动,主要是在学生中选拔实践能力强的参加老师的科研课题,在学生中形成良好的科研风气;另外举行科技创业大赛,成立电子产品设计与制作团队,对外承接电子信息技术的设计任务。这都将对学生专业技能的提高起到极大地帮助作用。 3.结论 学校教学是培养电子信息科学与技术专业人才的重要场所,只有发挥专业优势,突出专业特色,通过科学合理的专业改革适应现代电子信息技术的发展要求,才能培养出社会和企业单位所需要的应用型技术人才,为我国电子信息技术的进一步发展奠定基础。 电子信息科学与技术专业论文:电子信息科学与技术专业课程体系改革探索 摘要:本文分析了目前高校电子信息科学与技术专业课程体系的现状,针对存在的问题,对该专业进行了课程体系的改革,构建了新型课程体系模式,通过近五年的实践,取得了良好的办学效果。 关键词:课程体系;改革;探索 1 引 言 电子信息技术是当今信息科学发展的前沿,是衡量一个国家现代化水平和综合国力的重要标志,是我国今后20年高科技发展的重点。目前,随着我国在电子信息技术理论上研究的快速发展,电子信息技术的各个领域急需大量的高层次应用型工程技术人员。所以,全国各个高校纷纷增设电子信息专业,同时对电子信息专业的课程体系进行改革与实践,但仍然存在以下问题: (1)对电子信息科学与技术专业课程体系的研究不全面,没有建立合理的课程体系。 (2)现有专业理论课程体系过于注重知识的完整性,缺乏机动灵活性;如社会对人才培养目标的要求发生改变时,课程体系只有重新建立才能适应人才培养要求。如果在构建新课程体系时设置多个能力模块,在能力培养目标改变时,只要进行专业模块的合理组合,就能满足人才能力培养的需要。 (3)实践课程体系中各种能力训练比较独立,不利于培养具有综合实践能力的人才。 2 课程体系改革措施 新课程体系以培养学生职业能力为核心,注重实践技能教学,全面提升学生的就业竞争能力。 (1)优化电子信息科学与技术专业培养方案 通过大量的社会调查分析,明确社会对电子信息科学与技术专业毕业生的理论知识、职业技能、实践动手能力的要求,绘制能力矩阵图,建立培养所需职业能力的课程理论、实践教学模块,针对性地设置相应的课程(以职教师资为例,如表1所示),尽量使学校的培养目标与社会需求一致。 (2)构建合理的电子科学与技术专业课程体系 国内大多数高校电子信息科学与技术专业课程体系是根据本学科知识体系的特点制定,过分强调学科、专业知识的系统性、完整性,不利于学生职业能力的培养。新课程体系主要依据培养方案制定的能力培养要求建立课程模块,设置相应的教学课程,框图如图1。 根据电子信息科学与技术专业特点,结合社会对电子信息人才的能力需求,将专业课程内容整合,设置成各种专业能力模块,实行模块化教学;在各种能力模块内,实行教学内容优化,避免各课程内容重复教学,突出教学重点,强化专业知识的横向联系;各种能力模块具有较强的衔接性、独立性、整合性等特征,在人才培养过程中可以根据能力培养目标进行各种有机组合;实际教学中,可以根据需要在能力模块中溶入新技术、新工艺,淘汰已经过时的教学内容。 (3)构建高效的实践教学课程体系 根据专业人才培养目标和培养规格,按实验技能培养与职业资格培训相结合构建“一体化、分层次、开放式”的专业实验教学体系。“一体化”指实验技能培养与职业资格培训的同一化;“分层次”指实验(实训)课程由基本技能训练型、综合设计型和研究创新型三个类型层次的实验项目组成;“开放式”指实验课程要具有一定数量的实验项目供学生自主选择,实现实验开放教学,框架如图2所示。 根据上图构建由两类课程、三类层次、四种性质、三个阶段组成的实验(实训)课程新体系。 1)两类课程:必修课和选修课。必修实验课保证学生的基本培养规格与培养质量,选修实验课鼓励学生个性发展。 2)三类设置层次:第一层次:基本技能训练型实验。简称基本型实验,指以强化学生基本实验能力或职业技能训练,培养学生自我获取知识的能力、独立实验能力或从业技能、启迪学生创新意识为目标的实验。第二层次,综合设计型实验。指以提高学生综合运用实验技能或职业技能分析、解决问题的能力,培养学生创新精神为目标的实验。第三层次,研究创新型实验。指以培养学生科学研究的思维方法、科学研究的能力和创新意识为目标的实验。 3)四种项目性质:第一种是验证性实验项目。使学生获得基本实验技术技能训练,培养应用型人才的基本操作实验技能。第二种是设计性实验项目,接触本学科研究工作思路,开发学生的探索精神和创新能力。第三种综合性实验项目,使学生初步接触本学科研究方法。第四种是研究性实验项目,为拔尖人才成长提供科研训练平台。在这类实验中,学生运用实验手段与方法,进行综合分析,研究与探索,培养学生独立研究能力与创新能力。 4)三个培养阶段:第一阶段,大一至大二重点培养学生的基本操作、基本技能和创新意识。实验内容以基础单元操作实验为主。第二阶段,大二至大三重点培养学生的实验技巧和创新思维,辅之以分析问题、解决问题能力的初步训练,基本技能和综合设计实验技能训练并重。第三阶段,大三至大四重点培养学生综合运用理论知识与实验技能解决实际问题的能力和创新能力,以综合性设计实验为主。 3 结论 长江师范学院和重庆工贸职业技术学院按照上述思路对电子信息科学与技术专业的课程教学体系进行了多次改革探索,学生的职业能力得到了大幅度提升,毕业生的就业质量良好,得到了社会的高度认同。 电子信息科学与技术专业论文:电子信息科学与技术专业课程体系改革与实践 摘要:从学校的特色与培养目标定位出发,结合我校电子信息科学与技术专业的自身特点,提出了适应新的就业形势的课程体系建设的整体设计方案。从近几年毕业生的就业去向分析,电子信息科学与技术专业课程体系改革,对于人才的培养起了积极作用。 关键词:电子信息科学与技术;课程体系;改革与实践 一、引言 自1999年高等院校扩招以来,全国高校毕业生的人数逐年增加。2002年毕业生人数为145万人,到2008年增加到559万人。高校毕业生人数的剧增,导致毕业生的就业压力增大,特别是2008年金融危机暴发,就业市场的激烈竞争给毕业生、家长和各高校带来了更大的压力。为适应就业市场对人才的需要,各高校都在进行各种形式的人才培养模式或课程体系改革与探索。湖北工业大学电子信息科学与技术专业是2003年成立的新专业。由于是新办专业,在教学计划、课程设置等方面存在不足。虽然在随后的几年中,对一些专业课程的学时、开课时间进行了一些调整,但整个课程体系还是不够完整。2006年在学校教务处和理学院领导的大力支持下,对国内一些高校的课程设置进行了充分调研,从我校的培养目标定位和我校的实际情况出发,拟定了电子信息科学与技术专业培养计划,完成了新的专业课程设置。从本专业5届毕业生的考研率和就业率来看,课程体系改革对本专业学生的考研和就业起了积极作用。 二、课程体系改革的必要性 近年来,我国电子信息产业发展十分迅速,电子信息产业已成为我国经济的支柱产业。电子信息产品不断更新,技术不断进步,这就要求电子信息人才要及时更新自己的专业知识。为此,国家人事部、信息产业部,于2006年联合发出了关于印发《信息专业技术人才知识更新工程(“653工程”)实施办法》的通知,目的在于及时更新各类信息专业技术人才专业知识,提高创新能力。高校作为我国经济建设人才的培养基地,理应及时调整人才培养方案,合理设置专业课程,以顺应我国经济建发展的要求。另一方面,我校电子信息科学与技术专业是2003年成立的新专业,在专业开办之初,存在师资力量不足、实验设备缺乏等问题,这就势必导致在课程设置方面存在一些问题。我校电子信息科学与技术专业课程体系存在的不足是:(1)学科基础平台课程学时偏少。(2)专业实验课时不足。(3)专业课程之间衔接不够。(4)开设的专业课程数量过多。为保证人才培养质量,更好地为我国经济建服务,修订专业培养计划,适当调整专业课程设置,进一步完善的课程体系是十分必要的。 三、课程体系的改革的思路及具体措施 1.课程体系的改革的思路。人才培养方案是高等学校人才培养的纲领性文件,是实现人才培养目标和基本规格要求的设计蓝图和实施方案,是落实教学计划、组织实施教学过程的重要依据。人才培养方案的制订应以国家经济发展和社会需要为导向,围绕学校的人才培养目标,从学校和专业的实际情况出发,注重学生知识、能力、素质协调发展。湖北工业大学是一所以工科为主,文、理、经、管、法等多学科协调发展的省属重点多学科性大学,学校的人才培养目标是:为湖北地方经济发展培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新精神的应用型人才。围绕学校的人才培养目标,依据学校教务处关于本科人才培养方案的原则意见,形成了此次课程体系改革的总体思路:(1)加强学科基础课程教学;(2)加强实践教学环节;(3)注重知识内容的系统性与先进性;(4)注重应用能力和创新意识的培养。 2.课程体系改革的具体措施。2006年在学校教务处和理学院领导的大力支持下,从学校的培养目标定位和学科分布的实际情况出发,按照课程体系改革的总体思路,并依据湖北工业大学课程体系结构框架(见表1),修订了电子信息科学与技术专业课程设置。 此次修订主要对原课程设置进行了以下几方面调整。(1)取消了几门课程。按学校规定本科阶段课内学时2500学时,本着“以有限的课程覆盖日益增长的知识面,不求全、细,重在精、新”的原则,取消了与专业方向关联程度不高的课程:软件工程、数据库概论。取消了与大学物理内容有重复的课程:热力学与统计物理、量子力学。(2)增加了几门学科基础课和专业基础课的学时。为打好学生的专业基础,增加了电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统等专业基础课程的学时。(3)增加了专业实验课的学时。为了提高学生的实际动手能力、实验研究能力,培养学生的创新意识,增加了电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、单片机原理与应用等课程的实验学时。(4)适当地将课程前移。按照我校的本科培养专业人才培养方案的原则意见,学生在第八学期只安排毕业设计和毕业论文的教学任务,第七学期有部分学生要为考研做准备,也有部分学生开始找工作,所以很难有太多的精力用在第七学期安排的课程上,导致这学期的课程教学效果不理想。考虑到这方面的问题,新计划将二门课程前移。(5)理顺了课程的先后顺序。在我校电子信息科学与技术专业开办之初,由于培养计划尚不完善,在执行过程中,对课程的设置有所调整,导致部分学修课程与后续课程的先后顺序颠倒,课程之间的衔接不够。此次修订基本理顺了课程的先后顺序。 四、课程体系改革取得的成效 我校电子信息科学与技术专业培养计划修订完成后,从2005级开始按新培养计划进行教学。任课教师和学生们普遍认为:新培养计划从我校的目标定位和我校的实际情况出发,加强学科基础课程教学,加强了实践教学环节,注重学生应用能力和创新意识的培养,较好地解决了原培养计划中的绝大部分问题。目前,我校电子信息科学与技术专业按新培养计划已培养了2009~2011三届毕业生。这三届毕业生考研和就业的总体情况明显好于2007~2008届毕业生。由于就业情况与当年的就业环境有很大关系,不好进行对比。因此仅以我校电子信息科学与技术专业历届毕业生的考研情况(见表2)进行对比。从表2中可以看出:2009~2011届毕业生考取硕士研究生的比例和毕业生考取211学校的比例明显高于2007~2008届。可见本次课程体系改革对我校电子信息科学与技术专业教学质量的提高和学生的考研、就业都起了积极作用。 湖北工业大学电子信息科学与技术专业自2003年开始招生以来,已有五届毕业生。其中2009~2011届毕业生是按修订后的培养计划进行教学的,而2009~2011届毕业生考取硕士研究生的比例和毕业生考取211学校的比例明显高于前两届,这说明新的培养计划对我校电子信息科学与技术专业教学质量的提高起到了积极的作用,由此证明笔者对课程体系的改革是比较成功的。然而,随着科学技术的不断进步,知识的不断更新,专业课程体系与专业培养计划也应及时更新。因此,课程体系改革是一项长期的工作,只有将科学技术进步的最新成果及时地融入到专业教学中,才能为我国的经济建设培养出更多更好的专业技术人才。
机电本科论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的核心,实践教育也可以说是工程教育的核心。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为核心的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和国家级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为核心的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为核心的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 机电本科论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此应该将“项目教学”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案: (1)在“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 机电本科论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问 题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其核心是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的核心。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的核心能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等核心课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得国家级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 作者简介:黄长征(1970-),男,湖南耒阳人,副教授,博士,从事现代机电液集成控制理论与技术应用研究与教学。 机电本科论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。 机电本科论文:浅谈应用型本科机电专业实训体系的构建 【摘 要】应用型本科教育不仅要加强实训环节,而且还必须对实训体系进行科学合理的构建,才能达到应用型本科教育的培养目标。本论文以我系机电专业为例,提出了以项目为导向,以课本理论知识为基础的系统性实训体系,详细介绍了实训内容安排、实训过程的管理以及实训耗材的可持续利用。 【关键词】机电 实训内容 实训过程 实训耗材管理 应用型本科教育与研究型本科教育相比,最大的特点是培养实践动手能力强的应用工程型人才。而应用工程型人才的培养,必须以就业岗位所需能力为基础构建一套科学合理的实训体系。通过对我系以往毕业生工作情况的调查,大部分同学认为我系机电专业实训环节基本足够,但是实训内容较为分散,仅仅注重了与课本理论知识结合,却缺乏系统性、整体性,学生就业后很难适应工作岗位对技术的全面整体性要求。为培养企业所需人才,达到应用型本科教育的培养目标,必须对实训进行改革。改革原则是以理论课程为基础,以项目为导向,建立系统的实训体系。 一 实训内容安排 机电专业从大一到大四总共八个学期,其中,最后一学期为毕业设计,前七个学期每学期都安排1~3周的实训环节。整个大学四年的实训内容安排应以某个项目为主线,上下衔接,形成一个系统,如功能型机器人的设计和制作。同时要符合本学期专业基础课和专业课的理论要求。具体的每学期实训名称、实训周数安排详见下表所示。 第一学期,新生刚刚入校,主要学习工程制图这一门基础课。对机电专业学生来说,对机械制图的学习要求不亚于机械专业的学生。开展为期1周的机械制图实训,通过徒手 绘制机器人平台和各基础部件,让学生掌握工程制图的绘制方法和标准等。大一第二学期,学生已经学习了AutoCAD、电子线路CAD等机械、电路绘图课程,因此在本学期开设机电产品认知实训,为期3周。此实训的主要内容有:计算机绘制机器人模型、参观工厂企业,邀请企业工程师开展讲座,识别电子、电气元件,学习焊接、绑线,制作简易小电路板等。本实训的主要目的是让学生真正开始进入机电实践环节中,从最基本的基本功学起、练起,给学生建立一个机电专业的感性认识。第三学期,学生已经学习了电工技术、电子技术等电路基础课程。此学期实训称为电子技术实训,实训内容主要围绕机器人的基本电路展开,如机器人寻线电路、避障电路、电机驱动电路、电源电路、音频电路等。这些电路板的设计和制作是机器人最基本的电路。同时本学期还有一个金工实习,打破传统的锤头、钢球等的实训内容,根据功能型机器人改为机器人底盘、手臂、车轮、手、轴承等的加工。第四学期学生学习了机械原理、液压与气压传动、三维绘图等课程,由此开设机械设计实训,让学生自主设计机器人模型,机器人可以采用不同的驱动方式,完成机器人二维图纸绘制和三维动画演示,该实训为期2周。第五学期开设检测与控制实训,把本学期所学的单片机原理与接口技术、传感器检测技术、机电传动与控制三门理论课综合起来。学生可以根据能力大小自行完成机器人核心电路板的设计和制作,并为机器人增加功能模块,如机器人寻迹、机器人颜色识别、机器人语音等。第六学期的电气控制系统实训主要针对本学期的PLC电气控制技术展开,让学生在机器人上增加气动驱动方式、用PLC控制完成机器人夹持物品、机器人物料运输等功能。第七学期安排机电一体化系统综合实训,需要把三年来学的专业知识综合起来。学生把以前做的功能型机器人进一步完善和强大,然后根据老师拟定的机器人比赛规则组织机电专业学生举行一场机器人对抗赛。总之,把大学四年来学的所有知识综合应用起来,为第八学期的毕业设计做好铺垫。 二 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 三 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。 四 结论 本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 机电本科论文:应用型本科机电专业实践性教学环节研究 摘要:对机电一体化特色专业实践性教学环节的建设与改革存在的问题,本文进行了深刻的分析与总结,尤其是对实验室建设、课程建设、教材建设、师资队伍建设等方面作了重点探讨。 关键词:应用型本科;机电专业;实践性教学环节;能力培养 高等教育要适应市场经济的需要,就必须加强学生的实际运用能力的培养。特别是机电专业,随着柔性制造系统、先进制造技术以及有关边缘科学知识技术的普及与应用,如何在现代教育环境下构建新型教学模式是摆在每个高等教育工作者面前的一个难题。随着社会的发展,高科技的应用能力将是社会主义现代化建设的基础,而大学是培养知识与应用型人才的重要基地。如何培养德智体全面发展、有知识、有能力的应用型人才,以适应行业、企业及地方经济发展对应用型人才的要求,是制定应用型本科人才培养计划的首要问题,而实践性教学环节是培养学生能力的关键环节。 培养目标与专业定位 随着科学技术发展及人才市场需求的变化,社会对应用型本科机电专业所培养人才的知识结构以及能力要求发生了很大的变化。为此,应对应用型本科机电专业的培养目标进行科学、规范的制定。机电类应用型本科专业的培养目标是:培养德智体全面发展,掌握专业基础知识、应用方法和基本技能,具有较强动手能力及实际操作能力,从事机电及相关领域内的设计制造、开发、技术应用与改革、运行管理及营销等方面工作的高级应用型人才。同时,机电类应用型本科专业人才应面向行业、企业,按企业现代化生产及技术工程师岗位群的要求,懂设计、会操作,能承担设计向制造的转化、技术应用与改革、运行管理及营销等方面的工作。 机电专业实践性教学 环节存在的问题及对策 在应用型人才培养过程中,应以专业技术知识为主线,以实践性课题为核心,对实践型教学环节中所遇到的问题从理论方面来分析,使实践性教学过程在整个教学环节中起主导作用。学生只有在实践活动中发现了问题,遇到了自己没有办法克服的困难,才会从理论上去寻找答案,去积极探索,并试图按照理论提供的思想方法去解决实际问题。一旦在解决问题过程中发现理论失去效力时,就会促使其创新,进而激发其强烈的探索精神和创造性。 (一)实践性教学环节存在的问题 目前,不少高等院校在实践教学方面普遍存在硬件建设不到位、软件跟不上等问题,与国家提出的高等教育的培养目标相去甚远。 实训基地的硬件不足 我国一些高等院校多数为20世纪90年代后新建或改建的院校。其中,大部分是由专科学校、职工大学、教育学院、中等专业学校通过升格而来的。这些学校原有的办学条件是按中专或成人教育目标的要求配置的,显然与高等教育的培养目标有一定差距。又恰逢高等教育迅猛扩招的时期,高等院校实践教学建设跟不上学校发展的速度,以至于实验室设备老化、陈旧,数量少,实验实训开设率较低,由此导致学生动手能力差,毕业后还要花大量时间接受岗位培训。 软件建设跟不上 这里的软件是指高等教育中的课时、目的、内容、教学组织、要求与考核等实际环节。学校存在软件跟不上的原因主要有制度不健全、管理不到位、专业设计不尽合理、对用人机制和市场机制了解不够等。对综合运用所学专业的各门课程知识考虑不够,从而影响实践教学功能和作用的发挥。有些高等院校的实践教学管理较为松散,没有建立一整套关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价体系,实践教学的管理全凭指导教师的责任心。 实践教学的考核办法存在问题 一些学校没有建立规范的实践教学考核办法,或没能真正落实;对实践教学的要求与培养目标存在偏差;学生本身对实践教学的重要性缺乏认识,没有应有的压力和自学能力,因而实践效果就会大打折扣。实践教学考核办法存在问题的主要原因是理论教学与实践教学脱节以及课程整合方面存在问题。 (二)加强实践教学采取的相应对策 加强硬件建设 硬件是基础,必须充实。学校应根据开设专业的实际需要加大投资力度,并且进行全面规划,分步实施。要突破只限于感性认识的旧模式,建立有利于培养技术应用能力和综合应用所学理论知识解决实际问题能力的新模式。优化配置硬件资源,从而最大限度地发挥已有设备的使用效率。争取政府相关资金扶持的同时,与企业走产学合作之路,利用企业的设备和真实的现场实施现场实践教学和技能训练。另外,学校之间可进行合作,共建共享,避免重复建设,充分发挥硬件设施的作用。 加强实践教学环节的组织管理 硬件设施配备加强了,就必须让硬件充分发挥作用,对实践教学进行严格、科学管理,可以从以下几点做好实践教学的组织管理。(1)建立以实训中心为核心的基地,可以成立实训中心,采用集中管理模式。学院各类实验室、实训中心(室)、车间等可按专业大类组建校内实训基地并归属实训中心,实训中心统筹安排实践教学计划,使教学资源得以充分利用。实训中心实行全天开放式运作模式,除了向学生提供实践机会之外,也可面向社会开办有偿服务项目。这样,可使实训中心从单一的实训,向技术开发和推广方面拓展,实现教学、生产与社会培训有机结合。(2)加强“双师型”教师队伍建设,采取从企业或社会上的其他部门中选聘优秀工程师、技师、管理人员到学校担任指导教师或专、兼职教师的办法。鼓励教师参加职业技能培训并取得相关技能考核等级证书。同时,组织“双师型”教师编写具有较强针对性、实用性的实训教材及实训指导书,把国内外最新知识、最新技术和最新工艺,充分融入教材和新的课程体系中,提高学生的社会适应能力。(3)将职业精神教育融入实践教育过程,以便让学生在就业时赢得主动,毕业后能够习惯企业的工作。具体来说,要实现校内实践基地企业化,实行严格的8小时工作制和上下班制度,有意识地引导学生从一开始就树立正确的职业意识,让学生在实践中受到现代工业精神熏陶和严格的职业素质教育。 改进实践教学的考核办法 实践教学的考核是确保实践教学质量的重要手段。要制定实践教学考核办法及实践成绩评定办法等实践教学制度,确保实践教学环节的教学质量。把实践教学的考核与考取从业资格证书相结合,推行职业资格证书制度,开发人力资源、开拓人才市场,以利于学生更好更快地就业。