建设“3+1”创新实验基地培养高素质创新人才

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  摘要:本文阐述了建设高水平“3+1”创新实验基地的目标、思路和构架,探索了“5+1”创新实验基地课程体系、教学内容和教学方式。介绍了南华大学“5+1”创新实验基地建设实践获得的初步成果。
  关键词;“3+1”创新实验基地;改革;创新;课程平台
  为了适应社会需要及为国防事业和地方经济建设培养更高质量的创新人才的需要,结合南华大学电气信息类专业和其他交叉领域学科的特色,并与广州周立功单片机发展有限公司联合,在南华大学建立“周立功3+1”创新实验基地。
  
  一、“3+1”创新实验基地建设思路和建设框架
  
  1.“5+1”创新实验基地的内涵
  “3+1”创新教育的模式是指4个“3+1”,即“教与学、理论与实践、学校与企业紧密结合”+“全方位素质教育”的人才培养体系,“互动式、启发式、探讨式教学”+“数字化学习”的教学体系;“学生自主管理、民主管理、人性化管理”+“团队协作”建设优良班风、学风的学生管理体系;通过“实验班、实验室、实践基地”+“开放式教育”的教学平台,实现校企无缝连接联合培养“零适应期”的本科生的教育模式。
  简而言之,就是大学前三年完成工程师所需的基本能力训练,后一年通过产学研结合的工程实践培养模式,融~-,1Jl通所学知识进行创新实践,培养能适应21世纪竞争的具有创新素质的复合型、应用型人才
  “3+1”创新实验基地是指以服务“3+1”创新教育为目标而建立的创新教学平台和创新实验基地。
  
  2.“3+1”创新实验基地建设思路
  以科学的发展观和以人为本的教育理念为指导,建立适应社会发展、经济建设和科技进步的人才培养模式,探索重在人格、能力和素质培养的教育思路,革新教学内容,改革教学方式方法。以学科发展为依托,构建具有“创新、创造、创业”人才培养特色的电工电子基础课程(理论、实验和工程训练)教学体系。
  以课程体系和数学方法改革为切入点,创建融理论教学与实践教学于一体,知识传授与能力培养相一致,课内教学与课外教学相配套,基础理论与当代高技术发展相协调的基础课教学体系,建设一套理论体系完整并能兼容交叉学科发展、基础性强而又能与新技术发展和实践相适应、信息量大而又重点突出、工程实践性强而又富有创新性的课程体系。培养在嵌入式系统技术领域具有较强工程技术能力的“零适应期”本科生;培养在科学素养、人文精神、专业能力方面具有优良素质的电气信息类专业人才;通过实施创新素质教育与后续教育,为学生今后成为创新型的高素质人才奠定良好基础。
  通过校企合作、多高校联合,建立“3+1”创新教育实验区(人才培养模式创新实验区),不仅能够积极探索高等工程教育人才培养的新模式,寻找破解“就业难”和“人才荒”两难困境的金鑰匙,也为蓬勃发展的嵌入式技术等行业提供大批紧缺的优秀技术人东为造就国家要求的拔尖创新型人才打下坚实基础。
  
  3.“3+1”创新实验基地建设构架
  建立了在学校和学院领导下相对独立的“3+1”创新实验教学基地管理体制,落实基地建设的政策和措施,协调基地建设过程中出现的问题,指导基地的教学改革、人才培养及科学研究,组织基地建设目标和计划执行情况的考核。把创建“实验教学示范中心”与基地建设紧密结合,并将“实验教学示范中”作为基地的重要载体;构建一个集基础理论、实验教学、工程训练、学术研究为一体,具有环境优良、设备先进、综合功能0强、开放度和利用率高的人才培养基地。
  以电气工程、控制工程、通信工程与电子信息学科知识点的内在联系为前提,充分考虑交叉学科人才培养的需求和信息科学与技术发展的前沿和趋势,构建基础课理论和实验教学的载体。建立以知识点为主线并能够融科学研究、教学改革、理论与实验教学和工程训练为一体的教研室或课程组,实施基地建设的目标、规划和相关知识点课程系列的教学。
  探索科学合理的基地教师队伍的培养和流动机制,基地及其相关教研室的核心人员相对固定、一般人员流动的管理方法。根据学校和学院对于基地建设的相关文件,分期制定基地建设的目标,明确基地核心人员的责任、权利和义务,通过竞争方式上岗。建设一支能把握学科发展前沿、熟悉教育和教学规律,师德高尚、教学和学术水平高的骨干教师队伍。
  
  二、“3+1”创新实验基地教学内容,教学模式改革
  
  1.教学课程内容改革
  “3+1”创新实验基地建立了基础课程平台、学科基础课程--平台和拓展课程平台+N次的教学实验体系。
  (1)基础课程平台。包括数学、物理、工程制图、电路分析基础、计算机技术等基础课程及实验,目的在于对学生实施“宽口径、后基础”的教育。
  (2)学科基础课程平台。包括电工原理、电路理论、工程电磁场、电力电子技术基础、电机学、自动控制原理、电子线路(非电类专业)、线性电子线路、微机原理、单片机与接口技术、信号与系统、电磁场等课程及实验。它是学科大类内多个专业交叉融合而凝练出的知识模块,定位在学科大类之内、专业之上,为拓展类课程的学习提供保障。
  (3)拓展课程平台。包括非线性电路、信号检测与测量、传感器原理与应用、数字信号处理、计算机网络与通信、DSP技术、集成电路设计、EDA技术、通信原理、微波技术、电波传播与天线、嵌入式系统、电气工程基础、电机学、PLC技术与应用等课程及实验。该平台拓展了学科专业知识结构,加强了综合性强的实验内容,培养了学生分析和解决实际问题的能力,提供了锻炼学生创新思维的机会。
  实践表明,按层次结构设置课程体系,不仅体现了循序渐进的教学规律,而且有助于不同专业群实施宽口径的创新人才培养。这一体系按照“每个平台、每个课程层次和模块都有相应实践环节”构建分层次的实践教学体系,优化整合了实验教学内容,打破了完全以课程设置实验、划分实验室的做法,使理论教学与实践教学相互促进,协调发展。
  
  2.教学模式改革创新
  根据不同年级、不同能力学生的特点与专业教学要求,分类施教。从大一到大四,按不同年级的特点,制定相应的培养计划,建立“实验班、实验室、实践基地”+“开放式教育”的人才培养平台,配备高水平的教师队伍(包括学校教师、知名学者与企业工程师),以“四个晋级阶梯”的分阶段人才培养模式,使学生在校期间受到良好的人文精神与技术能力的训练。并通过走出去、请进来的措施,培养学生的工程实践能力,使学校与企业无缝连接,工程教育与产业同步。
  实验班是人才培养的主要平台,参与试点专业的学生进入人才培养模式实验区,建立创新教育实验班,采用新的“3+1”创新教育模式,实施创新素质教育与专业理论与实验教学。
  实验班是理论与实践结合的教学环境,课内外结合、教师与学生互动的学习场地,形成团队精神与优良班风学风的基地。
  实验室是实验班的扩展,提供配备一流设备的开放实验室,供学生深入进行实践教学与知识融合。   实践基地是实验室的延伸,通过校内、外(企业)的实践基地,进一步培养学生的工程实践与技术开发能力。
  开放式教育是通过现代信息技术,充分利用全球的开放式教育资源(知识的海洋),进一步开拓教与学的空间,让学生享受优质教育,获得全球视野与技术能力的极大提升。
  “四個晋级阶梯”的分阶段人才培养模式就是:大一注重科学基础训练;大二注重专业基础训练;大三注重专业课程学习,大四是提高与工程实践阶段。
  在大四要进一步接受综合应用的系统训练,拓宽技术视野,以工程实践、研究课题、技术开发、论文撰写为主要内容,结合学校与企业的研发项目(课题),进行真刀真枪的毕业设计,完成全部学业,成为企业需求的“熟手”,达到“零适应期”要求,达到成为复合型、应用型人才的培养目标。
  
  三、“3+1”创新实验基地教育理念创新和具体实现
  
  1.教育理念创新
  积极探索在高等教育大众化的新形势下,高校如何培养创新型人才;在把握“回归工程、宽口径、厚基础、强能力”的高等工程教育发展的大趋势下,如何形成符合工程技术人才成长规律,并能与社会、经济发展相适应的现代工程教育体系。
  根据学校定位、专业发展与人才培养目标,确立了“面向工程、校企合作、创新实践、全面发展”的改革思路与理念,在密切校企联系,消除学校与企业的鸿沟,寻找大学工程教育的有效途径,寻找破解“就业难”和“人才荒”两难困境的金钥匙等方面,期望取得更大突破。
  (1)面向工程。大学工科本科教育应该把培养优秀工程师放在至关重要的位置,使大学生能够受到良好的工程教育,培养成符合企业要求的优秀工程师,以满足我国经济高速发展对高素质专门人才的需求。
  (2)校企合作。要培养“面向工程”的优秀工程师,需要校企合作。学校向企业提供科技成果与人力资源,企业为学校的人才培养提供工程实践支持并参与学校的教学过程,构建“教与学、理论与实践、学校与企业紧密结合”+“全方位素质教育”的人才培养体系,发挥校企各自长处,合作形成双赢局面。
  (3)创新实践。创新是民族进步的灵魂,是国家兴旺的不竭动力。价值源于创新,创新必须与实践相结合,21世纪需要“以创新引导实践,以实践推动创新”的人才:因此,在面向工程的基础上,应积极推进创新实践,产学研结合探索新的培养模式,培养能适应21世纪竞争的复合型创新人才与应用人才,
  (4)全面发展。高等教育的价值就在于促进大学生德、智、体、美全面发展,因此要把科学发展观的思想贯穿在人才培养的全过程中,通过德育、智育、体育、美育,培养知识、能力、素质结构优化,“德、智、体、美”全面发展的、具有创新精神与创造能力的高级专门人才与跨领域的综合性人才。
  
  2.教学方式改革创新与具体实现
  改革传统的教学模式“满堂灌、教与学脱节、理论与实践脱节”等弊病,采用新的教学模式,具有启发式、互动式、探讨式、案例式教学,开放式、网络化、数字化学习的特点。人才培养模式创新教育改革实验区,将在“3+1”实验班的成功基础上,通过“实验班、实验室、实践基地”+“网络教学”的平台,使理论与实践相结合,课堂教学与实验教学融为一体。
  注重对学生进行技术综合能力的培养,除了培养学生的分析问题、解决问题的能力外,还要引导学生发挥想象力,提出问题或新的见解,即培养创新能力。对于没有学过的或跨学科的知识,引导学生自主学习、理解,最终应用于系统中去。
  注重专题技术讲座,聘请国内该技术领域著名专家、学者及公司的技术专家来校讲学,使学生接触到学科的前沿与企业研发的过程。
  科学修订教学大纲,特别是全面实施国际上先进的“e-Learning”(数字化学习),打破传统学习模式的时空界限,采用先进的网络多媒体技术进行远程实时教学,消除学校与企业研发现场的距离,学生和工程师可以实时对话,及时解决学习中的技术问题。并且可以充分利用优质的网络资源,部分课程直接取自开放教育网(http://www.core.org.cn)、与麻省理工学院等著名高校的全球开放课程对接,实施开放式学习。
  全面实行计算机网络化教学管理,对学生学习全过程进行实时监控与指导,动态反馈及时调整学习方法。注意充分发挥个人的学习潜力,目标动态差异化管理,让优秀的学生脱颖而出。所有教学过程资料(授课记录、学习日记、教学课件、授课视频、专题讨论、实验指导、实验报告、考试试卷、试卷分析)存入教学数据库。
  
  四、“3+1”创新实验基地建设初步成果
  
  (1)建立了以互动式、启发式、研究式教学为核心,教与学、理论与实践、学校与企业紧密结合的创新素质教育体系,充分发挥了教师与学生的主动性与积极性,“走出去、请进来”全方位施教。
  (2)建立了以“数字化学习”为基础的,按国际先进的“e-Learning”教育方式,通过新的沟通机制,提高教学的效率及效果。探讨了信,息技术对学习方式的深刻影响及其在教育领域的巨大变革。
  (3)建立了以人为本的学生自主管理体制,学生不仅学习科学技术,而且在人文精神、科学素养、工程能力各方面获得全面发展,班级文化与班风、学风建设取得丰硕成果。
  近年来,南华大学大学生在“3+1”创新实验基地的组织指导下已累计申请校级业余科研活动立项10余项,在各种全国性竞赛活动中获重大奖项20余项,获奖数目和等级均跻身全国高等院校的前列。2005年、2007年、2009年第七、八、九届全国大学生电子设计竞赛全国一等奖2项、全国二等奖3项,全国大学生电子设计竞赛湖南赛区一等奖12项、二等奖15项、三等奖16项。2009年,全国大学生电工数模竞赛上,我校代表队获得全国三等奖2项。
  
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  (责任编辑:苏宇嵬)
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