电子信息专业实践及创新能力培养的探讨

电子信息专业实践及创新能力培养的探讨
摘要：电子信息技术应用广泛、更新速度快，是实践性很强的学科。

本文针对目前地方性高校电子信息类专业实践教学环节中所存在的问题，提出了实验、实践教学环节改革的方法和思路，通过加强综合性、设计性、创新性实验，综合课程设计、以及面向工程的毕业设计等方面改革，旨在培养出具有较强工程实践能力和创新能力强的、符合社会需求的工程应用型技术人才。

关键词：电子信息;创新能力;实验实践;教学改革
21世纪是以信息科学为关键技术的知识经济时代，信息产业是我国重点发展的产业，而电子信息工程专业是培养电子信息技术高级技术人才的主要专业之一[1][2]。

地方性院校在电子信息专业人才培养方式上，既不同于清华大学等一流大学，也不同于深圳职业技术学院等国内一些优秀的职业技术学院，如何在缺乏政策、资金、地域优势，教学手段相对落后的情况下，构建面向区域经济、行业经济的应用型、工程型人才培养体系是急需研究的问题。

本文针对地方院校电子信息工程的一般性特点，探讨了实验、实践教学环节改革在电子信息专业教学中的重要作用，培养学生成为具有扎实的专业理论基础、并有较强的工程实践能力及创新精神的、在某一专业方向具有技能专长的应用型和工程型技术人才。

一、课程设置保基础、重实践、强能力
如何培养当今社会所需要的工程应用型人才、工程教育如何适应市场经济发展及地方与行业的需要，如何建立适应区域经济需求的专业方向，课程的设置是解决这些问题的落脚点。

地方院校电子信息专业在课程设置上应遵循：保基础、重实践、强能力，面向工程应用的原则。

课程设置主要有：基础课程群、专业基础课程群、专业必修课程群以及专业选修课程群。

专业基础课程力求保证学生具有较扎实的电子学科系统的基础理论和知识；专业必修课程使学生在电路系统、软件技术、信息处理、网络与通信等几个方面受到基本的、规范的专业教育；专业选修课课群则根据技术经济发展不断优化、更新，使学生能够了解和跟踪先进的电子信息技术。

实践教学环节改革旨在培养学生工程观、系统观、强化综合实践能力，使能从事电子与信息系统的设计、开发、应用。

二、建立适应时代发展和适应区域经济需求的实践教学体系
工科类专业的核心是要培养学生的实践能力、创新能力和工程素养[3][4][5]。

要达到这个目标就必须大力加强实践教学，建立多层次、多类型的实践教学体系。

建设开放性实践教学环节，主要通过增加开放性、综合性、设计性、创新性实验，进行多学科综合课程设计，面向工程实际的毕业设计(论文)，开展丰富的大学生课外科技活动等培养学生分析问题、解决问题的实际能力，逐步培养创新精神和工程设计能力。

1.学科实验课
实验教学在高等工科教育中占有非常重要的地位，它不仅是对理论教学的论证、补充，更是培养学生理论联系实际，增强动手能力和创新能力的重要手段。

现在的综合实验台，虽提高了实验效率，但学生的失去了动手参与的机会，这样的实验激发不了学生的兴趣，更谈不上有什么创新性。

实践教学改革目标要求在实验课中减少验证性实验项目，增加综合性和设计性实验项目。

实际教学中在单片机应用、电子线路、C++编程等课程要求设计性、开发性试验或编程题目达到80％以上，并要求每学生每门课程至少提出一个创新性题目，并进行方案设计，实验室提供相应制作条件并计入学科成绩，这对促进学生的积极性，加强工程实践能力培养起到积极作用。

2.综合课程设计
课程设计是实践教学环节中非常重要的一个部分，学习某一专业学科基本分析、计算、设计方法的过程。

但是纵观现阶段电子技术发展，电子系统越来越复杂，硬软件结合紧密，学科知识综合交叉，仅用一门学科知识很难完成实用性的设计；因此有必要对专业基础课、必修课进行分门别类，组合成群，进行综合性课程设计，才能加强课程设计的全面性、有效性。

实际教学中我们把电子信息专业基础平台组成四个课群，开展四项综合课设，促使学生综合运用所学知识，了解各个学科相互联系，理解电子系统的组，建立了系统工程观念。

（1）电子技术综合课程设计。

电子技术基础包括模拟电子和数字电子技术和通信电子技术，是电子信息技术类专业的重要专业基础课，通过模拟、数字、数模混合电路的综合设计，通过使用开发板、计算机仿真、实际制作相结合的手段，进一步使学生掌握、融合电子线路基本理论、方法。

综合性的电子技术课程设计题目主要有：数显温度计、电压表、电流表的设计、超声波测距系统的设计、简易数字存储示波器设计、数调信号发生器、数字频率计、数码功率放大器等等。

(2)单片机及应用课程设计。

单片机在电子系统中的应用极为广泛，其难度适中、应用开发成本低，设计过程具有创造性，与其他学科结合紧密，特别适于地方院校电子信息专业学生学习和应用。

在完成电子技术基础、通信线路、单片机、传感检测等课程后，学生已具备了较多的电子方面的知识，选择一个与单片
机应用相关的项目，设计出进而完成一个实际产品的设计，可培养学生的电子系统观、工程意识，使课程设计更接近实际产品设计。

采用的单片机以51为主，兼顾其他如6805系列，PIC单片机、A VR单片机、MSP430单片机等。

电子信息专业中，信号处理课程是主要的专业课程（包括数字信号处理、数字图像处理、语音信号处理等），但是由于课程的概念比较抽象，许多理论是基于较为繁琐的数学理论和数学推导，容易使学生感到乏味很难与实际结合起来，达不到预期的效果。

考虑实际硬件制作的难度和成本，根据我校学生的实际情况，主要采用软件Matlab等进行仿真的方法进行课程设计。

本课程的教学重点并不在于提高学生的软件编程能力，而是要求学生掌握信号处理课程的基本概念、基本方法和基本技能及基本应用。

因此，我们采用仿真软件来满足“信号处理”课的教学的需要。

如：FIR数字滤波器的设计、数字图像处理算法、语音信号的编码、合成、识别等都可通过Matlab仿真实现。

（3）应用软件编程的课程设计。

电子信息专业软件类课程有基础层次的《面向对象程序设计》、《软件技术基础》、《数据库原理》和专业选修课《C++与可视化程序设计》、《JA V A语言》等课程。

众所周知，计算机语言系列的课程是实践性非常强，为此在综合设计中突出实用性，需用所学的一门以上的语言对一些小型项目进行模拟开发，目的在于训练学生综合应用所学程序设计知识，独立完成项目设计问题、加深软件系统理解，提高编程水平，实际教学中题目主要包括：信息管理系统设计、可视化工控程序设计、开发网络小游戏、网页制作等。

3．毕业设计
毕业设计是培养学生理论联系实际、综合分析解决实际问题能力的重要实践教学环节，是对学生在校四年学业中的基础理论知识、运用工具知识、实际动手能力、知识创新等综合知识能力的综合训练，对培养工程实践能力具有重要意义。

对此，毕业设计的选题要尽量来源于生产实践实际和科研课题，做到“真题真做”。

实际课题有助于学生主动学习，激励学生的独创精神，培养学生的创新能力。

此外为调动了学生学习的积极性和创造性，鼓励学生根据自己的就业意向、兴趣、社会需求自拟毕业设计课题。

面向工程实践毕业设计题目类型主要有：①硬件设计部分，以各类单片机为主的系统设计；以DSP为主的信号处理硬件设计；仪器仪表信号采集处理的电路设计，通信系统设计等，智能建筑弱电系统设计；面向工控的PLC应用系统设计等。

②软件部分：管理数据库设计；网络通信编程；基于Vis）ual C++的工控软件、组太设计；语音、数字图像处理与仿真；此外毕业设计严格做到一人一体，要求使用当前先进理论和技术，选择流行的硬件芯片、软件和开发工具，是毕业设计过程与企业人才需求接轨。

三、丰富大学生课外活动、组织学生参加各级各类电子竞赛
建立学生创新中心，参加电子设计竞赛。

为了丰富大学生生活，增强学生实
践能力，我们由专业教师组建了大学生创新中心，还邀请企业的工程师作为兼职辅导老师，我院地处河北，紧邻京津，创新中心根据这一区域经济发展和技术要求，设立了不同的产品设计和研究课题学生还可以根据自己的兴趣、爱好进行一些小制作、小发明。

我们还积极开展第二课堂活动，激发学生兴趣，积极参加全国、全省的电子设计竞赛，学校和院系也可以经常组织一些中小型的竞赛活动，如、无线电通讯比赛、网络设计比赛、网页制作等。

定期进行专题讲座。

定期开展学术讲座，内容涉及到《智能信息处理》、《高速DSP技术及其应用》、《ARM嵌入式系统设计》、《无线通信系统开发》、《虚拟仪器及其应用》、《电子设计自动化》等技术，使学生普遍获得了较大的信息量，更加深人地了解了电子信息技术。

建立健全校外实践基地，加强产学研合作。

高素质人才的培养离不开优越的条件和优良的环境，在完善基础实验设施的基础上，建立健全校外实践基地，建立与企业和科研单位的广泛的联系，共同承担人才培养、有计划地组织参学生参观、实习和生产劳动，扩大学生的视野，增加他们与社会接触的机会，了解科学技术的最新发展动态。

参考文献:
[1]陈小虎，刘化君，朱晓春等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J] .中国大学教育，2006，(4)：55-56.
[2] 赵华君，程正富，朱家富等. 电子信息科学与技术专业应用型人才培养模式的探索与实践[J] .重庆文理学院学报（自然科学版），2007，26（1）：73-75.
[3] 刘望军,浣喜明,陈爱萍.电子信息工程专业人才培养模式的研究与实践[J].湖南工程学院学报,2006,(1):80-81.。