本文作者：馬曉玉 鄧婉玲 黃偉英 黃君凱 單位：暨南大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院電子工程系

在當(dāng)前國內(nèi)高校電子信息類專業(yè)突出創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)改革的基礎(chǔ)上［4-6］，提出并建立符合21世紀(jì)我國高等實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)基本規(guī)律要求，以培養(yǎng)通識(shí)知識(shí)、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為目標(biāo)取向的電子信息類專業(yè)“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)模式”，實(shí)施不同層面的綜合研究和改革，完成“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系”的建構(gòu)。改革過程中的主要問題是要解決在“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)模式”及滿足業(yè)界需求的“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育教學(xué)體系”框架下，如何既保持傳統(tǒng)實(shí)踐教育中重基礎(chǔ)、重三基技能的訓(xùn)練，又要建立21世紀(jì)多樣化實(shí)踐教育所要求的重素質(zhì)、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐創(chuàng)新的教學(xué)方式，并善于發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新潛力與鮮明個(gè)性，使他們?cè)诋厴I(yè)后能以最快的速度適應(yīng)并投入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的建設(shè)中，成為有創(chuàng)新精神的業(yè)界優(yōu)秀弄潮兒。因此，在上述新的實(shí)踐教育理念的基礎(chǔ)上，特別是以強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的實(shí)踐型教育取代傳統(tǒng)型教育［8］，是至為重要的。

構(gòu)建實(shí)踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系

本文提出的“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系”的結(jié)構(gòu)，由下述3個(gè)層次構(gòu)成:第1層次。建立以知識(shí)掌握為基礎(chǔ)，能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，素質(zhì)提高為目標(biāo)，創(chuàng)新精神培育為核心的“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)模式”。這是改革的基礎(chǔ)。第2層次。形成突顯實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)和理論教學(xué)體系相互結(jié)合，工程技能和科研能力同步發(fā)展，綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神逐層深化特征。這一體系由“多維模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)”，以及“實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)系統(tǒng)”兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，完整實(shí)現(xiàn)實(shí)踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)軟硬件平臺(tái)的建構(gòu)。這是改革的主體。第3層次。將現(xiàn)代教育技術(shù)和仿真虛擬實(shí)踐教學(xué)資源的建設(shè)融入“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育教學(xué)體系”，以具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件技術(shù)建造多媒體“實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫”［9］，解決現(xiàn)代教育技術(shù)在電子信息類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用和融合問題。這是改革的拓展。

第1層次:多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)模式其核心是基于電子信息類專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)的基本特點(diǎn)，在知識(shí)、能力和素質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)中，突出以學(xué)生為中心，以創(chuàng)新精神為核心，以知識(shí)掌握為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以素質(zhì)提高為目標(biāo)的實(shí)踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，提出并最終建構(gòu)實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)緊密銜接，工程實(shí)踐和科技研發(fā)相互補(bǔ)充，智力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)逐層深化，并集系統(tǒng)教學(xué)，科技實(shí)踐，綜合培養(yǎng)三元一體的電子信息類專業(yè)“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)模式”。

第2層次:多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育教學(xué)體系(1)子系統(tǒng)1:多維模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。提出并建構(gòu)由基礎(chǔ)層、復(fù)合層、提高層、科技活動(dòng)層等4個(gè)層次構(gòu)成的“多維模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)”，突出實(shí)驗(yàn)課程漸進(jìn)式逐層提升，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容模塊化自主實(shí)踐的教學(xué)理念，從基礎(chǔ)性訓(xùn)練開始，經(jīng)方向性和綜合性延伸，直至創(chuàng)新性研究，層層提升，層層深化，建造電子信息類專業(yè)分層次自主實(shí)踐的多元化教學(xué)環(huán)境。第1步，基礎(chǔ)層和復(fù)合層課程的教學(xué)內(nèi)容由驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性3種實(shí)驗(yàn)類型，按電子信息類學(xué)科不同專業(yè)學(xué)生，設(shè)置不同的教學(xué)模塊，內(nèi)含若干個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教學(xué)內(nèi)容，并提供“必做”和“選做”2種教學(xué)形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過開放性共享方式完成上述3種實(shí)驗(yàn)類型的模塊化啟發(fā)式集成教學(xué)，按“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)模式”，循序漸進(jìn)地提高學(xué)生的實(shí)踐能力。第2步，提高層課程由綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，內(nèi)含若干個(gè)相關(guān)綜合項(xiàng)目和設(shè)計(jì)內(nèi)容，為不同程度學(xué)生發(fā)展個(gè)性，開拓思維預(yù)留空間。第3步，科技活動(dòng)層重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究的基本方法，增強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新能力，為學(xué)生參加“全國電子設(shè)計(jì)競賽”、全國“挑戰(zhàn)杯”科技競賽等科技活動(dòng)奠定基礎(chǔ)，使不同程度學(xué)生從實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ乃茉爝~向?qū)嶒?yàn)素質(zhì)的升華。(2)子系統(tǒng)2:實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)系統(tǒng)。基于“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)模式”的進(jìn)一步延伸，以實(shí)現(xiàn)既為學(xué)生專業(yè)交叉和技術(shù)組合提供環(huán)境，又為學(xué)生個(gè)性發(fā)展和能力創(chuàng)新預(yù)留空間的實(shí)踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，并具備如下特點(diǎn):①依托開放式研究與實(shí)踐活動(dòng)平臺(tái)，設(shè)置包括課程調(diào)研、專題實(shí)踐等實(shí)踐專題，培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本方法，增強(qiáng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。②強(qiáng)化對(duì)各類別學(xué)生自由開放，并實(shí)行由學(xué)生管理，教師指導(dǎo)開放模式的校內(nèi)實(shí)驗(yàn)中心“創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)室”和“實(shí)訓(xùn)中心”的建設(shè)力度和深度，以拓寬學(xué)生自主實(shí)踐的時(shí)間和空間，充分培養(yǎng)學(xué)生課外的自主興趣和個(gè)性化研究能力，使之成為學(xué)生開拓思維，發(fā)揮科學(xué)想象力，提高動(dòng)手能力的廣闊天地，以及選拔參加“全國電子設(shè)計(jì)競賽”、全國“挑戰(zhàn)杯”科技競賽的創(chuàng)新人才孵化搖籃。

第3層次:實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫建成覆蓋“多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育教學(xué)體系”的交互式智能工具型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，及其網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)支持工具，目前內(nèi)含4個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，包括:電子電路基礎(chǔ)(電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、通信電路)，微機(jī)系統(tǒng)與接口等，構(gòu)成電子信息類專業(yè)公共實(shí)驗(yàn)課程的“實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫”，學(xué)習(xí)者可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室，完成自主的仿真和動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)。這一網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，具有跨平臺(tái)的特性，既可在Windows下運(yùn)行，也支持Linux操作系統(tǒng)，因此既為“多層次系統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)”教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的深層次改革和整合［10］，提供全面支持和有效工具，更為硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)之間，搭建了直通的“橋梁”。實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和仿真教學(xué)相互結(jié)合，硬件實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)同步深化的軟硬件實(shí)踐相互融合理念。

改革實(shí)踐及取得的成果

本文建構(gòu)的實(shí)踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的探索從2000年開始實(shí)施［11-12］，經(jīng)過10年的實(shí)踐［13-15］，取得了較好的教學(xué)效果，其中:電子信息工程專業(yè)于2008年被批準(zhǔn)為國家高等學(xué)校第一類特色專業(yè)，此外，該專業(yè)分別于2001年和2010年被批準(zhǔn)為廣東省首批省級(jí)名牌專業(yè)和省級(jí)特色專業(yè);同時(shí)，電子信息工程專業(yè)在讀學(xué)生在全國“電子設(shè)計(jì)大賽”和“挑戰(zhàn)杯”科技作品和創(chuàng)業(yè)競賽中，分別獲得了包括國家一等獎(jiǎng)在內(nèi)的10多項(xiàng)國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，以及包括廣東省特等獎(jiǎng)在內(nèi)的60多項(xiàng)省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。該專業(yè)培養(yǎng)了獲得2001年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)的金山軟件研究院副院長董波，以及獲得2011年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)的澳門大學(xué)模擬與混合信號(hào)超大規(guī)模集成電路國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任余成斌教授等一批專業(yè)杰出的創(chuàng)新型畢業(yè)生。