适应创新能力培养的通信工程专业实验教学体系建设与探索

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[摘 要] 创新人才的培养就是培养学生具有创新精神、创新能力和创新素质。在专业实验教学体系建设上，以教学内容和课程体系改革为核心，从人才培养的各个环节入手，对教学环节涉及的多方面因素进行调整与改革，为构建创新人才培养的有效模式进行探索。

[关键词] 教学体系 实践教学 创新

根据经济社会发展和科技进步的需要，适应工程实践型、创新应用型的人才培养目标，我校王大珩科学技术学院，在教学体系建设过程中，以创新能力培养为先导，注重理论教学与实践教学的紧密结合，及时将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中，构建了面向三个专业模块，围绕四个知识系统，进行三个层次教学，达到培养学生三种能力的“四―三―三” 分层次、模块化的实验教学体系。如图1所示。

通过对能力要素与人才培养规格的分析，确立具有创新实验人才培养特色的基础实验课程和专业实验教学体系；同时制定教学实施的具体方法与步骤，对课程教学进行深入研究与分析。围绕课程教学大纲、教材、教师配备、教学手段、实验和实训环节、考核方式以及实际教学效果等方面的内容，不断建设并完善专业基础课程、专业主干课程、专业前沿课程的层次化课程建设体系。

1. 实验教学体系建设

1.1 四个知识结构

根据课程的性质和相互衔接关系，将学院的实验课程分列四个知识系统，即场与波、信号、微电子技术、电路。可以有利于不同知识系统内的实验在衔接过程中的资源优化。

1.2 三个教学层次

实验教学分基础类、提高类和科技创新实践类三个层次，在培养学生综合实验能力的基础上，着重培养学生的工程实践能力和创新精神。

对不同专业模块的学生选择不同的知识系统，进行不同层次的教学，以达到不同能力的培养目标。

1.2.1 基础类实验教学

（1）指导思想：基础知识＋实验方法＋实验技能＋宽知识面=基本实验能力

以学生为本，以培养学生基础知识、实验方法和实验技能为核心，以拓宽知识面为重点、全面提高学生实验能力。

（2）培养目标：具备基本实验能力的人才

1.2.2 提高类实验教学

（1）指导思想：综合知识＋实践方法＋实践技能＋实践技巧=综合实验能力+工程实践能力

以学生为本，以培养学生综合知识、实践方法、实践技能和实践技巧为核心，着重培养学生工程实践能力。

（2）培养目标：具备综合实验能力的人才

1.2.3 科技创新实践教学

（1）指导思想：工程实践能力＋创新能力＋探索精神＋光电特色=创新应用能力

以学生为本，以培养学生工程实践能力、创新能力和探索精神为核心，以突出光电特色、建设创新团队、培育创新应用型人才为目标，全面提高学生科技素质”。

（2）培养目标：具备创新精神和实践能力的人才

（3）实践教学体系：分为“理论培训”和“研究创新型实验”两类。

理论培训主要针对创新实践内容，讲解基本器件和基本电路的工作原理、分析和设计，是正常课堂教学的延伸和深化，理论培训侧重联系实践。

研究创新型实验主要针对“大学生电子设计竞赛”等国家和吉林省竞赛以及长春理工大学各类科技活动和竞赛分层次、有针对性地开展。

1.3 三个能力培养

教学体系和能力培养有机结合，构建“基本实验能力、综合实验能力、创新精神和工程实践能力”的能力培养体系。

基本实验能力培养：侧重培养学生掌握基本仪器和器件的性能及其使用、基本的实验技能、基本实验方法，加深对相关理论与技术的理解。

综合实验能力培养：侧重培养学生设计、集成、测试、工艺等能力和综合素质，全面提高学生有效运用所学知识进行电路级的综合设计能力，以及系统级的开发应用能力。

工程实践能力培养：侧重提高学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，培养学生进行系统级的研究与设计能力、探索精神、创新意识。

2. 课外实践教学

王大珩科学技术学院创新实验班除系统教学外，科技创新实践环节的实践内容有：

(1) 科技创新实践活动内容

分层次地开展创新教育、培养和培训活动。结合大学生电子设计竞赛等学科竞赛进行培训、讲座和科技活动，培养学生的创新思维、创新能力和工程实践能力；通过学生直接参与教研、科研及工程实践，着重培养拔尖创新人才。

①学院组织的创新竞赛

?大学生电子设计竞赛

?机器人足球比赛

?吉林省大学生科技学术作品竞赛

?长春理工大学大学生科技创新竞赛

?长春理工大学大学生电子制作竞赛

?长春理工大学大学生通信系统知识竞赛

②广泛的科技创新实践活动内容

每年举行“大学生科技创新月”活动，同学们通过常新把理论知识运动到实践当中，从实践中加深了对专业知识的理解和认识，充分调动了大学生想象能力和学习积极性，每次收到《长春理工大学本科生科技创新活动学生申请表》300份以上。

(2)课外实践基础知识培训

主要进行进阶实践培训，分5个阶段进行电子设计培训，创新学术交流，工艺培训，开发流程培训，成本培训，生产流程培训。使学生从设计、生产到管理经营全面具备电子电气工程师的基本素养。

(3)电子电气工程师岗前技能培训

在毕业前对毕业生进行电子电气工程师岗前技能培训。通过基础理论、基础技能、工艺流程、开发流程、成本意识、生产流程等各方面能力的培训考核，使学生在校内接受工程师岗前培训，提高学生就业率。

3. 实验教学和科研、工程实践、社会实践密切结合

(1)实验教学与科研相结合

从科研项目中凝炼出“激光电源、激光调制系统、激光通信系统、CCD成像处理系统、光电检测系统等”综合型、设计型、研究创新型实验题目，丰富了实验教学内容，巩固了学校光电特色优势，涌现出许多具有创新精神的优秀学生。学生结合科研成果自行开发研制了“激光电源”、“音响放大器”、“超声波防盗报警器”、“数字频率计”、“交通灯控制”等创新性实验项目。

(2)实验教学与工程实践相结合

学院研制的电光调制实验装置、光电检测实验箱和光散射衍射测试仪等实验箱，在北京机械学院、西安交通大学、南昌大学、贵州大学、合肥炮兵学院等10多所大学中使用。

由教师设计研发的光电子技术综合实验平台、电工电子技术多功能实验箱、单片机应用实验系统、光电传感器实验箱、变频控制电机实验装置等实验设备在实验教学中得到广泛使用，取得了较好的社会经济效益。

(3)实验教学与社会实践相结合

按教学计划组织学生到一汽、东光厂等企事业单位参观、学习和实践，鼓励学生参加广泛的社会活动和调查。许多学生的创新灵感来自工程实践和社会需求：如“海浪发电装置”、“轮足式机器人”、“足球机器人”、“智能轮椅”、“盲道探测引导器”等，都来自社会的实际需求。

4. 实验教学方法与手段

4.1 多样化的教学方法

(1)基础类实验主要采用启发式教学方法

基础实验主要采用独立设课、必修的方式来实施，保证“一人一组”， 专业基础实验采用“一人一组”和“两人一组”相结合的方式实施，教师现场授课、现场单独指导和启发学生完成实验内容，整个实验过程均强调由学生独立自主地完成。强调学生的“三动”：自己动手，自己动脑，主动学习。

(2)提高类实验采用自主实践教学方法

教师提供实验题目或者学生自带题目,教师的主导作用表现为策划、引导和激励。学生自主查阅资料、论证方案、设计电路、焊接和调试，培养学生自主学习、独立思考意识和工程实践能力。学生实验技能和动手能力的差异较大，为给优秀学生一个最大限度的能力发挥空间。

(3)科技创新实践类实验主要采用合作式、研究式教学方法

广泛吸纳有兴趣的学生组成小组，开展“义务维修”、“无线通信系统设计”、“电子制作”等活动，定期开展科技创新培训，鼓励优秀的学生参与电子设计竞赛、机械创新设计大赛、“挑战杯”等竞赛。着重培养学生的创新能力和团队精神。

4.2 现代化的教学手段

(1)多媒体技术应用：

通过多媒体课件，使学生更好的理解实验原理和仪器操作等，提高了教学效率。

（2）EDA技术应用：

实验室配备了计算机和EWB、MATLAB等仿真软件，使学生更好地理解设计参数对设计结果的影响。同时，这些工具软件也是工程应用中的常用工具，培养了学生的工程实践能力。

(3)现代网络技术应用：

学院建立了基于校园网络的智能化实验教学平台，学生通过网络了解实验项目、习题、教学录象等开放教学资源，便于学生课前预习、课后复习和实验预约。教师也可以及时通过网络公布相关实验信息，网络虚拟实验平台有利于学生自主学习，提高了实验效率。

5. 实验考核方法

针对不同类型的实验采用不同形式的考核方法，形成了一个多元化实验考核体系和科学系统的考试管理制度。多元化的考核体系“注重过程和结果统一、更加强调过程”，有利于对学生综合素质、工程实践能力、创新应用能力的培养。

6. 结束语

创新人才的培养是指对学生的创新精神、创新能力、创新素质的教育，是培养学生不墨守成规，善于思考、勇于探索的精神；培养学生掌握坚实的基本知识、基本技能，宽广的知识面，较强的实践和应用能力；培养学生的责任心、进取心和自信心。为适应培养创新人才培养的需要，基于上述理念，我们以实验教学体系建设为重点，从人才培养的各个环节入手，在实验与实践教学内容、方法、现代考核手段、严格规范教学管理等方面进行了调整与改革，对实验教学体系建设与学生的创新培养进行了有益的探索与尝试。

参 考 文 献

[1]倪振文，王俊年，刘昆山，电子信息类专业实践教学体系改革的研究实验室研究与探索，2004年23卷2期

[2]杨连祥，王月香，高校实验教学体系的再认识，实验室研究与探索，2002年，21卷2期

[3]李祖欣，电子信息工程专业实践教学体系的构建与实施，电气电子教学学报，2004年，26卷，3期

[4]吴镇扬，电工电子系列课程的改革实践与整合优化，电气电子教学学报，2002年，24卷，5期

作者简介：王莉鹏，女，1966.12，助理研究员。研究方向：教学管理与研究。