工程师培育的电子技术教育研讨

【前言】工程师培育的电子技术教育研讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。高等工科院校在实施“卓越计划”时，应遵循“加强基础、拓宽专业、注重实践、培养能力、提高素质”的原则，要树立“三面向”的教育理念和与企业相结合的培养方式［3，4］．加强以培养卓越工程师为核心的电子技术实践创新能力的第一层面就是对所有学生教育培养；第二层...

作者：于卫 张正华 胡学龙 单位：扬州大学信息工程学院

由于理工科大学的基础课程设置相对比较多，学生在学习基础课程时缺乏联系和比较、不能够将所学的内容相互贯通．因此，在教学过程中强化电子技术课程和相关专业课之间联系与贯通就非常重要．例如，可以将数字电子技术课程内容（如：编码器、数选器、计数器、寄存器等）融会贯通到相关专业课程，使学生头脑中建立“硬件逻辑电路”，为学习后续专业课（例如数字信号处理、通信原理等）奠定“硬件”基础，让学生尽早接触到“软硬件协同设计”思想，培养学生创新能力．开发一体化教学辅助工具Matlab具有非常强大的数值计算与分析功能，广泛的应用到信号处理、通信工程、集成电路设计等专业课程，已成为大学生必须掌握的基本工具．另外，Matlab作为世界顶尖的工程计算及数据分析软件，由于其编程语言简单直观，被广泛应用于科研及工程应用中，在电子信息工程、智能控制和工程建筑等领域发挥着越来越重要的作用．FPGA（Field－ProgrammableGateArray）即现场可编门阵列，是作为专用集成（ASIC）大量领域中的一种半定制电路而出现的，既解决定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点．以硬件描述语言（Verilog或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA上进行测试，是现代IC设计验证的主流技术．为配合数字电子技术在电气信息大类专业贯通式教学方法，作者研究开发了电路教学辅助工具，基于Matlab软件，结合VHDL内容，将Matlab程序通过HDLCoder生成VHDL代码，下载到FPGA开发板上，实现“Matlab＋VHDL＋FPGA”数字电路一体化教学辅助工具．借助数字电路一体化教学辅助工具，以工程实例方式介绍和演示数字电路在信号处理、通信原理、集成电路等后续专业课程的应用．此外：还有仿真软件Multisim、绘图软件Pro－tel99se、模拟编程软件PAC－Designer都是非常重要的教学辅助工具，借助于这样的辅助工具，学生可以综合应用所学的电子技术知识开发研制电子产品，解决工程实际问题，以达到培养创新和实践动手能力之目的．

电子技术实践创新能力的培养现状及改革设想

分析目前模拟电子技术和数字电子技术教学状况来分析，主要存在如下问题．①模拟电子技术和数字电子技术学习时间安排偏后，这影响了课程的实践教学和后续专业课程的学习，进而影响整个专业卓越培养计划的实施．②模拟电子技术和数字电子技术实验、课程设计和工程训练总学时严重不足．③校院两级管理中，对电子技术的实践教学（当然，其他课程的实践教学也有类似的情况）缺少系统性实质性监管和奖惩措施，部分教师的教学（尤其是实践教学）的积极性没有发挥出来，再加上可能存在的重科研开发轻教学现象，相当部分教师的精力并没有全放到提高教学质量上去．④实践教学内容可选择性、综合性、先进性和工程应用性不强，有待不断改进．⑤由于高校进人的门槛较高因素，实践教学人员老化现象严重，年龄结构比例不协调；整个实践教学队伍的整体水平有待提高．这些问题的存在严重影响了工程师培养目标的实现，因此提出下列改进措施．①第一学年完成两门课程的学习，并适当增加上课课时，增加工程应用性内容．这样有利于及时安排这两门课程的实践教学，有利于安排高频电子线路、数字信号处理、单片机原理及应用等后续专业课程的学习、有利于提前开展创新课题的研究．②要增加电子技术专业基础课程的实践性教学时间，和理论课一样采取自主式、研究式和互动式教学，可以以单立实验课程和开放形式实施，实现独立考核．③修改教学大纲和计划，大幅度增加电子技术综合设计、创新设计、工程实习和工程实践训练课时，深入企业，引导学生应用所学知识来解决工程实践问题．④实验教学内容和方法也要改革，要根据“卓越计划”的要求，对电子技术课程的实践教学大纲进行全面深入地研讨．⑤师资队伍建设．没有具有“卓越工程师”素质的师资队伍就不可能培养出具有“卓越工程师”素质的学生，就不可能实施“卓越计划”．过去高校一般不接受企业人才，教师基本都是从毕业就踏上讲台，虽然理论水平较高，但是缺乏工程实践经验．因此高校在电子信息类专业教师的引进和管理上需要进行改革：优先引进具有工程背景和丰富工程经验的人才，鼓励教师到企业参与工程项目，鼓励教师与企业进行工程项目合作．也可聘请企业具有丰富工程实践经验的工程技术人员参与队伍建设．各高校可根据实际情况和抓住有利条件建立“卓越工程师”培养的师资团队．⑥实验室建设．目前实验室的设备多数与企业公司相差很远，使实施“卓越工程师”培养计划受到很大限制．为改变这一状况，一方面，学校要改变思路，按照工程要求建设实训中心，加大实验室经费投入，建设若干与企业生产车间相接近的工程型的实验室；另一方面，实验室可依据“卓越计划”培养要求制订的实训工程项目自行研制开放式通用平台，以满足建设要求．⑦加强监管．对“卓越工程师”培养计划实施的动态管理非常重要．要制订相关规章制度和考评办法．最终要使培养计划落实到实处，起到真正的培养效果．总之，为顺利实施“卓越工程师”培养计划，应加大电子信息类学生电子技术实践教学的力度，要注重培养学生的创造性、自主性和团结合作精神．还要加强团队建设和对过程进行动态管理．

面向卓越工程师的电子技术教学模式探讨

高等工科院校在实施“卓越计划”时，应遵循“加强基础、拓宽专业、注重实践、培养能力、提高素质”的原则，要树立“三面向”的教育理念和与企业相结合的培养方式［3，4］．加强以培养卓越工程师为核心的电子技术实践创新能力的第一层面就是对所有学生教育培养；第二层面就是对少数的优秀学生重点培养，即通过所谓精英教育，鼓励带动其他学生积极响应，以全面顺利实施“卓越计划”．全面教育培养“卓越计划”的核心在于提高当代大学生的创新能力和工程实践能力．高校在进行电子技术教学时，应紧跟形势、拓宽思路、更新观念、深化改革．通过启发式、分析式、推理式和研究式教学，引用生动的创新实践应用事例，培养学生具有用理论知识分析解决实际问题的能力，激发学生创新意识和创新思维，鼓励学生在忠于科学事实和实事求是的基础上敢于对已经产生的理论和结论、已经形成的工艺流程和制度等 提出 质疑，并提出新设想、新办法 和新措施［5，6］．在教学改革方面，可实施“41111”新教学模式，即：前4个学期———数理基础、专业基础知识学习、工艺实习和基本能力培养；第5学期———实验室培养第一环节，以在实验室教学为主（包括机房上课）：实践动手、课程设计和应用能力培养；第6学期———校企联合培养第一环节［4］：开设专业课程、工程实践和综合应用设计性课程，到企业实习；第7学期：第二阶段专业学习和实践，实验室培养第二环节：专业应用、创新和工程实践能力培养；第8学期———校企联合培养第二环节：工程技术实践、毕业设计．校企联合培养阶段可聘请著名企业的专家、学者给学生亲自讲授专业课、工程实践课以及指导学生毕业设计，确保学生的培养质量．全面教育培养的宗旨是努力促进所有学生成才．精英教育高等工科院校首先要从战略的高度、全民的高度从教育层面和实施“卓越计划”的角度出发，提高全体大学生的水平、能力和综合素质，使他们达到工程师的基本素质要求．同时也应该看到不同的学生在能力和素质上的差别，通过因材施教，重点培养综合素质高、创新能力和实践动手能力强的学生，为这部分学生又好又快地成长成才创造较好的条件，这样既能提高学校在实施“卓越计划”上的美誉度，又能激发更多的学生将精力投入到学习知识和培养能力上去，更好地配合学校“卓越计划”的实施，即所谓实施精英教育．精英教育的目的是让一部分人先“富”起来，再带动其他人“共同致富”．不少学校重视精英教育，从选拔到培养都制订了一系列办法措施．如我校为大学生参加各类各级电子竞赛投入了大量的人力和物力，并每年都取得国家、华东区和省级大奖．当然培养“卓越工程师”式的人才，不仅在于让学生在各类竞赛中获奖，更重要的是要有扎实的理论功底和卓越的工程素质．为此笔者建议设立卓越工程师培训班，并对培训班作具体规划．①明确开办培训班的指导思想、人数规模、制订相关的政策、管理和考核措施；②为培训班专门制定严格的培养方案、教学目标和计划，培训班课程大部分内容需结合企业工程实践，并和非培训班的其他课程教学一样要接受教学督导．③以学校和企业紧密联合培养模式开设培训班，在确保全面教育阶段培养的基础上，对培训班的学生在创新设计、应用设计和工程实践能力方面进一步严格要求；④选聘一批学术水平高、理论和工程实践教学经验丰富的教师（包括企业的专家和高级工程技术人员）为培训班学生上课，并且明确培训班教师的工作职责和待遇；⑤将培训班学生分成若干项目小组，指定专门导师，结合企业产品结构和发展规划进行专题项目研究，科技公关解决企业面临的工程技术难题．

结束语

为有效实施 “卓越工程师教育培养计划”，应强化校企合作，共同培养人才．高等工科院校办学的指导方针之一是产学研相结合，这和“卓越计划”的培养目标根本一致．高校和企业相结合，相辅相成，优势互补，协同培养工程技术人才，是今后工科院校办学的一大趋势．高校要发挥优势，为校企合作积极创造条件，企业也要发挥自身优势，积极地和高校协同合作，双方互利互惠．高等工科学校要精心组织实施，要积极主动地和当地政府、主管部门、企业沟通和协调，最大限度地利用好有关优惠政策，协调解决“卓越计划”执行过程中可能会出现的难题，只要高校和企业能团结协作和共谋发展，“卓越计划”的实施一定会取得顺利成功．