[摘 要] 基于地方师范院校电子类专业实践体系不完整,学生动手能力较差,社会认可度较低的现状,本文提出了从最基础的认知训练环节做起,经过实验、实践、学科竞赛等环节,最后达到毕业设计实物作品化的实践性可行性路径,以解决实践教学过程缺少整体性、层次性、基础性的根本问题,实现专业培养方案中提出的应用性人才目标。

[关键词] 地方 师范 电子 实践

基金项目:教育部产学合作协同育人项目(项目编号:20180103523);陕西省大学生创新创业训练项目(项目编号:2016005);咸阳师范学院教育教学改革项目(项目编号:2017Z005)。

引 言

地方师范院校在全国高校中数量较多,大多由过去师范专科学校因教育大发展升格为地方二本院校。而在其理科类专业中均设有不同形式的电子类及相关专业,大多授予工科类学士学位。电子类学科属于一级学科,实践性较强,在人才培养方案中实践环节不仅逻辑完整、形式丰富,层次鲜明,而且学分比例也比较大。地方师范院校电子类专业因为师范类的办学性质以及地方性等主要因素制约,实践环节始终无法达到专业培养目标的要求,显著特征就是专业实践体系不完整、实践环节不完善、学生自主动手能力弱。尽管这一观点已成为办学者和研究者的共识,为此提出了众多研究和实施方案,但是仍然局限在实践体系的局部,缺少普适性或可操作性。

电子类专业院校通常具备丰厚的理论基础,实践体系较为完整,实践环节层次性明显,且互为依托,学生通过实践训练后,具备电子产品设计、开发能力,这些都是以强大的师资力量和各类丰富的实践环节作为人才培养质量的有力支撑。而电子类高职院校虽然理论知识没有前者强,却在实训方面设置了大量的且与生产实际衔接的动手机会,因此实践操作技能方面更胜一筹。但是,属于本科的地方师范院校电子类专业,在专业定位上尽管提出了以应用性人才为培养目标,但是其理论基础与专业电子院校无法相比,又因缺乏电子实践资源作为实践环节的保证,因此在实践体系中其应用性和实践性就表现为界定不明确、不具体、无客观实施标准,操作性较差,更不具备统一的实践模式。所以多年来,社会、行业对这一层次培养的毕业生认可度偏低,普遍反映专业基础不够扎实,实践能力较弱。基于这一事实,我们在分析地方师范院校电子类专业办学存在突出问题的情况下,结合咸阳师范学院的师资和电子资源的实际提出一个可实现、可操作的实践体系思路和路径,供大家参考借鉴。

地方师范院校电子类专业存在的主要问题

在地方师范院校电子类专业培养目标中,大多明确强调应具备电子专业一定的基础理论和实践方法,适应本地区电子专业领域的中高级应用性人才的要求。在此描述中,既不要求扎实的理论基础,也不强调实践动手能力,能否适应地方社会需求值得深思和探讨。其实这样的表述也显示了此类院校电子专业办学难言的困境,主要表现在以下方面。

1.师资队伍难以满足专业实践需求

地方师范院校电子类专业大多为于物理教育学科,其师资背景多为物理学,无论从学科思想还是实践内容与电子专业差距甚大。物理学科的师资转型为电子学科,虽然两个学科之间有相通之处,但本质差异显而易见。物理学科强调学科逻辑的基础性、严谨性、顺序性,而电子学科则强调在一定知识背景下的组合性、应用性、实用性。在学科实践方面,物理学科注重学科方法的普适性、现象的实证性,电子学科则更注重学科方法的实用性、电路的多样性。电子类师资更多的是要求对电路器件性能参数、电路测试仪器、测试方法的熟知,对单元功能电路特性的掌握,对电子应用领域的问题能用敏锐专业思维、丰富的实践经验,基于专业背景提出相应的对策加以解决,这些专业能力和经验都是物理类师资所不具备的,也不可能在短期内经过培训解决。因此,地方师范院校的师资在专业实践各个环节无法为学生提供有效的指导和帮助。

2.缺乏整体实践环节构建,难以有效支撑实践训练

层次丰富的实践环节是电子类专业最显著特征之一,而地方师范院校在构建实践体系、设置实践环节等方面,无法按专业培养目标为学生提供全方位专业实践训练,仅仅能满足专业基础类实验和部分专业必备的实验室实验,那些具有电子专业特征的实践环节,如电子电路设计、电子产品的开发与电路板的制作等能够调动学习兴趣和学生实践主动性、积极性环节的缺失,使学生实践能力无法获得实质性提升,也使得专业失去了魅力。究其原因,主观方面是实践体系建设意识不强、整体实践体系不完善、实践环节缺失且没有层次性,客观方面是地方师范院校可利用的电子资源严重不足,致使实践效果大打折扣。

3.校企合作流于形式,电子资源利用率低

地方师范院校实践效果较差的另一方面因素就是没能有效利用地方电子企业资源作为实践条件不足的重要补充。地方电子企业根据市场的需求,总会引进一些最新电子产品,并在其产品生产过程中,必然要用到电子领域先进的技术手段,这无疑为地方高校电子类专业跟随社会发展提供了的最佳认知机会,为专业实践环节提供了最新应用和技术手段。尽管教育部以市场化为导向大力提倡校企合作,以OBE理念强调输出导向,但是地方师范院校观念相对滞后,并没有真正意识和深入研究校企合作办学可以解决办学理念落后、资源相对不足、实践手段单一、与市场脱节等问题。高校是要培养具有创新思维和能力,掌握先进生产技术的人,而企业则要以新产品、新技术引领市场发展,因此两者有机结合、互为需求、互为推动。可是,地方师范院校没有抓住这一契机,校企仅为浅度合作,流于形式,仅完成培养方案中的实习、见习任务,因而也就无法解决办学中实践环节单一、电子资源不足的根本性问题,因此专业水准和质量也就难以跟上时代变迁。

4.缺乏科学的实践评价体系

实践评价与理论评价着重点不同,而影响实践评价的因素可能更多、更复杂,从操作层面上看,难以形成统一规范,目前尚未有公认的、比较客观、科学的评价体系,随机性较大。地方师范院校电子类专业实践评价,仍然偏好传统的理论课堂评价方式,笔试和量化分数就成为目前通用的评价手段。因此,实践成绩评定偏宽、偏松,在学生心目中形成了只要参与就能过关的思想,使实践效果大打折扣,不能促进和保障实践教学环节向良好方向发展,所以,构建客观、合理的实践评价体系也是一个重要导向手段。

电子类专业实践路径的构建

在研究地方师范院校电子类专业实践路径构建时,首先应注意“地方性”,其办学条件受地方经济发展制约,不可能有大的投入,必须基于目前现状挖掘现有资源和有限的补充。其次应注意“师范性”,这表明办学模式在短期内也不可能改变。本文就是研究在这样的先决条件下,如何结合实际的实践路径,从而达到电子类专业培养目标。

1.电子类专业实践路径设置条件和原则

在设计实践教学路径时,地方师范院校现有的师资结构、实践条件、学生实际能力以及区域可利用电子资源等因素都不可忽略。因此,必须解放思想、拓宽思路,在师资构成方面以自有教师为主体,吸纳部分企业具有丰富实践经验的工程师,形成理论和实践相结合的师资队伍,弥补实践环节指导力量薄弱问题;在电子资源方面以本校实验室常规硬件设备、软件资源为基础,充分利用地方电子企业在设计、生产、测试、管理等方面涉及的设计方案、生产工艺流程管理、技术文件等企业资源,构成校内外资源互补、层次丰富、实践内容基本完整的实践环境。

面对学生实践素养参差不齐、动手能力较弱的实际,首先必须强调专业实践的基础性,为此从基本电子元器件的认知开始,逐渐扩充到常用的基本单元电路的组成、用途、参数的测试与调试。其次是实践体系具有层次性,即包括实训,实验室实验,企业见习、实习,简单电路的设计与制作,参与学科竞赛与教师科研课题,综合毕业设计等较为完整的多种实践环节,并形成整体性实践方案。最后要根据学生能力提出不同要求,对创新欲望强烈、实践能力出众的学生设置较高要求,对那些基础相对较差、兴趣不太浓厚的学生,则设置基本要求即可。

2.实践路径内容及实施方式

实践教学内容采用模块化设计,并结合咸阳师范学院物理与电子工程学院现有实践条件、师资及与之长期合作的西安子竹电子有限公司等相关企业,划分为四个主要模块。

(1)认知、实训模块

认知、实训模块内容主要包括三部分内容:一是基本电子元器件的认知,包括分立器件、集成器件、功能性器件;二是手工焊接训练,包括焊接材料、焊接方法的选择及焊接工具的使用和焊接技术训练;三是简单电子产品组装,如万用表、收音机、电视机等。该模块要达到对电子电路感性认识、电路组成及基本功用的理解,属于基础性实践环节。在实施过程中,可以不占用培养方案中的计划学时,只需要提出相应要求和完成时限即可,学生利用业余时间在实验室教师的指导下采用预约式自行完成。这种方式的最大优点就是能充分调动学生自我参与的主动性,激发专业学习兴趣、锻炼动手操作能力。

(2)实验验证与综合训练模块

实验验证与综合训练模块包括三部分:一是实验室基础操作性验证实验,利用实物器件、实验仪表,组合成电子线路典型电路,用基本方法实现对基本功能结论的验证。该部分要求在验证基本结论的基础上,学会使用测量仪器、学会测量电路参数的方法、掌握基本参数的数值范围。二是虚拟仿真实验,以单片机、CAD技术和相关应用软件为基础,模拟现实世界的真实过程和现象。在该过程中能够了解和使用大量常用虚拟方式及软件。三是综合提升性实验训练,在前两个阶段的基础上,提出在实验方法改变、元器件更替、实验内容深化等方面加深对实验的理解,以体现综合性,达到实验能力提升的目标。但是应注意到,这里所涉及的综合实验内容本身就是一种创新,笔者认为只要能启发学生思考、开拓思路就达到了综合实验的目的,并不一定要求有新的方法或新的现象。

实验验证与综合训练模块在一般地方师范院校实验室都可以完成,专业课教师完全有能力指导,综合实验项目则可扩展至相关地方电子企业中,这使得综合性实验不再拘泥于纯粹的理论中,而是与实际紧密结合,使校企合作更加深入,更具有实际意义,并能借助企业较为先进设备完成电路测试,弥补高校电子设备、测试手段相对落后的困境。

(3)实践模块

实践模块由见习、实习、社会实践组成,主要以区域电子企业为主,通过对地方电子企业近距离接触,解决地方高校在人才培养中脱离社会发展的问题,在深化校企合作的同时,使产学充分融合。

见习时间相对较短,以宏观了解为主。但是我们在见习的内容方面作了具体要求,不再是走马观花的参观式见习。首先是了解企业的总体概况;其次宏观了解企业产品研发中的方案、参数设置、生产流程中技术要点以及测试产品性能手段和方法;第三,了解电子产品技术报告的构成与制作以及市场数据的采集分析。实习相对时间较长,能够了解到企业产品从设计、生产到销售等全过程的情况,并在参与生产的实际过程中能够亲身感受到,我们则要求与所学理论相结合,在企业工程师的指导下深入了解产品设计、实现原理以及元器件的选择、搭配、组合、参数设置等相关细节问题,这些经验往往是在书本上见不到、学不到但是却又非常重要的专业知识。理论与实践的近距离融合,不是一句空话,在应用中深刻理解理论知识的内涵、在应用中扩展专业视野、在应用中提高从理论转向实践的能力。

社会实践本意是广泛了解社会,但是,我们将此处的社会实践限定在本地电子企业本身及其产品上。对企业而言调研企业的生存、发展的背景及条件,了解企业对人才的需求、了解企业的经营状况、了解企业研发等问题。对企业产品而言,重点要调研产品的社会需求、产品的生产流程中各个技术环节等问题。

(4)设计、创新模块

地方师范院校电子类专业在“地方性”和“师范性”的背景下,创新主要设置两条路径。首先是以学科专业竞赛为引领、大创项目为落脚点的路径。全国大学生电子类学科竞赛每两年举办一次,不是每位学生都有机会参加,但每一位专业学生都应达到培养方案中基本要求,因此保留学科竞赛的方式,采用降低要求的二级学院学科竞赛,使每一位学生都有机会参与此项活动。在此过程中,彻底改变传统教学和学习方式,让学生成为学习的主体。在参与基层学科竞赛过程中,也为申请大学生创新项目奠定了一定的基础,力争人人都能参与到大创项目的申报中。第二条路径就是毕业设计作品化,即要求呈现毕业设计的方式是通过实物化的电子作品。毕业设计既是检验学生专业学习的最后关口,又是衡量专业教育的一把尺子。因此,对毕业设计作品化的要求就是体现对实践环节的强化,就是让学生通过自身的专业训练,通过专业嗅觉,寻找可供应用的项目以达到应用型人才培养的目的。

参加学科竞赛和毕业设计这两条路径不是孤立的,对于地方师范院校而言,困难在于竞赛的题目和指导力量,所以必须借助于地方电子企业的产品资源和人力资源。如果没有地方电子企业可依托,选题就会受到极大制约且与实际应用相差较远。另外,学校的师资一般也不具备这样规模的实践指导力量,为了实现这个目标,必须聘用企业工程师作为补充,将高校擅长理论的师资与企业有实践经验的工程师有机结合,互为传、帮、带,发挥各自的优势形成团队力量,达到产学研的深度融合。

各模块实践路径的考核方式

实践考核不同于理论考核,涉及因素多,比较难于把握。为了真正反映出实践的特征,笔者将实践考核与实践过程相关联,注重过程考核、注重对实践的掌握、注重实践结果。

1.认知、实训模块考核关注两个要素

学生自主预约时间,一般要求每周至少一个学时,占该部分成绩30%;随机抽取器件,辨认器件外观形状、参数熟知程度,随机完成一个电路板的焊接,观察器件的排布及焊接平整度、焊接质量,占该部分成绩的70%。这一环节考核,考核不固定、不统一,学生只要认为能达到要求,即可申请考核。

2.实验验证与综合训练模块的考核从实验能力和实验报告两个方面进行

实验能力主要考查实验前的预习、实验原理的掌握、实验方法的运用、仪器使用熟练程度、实验过程中的分析判断力、数据记录的规范性和完整性,占该部分成绩60%;实验报告主要考查实验报告的设计、撰写、数据处理与分析、实验体会与感想,占该部分成绩40%。此环节考核以平时实验过程为主。

3.设计、创新模块采用实物作品化考核方式

参与学科竞赛的考核从选项到完成,凡是最终完成基本要求的视为合格以上,没完成任务视为不合格。毕业设计实物作品凡是达到最终设计要求者均视为合格以上,同样没能达到设计要求者视为不合格。此环节强调在学科竞赛、毕业设计环节学生的自主参与性、自主实践性、自主约束性。

结 论

地方师范院校电子类专业的实践性非常强,在专业教育中起到了举足轻重的作用。本文设计的路径是基于咸阳师范学院的校情,最大限度地加强实践环节的教学,相信对其他地方高校也有一定的参考价值。

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作者单位:咸阳师范学院物理与电子工程学院 

责任编辑:杨子