我校信息工程专业学生创新能力研究

我校信息工程专业学生创新能力研究

我校信息工程专业学生创新能力研究

孙玉娟，邹海林，王增锋，陈婧

（鲁东大学信息与电气工程学院，山东烟台264025）

摘要：随着电子信息科学技术的迅速发展，对人才的综合素质和创新能力的要求越来越高。本文结合我校信息工程专业的培养目标和当前市场的人才需求，阐述了通过制定一体化、多层次的教育创新体系、改革教学方法、打造适应创新教育的实践平台等手段，提高了我校信息工程专业学生的创造、创新能力，为我校电气信息学科教育改革与发展奠定了基础。

关键词：信息工程；教学体系；创新能力

一、引言

信息工程专业主要面向电子信息产业发展需求，培养能在信息产业及国民经济各部门从事信息系统的研究、设计、集成、制造等工作，具有解决工程实际问题及从事应用研究、科技开发等方面能力的应用型工程技术人才。我校信息工程专业的学生主要学习音频、图像、视频以及各种传感器信号如何获取和进行有效处理的基本理论，学习承载各种多媒体信息处理的电子电路的设计和相应电子系统的开发，具备相关图像领域、音视频领域、电子信息系统的设计与开发领域的基本技能。

由于当前电子信息科学技术的最显著特点是发展异常迅速，学科日趋综合和交叉，同时社会发展需求对人才综合素质的要求也越来越高，这对电子信息科学专业的教学和人才培养提出了更高的要求。如何在学科核心课程建设和教学中，转变教育观念，实行教学思想的大胆创新，改革现有的教育教学模式，加强学生创新能力的培养是一个十分重要的问题。我校信息工程专业学生创新能力的研究将有助于提升信息工程专业的专业建设质量和教育教学水平，对我校其他的电气信息类专业具有借鉴作用。

二、建立系统传授与探索研究相结合的新教学体系

培养学生创新能力的关键是转变教学思想，不同时代的学生的成长环境和接触到的社会环境是不一样的，造成了学生的思想观念和知识的积累程度也大不相同，如果教学内容和教学方法仍然沿用几年前或者十几年前的思路，必然影响到学生学习的积极性，更无从谈起学生创新能力的培养。因此，必须积极探索适合学生成长和能力培养的新教育模式，制定“一体化、多层面的教育教学体系”，提高本科教育特别是工科专业的教学水平。

1.建立“一体化、多层面的教育教学体系”。根据我校实际，结合我校各专业整体发展趋势，本着专业理论与实践技能并重的原则，构建和优化信息工程专业的整个核心课程体系[1，2]，该体系包括：①一体化、多层次本科电气信息学科教育理论课程体系，依教学阶段分层次设立了基础板块、提高板块和拓宽板块等三组系列理论课程。②“一体化、多层次、开放式”科研与教学相结合的实验教学体系，将实验教学划分为基础性实验、综合性性实验和创新性实验，依次提高和培养学生的实验创新能力。

2. 培养工科专业学生创新能力的教学方法的研究。教学方法是在一定的教育理念支配下为实现特定的教学目标而创建的一种教学模型。在研究性教学理念的指导下，进行了一系列的研究性教学设计，创建了“开放式、研究性”的教学新模式[3，4]。

现在很多学校的多媒体教学仅局限在幻灯片或者投影的使用，但是投影的内容和黑板教学的内容区别不大，这种教学手段不仅失去了多媒体教学的意义，也失去了传统黑板教学的优点，反而不易为学生接受。现代教育技术可以增大知识的信息容量，展示某些很难用文字和语言表达的知识，传统的黑板教学方法有助于演算和推理。如何充分结合两种教学方法的优点、探索有效的融合教学方法、进一步优化教学手段是各高校理论教学必须要思考的重要问题。

我校信息工程专业经过几年的改革和尝试，形成了如下几种教学方法：①案例教学法：以信息工程的专业教科书中的重点知识作为基础，结合电子信息发展的新技术，设计出典型的案例，培养学生学以致用的能力和分析问题、解决问题的能力。②现场模拟教学法：采用EDA软件辅助课程中的难点和重点问题，加强相应知识点的掌握和理解力。③师生互动法：课堂教学中不只是教师单向的讲授理论课程，同时鼓励学生随时提问，并相应地组织对某专题的讨论，鼓励学生提出自己的想法和方法，将被动学习的课堂变为主动学习的场所。④探索式教学法：对于电子信息的新技术，引导学生通过现有的网络和工具进行进一步的研究和探索。⑤研讨式教学法：提出课堂的知识点和具体问题，鼓励学生自己总结知识点的特点和应注意的问题，并展开讨论，在讨论中学习和强化理论知识。⑥充分利用校园网的交互功能，采用网上答疑、网上发布信息等方式，鼓励师生利用电路与电子学网站开展教与学的讨论。借助计算机网络实现教学资源共享，同时电路电子学网络课程平台也为进一步实现立体化教材奠定了基础。

3.实施“开放式、研究型实验教学”，打造适应创新教育的实践平台。实践是创新能力培养的主要手段，在传统教育模式下，实践仅是理论教学的验证或者补充，课程考核时实践或者实验所占的比重远远低于理论考试。构建适应现代教学理念的合理培养方案就必须重视实践和实验教学，并制订和建立起完整的实验实践教学方案和教学文件[5-7]。为此，我们考虑在信息工程专业实验教学中设立研究型实验。与一般的理论教学验证性和设计性实验不同，研究型实验内容复杂，有的来自生产一线，有的来自教师的研究项目或者课题。这些实验具有科学性、新颖性、趣味性、实用性。引入开放式实验教学的新模式，可以吸引学生主动参与实验和实践活动，培养学生的实验和实践兴趣[2，8]，激发学生的创造力，达到提高学生实践能力和综合素质的目的。

三、我校信息工程类专业的办学现状

为了进行这一项目研究，项目组主要成员先后到西安电子科技大学、北京航空航天大学、北京科技大学、中国科技大学、国防科技大学等学校进行了调研，利用参加教育部教学指导委员会召开的电气信息学科教学研讨会的机会，进行了广泛地学习和研讨，了解国内这方面的现状和教改动态，获得了国外著名高校电气信息类专业的课程设置、实验内容规划的有关材料，为项目的研究奠定了基础。目前我校信息工程系已建设建成两个主要的专业（信息工程和电子信息工程专业），每个专业又分为两个主要的培养方向。其中信息工程专业分为数字媒体信息处理和信息处理系统开发两个主要的培养方向。本专业学生主要学习信息的获取与处理，设计开发多媒体信息处理系统的基本理论、基本知识和相关技能，具有设计、分析、开发、调试、应用嵌入式电子系统的基本能力。电子信息工程专业分为信息检测与处理和物联网感知与控制两个主要的培养方向。本专业学生主要学习电子线路设计与开发以及信息处理与应用等方面的专业知识，接受电子与信息工程实践的基本训练，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。我校信息工程专业主要面向电子信息产业的发展需求，培养基础宽、能力强、素质高、富有创新意识的、掌握信息的获取、传递、处理等方面的知识，能在信息产业及国民经济各部门从事信息系统的研究、设计、集成、制造等工作，具有解决工程实际问题及从事应用研究、科技开发等方面能力的应用型工程技术人才。

我校信息与电气工程学院通过组织相关教研负责人制定了完善的专业培养方案、教学大纲、实验大纲、教学成果考核办法，并对学科发展、特点、学科核心内容、课程建设、师资队伍、质量与特色等诸多方面，从理论和实践上进行了研究、探讨，明确了学科发展、改革的方向和目标，提出了改革的思路和办法，并在教学中加以实践、完善，形成了具有自身特色、质量过硬的教育教学体系，为我校电气信息学科教育改革与发展奠定了基础。

四、结语

通过借鉴国内外高等教育改革发展的先进做法和成功经验，结合我校的实际情况，对积极稳妥地、有计划、有步骤地进行新一轮的电气信息专业教学改革具有重要意义。教学过程中坚持以学生为本，关注学生的思维方式、工程实践能力和技术创新能力的培养，把科技发展的最新应用技术成果引入课堂，构建有效工程实践，同时通过建立激励制度，吸引和鼓励学生进入实验室，进入教师的课题组，发挥各级实验室在应用型人才培养中的作用。这一课题的研究、探索将对我校现有的电气信息学科（专业）教学改革的深化起到借鉴和推动作用，对提高学生的创造、创新能力的培养具有重要意义。

参考文献：

[1]王天宝，程卫东。基于CDIO的创新型工程人才培养模式研究与实践[J].高等工程教育研究，2010，（1 ）：25-31.

[2]孙玉娟，雷鹏，刘鹏。阶段教学法在“电子技术”课程教学中的应用[J].电气电子教学学报，2008，（30）：104-106.[3]牛庆玮，胡伟，刘臻，等。学生创新能力培养的实践教学体系研究与实践[J].中国大学教学，2011，（10）：70-73.

[4]李祖欣。电子信息工程专业实践教学体系的构建与实施[J].电气电子教学学报，2004，（3 ）：76-78.

[5]陈亚男，李慧。电工技能实训课程开发与实践[J].实验技术与管理，2010，（11）：099.

[6]陈琦，黄定君，王晓东。新形势下高校开放式实验教学探索[J].高等教育研究（成都），2008，25（1）：40-42.

[7]张学军，王锁萍。全面改革实验教学培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2005，24（1）：4-6.

[8]王勇，叶敦范。依托大学生电子设计竞赛培养学生创新能力[J].中国地质教育，2009，（1 ）：145-148.