时间:2022-09-25 12:11:19
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇单片机实习报告,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:单片机 开发板 综合实习
单片机技术已经渗透到我们生产、生活的各个方面,在工业控制、仪器仪表、家用电器等众多领域有着广泛应用。掌握单片机技术以及相应的程序设计语言是完成微处理器系统软、硬件设计和功能开发的基础,也是作为电子工程领域高级工程技术人员必须具备的基本能力。
目前,各高校已将单片机教学纳入电子工程专业的教学计划中,设置了单片机原理与应用、C语言程序设计等多门相关课程。其中,单片机综合实习是单片机教学的重要组成部分,如果能够通过综合实习激发学生对单片机应用的兴趣,让学生对电路设计和程序设计有系统的认识和掌握,则能为学生今后从事基于单片机的嵌入式系统开发打下坚实的基础[1]。基于上述目的,通过几年来教学经验的总结,我们设计了一款低成本、多功能的单片机实验开发板以及配套的综合实习教学方法,应用于教学实践并取得了良好的效果。
1 单片机综合实习实验板的设计
实验板包含单片机最小系统、信号处理电路、串行通信接口以及键盘、显示电路等,同时实验板在电路板尺寸、成本等因素允许的情况下预留了功能扩展接口,以适应更多的设计需要,方便使用者自行开发其他功能。单片机实验开发板的功能框图如图1所示。
1.1 实验板电路原理图
(1)图2为单片机的最小系统[2]。选用与8051系列单片机指令集完全兼容的可在线编程STC系列单片机作为核心处理器,程序下载不需要编程器,可以利用计算机及专用软件(如STC-ISP)直接通过串口完成。
(2)图3为电源电路,由于实际应用中9 V直流电源使用比较普遍,所以电路中需要三端稳压器LM7805产生芯片工作时所需的+5 V电压。
(3)图4为键盘电路,按键与单片机I/O口直接相连。
(4)图5为显示电路。该部分使用译码器74LS138节省单片机I/O口,使用7407驱动数码管。
(5)图6为模拟信号处理电路,用于频率测量实验。待测信号通过比较器LM311比较整形后转化为单片机可以识别的高、低电平,进而完成脉冲计数或计时,实现频率测量。
(6)图7为串行通信电路,应用MAX232实现TTL电平和RS232电平之间的转换。
1.2 印制电路板设计
实验电路板图如图8所示。不难看出,印制电路板充分利用空间,尺寸小巧,结构紧凑。同时设计者将单片机一些闲置的I/O口引到了电路板上,并预留了功能扩展接口,方便使用者根据自己的思路进行程序设计或加入元器件开发其他功能。例如,可以在电路板最左端的焊盘位加入温度传感器(DS18B20),实现环境温度信息采集的功能;在LM311左侧的8引脚双列直插空位加入模拟/数字转换器(ADC0809),实现由单片机采集模拟电压信号的功能等。
2 综合实习的教学方式
我院综合实习的内容是利用上述实验板设计基于单片机的数字频率计。近年来,随着计算机技术的不断发展,各种应用软件的功能不断强大,使用仿真软件可以改善教学效果,提高学生的学习效率。因此,我们在数字频率计设计的过程中加入了绘图软件Protel99se和单片机仿真软件Proteus的学习要求。综合实习为20个学时,分电路设计、程序设计和整体调试3个环节。
2.1 硬件电路设计
Protel99se是一款电子设计自动化(EDA)软件,包含了电路原理图绘制、多层印制电路板(PCB)设计、模拟和数字电路混合信号仿真、可编程逻辑器件设计等功能[3]。Protel99se与其升级版软件DXP是目前电子产品的研发和设计领域完成电路原理图、PCB图制作的常用软件之一[4]。掌握该软件应用对电子工程专业的学生具有一定的实际价值。
在第一个环节中,首先,以讲座的形式向学生介绍Protel99se绘图软件的功能、硬件电路的设计方法以及设计过程中应注意的问题。其次,要求学生利用课余时间通过查找资料和适当的练习初步掌握Protel99se绘图软件的基本功能,自行设计数字频率计的硬件电路,并在Protel99se软件中绘出电路原理图,完成自动生成印制电路板图,手动布局、自动布线,输出元件清单的全过程,以作业的形式上交打印版的电路原理图。最后,由教师向学生介绍上述单片机实验开发板的电路结构,并组织学生完成电路焊接。由于此时学生对硬件电路设计已经做了充分的了解和运用,所以对知识的掌握会更牢固,对电路功能的理解也更深刻。
由于没有经验,学生会在电路设计中出现很多错误,指导教师可以通过检查学生绘制的原理图发现问题,加以讲解。虽然使用了现成的实验开发板,但经过前面的教学步骤,学生在电路设计方面得到了必要的锻炼,对设计过程也有了切身体会,避免了学生“只动手,不动脑”的教学弊端。
2.2 程序设计
Proteus是英国Labcenter公司推出的电路分析实物仿真系统,包含键盘、数码管、74系列等多种常用电子元器件,AVR,MCS8051和ARM等多种微处理器以及信号源、示波器、逻辑分析仪等各种虚拟仪器仪表,均可直接用于仿真设计。因此,Proteus是一款很好的模拟单片机及其电路的仿真工具,可以在没有硬件电路的情况下,仅利用计算机实现单片机软、硬件系统的模拟仿真[5,6]。
在第二个环节中介绍Proteus仿真软件的功能,要求学生通过练习掌握添加仪器、元件,调用Keil C51中的程序进行仿真的方法。在讲解中,一般以单片机I/O口控制和流水灯程序为例演示整个调试过程。由于应用Proteus的编程和调试过程非常简单、方便,无形中激发了学生的自信心和学习兴趣,使其主观上愿意通过努力完成较复杂的程序设计,减少了学生直接剽窃别人的程序蒙混过关的情况。
Proteus软件还可以解决学生在频率计设计过程中仪器设备短缺带来的问题。其库中提供的信号源、示波器等虚拟测试仪器,让学生可以随时验证频率计的测量结果。仿真器是程序调试时的辅助工具,如果没有仿真器想要发现程序设计中存在的问题就十分困难,但其价格较高,一般的学生没有购买能力。而Keil C51与Proteus结合使用可以像拥有仿真器一样调试程序,极大地方便了学生查找程序中的错误,提高了程序设计的效率,保证了编程调试的顺利完成。
2.3 系统调试和撰写实习报告
最后一个环节的主要内容是对频率计进行实际调试。在计算机软件仿真调试通过的情况下,程序下载到单片机中,由于时序不准和噪声影响,实际的频率测量过程仍然可能出现一些问题,学生要针对这些问题对程序进行修改和完善。在此环节中,实验室全天开放,提供函数信号发生器、示波器、万用表等仪器设备,方便学生实际测试,发现、解决问题,教师也会给予必要的帮助和指导。频率测量的功能实现后,学生需要完成一份实习报告总结整个设计过程。报告中应包括的具体内容有:主要元件及其典型工作电路的介绍;信号频率测量的程序设计思想;学习各种软件使用方法的心得体会;设计过程中遇到的问题、解决方法和得到的经验教训等。撰写实习报告的过程是学生理清设计思路、总结提高的过程,有利于培养学生科学严谨的工作作风[7]。
3 结束语
针对实验教学,如果将每个学生设计的硬件电路都制作成印制电路板,给每个学生配备仿真器会大大增加教学成本,造成资源浪费。单片机综合实习将Protel99se和Proteus软件的使用加入到教学任务中,很好地解决了学生不能进行电路设计和程序调试的问题。在综合实习的上课时间主要由教师介绍相关知识或总结答疑,具体的设计任务则由学生利用课余时间完成,这样,每个学生可以根据自己对知识的接受和掌握程度,投入不同的时间和精力,这显然是一种开放、自主、高效的教学方法,能够充分激发学生的学习兴趣。此教学方式要求学生通过查找资料和实验实践掌握并运用一些新知识;设计任务多样化,也突出了对学生自学能力和创新能力的培养。可见,该教学方法科学合理,教学过程高质高效。
通过本次综合实习,学生可以掌握很多实用的技能以及分析处理实际问题的方法,对系统设计也有了更深入的认识。在综合实习结束后,不时有学生利用此实验板练习程序设计,开发各种功能软件。目前的综合实习显然让学生得到了更全面的锻炼,发挥了更大的优势,带来了更理想的教学效果,符合新时期培养具有创新能力工程技术人员的要求,为学生今后从事电子工程领域的设计工作打下了良好的基础。
本次设计的实验开发板,成本低、体积小、功能完善,能实现如键盘、显示、频率计、数字钟、信号采集、串行通信等多种功能,便于学生或其他单片机学习者进行程序设计和功能开发,是掌握单片机技术时一款廉价高效的学习工具;该实验板也可用于科研,作为辅助基于单片机的嵌入式系统设计初期实验调试时的硬件电路,节约开发成本,节省设计时间,具有一定的推广价值。
参考文献
[1]袁锋伟,赵立宏,朱慧玲.基于Proteus的单片机课程教学与实验改革[J].实验室研究与探索,2007,26(12):75-78.
[2]孙涵芳,徐爱卿.单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[3]梁恩主,梁恩维.Protel99SE电路设计与仿真应用[M].北京:清华大学出版社,2000.
[4]倪泽峰,江中华.Protel DXP典型实例[M].北京:人民邮电大学出版社,2003.
[5]刘心红,郭福田,孙振兴.PROTEUS仿真技术在单片机教学中的应用[J].实验技术与管理,2007,24(3):96-98.
关键词:本科实践教学;管理模式;开放实验室;创新
中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0048-02
一、引言
大多数高校是以培养应用型人才为主的教学型院校,尤其是工科院校着重培养能适应社会发展需求的应用型技术人才。在这种大趋势下,高校对学生实践环节的培养是非常重视的,对学生的实践动手能力、分析问题的能力和解决问题的能力提出了很高的要求。近年来,我校在对学生创新能力的培养和管理方面做了不少探索性的工作,现以我校《单片机原理与应用》课程设计为例,介绍一下我院在提高实践教学的效果以及实践教学管理方面积累的一些经验。
二、传统的课程设计教学管理模式中出现的一些问题
传统的本科教育,过分于注重学生的理论考试分数而轻视对学生创造能力的培养,造成教师和学生对实践教学的轻视,实践教学效果一直不甚理想。
1.实践教学的课时不能保障。由于实行学分制以来,学生选修的课程越来越多,课程安排较满,不再允许学生通过整周停课来进行专门的课程设计学习,这使得大多数学生没有足够的时间和精力对课程设计进行前期准备和后期的调试。
2.实验实习场地受到限制。由于实验室场地紧张,每个实验室排课都很满,没有为实习设计安排专门的实验场所,只能利用实验室没课的时间进行,时间上的连贯性得不到保障,学生不能专心的投入到设计中去,严重影响了实习设计的质量。
3.指导教师和学生对实践教学不够重视。因为没有专门的课程实习场所和时间,同学们只能利用课余时间对设计题目进行资料的收集整理并设计完成。又由于受仪器设备和场地所限,指导教师也没法跟踪指导,完成的设计质量令人不甚满意,有些同学的设计报告还存在抄袭现象。
三、单片机课程设计全过程的管理模式
单片机课程设计管理模式包括四个过程:①制定教学目标及要求。单片机课程设计教学需要制定教学目标、教学要求、教学内容以及教学时间安排。②管理活动的全过程包括组织与职责,对设计团队、设计器件、实验设备等资源的管理,组织实习设计的完成。③实习的实施过程包括设计题目的选择、设计的运行、设计验收3个阶段,这是实习管理中的重点。④持续改进的过程,通过每一轮实习设计完成后的总结、分析、评价,提出改进的措施与方法,达到提高教学质量的目的。
1.组织与职责。单片机课程设计实训课程的顺利开展,必须要有严密的组织保障和制度保障。教师既是实训课程的指导者,也是直接管理者,因此必须制订详细的指导教师授课计划,然后提交实验中心主任批准,最后中心主任安排具体的实验场所和协助教师指导的实验员。
2.资源管理。①设计团队的组建。首先指导教师布置若干题目,学生自由选择想要设计的题目,然后根据选题情况将学生分组,以4~5人一组为宜,鼓励自由组合,并确定责任心强、创新能力强的学生作为团队负责人。②器件管理。根据选择设计题目的人数购买相应实验元器件与原材料的数量,由实验中心统一采购管理。同时,学校还应要求各科研实验室、实验教学示范中心、教学实验室要积极配合,为学生提供项目所需场地、设备、设施等必要的训练条件。学生在实验过程中,指导教师或实验室管理教师,要监督、记录实验室设备仪器的使用状况,保证实验设备的运行质量,避免因实验设备的错误操作带来的损失。
3.单片机课程设计的实施过程。课程设计的实施是实习实训环节中的关键、核心环节,决定着实习实训教学目标是否能够实现。课程设计的实施过程包括选题、运行和验收3个阶段。这3个阶段密切相关,哪一个阶段出现问题,都将会影响到实践教学的质量。选题直接关系到设计研究的成败,设计运行是实践教学管理的重点,设计结果的验收是对实习成果的检验,也是评分的依据。①设计选题。结合单片机课堂理论教学的内容,针对课程设计的目的,在规定的时间内,选择符合教学、符合学生水平、符合实验室条件的几个课题。题目既不能太难也不能太简单,太难则会使学生产生畏难情绪而失去信心,太简单则达不到提高学生动手能力和分析问题、解决问题的能力。同学们根据自己的能力和兴趣爱好选择设计题目,然后发挥自己的主观能动性,查阅文献资料,发现问题、提出问题、解决问题,最终完成设计选题。②设计运行。在设计运行过程中,要求学生在单片机课程结束前3周开始设计专项实训的准备工作安排,一周调研选题,一周设计软硬件,一周制作、焊接、调试电路板,完成设计作品。在课程设计过程中,教师积极对学生进行引导,最大限度地调动和发挥学生在设计中的主体作用。从实施方案的制订、硬件电路的设计、PCB板的设计与制作、电路板的焊接、软件编程与调试,到撰写设计报告,全程启发学生自己寻找解决方法,训练学生遇到问题(提出问题)─寻找方法(分析问题)─解决问题的方法和技巧,培养学生独立工作的能力,使课程设计更具有实践性和实用性。为了减少设备的损坏率和器件的消耗,要求先通过仿真软件仿真,通过之后才能进行PCB板的制作和电路的焊接工作。③设计验收。验收阶段是全面评审课程设计预期目标的实现情况、成果的质量,也是完善课程设计的最后阶段。通过对课程设计验收的管理,不仅可以促使学生端正实习态度、认真完成课程设计的任务,而且能帮助学生发现问题、解决问题,找到差距。
四、实验中心对开放实验室的管理模式
为了方便课程设计的顺利开展,实验中心为学生们提供了专门的创新室和机房,但由于课程设计时间紧张,学生们多是利用课余时间进入实验室完成,这就要求实验室能够全天开放,满足不同时间段学生的使用需求。因此,智能化实验室管理系统就成为开放实验室必不可少的辅助工具。
1.仪器设备的管理和使用。学生登陆校园网,通过实验中心固定资产管理系统能够显示设备数量、当前状态(运行、保养、维修、报废)、所有预约或排队情况,了解当前仪器设备谁在使用,哪些时间段有空余,方便同学查看并预约。学生可以在网上提出使用请求,管理员审核通过后,按照申请者的申请时间顺序和需求分配给申请者。对于简单的仪器设备,提供视频培训资料和说明书,对于复杂、贵重的大型仪器,由实验室管理人员提供专门的培训和指导。
2.实验室门禁的管理和考勤。实验室管理子系统是可以对学生的信息进行注册登记,学生进入实验室之前,只需持校园卡靠近读卡器,门禁系统自动识别是否为合法用户。如果是合法用户,门禁系统允许用户进入,同时系统智能的判断每张卡的使用期限,有效的进出时间,且系统可以自动分配座位号,接通座位电源。另外,系统还可以实时显示实验室座位的分配情况,以及每个座位人员的详细信息和进行何种实验等相应的信息。用户离开实验室前必须划卡注销,系统自动记录其使用的时间,作为考勤依据。
3.学生成绩考核的管理。实习设计结束后,统计学生实习成绩时,学生成绩客户端提交系统将统计出学生实习期间的考勤结果和实习报告的统计结果,然后再结合教师提交的根据课程设计验收成果所得的成绩提交给成绩考核管理系统,系统再根据教师提供的权值分配情况给出学生的课程设计的最终成绩。
五、结语
实践教学管理工作是本科实践教学的一个重要组成部分,也是培养高素质应用型人才的重要途径。经我校2011级、2012级电气工程、自动化两个专业学生的实践表明,通过实践教学管理模式的改革,学生对实践教学的态度更加端正,热情更加高涨,在后续进行的毕业设计和参加各种竞赛的时候,能够拥有更多的自信,将理论与工程实践更紧密的结合起来,不仅降低了设计成本,缩短了开发周期,提高了工作效率,而且扩展了学生的思路,提高了学生的学习兴趣,学生们一致反映教学效果很好。
参考文献:
[1]曾树洪,唐明星.应用型地方本科院校创新实验室的建设与管理模式探索[J].实验技术与管理,2015,32(7):16-18.
[2]李勇军,张海燕.大学生创新能力训练模式探索与实践[J].实验技术与管理,2014,31(4):17-19.
[3]王峰,鱼静.高校开放实验室与学生创新能力培养[J].实验室研究与探索,2011,30(3):320-322.
[4]林健.构建工程实践教育体系,培养造就卓越工程师[J].中国高等教育,2012,(13):15-18.
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[6]郭瑾莉.完善地方高等院校实践教学质量监控的策略探索[J].实验技术与管理,2012,29(6):161-163.
[7]朱金秀,金纪东,周妍,等.实践教学与就业能力培养相融合的研究与探索[J].实验室研究与探索,2011,30(4):105-107.
[8]王亚军,周勇,李春娥.基于工作过程以项目团队模式完成高校工程毕业设计的改革实践[J].兰州文理学院学报,2014,28(4):103-106.
1科学定位
科学定位是电气工程及其自动化专业人才培养的关键所在,是决定人才培养质量的首要因素。“以学生为根本,以教师为主导,以教学为中心,以质量为宗旨,以市场为导向,以地方为依托,培养下得去、为得住、干得好的基层应用型高级技术人才”作为本专业建设的理念,通过进一步加强电气工程及其自动化专业人才培养模式的研究,强化对学生实践能力和创新能力的培养,加强对师资队伍的建设,提升教育教学的水平,从而确保教学的质量。要达到对电气工程及其自动化专业人才培养模式的科学定位,又可以从以下几点来思考:(1)首先要有明确的专业培养目标。电气工程及其自动化专业培养的人才就是“要适应21世纪社会主义现代化建设的需要,德智体全面发展,综合素质高,应用能力强,基础扎实,知识面宽,以强电为主,强弱电相结合”。在培养方案中要让学生受到基本的电气工程、电工电子技术、计算机控制技术、控制理论等方面的训练,从而实现理论与技能兼修和“基层应用型”的高级技术人才。(2)发展专业特色。电气工程及其自动化专业可以具体分为电力系统及其自动化和输电线路工程设计三个专业方向。在专业培养中,为了使本专业的特色得到最大的发挥,可以让学生在前两年进行“通识”教育,之后再跟对社会市场的人才需求并结合个人的特长,进行专门技能的学习和训练。
2变革传统的课程体系
教育教学的内容和课程体系的设置被认为是实现和提高人才质量的核心,对传统的课程体系进行变革是电气工程及其自动化专业人才培养模式中最有力的方法。变革传统的课程体系,就需要构建“理论——技能”相并重的教育模式,在优化课程体系的过程中,使学生能够在理论学生的过程中也实现技能的提升,使学生能够实现自身专业素养的提高。在变革传统课程体系中,我们可以把专业课程分为基础类的、实践类的和专业技术类的三种。在基础类课程中教育工作者就需要在遵循教育教学的规律中转变原有的陈旧的教学理念和教学方式;在实践类课程中教师要注重学生理论知识的转化,在实践操作的过程中将知识实现为自身的技能。
3注重理论教育的同时强化实践教学环节
电气工程及其自动化专业是培养基层应用型人才,因此教师在加强理论教育的同时也要注重强化实践教学的环节,从而提高学生在计算机应用、工程创新和实践以及创业等方面的能力。(1)首先在课程设计方面要突出实践教学。“课程设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次专业训练”,因此在课程设计方面可以增加诸如电力系统及其自动化方向的电力系统的短路电流计算课程设计、单片机原理与接口技术课程设计等。增加这些实践教学环节就是要学生巩固和加深所学到的专业理论知识,并在实践的过程中培养和实现学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力。(2)其次要增加实习环节。为了提升学生的实践能力,在培养中还应该注重学生的实习教学环节,让学生可以在真实状态下进行实际的操作,从而将知识内化为自身的一种能力。例如,可以安排学生到与学校有合作关系的企业实习,在实习中让学生做好实习日记,并且在实习完成之后也实习报告,对整个的实习过程有一个整体的反思和评价。在实习教学中科学的设置和安排符合培养的目标,能够使学生加强对专业知识的理解,同时增强自身的感性认识。
4结语
通过对电气工程及其自动化专业的科学定位、变革传统的课程体系以及加强实践教学、理论与实践并重为主要模式来加强对电气工程及其自动化专业的人才培养具有重要的现实意义。无论采取何种培养模式,都需要针对本校的实际教学情况,从而制定出更具有针对性的人才培养目标和方案,使我国的电气工程及其自动化专业的人才培养更能符合我国社会主义事业的各项发展的需要。
作者:刘坤单位:武汉纺织大学外经贸学院
关键词:中职;方法;教学
当前中职生在学习这门课程时普遍存在以下的问题。
一、理论基础知识薄弱,信心不足。
当前国家大力提倡职业技术教育,投入了大量的人力、财力。各地方公办职业技术学校和民办职业技术学校也相应的迅速扩大招生规模,从以前的考试入学到现在的免试入学,大大降低了中职校招生入学门槛,学生的素质参差不齐。入学后不久就显见出了部分中职生的学习态度较差,且有严重的厌学心理,缺乏目标和方向;对自己今后要学什么技术、学到怎样的技术、掌握技能的程度和今后以什么样的姿态进入社会缺乏认知。
由于基础薄弱入学后对专业理论和专业技能的学习存在困难,对元器件的特性和功用,简单电路和典型电路识记和应用感到难理解;电路工作原理分析能力差;在学习上主动性与自觉性不够,学习方法普遍存在死记硬背,理解运用能力差。
二、专业基础学习不扎实,对电视机的识图能力差。
首先,大部分的中职生在学习专业理论基础知识时,对专业理论知识的认知不足,感到乏味提不起兴趣。总认为老师教会我能修彩电就行,不在乎理论的学习,殊不知如果没有扎实的理论知识作为指导,那谈何对彩色电视的故障进行分析,没有分析的过程就不能找出故障点达不到维修的目的。
其次,彩色电视电路是由多元件组成的复杂电路,彩色电视的故障也是五花八门的。要想达到分析和解决故障的能力,那必须地对电视机的电路图能达到熟练的认识和辨别。由于专业基础知识不扎实,基本单元电路不了解、不掌握,大多数中职生反映对电视机的电路图不知从哪里看起,密密麻麻的分不清头绪,大大的打击了学生学习的积极性,导致了学生厌学的情绪;对学习和掌握彩色电视机的维修技能出现了动摇的思想,达不到技能学习的目的。
三、学校在教材选择不合理,教学模式滞后。
现在大多的中职学校在《彩色电视机整机原理与维修》这门课程,所选用的教材都是国家统一编写的教材,教材的内容好几年没有多大的变化。很少有中职学校能根据本校实际情况(比如实训场所、实训设备等)和学生水平能力情况来选择合适的教材或是自己本校教师自己编写教材,而是一味的盲从统一的教材,这样就失去了自主和联系实际的能力。传统的教材理论性强且偏多,注重的技能实践较少;学生动手操作的机会少,《彩色电视机整机原理与维修》恰恰是注重的是技能的训练。
在教材的选择没有把握好,往往就直接导致了教学模式的单一性和枯燥。据了解,大多的中职学校在《彩色电视机整机原理与维修》这门课的教学上,理论教学占了80%以上,有些缺乏实训场所和实训设备的学校理论的教学更是占了90%以上,只有在学期期末的时候才把学生带到实训场地进行所谓的教学实习。
四、实训场地、实训设备不足。
实训场地和实训设备不足是制约中职学生学习和掌握彩色电视机维修的另一个因素。职业教育的快速发展,中职学校招生规模的迅速增加;导致了部分的中职学校实训场地和实训设备满足不了学生实习和实训的需求,没有能真正体现职业技术学校培训技能型人才的模式。
如何解决以上的问题,让中职生能更好的学习和掌握彩色电视机整机原理与维修技术呢?
一、强化专业基础课的学习。
针对学生基础知识薄弱,抵触理论学习的心理。我把原先认为枯燥的理论学习应用到实训教学中去,让学生在自己动手的操作中学习专业的理论知识。
二、注重培养学生的识图能力和电路的分析能力
电视机的整机电路可以用相互关联的方框图形象地表述出来。通过把握各种"框图"来引导学生学习,将整机电路化整体为局部,化复杂为简单,降低学生学习的难度。引导学生掌握电视机电路组成原理框图,从整体上把握电视机的基本结构,从这两方面来分析电路图,再采用多媒体技术和实物投影的方式进行讲解学生更容易接受和理解。
学生心中有电视机电路组成的框架模型,根据具体的故障现象,就能从原则上判断故障点在哪一块或几块功能单元电路上,实现准确定位故障部位。
三、根据本校实际情况和实训设备情况,本人实训教材不再采用统一的教材,而是根据我校实训设备情况(我校用于实训的彩色电视机芯片是LA76931超级单片机,)采用模块化,分组进行。把整机的电路图分解,独立进行实训,力争使每位学生掌握电视机中某一模块的工作原理;然后进行故障排除的分析和指导。进行完一轮的指导之后,再设置故障点让学生进行排除故障的练习,让每个同学在排除故障后写出维修的报告书,使学生真正能做到知其然也知其所以然。
四、及时总结巩固实训的效果。
在实习过程中,我能够及时批改实训报告,做到本次的实训项目本次课进行点评和小结;对正确、有创造性的检修思路,给予肯定和表扬;对错误和不完善的检修思路,及时引导学生找出思维的障碍和所学知识的缺陷,并提出今后努力的方向。这样,通过实习报告的反馈使我明确教学改进的方向,加深学生彼此了解。同时我还对个别学生存在的问题进行及时引导。这种集中与个别相结合的指导方式,可以全面提高学生分析故障、排除故障的能力,激发学生探索维修技术的兴趣。
总之《彩色电视机整机原理与维修》是一门理论和实践性强的课程,只有在平时的教学和实训中加以反复的学习和技能的训练,才能达到培养技能型人才的目的;才能使学生更能适应社会技术发展的需求达到更好的为社会服务。
参考文献:
[关键词]电子实习 CDIO模式 教学改革
[作者简介]孙立辉(1976- ),男,吉林榆树人,吉林化工学院信息与控制工程学院电工电子教学与实验中心副主任,副教授,研究方向为电子技术、单片机应用、信号检测;王海彪(1979- ),男,吉林松原人,吉林化工学院化工与材料工程学院副书记,讲师,研究方向为思想政治教育。(吉林 吉林 132022)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)35-0132-01
一、引言
高等教育最主要的职能之一是服务社会,这就要求我们在教育过程中,除了传授理论知识,更应注重学生实践能力的培养。目前,高等院校培养大批接受良好工程教育,具有坚实基本工程素养和卓越创新能力的未来工程师是国家走新型工业化道路、建设创新型国家战略目标的必然要求。
2000年,经过4年的探索研究,由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学发起的CDIO教育模式得以创立, 即“构思―设计―实施―运作”的模式。在这种教学模式下,教师突破了传统教学中只重视学生的基础知识和基本技能学习的弊端,更加注重学生团队协作和创新精神的培养。通过在教学过程中设置一系列项目并加以实施运作,将学生的整个课程体系有机地结合起来,不仅可以促进学生对该课程的系统学习,还可以提升学生的工程实践能力。
电子实习是吉林化工学院信控学院(以下简称我院)各专业学生在完成专业基础课程之后开设的一门综合实践课程。通过该课程的学习,学生不仅能巩固所学的基础知识,更能培养运用综合知识的能力、工程实践能力和创新能力,但就整体而言,该实践课程还缺乏综合性、设计性的教学内容,不能满足国家对人才培养的综合要求,更无法达到国家提出的卓越工程师教育培养计划的要求。因此,我院引入了CDIO工程教学理念,对电子实习课程进行了必要的教学改革。
二、电子实习教学中存在的问题
我院电子实习教学中存在一系列问题:首先,教学理念落后。在电子实习的整个教学中,仍以传统的灌输式教学方法为主,教师只重视讲内容而忽视了学生接受知识的能力和自主获取知识的能力。其次,教学内容陈旧。以往电子实习的内容主要包括基础知识的学习、计算机仿真、系统焊接与调试三个方面。实习的内容都已陈旧,很难激发学生的学习兴趣。此外,教学方法单一。电子实习讲解与理论课一样,教师只通过板书进行讲解,缺少多媒体等先进教学手段的使用,教学效果不理想。同时,考核方式不合理。电子实习成绩主要以出勤情况、平时表现、作品质量、实习报告和开卷考试等几方面成绩综合而成,在整个考核过程中,客观成绩比重较大,不能全面反映一个学生的综合能力。
三、CDIO工程教育理念下的教学改革
根据本校电子实习的实际条件,我院在电子实习的教学改革中注重引入和借鉴CDIO工程教育理念,具体体现在以下几个方面:
1.以学生为主体,激发学生独立思考和自主学习的能力。首先,树立以学生为主体的教学理念。在整个教学过程中,要教会学生如何学习。例如,在讲解基础知识部分时,教师不亲自讲解,而是鼓励学生讲解。教师把相关任务下发给学生后,让学生先预习,然后让学生上讲台讲解以前课程中学过的相关知识,最后教师作补充。通过这样的方式,一方面,学生可以展示他们对知识点的理解,大大提高了学生自主学习能力;另一方面,教师可以观察学生在知识理解上的盲点,有利于及时查漏补缺。其次,倡导“做中学”的教学理念,注重对学生的引导和启发,让学生在动手过程中学会思考,提高学生的自主学习能力。
2.把强化创新实践能力的课程与现有课程融合,强调实践环节。在整个教学过程中,教师要整合所学知识,设置合适的项目,让每个学生都有一个完整的项目经历。第一,把项目作为主线贯穿课程教学的全过程。所有的教学内容都以项目的形式呈现出来,学生实施项目的过程也是回顾和掌握知识的过程。教学过程流程如133页图所示。由于所设置的项目包含的内容丰富,需进行细分,并纳入到课程的各个章节中,因此在讲解课程时,只大致介绍项目的功能和每个部分的组成,让学生带着疑问学习,这样可以加深理解。第二,不同专业的学生设计不同的项目。由于本校对信控学院和机电学院各专业的学生进行电子实习,所以,为信息与控制工程学院的学生多设置与电类相关的项目,为机电工程学院的学生多设置与机械类相关的项目。通过这样的设置可以让学生对专业知识有更深层次的掌握。第三,组建合理的项目小组。根据班里的人数设置小组,学生根据自己的特长自由组队。根据老师布置的项目,把项目细分成几个部分:资料查阅、统筹协调、原理设计等。小组的每个学生分别承担其中一部分。通过这样的项目小组,培养学生的团队精神。学生从确定方案到项目设计以及项目调试都独立完成。教师只提供必要的理论支持和帮助。这样可以培养学生的工程设计能力和协作能力。
3.“个人表现+团队表现”的考核方式,锻炼学生个人综合能力和团队协作能力。在学生成绩的考核上,加入了考核学生在团队中的表现及作用。每个项目需要团队里的每个成员团结协作才能圆满完成。学生电子实习成绩的评定包括两大部分:个人成绩(占50%)和团队成绩(占50%)。其中个人成绩主要包括出勤情况、自己负责部分的质量。团队成绩是团队在项目实施过程中的整体表现,团队精神越好,表现越突出,则个人成绩也就越高。考虑到有些学生在项目中的积极作用,教师可有额外加分。通过这种考核方式,不仅培养了学生的动手能力,更可以培养学生的团队精神,更好地激发学生的创造力。
四、改革后的教学效果
进过实验中心教师们的共同努力,我院在2011~2012年度对电子实习进行了各个环节的改革,并在两个学期内,在两个学院30多个自然班的电子实习过程中进行了尝试,受到了老师和学生的高度赞誉。第一,学生获取知识的能力得到了锻炼。整个项目过程中,所有的项目成员都参与进来。为了完成项目,项目成员必须通过各种途径查阅大量相关资料,相互交流,论证,最后确定出合理的设计方案。通过这样一系列的过程,学生获取知识的能力都得到了提高。第二,提高了学生解决问题的能力。电子实习是提高个人能力的一个环节,特别是电路的设计、焊接和最后的调试阶段。在焊接电路时,学生必须仔细辨认元件的极性,合理安排元件的位置,熟练而细心地焊好每一个连接点。在调试过程中,一旦遇到故障,需要学生利用相关的仪器仪表进行反复检测,逐一排查,耐心调试。整个完成项目的过程也是一个不断发现问题和解决问题的过程。第三,提高了学生团队协作能力。电子实习的成绩考核把团队的表现纳入进来。所以团队的表现直接影响到最终成绩。因此,项目中的每个成员必须承担责任,完成好自己的任务,这无形中提高了学生的团队协作能力。
五、结语
我院通过把CDIO工程教育理念引入电子实习教学,加强了对学生的基础知识、个人能力、团队协作的培养。改革后的电子实习,以学生为主体,激发了学生独立思考和自主学习的能力;采用以能力培养为目标的教学理念,把项目引入教学;改变了以往的教学模式,采用了“做中学”的教学手段;改变了成绩考核方式,把学生在项目中的协作能力纳入考核,更加全面地衡量学生的能力。实践证明,在电子实习中引入CDIO工程教育理念,极大地提高了学生的工程实践能力,教学效果明显增强。
[参考文献]
[1]林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干思考[J].中国高等教育,2010(17).
论文关键词:独立学院;创业教育;实践
创业教育已成为当今独立学院发展的重要内容。为了探索独立学院开展的创业教育,以广西大学行健文理学院为例,以较大精力开展了相关调查研究。广西大学行健文理学院是广西大学和广西希达教育开发有限公司合作按照新机制和新模式于2002年创办的一所独立学院,设有7个学部34个本科专业,目前在校学生总数达9200多人。在研究中,以4个学部14个专业的4656名学生为调查对象,以无记名问卷方式和个别访谈的方式进行了调查。
一、独立学院开展创业教育的可行性分析
创业教育是独立学院适应现代教育发展趋势,实现自身可持续发展的重要途径。独立学院开展创业教育的可行性可以从国家政策的积极支持、市场经济发展的需求、独立学院学生的创业条件、独立学院的优势等方面进行分析。
1.国家政策的积极支持
1989年底,在北京召开的“面向21世纪教育国际研讨会”上,联合国教科文组织首次提出开展创业教育的概念,支持鼓励所有经济发达国家和发展中国家把创业教育作为一项国策。2007年,党的十七大报告则明确提出,“要实施扩大就业的发展战略,促进以创业带动就业”。2009年,《国务院办公厅关于加强普通高等学校毕业生就业工作的通知》指出,“鼓励和支持高校毕业生自主创业,鼓励高校积极开展创业教育和实践活动”。十七大以来,各地政府在创业资金、税收、服务等方面实行了一系列关于鼓励和支持大学生创业的优惠政策,以期从体制上消除大学生创业障碍。如广西省各级政府针对大学生创业出台的优惠政策包括:租用办公场地,从入驻之日起两年内免收房租,第三年起按12元/m2收取场地租赁费;租用办公场地产生的非生产性水电费、物业费,自入驻之日起两年内免费,第三年按实际费用收取;在高新区范围内租赁房屋用于居住的,从企业入驻之日起两年内,持房产证复印件、租赁合同原件及缴费凭证办理租房补贴手续,经审核批准的,给予入驻企业每月500元的租房补贴;鼓励企业申报各级政府部门技术创新项目,对获得政府资金立项资助的项目给予50%的配套资金支持;大学生创业基地内企业自开办两年内的企业所得税本级财政提留部分,由高新区财政以支持企业技术创新的形式予以一次性等额资助,等等。在问卷调查中,有56%的学生知道“国家和广西有扶持大学毕业生创业的优惠政策”。
2.市场经济发展的需求
国以才兴,业以才旺。人才强国战略是党和国家面对新世纪、新阶段的发展任务和时代挑战提出的一项重大战略。改革开放以来,我国经济实力不断增强,中小企业在经济发展中的地位越来越重要。而中小企业的发展需要的大多是应用型、技术型、职业型人才。“这些人才也应具有创新精神与实践能力,能将传统或当地的知识和技能与先进的科学技术结合以产生创造力”。如广西省目前已经形成以北部湾开发为龙头的“两区一带”的发展布局。《广西北部湾经济区发展规划》的实施,需要实现政策、资本、人才、信息、管理、技术等要素在经济区内的快速集聚和增长,其中,人才“高地”的建设既要引进高素质、高层次人才,也要立足本地实际和资源,大力培养本土紧缺实用型人才。如钦州市目前初步完成了临海工业布局,已基本形成以石化、能源、粮油加工、磷化工、有色金属、林浆纸等为主体特色的临海工业群。这些新型产业迫切呼唤人才和智力来支撑。据预测,至2015年,钦州市各类人才需求新增约30万人,才能满足参与广西北部湾经济区开放开发对人才的需要。而独立学院开展创业教育培养出来的应用型、职业型人才的创新精神和创业能力等正适合这种需要。在问卷调查中,有64%的学生认同“创业教育与市场经济发展的需求相适应”。
3.独立学院学生的创业条件较好
一个人要想创业需具备创业愿望、创业激情、创业知识、创业能力、创业资金和个人品质等诸多相关条件。相对于公立普通高校的学生而言,独立学院的大多数学生创业条件都较好。
一是他们见多识广,思维活跃且兴趣广泛,多有一技之长,对创业认识较理性。在调查中,当问到“你是如何理解创业的”时,68%的学生认为“创业是开创一份事业,实现个人的价值”,只有10%的学生认为“创业就是创办企业”。
二是他们有较强的创业愿望和创业激情。在回答问卷中“你是如何看待大学生毕业后创业的”时,有4330人选择支持,占调查总人数的93%,且其中有2653人表示毕业后将尝试自己独立创业或与家人共同创业,占调查总人数的57%,说明广西大学行健文理学院的大部分学生创业愿望都较强烈,具有创业激情,希望通过自主创业实现就业。
三是他们有一定的创业知识和创业能力。问卷调查中发现,34.5%的人“有家人在创办企业或做生意”,有23.7%的人曾经在家人创办的企业或利用课余时间有过短暂的创业经历。
四是他们大都拥有一定的创业资金作后盾。调查显示,73.2%的学生来自广西经济较发达、中小企业较多的南宁、柳州、北海、钦州等城市,65.7%的学生表示“如果自己选择独立创业或与家人共同创业,家庭能为我提供5万元以上的启动资金”。根据调查显示,广西大学行健文理学院学生的自身创业条件较好,再通过学院开展的创业教育增强学生勇于开拓创新、艰苦奋斗、自强不息、诚实守信、团队协作等创业精神和提升专业技术能力、经营管理能力、信息接受和处理能力、把握机会和创造机会的能力等,定能培养出适合市场需要的应用型人才。
4.独立学院的优势
首先,独立学院办学机制较灵活。独立学院是在新形势下,政府、市场和社会共同作用于高等教育改革的产物。教育部的《关于规范并加强普通高校以新的机制和模式试办独立学院管理的若干意见》明确规定:独立学院要一律采用新的办学模式,做到“七个独立”。广西大学行健文理学院就是按照新机制和新模式创办的以培养具有创新精神和创新意识、综合素质高、知识面宽、实践能力强的应用型专业人才为主的独立学院,具有开展创业教育的有利条件。
其次,独立学院所设置的专业一般都较为实用。与普通高校专业设置偏重理论不同,独立学院开设的专业一般都具有实践性强、贴近市场需求的特点。如广西大学行健文理学院开设有计算机科学与技术、电子商务、网络工程、管理科学(企业策划方向)、信息管理与信息系统、广告学、新闻学、广播电视新闻学、工商管理、财务管理、市场营销、会计学、生物工程、汉语言文学、对外汉语、英语、法学、国际经济与贸易、公共事业管理、旅游管理(涉外旅游管理方向)、物业管理、应用心理学、社会工作、交通运输、工业设计、园林(景观设计方向)等34个本科专业,都具有较强的应用性和职业针对性,如果再配以创业教育,定能为学生毕业后创业奠定良好基础。如工业设计专业的学生可以尝试创办个人设计坊、应用心理学专业的学生可以开设心理咨询诊所等。
再次,独立学院具有优质的教育资源,特别是大都具有开展校企合作的实践平台。广西大学行健文理学院就是依托广西大学丰富的教学资源、深厚的文化底蕴以及雄厚的学科基础和强大的综合办学优势,根据现代科学技术发展趋势和经济社会发展需求办学。从2006年起,广西大学行健文理学院与境外大学合作办学,先后与英国布莱顿大学、泰国川登喜皇家大学、泰国博乐大学、泰国博仁大学等缔结校际友好关系,合作培养应用型人才。2008年起,还与中国联通南宁分公司共建“校企实践基地”等,都为创业教育的开展提供了创业体验的实践平台。
二、独立学院开展创业教育的实践——以广西大学行健文理学院为例
广西大学行健文理学院虽然成立较晚,但自创办以来就积极开展大学生创业教育,积极探索创业教育实践模式,激发大学生的创业热情、提高其创业意识、培养其创业素质、丰富其创业知识、增强其创业能力,使学生获得创业所需要的综合素质。广西大学行健文理学院创业教育的具体实践主要包括开设创业教育课程、开展SYB培训、参加创业实习网实训、开展自主创业实践活动等方面。
1.开设创业教育课程
广西大学行健文理学院下设法商学部、理工学部、国际学院、人文学部、管理学部、财会学部等6个学部,均开设有注重对学生创新能力、创造能力、实践能力培养的课程。法商学部有法学、工商管理、国际经济与贸易专业、市场营销等4个专业,其中法学专业在南宁市检察系统、法院系统建立了比较稳定的实习基地,校内建有模拟法庭,开设刑事、民事模拟审判;国际经济与贸易专业建有国际贸易实验室,与我国北部湾——东盟经济区的大型企业建立了稳定的实习基地;工商管理专业及市场营销专业建有工商管理、市场营销实验室软件及沙盘教学等,为学生就业创业创造条件。理工学部注重复合应用型人才的培养,现有计算机软件、计算机原理与单片机、网络工程、通信工程、计算机辅助综合设计、模型制作、电工电子、电子设计制作等实验室。这些实验室起点高,设备先进,实验实训形式多样,为培养应用型、创新型人才提供了基地。国际学院下设有英语专业教研室、日语专业教研室、泰语教研室以及大学英语教研室,每个班都有计算机网络语言实验室和数字语言实验室,还配备一批中国专任教师讲授“综合技能”、“口笔译”、“语言学”、“教学法”和“外贸函电”等实用课程。学生的教学实习活动也已纳入教学计划,并分别在百色、扶绥等地建立了教学实习基地。人文学部拥有先进专业设备的非编实验室、摄影摄像实验室、录音棚、演播厅、数字图像设计室、影视观摩厅、画室等实验室。为加强学生实践能力的培养,在南宁市大型活动办公室、钦州电视台等单位建立了教学实习基地。管理学部建立了5个院外实训基地,其中旅游管理(涉外旅游管理方向)专业是学院的特色专业之一,培养计划采取“3+1”的教学模式,采取与泰国高校联合办学的方式,该专业已有两届学生前往泰国博乐大学进行专业课程的学习和实习。财会学部以培养高素质的技能型专门人才为目标,建立有现代化的校内实习实训场所,如会计模拟操作实训室、会计电算化实训室,安装有用友、金蝶等常用财务软件,另有开放式的“高级会计实验”。
2.开展SYB培训
SYB培训即“创办你的企业”培训项目,其目的就是让有创业意愿的人自己来演练实施开办企业的各个步骤,完成自己的创业计划书,并提供后续支持服务,帮助他们创建自己的企业和实现有效经营。SYB培训是创业、职业教育培训的重要内容,与独立学院开展创业教育宗旨十分契合。因此,广西大学行健文理学院从2008年开始积极举办SYB创业教育(免费)培训,对即将毕业且有志于创业的学生进行有针对性的培训。SYB创业培训向参加培训的人介绍开办企业的各个步骤,以及怎样完成自己开办企业的各项可行性调查研究。整套SYB创业培训可分为十步完成:一是将你作为创业者来评价;二是为自己建立一个好的企业构思;三是评估你的市场;四是企业的人员组织;五是选择一种企业法律形态;六是法律环境和你的责任;七是预测启动资金需求;八是制定利润计划;九是判断你的企业能否生存;十是开办企业。调查显示,参加过培训的学生对SYB创业培训评价较高,89%的学生表示满意或比较满意,普遍认为通过SYB培训后,“对企业和市场有了较强的理性认识”、“学会对企业员工科学的管理方法”、“学会如何撰写创业计划书和制定企业利润计划”、“培养了决策思维模式”、“懂得了市场营销的重要”、“是一次改变自己命运的机会”等。
3.参加创业实习网实训
广西大学行建文理学院是最早一批参加创业实习网实习(实训)的院校。在中国创业实习(实训)过程中,采用了互动式教学的方式,在指导教师严格的要求下,实习学生认真完成“模拟公司”创建运营各个环节,并在运作过程中,通过网络即时聊天工具进行谈判、招投标、约定各项合同,并与实习网后台管理人员进行了深入的交流,共同探讨在创建、运营“模拟公司”中所遇到的各种问题,这种开放学生的创业思想、让学生自己做主的创业教学方式,极大地增加了学生运作“模拟公司”的主动性,有很多学生回到宿舍后,仍继续在实习网上运营,交流他们在创建公司过程中的个人体会,并在运营结束后,很多学生都撰写了实习报告和运营感受。广西大学行健文理学院不少学生在实习中获得了各种荣誉证书。在调查中,有63.4%的学生坦言听说过创业实习网实训,其中23.7%的学生表示曾经参加过实训,21.4%的学生表示将在合适的时候参加。已经参加过创业实习网实训的学生,有60.7%的人对此表示满意或比较满意。
4.开展自主创业实践活动
广西大学行健文理学院注重培养学生的自主动手能力和自主创业能力,引导学生开展自主创业实践活动,自2009年至今已经成功举办三届“学校搭台、学生唱戏”的大学生创业实践活动。学院在校内临时专辟一条商业街,面向全院学生招商,让学生亲身体验创业实践活动。在实践活动开展前,学院先组织学生召开大学生自主创业实践活动培训会,学院学生管理中心的教师从邀请函的撰写到与商家谈判的各种细节,从形象礼仪到约访礼仪,手把手地教学生各种与商家谈判的技巧。2009年5月23~24日,广西大学行健文理学院举办了第一届创业实践活动。在参展的100多家团队中,既有以社团为创业团队的,也有按专业划分的,还有以宿舍为单位参加活动的。参展学生经营的产品涉及服饰、水果、糕点等行业。创业实践的学生,有的初尝创业成功的喜悦,有的则体会到创业失败的酸涩。2009年10月举办了第二届创业实践活动。2010年的4月,第三届大学生自主创业实践活动又拉开帷幕。为体现大学生为主体的活动理念,此次大学生自主创业活动面向广西大学行健文理学院学生提供免费的场地摊位,并在其摊位上标注“学生点”字样。在“学生点”设立投票箱以评选优秀卖家。在此次商业街的100多个摊位中,“学生点”就有50多个,都是学生自己联系商品进货和销售的。在调查中,75.6%的学生对这种自主创业实践活动表示支持,其中有23.7%的学生表示愿意尝试。
从广西大学行健文理学院开展创业教育的实践来看,虽然创业教育已成为教育教学改革关注的热点,但其发展并不成熟,既没有形成系统的理论体系,也没有形成完整的实践模式,仍存在创业意识整体不强、创业实践活动较单一、创业教育课程系统性不够、创业师资薄弱等问题,制约着独立学院创业教育的进一步开展。因此,如何构建适应现代社会需要的独立学院创业教育模式成为独立学院发展迫切需要解决的问题。
三、独立学院开展创业教育的路径设想
独立学院创业教育应根据自身特点,发挥自身的优势,树立创业教育理念、设置创业教育机构、完善创业教育制度、实施创业课程、培训创业教育师资,建立独立学院创业教育新的模式,培养适应社会需要的实用型人才。
1.创业教育,理念先行
观念是行动的先导。创业教育能否顺利实施,创业教育的理念必须在校方、教师和学生中形成共识。按照创业教育的理念,可以使校方、教师、学生产生统一的行动,冲破普通高等教育的培养模式,闯出一条新路。
2.设置创业教育机构
任何新的教育模式的推广,都需要有执行力强大的机构去执行,因此,创业教育的实施必须有一个强有力的执行机构。一般高校往往将创业教育的机构设置在招生就业中心或是学工部(处),设置创业教育指导委员会或成立创业指导服务中心指导学生进行创业,处在一个依附的地位,影响力有限。独立学院可以考虑突破这样的设置,给予创业教育执行机构更大的权限,凸显创业教育,使之形成独立学院的特色。同时,加大大学生创业课程的学分,通过开展“设计我的创业计划”、商务谈判大赛、广告策划大赛、创业达人等竞赛活动,在学院内形成创业教育的氛围。
3.完善创业教育制度
任何完善的教育模式都有一整套合理的制度体系作为支撑。独立学院可以在教学组织与管理、创业实践、创业质量监控与评价等方面出台相关制度,如出台《大学生创业孵化园管理办法》、《关于大学生创业教育课程建设的实施意见》、《大学生创业种子基金管理办法》等制度,规范大学生、教师、学院等各方的相互关系及行为,为创业教育提供制度保障。
4.实施创业教育课程
完善的课程体系是开展创业教育的重点,也是开展创业教育的载体与依据。目前,高校普遍存在创业教育课程体系设置不灵活的问题,形式多于内容,很多高校也是迫于就业的压力和上级部门的催促,在创业教育的实施中走过场。2010年4月22日,教育部颁发《关于大力推进创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》,将完善课程体系建设作为开展创业教育的重点,因此,独立学院应根据学院的专业特点,构建多层次、立体化的创业教育课程体系。
关键词: 卓越工程师 培养特征 培养方向 培养途径
我国拥有世界上最大规模的高等工程教育,工程技术人员总数已达1000万,居世界之首,但是人均产值却很低,每百万元产值的工程师人数,我国约为美国的16倍,德国的13倍[1],在国际竞争力的排名中与人才有关的指标排名落后,反映出我国合格的工程应用型人才严重匮乏。国家提出“卓越工程师培养计划”通过校企联合培养方式,着重培养学生的创新精神、工程素质及工程实践能力。按照“卓越工程师培养计划”的基本要求,应借鉴发达国家的工程师培养模式,以及我国高等工程教育实践所积累的经验,着重加强大学生工程实践创新能力培养及加快实践教学环节的改革。我国高校在本科生培养的实践教学环节中普遍存在实践教学体系单一,外部实习单位难以落实等问题,深化实践教学改革,培养高素质的工程技术型人才已成为当今高校刻不容缓的工作。卓越计划是国家振兴工程教育的一次重大探索,对提升工科人才培养质量,促进工程教育和工程师的国际互认具有重要意义[2]。
未来十年中国高等教育质量工程需要改革工程人才培养的传统模式,创新高校与工业企业联合培养人才的机制。本文结合卓越工程师培养研究和实践工作,探讨卓越工程师的培养特征、培养方向和培养途径。
一、卓越工程师的特征及其培养方向
卓越工程师培养的特征有哪些?我国国家通用培养标准有11条,涵盖了知识、能力和素质三大方面。在国家通用培养标准基础上,细化到行业培养标准,再进一步细化到学校培养标准,体现不同行业、不同类型学校的培养特色。
卓越工程师培养,需要坚持“知识、能力、素质协调发展”的人才培养理念和“厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标。一般认为,卓越工程师的特点是综合素质好,掌握专业知识和科学的方法,擅长动手解决实际问题。
培养卓越工程师,需要坚持开门办学,与企业联合培养工程技术人才。“通过工程训练,培养卓越工程师计划”把工程师培养从传统分为校内学习和企业学习两个培养阶段有机地连接在一起。四年制本科,采用本科生导师制及通过工程训练培养模式,即从学生开始入学的大一开始进入学校工程训练中心,在整个大学四年期间,都进入工程实训的项目中,有机渗透工程意识,学习、实践和毕业设计。高校和企业需要共同建立学生在学习期间的培养目标、培养标准和相应的培养体系。
卓越工程师培养,需要借鉴发达国家工程师的培养经验。发达国家在学校和企业合作培养工程学生方面取得了很好的经验,比如:德国高等工程教育,法国巴黎高科集团工程师精英教育,加拿大滑铁卢大学工程教育,等等[3]。
二、如何培养卓越工程师
卓越工程师培养应遵循工程的集成与创新特征,通过学校培养标准细化为素质、知识、能力大纲,通过学校培养、企业培养达到卓越工程师的培养标准。
(一)学生选拔途径
卓越工程师的培养是一个渐进及摸索的过程,不能操之过急,需对做试点实验,逐步推广。经过学院领导和系专业老师的反复酝酿、讨论,综合各方面的意见,我院确定了在院一年级新生中进行二次招生的原则,并模拟公司招聘选拔程序,主要包括自愿报名、初试、试用培训、录用考核等环节,按照考核学生的综合成绩排名,最终确定录取学生名单。具体做法如下。
1.报名。
采取自愿报名的原则。办法规定:凡有志于成为卓越工程师,对工程实践与创新有兴趣,希望参加“卓越工程师”班学习的学生,均可报名。
2.初试。
为了解学生的个人兴趣及学习、动手及综合素质,拟定专业笔试题目,在一定程度上测试学生大工程观的意识和整体思考的能力、逻辑思维、批判性思考能力。进入卓越工程师培养试点计划的学生,将面临比普通学生更多的学习任务及项目工程压力,需要有较好的心理素质及个人兴趣。职业测评是心理测验的一个分支,通过科学的职业测评可达到了解自我的目的。科学的职业测评以特定的理论为基础,经过设计问卷、抽样、统计分析、建立常模等程序编制,是客观化、标准化的问卷,它的科学性、客观性、可比较的功能是其他自我了解的方法不具有的,主要包括智力倾向测验、人格测验、职业兴趣测验、动机测验等。由于大一新生参加“卓越计划”或多或少带有一定的盲目性,为评估参加复试的学生在兴趣、价值观和职业生涯决策等方面的特质和潜在的职业倾向,运用朗途职业测评软件,对参加面试的全体学生进行了未来职业倾向测评,作为录取学生的依据之一。
3.试用培训。
通过初试的同学,将进入学院的工程技术中心参加为期3个月的培训,培训由项目经验丰富的高年级优秀学生及工程中心的老师负责,以培训卓越电子工程师为例,主要培训电子工艺、单片机软件编程、CAD及PCB设计与制作等电子工程师基本技能,三维想象和动手等能力等工程实践能力。
4.录用考核。
经过3个月培训,学生进入工训中心老师的录用考核阶段,考核录用委员会由工训中心教师和学生组成,教师委员要求是长期从事工程设计和技术研发,具有丰富工程实践经验的一线教师,而学生委员则挑选近几年参加过全国大学生电子设计大赛,并在省级和全国赛中获奖的高年级学生。考核录用委员会委员根据需转正的学生自我介绍、3个月培训课程的成绩和表现投票表决。
(二)学校培养
校内学习阶段,以强化学生工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和教学内容,创新教学方法,改革考核评价体系,加强跨专业、跨学科的复合型人才培养。
1.优化课程体系,调整教学内容。
现有课程体系大体上按学科建立,课程教学内容建立在学科系统性和完整性之上,没有脱离传统的知识点选择和安排方式,更新知识点慢。传统的课程体系和教学内容重视单一学科知识点的学习,很少涉及工程实际应用和多学科知识应用。而现有课程实验教学内容中综合性实验和设计性实验与工程实际关联的内容依然不够,无法通过实验建立和实际应用之间的内在联系,更无法将所学习的知识点与分析、解决生产实际问题相联系,学生缺乏解决工程实际问题的综合能力和设计能力的训练,也限制了学生创新思维和动手能力的培养[4]。
当代科技发展主要特征是集成创新,分析解决实际工程问题往往需要多学科知识。因此,需要逐步改变按学科理论体系授课、以知识点学习为主的模式,探索按工程项目、工程案例和工程问题组织教学内容,通过工程实例丰富教学内容,体现基本理论知识与工程实例之间的内在联系。加强课程内容更新,将理论教学与分析、解决生产工程问题相联系,重视多学科知识在工程实际问题上的综合应用。
2.以学生为主,创新教学方式与教学方法。
由于科技进步突飞猛进,要在有限的学时内,传授给学生尽可能多的知识,需要打破传统的教师讲、学生听的教学方法,采用启发、引导、互动、对比等多样化相结合的方法组织教学,鼓励学生参与,提高学生的主观能动性,激发学习兴趣。教学方法探索采用情境教学,基于问题的探究式学习,构思、设计、实现、运作(CDIO)模式的先进教学方法,开展讨论式、研究式、团队模式教学,强化以工程实例为载体的案例教学,培养学生的创新意识、创新精神,以及创新能力[5]。
(1)情境教学。教学应使学习在与现实情境相类似的情境中发生,比如将课堂搬进工程技术中心,以解决学生在知识学习中遇到的问题为目标,置身真实的工程环境,强调多学科综合解决实际问题,弱化学科界限。情境教学可充分利用多媒体等现代教育技术,提高课堂教学的形象性和生动性。
(2)工程案例教学。对于专业性、实践性强的课程,在教学过程中注意理论教学与实践教学相结合,互相穿行,在课堂上剖析、讲解工程实际案例,通过案例教学综合多学科知识解决工程实际问题,使学生得到真实工程环境下的教育。基于问题的探究式学习。在教师指导下,以学生为主探索解决问题的方法和途径。教师提出问题,介绍问题背景,鼓励学生探索解决问题的方法和途径,锻炼学生主动思考问题并寻找解决办法的能力,使学生获得知识的方式由被动变为主动,活跃学生的学术思想,开阔学生的创新思维空间。
(3)自主、研究性学习能力培养。CDIO模式是培养学生自主、研究性学习及工程能力的先进教学方法。还可以通过建设校园网络教学资源补充课外知识,拓宽学生的知识面;协助学生参与大学生科技创新、大学生创新实验和大学生挑战杯竞赛等课外科技活动。
3.完善考核评价体系。
目前的考核评价体系以掌握“知识点”为本,忽视“动手能力”和“技术水平”,注重“考试结果”“学习成绩”。改革考核评价方法,从注重“学习成绩”向注重“动手能力”转变,引导学生从注重“考试结果”向注重“技术水平”转变,引导学生主动学习,培养学生综合应用多学科知识、分析解决工程问题的能力。
(三)企业培养
企业学习阶段,主要是学习企业的工程管理模式和先进企业文化及相关技术应用现状,深入开展工程实践活动,结合生产实际做毕业设计,参与企业技术创新和工程开发,培养学生的职业精神和职业道德。校企培养是卓越工程师培养的关键,需要企业深度参与到培养过程中。
1.企业培养基地建设。
当前,企业普遍缺乏参与学校培养人才的社会意识,一般不太愿意接受学生到企业实习。高校必须与企业合作制订和实施“卓越计划”,需要寻找校企共同愿景,调动企业参与“卓越计划”的积极性。通过政策支持引导企业与高校进行更深入、广泛的合作,高校要让企业感受到合作办学的好处,比如:产学研基地、联合技术研发中心等。学校要主动开展企业调研和毕业生跟踪,贴近企业人才需求,切实为企业提供智力和人才支持。学校的学科建设和专业建设要主动对接企业的需求,并根据地方经济社会发展和企业的需求设置专业、调整人才培养策略。
2.企业培养运作。
为保障企业培养计划实施,一要加强组织建设,签订校企双方合作协议,组建双方高层合作委员会,高校要成立“卓越计划”专门机构,负责统筹和协调校企双方合作,建立与企业的密切联系,并进一步构筑产学研平台,在深度合作中推动教产结合、产学研一体化发展。二要构建学校导师+企业导师联合指导模式,分别由校内具有工程实践经验的教师与企业中业务水平高、责任心强的工程师担任导师,实行联合指导。
3.企业培养内容。
企业培养内容的设置和安排方面,需要结合培养目标和企业的具体工程条件,由学校指导老师和企业相关人员共同商定。企业实践内容安排遵循循序渐进的规律,主要包括4个阶段的内容。
第一阶段,企业认识。了解企业业务流程,企业产品、设备,安全知识,企业文化等。
第二阶段,操作技能训练。实践操作技能培训,具备基本的工程操作能力,比如机械类专业培养,可学习加工方法、加工技术,进行工程师岗位能力必需的训练,等等。
第三阶段,工程师技能训练。学习产业规范、标准,培养工程师岗位技能,如系统设计运行、开发、工艺设计的能力等。
第四阶段,结合企业真实课题,完成毕业设计。这阶段内容可结合毕业设计进行,实际参与企业开发设计项目,解决实际的工程问题,毕业后可直接走上技术员、工程师岗位[6]。
4.企业培养考核。
为保证企业培养质量,急需开展企业培养考核评价方法研究。企业培养考核评价方法应结合具体实习内容、时间要求来进行,比如:企业实习(认知、生产、岗位、见习)要求撰写实习日志和实习报告,在企业完成毕业设计的还需要按照毕业设计答辩要求完成相应的设计图纸和计算说明书等,并参加答辩。企业培养考核以企业指导教师为主,学校指导教师为辅。不断总结学生、企业指导教师、学校指导教师的意见反馈,改进评价方法,以弥补不足,保证企业培养质量,提高实效。
(四)教师工程能力
卓越工程师培养急需提高教师工程能力。高校一方面要制定政策,鼓励教师到企业中去,了解和熟悉企业的运作模式和工作流程,增加企业实践教学经验。另一方面要聘请企业的领导和资深工程师指导学生的课程学习,甚至从企业直接引进经验丰富的工程技术人员从事工程实践教学指导工作。
(五)国际化培养
经济全球化使世界经济活动超越国界,全球的市场、全球的竞争不仅需要有更多专业技能人才,而且需要学生有全球视野、开放合作的精神及跨国跨文化的交流能力。我们需要探索国际化培养途径,借鉴发达国家的国际化办学经验,借鉴其人才培养模式。可有效利用中外合作办学项目,借鉴国外培养经验,尤其是实践教学的经验。同时利用学生交流项目派遣学生到国外进行学习或短期实践活动。
三、结语
卓越工程师培养应体现不同行业、不同类型学校的培养特色。“卓越计划”实施应遵循工程的集成与创新特征,大力推进工程教育人才培养模式改革。校内学习阶段,以强化学生工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和教学内容,加强跨专业、跨学科的复合型人才培养;企业学习阶段,主要是学习企业的先进技术和先进企业文化,深入开展工程实践活动,结合生产实际做毕业设计,参与企业技术创新和工程开发,培养学生的职业精神和职业道德。
参考文献:
[1]赵韩强,郭宝龙,赵东方.国外大学产学合作教育对我国实施卓越工程师教育培养计划的启示[J].高等理科教育,2010,VOL92,(4):49-52.
[2]林健.工程师的分类与工程人才培养[J].清华大学教育研究,2010,VOL31,(1):51-60.
[3]龚克.关于卓越工程师培养的思考与探索[J].中国大学教学,2010,(8):1-5.
[4]张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究,2010,(4):56-59.