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關鍵詞:科技創新能力;AHP模型;軌道交通;評價指標體系
中圖分類號:G726 文獻標識碼:A
一、引言
培養科技創新人才是社會發展的需要,更是當前高校教育的首要任務。對大學生科技創新能力的研究近年來成為熱門課題,目前為止,針對不同類型高校學生科技創新能力培養現狀的個案研究比較少,怎樣結合不同類型院校特點,構建一套適合該校學生的科技創新能力評價指標體系,值得關注。
隨著近年軌道交通業的快速發展,為滿足技術革新和行業可持續發展的需要,軌道交通類專業大學生需要具備良好的科技創新能力,然而有關該類型高校大學生科技創新能力的研究當前還是空白,因此根據軌道交通院校特點,構建一套科學合理的評價指標體系,為高校從哪些方面培養和提高大學生的科技創新能力指明重點努力方向,這是值得探索的一門新課題。
二、大學生科技創新能力評價指標體系
科技創新能力指標體系的構建是大學生創新能力綜合評價體系的核心內容,也是創新能力評價工作中的一個難點。在借鑒國內現有相關指標體系研究 的基礎上,結合軌道交通高校學生的特點,采用定性與定量相結合的層次分析法(AHP),構建大學生科技創新能力評價指標體系,具體步驟如下:
(一)明確問題,構建遞階層次結構模型
本文以南京鐵道職業技術學院軌道交通類專業學生為研究對象。在分析軌道交通學科知識體系的基礎上,結合當前社會發展對軌道交通創新型人才培養的需求,并遵循全面性、科學性、可行性原則,對大學生科技創新能力構成要素進行分解,初步設計出評價指標,然后征詢多位業內專家意見,對評價指標經過兩輪反復篩選、整合,擬訂出最終的科技創新能力評價指標體系,如表1所示。該評價指標體系分為目標層、準則層和指標層3個層次,準則層中6項指標呈現出一種相互關聯、相互作用,較全面地反映了大學生科技創新能力的要素內涵。
(二)各項指標評價標準
1.創新基礎能力的評價標準
創新基礎能力是大學生進行創新活動需要具備的基本能力,主要包含5個二級指標(見表1)。軌道交通管理人員需要常與人溝通交流,評價學生的溝通交流能力看其是否善于傾聽別人意見,勇于表達自己觀點等方面來評價。軌道交通行業高速發展,要求行業人員的知識和技能不斷更新,這需要學生具有較好的自我學習能力,可從較強的自學意識、良好的學習習慣、正確的自學方法等方面反映。信息化迅猛發展的時代,學生應熟悉軌道交通及相關專業的文獻信息資源,用科學的方法進行信息的收集、整理、加工和利用。網絡時代,計算機應用能力是軌道交通大學生必備的一項技能,可通過使用office軟件和專業軟件(如CAD、Matlab等) 的熟練程度、考取計算機等級證書(如中級操作員證書等)等方面評定。寫作能力可參照實訓總結、社會調研報告與求職文書等應用文寫作能力來評價。
2.創新知識結構的評價標準
創新知識結構是大學生進行科技創新的核心能力,包括基礎知識、專業知識、交叉學科知識。軌道交通大學生要求具備較好的數學、電學等自然科學和人文社會科學基礎,能系統地掌握軌道交通專業各學科知識基本理論和知識,并會融會貫通,了解軌道交通行業最新的技術發展動態。基礎知識和專業知識能力可通過課程考試成績等級來評價。交叉學科知識可通過選修其他專業課程情況,是否掌握豐富的各學科知識并會靈活應用來衡量。
3.創新意識的評價標準
創新意識包括創新的動力、主動性,對創新研究富有激情,關心軌道交通科技發展,關注鐵路及地鐵的技術變革,具有主動探索,開發自身潛能,不斷獲取軌道交通專業的新知識及新技能。
4.創新思維能力的評價標準
軌道交通類人才需熟悉監測設備的數據、波形分析,處理系統故障,有主見,善于發現問題,想法解決難題,需要具有較強的創新思維。軌道交通人才創新思維可由邏輯思維、發散思維能力、洞察能力3個二級指標來反映。
邏輯思維能力體現在學生對已有知識總結歸納,再加工,進行推理判斷的能力。發散思維體現在學生想像力豐富,破除慣性思維,對所學的知識有獨立見解,在學習中標新立異、常涌現靈感的火花。洞察能力體現在學生具有敏銳的觀察力,對新事物能迅速的認知理解,具備獨立思考分析問題本質的能力,能夠較快地判斷事物本質規律。
5.創新品質的評價標準
軌道交通類人才要求具有對國家和人民的生命財產高度負責的社會責任感,具備軌道交通專業設備維護工作的基本生產組織、技術管理能力。創新品格包括責任感、團隊合作能力、組織協調能力。責任感可體現在遵守校紀班規,團隊合作能力體現在團隊意識、合作技巧,要求學生具有大局意識,在學習中互相幫助合作。組織協調能力可通過學生參與各種集體活動的表現、擔任校內各級學生組織職務、參加實訓實習和生活學習中的表現來評判學生的組織協調能力。
6.創新實踐能力的評價標準
根據軌道交通類專業培養目標,要培養具有創新精神和較強實踐能力的高端技能型人才。創新實踐能力可通過參加的科技活動及取得的科技成果情況來評價。對軌道交通學生來說,參與課題研究、車站志愿服務、社會調研、各級競賽(如全國職業技能大賽、大學生數學建模競賽、電子競賽等)及取得相關獎項、參加專業能力資格考試獲得的證書(比如CAD工程師認證證書、鐵路客運員或貨運員資格證書、鐵路信號中級工資格證書等)可作為評價實踐能力的評價標準。
(三)對指標進行兩兩比較,構造判斷矩陣
從第二層開始,把同一層級的指標因素用成對比較法構造判斷矩陣,直到最后一層。若同一層兩個因素分別設為i,j,因素i與因素j對上一層因素的重要性之比用cij表示,則判斷矩陣C=(cij)nxn,且cij = 1―cij(i,j=1,2L,n)對于cij的值,采用Satty提出的1~9標度法(如表2所示)。
針對軌道交通專業的特點,設計專家調查問卷,采用專家打分法,通過兩兩比較,對結果匯總分析后得到判斷矩陣,其中準則層(B1、B2、B3、B4、B5、B6)對目標層(A)的成對比矩陣記為P,指標層(三級指標)對準則層中6個二級指標的對比矩陣分別記為
P1,P2,P3,P4,P5,P6。
(四)層次單排序與一致性檢驗
由于研究對象的復雜性和專家主觀判斷的差異,前面構建的判斷矩陣無法保證完全的一致,只要做到接近一致性就可以,為保證評價結果合理,需對這些矩陣的一致性進行檢驗。
由第二層的成對比矩陣P,計算出準則層(B1、B2、B3、B4、B5、B6)對目標層(A)的權重向量為:
wk
(2)=[0.0483,0.1892,0.1980,0.1584,0.1502,0.2558]
最大特征根λ=6.4203和一致性指標CI=0.0841,一致性比率CR=0.06780.1,則認為矩陣一致性程度不能接受, 需對矩陣中元素的相對重要性進行調整, 直到矩陣滿足CR
(五)層次總排序及其一致性檢驗
層次總排序即計算準則層指標對于總目標層A相對重要性的排序權值,計算出軌道交通大學生科技創新能力評價體系權重系數,具體如表4中所示。層次總排序也要進行一致性檢驗,一致性檢驗公式如下:
其中 是準則層對于目標層的權重,CIk、CRk分別是第三層對比矩陣的一致性比例、一致性比率。由CIz
從表4中可以看出,大學生科技創新能力評價指標中,創新實踐能力最重要,其次是創新意識、創新知識結構、創新思維能力、創新品質、創新基礎能力。在創新基礎能力中,自我學習能力這一指標是最重要的,其次是信息采集處理能力;在知識結構中,認為專業知識最重要,其次是交叉學科知識;創新意識中,主動性中重要;創新思維能力中,認為邏輯思維最重要,其次是發散思維能力;創新品質中,責任感最重要,其次為組織協調能力;創新實踐能力中,認為科技成果最重要,其次為科技活動。總體來看,大學生科技創新能力評價體系中科技成果、創新主動性、專業知識、邏輯思維是排在前四位的評價要素。這些結果可為軌道交通類專業重點從哪些方面培養和提高學生科技創新能力提供借鑒。
三、軌道交通大學生科技創新能力評價體系應用實例
首先,以南京鐵道職業技術學院鐵道交通專業某學生為研究對象,根據前面建立的大學生科技創新能力評價體系,取指標要素的評價等級為:
{強(90),較強(80),一般(70),較差(60)}
請三位專業老師對該學生各項評價指標按照評價標準評定等級,取對應分值的平均值作為該生該項評價指標的分值,整理出該生對應表1的18項二級指標的分值見表5:
將二級指標的分值乘以表3對應的權重系數,再求和,計算到該生創新能力評分為80.284。
從最終的結果80
四、結語
本研究在大量文獻分析、專家調查并結合軌道交通類專業特色的基礎上,利用AHP方法建立了軌道交通專業大學生科技創新能力評價指標體系,可以使大學生創新能力的綜合評價更趨科學化、標準化、制度化。文中所采用的層次分析法雖具有一定科學性,但是評價指標是根據專家的意見給出的,不能完全避免主觀隨意性的影響,該科技創新能力評價指標還需在實際應用過程中不斷檢驗、修訂。
參考文獻
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關鍵詞 應用型本科 創新創業 人才培養
我國的創新創業教育起步較晚,對創新創業型人才培養模式還處于探索階段。通過對國內高校創新創業人才培養模式的梳理,不難發現,大部分學校的培養模式有三種:一種是開設創新創業教育系列課程,將第一課堂與第二課堂相結合,培養學生的創業理論知識和創業意識;第二種是創辦大學生創業園區,通過校企合作、政府與學校合作等方式,鼓勵學生進入園區參與各種創新創業項目,同時結合學校優勢資源,對學生創業進行指導和扶持;第三種是組織學生參與全國創新創業類學科競賽,如“挑戰杯”“創業計劃大賽”等,對學生進行創新創業訓練。但是,在調研過程中我們發現,高校在人才培養的過程中還存在許多問題,如師資力量不足、教學設施設備閑置、對創新創業教育認識模糊等。
一、應用型本科院校創新創業人才培養存在的問題
(一)對創新創業教育的認識比較模糊
由于我國創新創業教育處于發展初期,沒有一整套完整成熟的模式可以借鑒,因此,關于創新創業教育的理解和實踐也是各有千秋,各個高校都是按照自己的理解進行探索,既不成體系,也沒有亮點。在這個過程中,一部分人傾向于將創新創業教育看成能夠立刻帶來經濟效益的商業活動,鼓勵學生在校期間通過創新創業平臺獲取商業利潤,這種觀點忽視了創新創業教育的本質,因為創新創業教育從本質上是培養人的綜合能力及素質。高校要認真理解創新創業教育的內涵和價值,避免盲目跟風、急功近利。還有一部分人認為創新創業就是一門普通課程,還是按照以前的授課方式向學生灌輸知識,注重理論知識,缺乏實踐練習。
(二)創新創業教育與專業教育脫節
各高校都傾向于把創新創業教育作為一種單獨的培養方式來開展,既不考慮專業教育,也沒有將兩者有機地結合起來。導致學科建設規劃、人才培養目標、學生激勵、教學質量評價等都沒有將創新創業教育納入其中,一些學校的課程設置隨意性很大,不成系統,且不重視教學效果,難以形成學科專業間的協同,不利于交叉培養新機制的形成。
(三)創新創業教育資源匱乏
開展創新創業教育所需要的師資力量、專業教材、實踐場地、資金等基礎教學資源都比較缺乏,尤其是師資力量。開展創新創業教育所需要的教師團隊不僅應具有專業的理論知識,還應該具備企業實戰經驗和豐富的社會閱歷,縱觀高校教師隊伍,大部分教師都是從高校畢業直接進入學校工作,社會閱歷和企業經驗相對薄弱,他們既沒有企業經驗,更沒有創業經驗,這就難免存在“紙上談兵”的現象。創新創業教學所選用的專業教材也比較混亂,一些創業項目根本就沒有可供使用的教材,現存的教材也大多比較粗陋,亟須經典教材的補充。教學實踐場地不足,大部分還是依托傳統教室進行授課。
二、應用型本科院校創新創業人才培養措施
(一)修訂人才培養方案
明確人才培養目標和培養規格,在此基礎上修訂人才培養方案,按照應用型人才的特點,可將這類人才的培養規格定位為基礎適度、口徑適中、重視應用、強化素質。也可以在全校范圍內開展人才培養觀念主題大討論,明確創新創業目標要求,完善創新創業教育課程體系。結合學校自身特點和優勢,將創新創業教育融入專業教育中,注重培養學生的創新精神,全面提升學生的綜合素質,促進學生全面發展。
(二)推進協同育人,強化創新創業實踐
要推進人才培養與社會需求間的協同,進行社會需求調研,根據調研結果推進高校與高校間、高校與相關企業間、高校與政府間、高校與社會間的協同,推進學科專業間的協同,建立結構調整、多樣合作、交叉培養新機制。廣泛利用企業和社會資源,形成與企業共同育人的長效機制。加強教學資源的建設和共享,構建校內校外實習實訓基地,創辦大學生創業園區等實訓平臺,鼓勵并組織學生積極參與全國性和地方性創新創業類競賽。
(三)強化教師創新創業教育教學能力
目前,能承擔高校創新創業教育的老師不僅數量上短缺,質量上也遠遠不能滿足現有的創新創業課程,因此,打造高校創新創業教育教師團隊就成了當務之急。可以采用全員參與、專兼結合的方式進行。即鼓勵高校老師、企業負責人、社會精英等人士加入創新創業教育教師團隊,組成一個多背景、多經驗、多渠道的教師隊伍,建立專職教師和兼職教師相結合的方式。針對缺乏相關企業經驗的老師,可以采用集中培訓和進企業掛職鍛煉等方式,使其在短期內迅速成長。同時,對教師進行定期的考核,注重其教學內容和教學方法的改革。
(四)改革教學管理制度
建立個性化培養教學管理制度,對學生的個性、能力、職業興趣等進行分析和研究,針對每個學生的不同特點,打造適合學生未來發展的創新創業教育。轉變傳統的對學生不加區分的授課方式和填鴨式教育,充分發揮學生的創造能力,塑造其自主創新精神。建立創新創業學分累計與轉換制度,轉變傳統的期末閉卷考試等考核辦法,采用新型學業考核評價辦法,可將學生創業實踐、創業競賽等項目納入學分認可范圍。采用柔性管理模式,對少部分學生可推行休學創新創業模式,即對有創業意愿,同時具備創業條件的同學,鼓勵其休學,全身心地投入創業,保留其相應的學籍信息。
(五)注重創新創業校園文化氛圍建設
注重創新創業校園文化建設,這就要求學校管理層轉變觀念,將創新創業作為校園文化建設的一部分傾力打造。可以在學校宣傳欄、學校報紙等宣傳媒介廣泛宣傳創新創業,提高師生對創新創業的關注度和理解度;定期舉辦創新創業教育專題講座,邀請研究創新創業教育的專家做專題匯報;有層次、分重點舉辦各類專題論壇,可以以學院或以班為單位開展多方面的主體活動;有條件的學校可以盡力爭取承辦各類創新創業技能大賽,在全校;營造良好的創新創業教育氛圍。
三、結語
高校作為人才培養的搖籃,肩負著向社會源源不斷地輸送優秀人才的使命。應用型本科的出現大大地改變了傳統學術型本科的弊端,有利于改變本科教育單一化的人才培養模式現狀,實現高等教育大眾化階段的多樣化培養目標。而國家在新時代和新經濟背景下所提出的創新創業教育,無疑為應用型本科院校的發展指明了新方向,未來的人才培養模式一定會契合社會需求、滿足企業用人要求,這也為高校的轉型升級提出了更大的挑戰。因此,研究創新創業教育人才培養對深化應用型本科院校改革、培養高素質的應用型本科人才具有重要意義。
關鍵詞:學科競賽;創新型大學生;人才培養
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)26-0097-02
一、問題的引入
大學生學科競賽有助于強化大學生的創新意識,有助于豐富大學生的創新探索經驗,有助于增強學生的創新動力,更重要的是競賽可以增強大學生的團隊精神、動手操作能力和人際交往能力,以達到提高學生創新能力的目的。創新能力是大學生求學求存最基本的能力。創新能力主要指與智力因素相對應的創造力,包括信息的獲取和加工能力、接受新知識的能力、運用知識和創新技法的能力、發現問題的能力、創造性思維能力及實際動手能力等。甌江學院自創建以來,就制定了培養創新型應用型人才的方針與目標。高校學科競賽實際上就是參賽學生分析實際問題、處理問題,創新思維活躍度的競賽:這與我院的辦學理念一致。我院重要建設內容中明確提出學科競賽納入實踐教學與人才培養模式改革創新。近幾年,我院廣泛發動學生開展學科競賽活動,以學科競賽為平臺培養大學生的創新意識、創新精神、創新能力;不斷探索以學科競賽引領創新型大學生的培養之路。
二、甌江學院近年來開展學科競賽的概況
1.制度保障。開展學科競賽意在營造濃厚的學術氛圍,讓大學生學會團隊協作、激發并運用創新思維,掌握解決問題的能力,推進相關教育學科的改革進程,推廣素質教育理念,統籌德智體美勞全面發展,著力培養創新型人才。為了確保學科競賽有序健康發展,使得學科競賽管理工作有法可依,我們學院制定了相關制度并頒發了相關文件,如《溫州大學甌江學院大學生學科競賽管理辦法(試行)》、《關于教師指導學生開展學科競賽計算教學工作量的若干意見》等。
2.管理與組織。不斷完善教務部統籌協調、分院牽頭、教師主導、學生參與的運作機制,組建重要學科競賽的指導師團隊,舉辦賽前輔導,組織重點學科競賽集訓隊伍,學生參加各級各類學科競賽,有效培養學生創新思維、解決實際問題的能力。并鼓勵指導教師們積極申請競賽類相關教科研課題和實驗室開放立項等。
3.激勵機制。我院學科競賽能順利開展的重要保障是設立學科競賽專項經費。學科競賽的前提條件是耗費大量人力、物力和財力的創新實踐活動,為調動參賽學校、師生積極性,建立健全有效的競賽激勵機制必不可少。讓更多學生和教師積極參加學科競賽活動的方法有積極鼓舞師生個人或團隊主動參與全國性的各級各類學科競賽當中,成績優秀者予以適當的表彰和獎勵,對辛勤付出的指導老師予以一定的補貼。此外,學院每年在進修培養、評先評優、評聘職稱時,競賽指導教師具有優先考慮權。除了給予競賽學生物質獎勵外,同時讓學生獲取相關專業課程或集中實踐教學環節中的學分。如此一來,學科競賽更容易吸引廣大師生積極參與其中。
4.學科競賽與教學改革(第一課堂)。眼下,不少獨立或半獨立學院效仿、照搬國內名校的課程體系,而不是根據自身特點靈活辦學,使教學效果差強人意。學科競賽有利于教師積累有關學科方面的實踐經驗,也能從中觀察學生的不足、教學過程中存在的紕漏,讓學科競賽充分發揮作用,教學任務順利進行,創新教學體制。根據競賽成績來評定課程體系和教學內容改革的成效,從競賽過程反饋應用情況。學科競賽在課程體系和教學內容改革中扮演先行者的角色,類似于一塊試驗田,把在課程體系和教學內容改革中涌現出的很多新理念、新方法進行測試和修正,在竟賽培訓課程中融入新成果,根據競賽成績評定成效,最后把這些探索性成果廣泛應用。
5.學科競賽與學風建設。建設優良學風,學生是主體,是源頭,正如孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。學科競賽注重的是基礎知識的掌握與運動,從理論到實踐的一個過程。在競賽過程中,讓學生發覺自身的不足之處,了解到基礎知識需穩扎穩打;平日的所學均有用武之地,而不是一紙空文。這樣才能激發學生自主學習的積極性,培養學生獨立學習的能力。不得不說,學科競賽是檢驗真知、考察實踐能力的有效手段之一,是培養優良學風的上策之選。落實優良學風的標準和學生示范形象的塑造,形成優良風氣和營參積極氛圍。以甌江學院為例,近些年在參賽人數及獲獎項數方面都取得了突破。學生借由學科競賽對課本知識活學活用,創新能力和實踐能力得到拓展。凡此種種,學科競賽儼然成為一種校園文化,一種推廣競技學習的新路子,通過競爭來推進學風建設。
三、近年來我院學科競賽的主要成果
學院十分重視學科競賽在創新實踐人才培養中的作用,結合獨立學院學生思維活躍、動手實踐能力較強的特點,積極鼓勵、指導學生參加各類學科競賽,精心組織學生參加各類競賽,加強對學生創新、科研能力的培養。近三年來,我院獲國家級一、二等獎24項,省級一、二等獎155項。在2010年的全國數學建模競賽中,我院學生獲得全國一等獎一項,二等獎一項;其撰寫的論文《2010年世博會對上海市宜居度的影響分析》被《數學工程學報》收錄。在2011年第五屆Honda中國節能競技大賽中,我院學生自制的“甌江之星”節能車以一升油行駛出了382公里的優秀成績,獲得了全國獨立學院第一、浙江省高校第一的好成績。
21世紀渴求具備創新精神、實踐能力卓越、全方面發展的高素質人才。舉辦學科競賽的初衷是想提高學生綜合素質,培養學生創新能力,構建解決實際問題的思維意識。更高層次就是培養學生探索問題的毅力和遭遇挫折的勇氣。學科競賽精神的延續與擴展表現于參加過學科競賽的學生在后續實踐課有的專注和投人。通過對甌江學院學科競賽開展情況及學科競賽取得成績的分析,可見我院已逐步探索出一條培養創新型人才的途徑,以學科競賽引領創新型大學生的培養。
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關鍵詞:集成電路設計;集成系統;本科專業;創新型人才;課程體系
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)35-0049-03
一、引言
集成電路產業是信息產業的基礎和核心,是推動信息產業發展的源泉和動力。國務院于2000年6月25日頒發了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策(18號)》,大力支持和鼓勵我國集成電路產業的發展。在國家政策的扶持下,我國集成電路設計業發展迅猛,伴隨著國內集成電路的發展,對集成電路設計相關人員的需求也日益增加。教育部于2003年開始批準設置“集成電路設計與集成系統”目錄外本科專業,2012年普通高等學校本科專業目錄中調整為特設專業,以適應國內對集成電路設計與應用人才的迫切需求,截止2014年,全國已有28所高校設置“集成電路設計與集成系統”本科專業。國務院于2011年1月28日頒發了《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策(新18號)》,要求高校要進一步深化改革,加強集成電路設計相關專業建設,緊密結合產業發展需求及時調整課程設置、教學計劃和教學方式,加強專業師資隊伍、教學實驗室和實習實訓基地建設,努力培養國際化、復合型、實用型人才。
“集成電路設計與集成系統”專業涉及的新概念、新技術、新方法不斷涌現,是一個工程性和實踐性很強的本科專業。集成電路領域技術和管理人才嚴重不足、人才質量普遍不高已成為制約我國集成電路產業健康、快速發展的瓶頸。國家集成電路產業“十二五”發展規劃提出加強人才培養,著力發展芯片設計業,2014年6月,國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》進一步指出,要著力發展集成電路設計業,加大人才培養力度。因此,研究適合本專業的理論與實踐并重融合的課程體系,培養創新型集成電路設計人才具有十分重要的現實意義和歷史意義。
二、集成電路設計與集成系統專業人才培養的特點
集成電路是推動當前經濟發展的重要技術,由于集成電路設計與集成系統領域發展迅速且新知識、新技術層出不窮,多學科交叉融合,畢業生就業具有國際性,要求教學體系和實踐平臺建設必須跟上最新的產業需求,才能培養出適合社會和企業需要的集成電路設計與集成系統創新型人才。在進行集成電路設計與集成系統領域創新型人才培養時我們需要緊緊抓住以下幾點。
1.集成電路設計與集成系統專業是新興專業,國內還沒有形成該專業的人才培養規范,目前國內各高校該專業的教學計劃是從國外或者相關專業延伸來的,系統性、完備性差,還沒有形成完整的知識體系。
2.集成電路設計與集成系統專業是一個涵蓋通信、計算機、集成電路等多領域的交叉學科,因此要利用綜合性學科知識為該類人才的素質培養服務,從注重單一知識和能力的培養,要轉變到注重綜合知識和能力的培養。
3.集成電路設計與集成系統是國家特設專業,根據高校自身辦學特色和市場需求設置的專業,需要針對企業對該類人才的需求,將企業需求融入課程體系,與企業聯合制定培養方案,建立核心課程體系,實時調整專業課程教學內容。
4.集成電路設計與集成系統專業具有較強的工程性和實踐性,不僅要具有較強理論知識基礎,而且要具有較好的工程實踐能力以及一定的創新能力,需要建立一種基于項目驅動的多層次的實踐教學體系,保障四年工程實踐訓練不斷線,逐步提升學生的工程實踐能力和創新能力。
三、集成電路設計與集成系統專業課程體系的構建
根據集成電路設計與集成系統專業人才培養特點,按照通信、計算機和集成電路融合發展的科學規律,結合我校學科專業優勢特色,確立了本專業人才培養的課程體系。
(一)人才培養目標
2006年全國科技大會上提出,到2020年,我國將建成創新型國家,使科技發展成為經濟社會發展的有力支撐。具有較強的自主創新能力是創新型國家的主要特征之一,只有培養具創新精神和創新能力的人才,才能提升自主創新能力。集成電路產業是關系國民經濟和社會發展全局的基礎性、先導性和戰略性產業,是最能體現科技進步對創新型國家貢獻率的行業。
因此,本專業旨在培養德、智、體、美全面發展,適應社會主義現代化建設和信息領域發展需要,掌握寬廣的人文知識、堅實的自然科學知識以及扎實的專業知識,具備工程實踐能力和創新能力,具有自主學習集成電路與集成系統領域前沿理論和技術的能力,能在集成電路與集成系統領域從事研究、設計、實現、應用的高素質創新型人才,為全面實現創新型國家提供強有力的支撐。
(二)人才培養規格
集成電路設計與集成系統專業是一個涵蓋通信、計算機、集成電路等多領域的交叉學科,如圖1所示。其中,圖1中①就是通信算法(應用)的直接IC(實現)化的ASIC、FPGA電路或者可重構電路;②就是算法(應用)的指令集合(體系結構)化的目標程序;③就是指令集合(體系結構)的IC(實現)化的處理器;④就是集成電路技術發展推動的先進處理器。
根據多學科融合發展和人才培養目標定位,確定了本專業知識、能力、素質的人才培養規格如下。
1.知識結構要求。(1)具有堅實的自然科學理論基礎知識、電路與系統的學科專業知識、必要的人文社會科學知識和良好的外語基礎。(2)具有通信系統、計算機系統結構、信號處理等相關學科領域的基礎知識。(3)掌握集成電路與集成系統領域的基礎知識和工程理論。(4)掌握集成電路與集成系統電子設計自動化(EDA)技術。
2.能力結構要求。(1)具有使用電子設計自動化(EDA)工具進行集成電路與集成系統設計的能力。(2)具有較強的科學研究、工程實踐及綜合運用所學知識解決實際問題的能力。(3)具有了解本專業領域的理論前沿、發展動態和獨立獲取知識的能力。(4)具有自主學習能力、創新能力、協同工作與組織能力。
3.素質結構要求。(1)具有良好的思想道德修養、職業素養、身心素質。(2)具有奉獻精神、人際交往意識和團結協作精神。(3)具有一定的文學藝術修養、科學的工程實踐方法。(4)具有一定的國際化視野、求實創新意識。
(三)課程體系
集成電路系統設計涵蓋“系統設計、邏輯設計、電路設計、版圖設計”四個設計層次,課程體系應覆蓋四個設計層次需要的所有知識點,各知識點之間要具有連貫性、系統性和完備性。集成電路設計與集成系統專業具有很強的工程性和實踐性,通過計算機應用能力、電子技術應用能力、嵌入式系統設計能力、集成電路設計能力以及工程創新能力的培養,強化學生的工程實踐能力和創新能力。集成電路設計與集成系統專業是一個多學科的交叉新興專業,課程體系中應該包含通信、計算機和集成電路的相關知識點,各知識點之間要具有交叉融合性。集成電路系統設計是一個高速發展的學科領域,知識和技術更新速度非常快,課程體系應該體現先進性,使得學生能夠接近先進的技術前沿,同時課程體系中也應該包含一些面向企業的工程設計與實踐的實用性課程,進一步提高學生的就業競爭力和工程創新能力。
因此,根據人才培養規格和特點以及課程體系的連貫性、系統性、完備性、融合性、先進性和實用性,結合我校自身優勢特色,構建了如下頁圖2所示的知識、能力、素質協調統一的理論與實踐并重融合的課程體系。課程體系以能力培養為導向,集中實踐環節為支撐,核心課程為基礎,一組集中實踐環節和核心課程培養一種能力。同時,設置綜合素質教育模塊和課外科技創新活動模塊,提升學生的工程素質和創新能力。
課程體系主要突出計算機應用能力、電子技術應用能力、嵌入式系統設計能力、集成電路設計能力以及工程創新能力的培養,進行分學年重點培養。第一學年主要培養學生的計算機應用能力,第二學年主要培養學生的電子技術應用能力,第三學年主要培養學生的嵌入式系統設計能力和集成電路設計能力,第四學年主要培養學生的工程創新能力,通過設置“數字集成電路”、“混合信號集成電路”、“嵌入式系統”三個方向課程模塊,實現人才的個性化培養。
通過嵌入式系統設計能力、集成電路設計能力和工程創新能力培養過程中的集中實踐環節和核心課程設置,將集成電路設計與通信/計算機相結合,體現課程體系的交叉融合性。將集成電路系統設計層次中的“系統設計”貫穿于工程創新能力、嵌入式系統設計能力培養,“邏輯設計”體現在電子技術應用能力培養中,通過“電路設計”與“版圖設計”實現集成電路設計能力的培養,實現了課程體系的系統性和完備性,通過教學內容的組織實現知識的連貫性。
課程體系設置了一系列集中實踐環節和獨立設課實驗(集成電路EDA技術實驗、微處理器設計實踐)以及課內實驗,在教學內容的組織上將軟件無線電(SDR)系統(包括算法、體系結構、集成電路)設計與實現的科研成果融入教學過程,實現四年工程實踐訓練不斷線,體現課程體系的工程性和實踐性。同時通過下一代無線通信系統的核心器件――SDR系統處理芯片設計為牽引,設置通信集成電路系統工程設計與實踐相關課程,采用世界主流EDA廠家先進EDA工具完成集成電路EDA技術實驗以及集成電路系統設計,實現課程體系的先進性和實用性。
(四)教學內容組織思路
以“高級語言程序匯編語言程序機器指令序列計算機組成(CPU、存儲器、輸入輸出、數據通路與控制單元)計算機部件設計計算機部件(FPGA和專用集成電路)實現整機(FPGA或專用集成電路)實現面向通信、信號處理領域系統(嵌入式系統、數字集成電路、模擬集成電路)設計與應用”為主線組織教學內容,體現知識的連貫性,培養學生的計算機應用能力、電子技術應用能力、嵌入式系統設計能力、集成電路設計能力。通過通信集成電路系統工程設計與實踐(包括數字集成電路工程設計與實踐、嵌入式SoC工程設計與實踐、模擬集成電路工程設計與實踐等),將軟件無線電(SDR)系統的設計與實現的科研項目成果融入課堂教學,貫徹我校“教研統一”辦學理念,突顯我校信息通信行業優勢特色,培養學生的工程創新能力。
四、結論
課程體系設置是專業建設中的關鍵核心問題,對人才的培養質量起決定性的作用。本文充分考慮了集成電路設計與集成系統專業多學科交叉融合、工程實踐性強等特點,結合我校本專業在通信專用集成電路設計、專用處理系統設計方面的優勢特色,形成了通信、計算機與集成電路設計相結合、理論教學與項目實踐相結合的課程體系。以能力培養為導向,以集成電路設計和嵌入式系統設計融合為主線組織教學內容,培養學生的集成電路設計與嵌入式系統設計(計算機應用、電子技術應用、微系統設計)能力,通過面向通信領域的集成電路與嵌入式系統工程設計與實踐,提高學生的工程創新能力。
參考文獻:
[1]國務院2011年4號文件.關于印發進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策[J].軟件產業與工程,2011,(2).
自主創新課堂教學課題研究一、課題研究實施策略
幾年來,課題組全體成員緊緊圍繞課題方案所確定的研究內容、研究目標、研究方法展開了一系列理論學習和教學實踐,在課題分解、交流研討、課題實施、經驗總結等方面做了大量工作,取得一定成績,基本達到研究目標。
(一)下大功夫拓寬理論學習面,增強教師的課題意識
針對課題組帶頭人和課題組成員都比較缺乏課題研究的經驗,我們給本課題研究活動進行定位,即邊學習邊研究,在研究中學習。在對教育研究與課題研究方法有了較深入的了解后,才著手就“語文課程標準”“臨沂市小學語文教學策略”等材料進行研究。
(二)加強課題研究的制度建設和組織工作,課題研究出成效
本課題由教科室統一領導,建立了多級監督把關制度,充分調動課題組教師的積極性,使教師堅持每兩周一次,認真參與多種形式的課題培訓和研究活動,主動完成各項研究任務,做好過程性材料的收集、上網及整理工作,做好經驗的交流、推廣和總結。
(三)制定切實可行的實驗方案
整體安排,分階段進行,組織相配套的研討課、經驗交流會、主題班會、家長會、卷面調查、學生競賽活動,及時總結、調整試驗的計劃,及時交流、推廣實驗的經驗。
(四)課題進入課堂,語文教師人人參與課題研究
為擴大本課題研究的參與面,力求研究有深度、有實效,本課題研究啟動后,由課題組長負責把課題研究的階段目標、計劃及任務,通過課題交流會議,促使每位成員都明確要求。
二、課題研究的主要階段和相關內容
(一)理論準備階段(2007年11月~2008年3月)
1.確立研究主題,組織學習討論
2.制定、論證實驗方案
(二)實驗研究階段(2008年3月~2009年3月)
1.第一階段:(2008年3月~2008年5月)
⑴分解課題、開展研究活動;
⑵加強課題規范化管理;
⑶階段性調測評估。
2.第二階段:(2008年6月~2009年2月)
為重點實證研究期,在上述研究階段的基礎上進一步完善方案,以課堂教學為主要途徑,開展深入研究。
3.第三階段(2009年3月~2009年8月)
完成實驗中期報告,并予以必要層次鑒定,形成中期研究成果。
(三)總結階段(2009年3月~2009年11月)
1.撰寫實驗報告和論文
2.總結經驗、成果鑒定及推廣
3.撰寫結題報告
三、課題研究過程
(一)培養學生自主創新的學習習慣
1.激發學生養成自主創新學習習慣的愿望
由于學生自身存在的影響因素,所以舉行對學生進行相關的宣傳工作顯得十分重要。為了激發學生對自主創新學習習慣的重視,特在五月底召開了以“小學生自主創新學習習慣的重要性”為主題的班會,讓學生認識到目前應該養成的學習習慣以及重要性。
2.做好家長的思想工作,引起家長的重視
在習慣的養成中,特別需要家庭教育的密切配合。家庭是學生習慣養成的催化劑。我們覺得與家長達成共識,和家長一起努力培養學生的自主創新習慣才能取得更好的效果。
3.通過課堂教學,培養習慣
自主創新習慣的養成,必須依靠學生多次反復的實踐,并且對學生來說,應主要放在課堂上進行。教師結合教學實際,精心備課,細心指導,反復訓練,認真檢查,嚴格督促,使習慣的養成融于課堂教學之中。
(二)指導學生自主創新學習方法
1.激發學生的學習動機,奠定自主創新性學習的基礎
動機是一切學習的原動力,它是推動學生主動學習活動的主觀因素,是學生學會自主創新性學習的前提。
2.指導學生制定自主創新的學習計劃
我校全體語文老師指導學生制定自己的學習計劃。根據學生的實際水平分為低、中、高三個學段制定,低年級以自主識字、讀書為重點。中、高年級以自主閱讀和寫作為重點,每位學生都制定出了自己的學習計劃,有了努力的目標。學生們的學習興趣明顯提高了,收到了很好的效果。
3.通過課堂教學教給學生自主創新的學習方法
(1)指導學生有目的地學習;
(2)指導學生有選擇地學習;
(3)指導學生創造性地學習;
(4)指導學生自我調控學習。
(三)優化課堂教學,培養品質
1.更新教學手段,提高學生的學習效率
在課堂教學實踐中,教師要發掘以趣激學的因素,運用直觀、形象的教學手段來再現教材提供的情境,著力給每一個學生創造成功的機會,使他們建立自信心,讓學生“動”起來:動手、動腦、動嘴、動筆。
2.靈活運用新的教學策略,培養學習品質
在課堂教學中,堅持以教師為主導,學生為主體的原則,是實施素質教育,培養學生自主學習,創新意識的基礎。在教學中,要讓學生生動地、活潑地、主動地學習,教師應以大綱為準則,以教材為依據,以教案為本,主觀地擬定問題,轉變為以學生為主體,以學生質疑為出發點,師生共同研究問題,探求新知,使學生有充分的思考余地和時間去發現、去研究、去創造。
3.全面提高教師課堂教學水平
(1)利用每周的教研活動時間,組織全體語文教師進行相關理論學習。
(2)抓好聽評課工作。我們根據課題的需要以及學校的實際情況,制定了聽評課計劃主要分以下三輪進行:
①上好引領課;②搞好普聽課;③組織好加強課。
四、課題研究成果
第一,通過研究,更新了教師的理念,提高了教師的研究能力,進一步提高了教師自主創新的教學能力。
1.教師的教育教學觀念有了根本的轉變。
2.本課題組成員學會了進行課題研究的方法,獲得了一些科研成果。
3.教師教學水平有了明顯提高,進一步提高了教師自主創新的教學能力。
第二,大部分學生進行自主創新性學習能力得到了提高,自主創新學習品質得到了培養。他們的個性也得到了張揚,綜合素質有了明顯提高。