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电子信息领域专业学位创新教学方法及价值探讨

作者

汤敏

江苏第二师范学院 江苏省南京市 210013

引言

当前电子信息领域,传统的教学方法已难以满足该领域专业学位教育的要求,因此应积极创新教学方法。教师在项目驱动教学法应用中,应选择来自企业实际需求,具有代表性的项目作为载体,以小组形式参加项目任务,鼓励学生自主查阅资料、讨论交流;教师还应积极采用案例教学法、探究式学习法,在探究式学习法应用中,基于教学内容提出启发性和探索性的问题,并围绕问题开展自主创新活动,引导学生在探究中不断尝试、犯错、调整策略。此外,教师还应顺应信息化时代的发展节奏,充分利用现代信息技术教学工具,强调虚实结合教学模式的应用,并加强校企合作,积极与电子信息行业的企业建立稳定合作关系,根据企业特定需求开展订单式人才培养模式,进而通过一系列措施,推动该领域的教育教学改革,提高人才培养质量。

一、电子信息领域专业学位创新教学方法的价值探讨

(一)培养实践能力,激发创新思维

电子信息领域专业学位创新教学方法,教师通过设置实验课程、实习实训以及参与真实工程项目等方式,促使学生亲自动手进行电路搭建、设备调试等操作,使学生在实践中熟练掌握各种工具和技术的使用,提高解决实际问题的能力;而且与产业界的紧密对接,确保了学生毕业后能够快速适应工作岗位要求。创新教学方法鼓励学生组成团队开展项目攻关,模拟企业的研发环境,学生在项目中扮演着不同的角色,共同承担任务、分工合作,可以提高学生的沟通能力。传统的灌输式教学容易束缚学生的思维,而创新教学方法倡导自主学习、探究式学习,教师在课堂上鼓励学生提出独特的见解和想法,如在半导体器件物理课程教学中,教师可以提出新型量子阱结构的设计与性能优化等课题,让学生查阅文献资料、开展小组讨论,进而激发学生的好奇心和创造力,培养其敢于质疑、勇于探索的精神 [1]。

(二)增强就业竞争力,适应行业发展需求

信息爆炸的时代,知识更新速度极快,创新教学方法注重培养学生的自主学习能力,可以促使学生养成良好的持续学习的意识,如采用翻转课堂教学模式,可以促使学生主动寻找学习资源、制定学习计划,并不断调整优化自己的学习方法,使学生在未来工作生活中不断更新知识结构,适应不同岗位的挑战和新的技术要求,保持较强的就业竞争力。电子信息创新教学方法,可以融入职业道德教育和社会责任教育内容,引导学生树立正确的价值观,并鼓励学生参与志愿服务活动,增强其社会责任感和服务意识。当前,我国电子信息产业急需大量创新型、复合型人才,创新教学方法紧密围绕产业发展需求构建课程体系和教学内容,及时引入行业新技术、新工艺和新规范,通过产教融合的培养模式,使学生毕业后能够迅速融入产业链上下游企业。

二、电子信息领域专业学位创新的教学方法

(一)项目驱动教学法

1、选择项目

项目驱动教学法可以将理论与实践深度融合,在电子信息领域专业学位教育中,使学生积极参与真实的情景项目,学生在教师的指导下自主完成项目的全过程,该模式改变了以往教师主导课堂的现状,使学生成为学习的主体,并且强调学生的动手操作和实际体验。教师在项目驱动教学法应用中,应深入调研当前电子信息行业岗位设置以及职业技能要求,积极优化业务的课程体系,构建以项目为主线的课程群,可以将模拟电子技术、端片机原始语言等整合为一个电子系统设计课程模块,为学生引入实际的电子产品设计项目。教师在项目设计过程中还应围绕行业前沿技术以及实业企业实际需求,选择项目的主题,并充分考虑项目的难度,基于学生实际专业,确定真实的项目主题;对于通信专业可以开展无线通讯基站建设规划、应用场景探索等项目。

2、项目指导与实施

教师在项目驱动教学法应用中,应掌握学生的个性特点、技能水平,合理分组,明确团队成员角色,引导学生学会团队协作,建立良好的沟通机制,还应指导学生制定详细的项目计划,基于整个项目实际流程,为学生提供任务分解、资源需求、时间安排等,鼓励学生采用敏捷开发方法快速迭代原型,不断优化设计方案。教师在整个项目教学中,应提供必要的技术支持和辅导,当学生遇到共性问题时,应尽量组织学生积极集中进行讨论和交流,通过自主探讨和查阅资料来寻找解决方案 [2]。

3、案例实践分析

例如,某高校在项目驱动教学中,基于课程要求设置了基于安卓平台的智能小车设计制作项目,该项目符合教学大纲需要,并整合了电子信息领域多方面的课程内容。该项目中,教师基于学生的特点合理分组,每组负责一辆智能小车的设计与开发,并通过视频演示确定了总体架构和技术路线,引导学生完成了软件编程、机械结构组装等工作。在该项目调试过程中,学生遇到了电机响应延迟、传感器数据不稳定等问题,教师积极引导学生通过查阅资料、反复试验解决了这些问题。案例实践中,大部分智能小车都能够稳定地实现避障和循迹功能,部分小组还增加了手势识别、语音播报等特殊功能,进一步展现了学生的实践能力。

(二)案例教学法

1、案例教学实施过程

案例教学法在当前教育领域受到广泛的关注,可以将理论知识与实践紧密结合,电子信息领域技术更新换代迅速,引入真实的工程项目案例,可以使学生亲身体验需求、分析方案、设计到测试的全过程,促使学生具备较强的动手操作能力和实际应用能力。教师在案例教学法中,可以选择引入企业实际网络优化项目作为案例,促使学生了解通讯系统的工作机制和优化;还可以选择半导体制造企业,芯片设计流程作为案例,在案例选择过程中,应保证案件来源于实际的生产实践和科研项目。教师还应基于课程目标,挑选案例,若是嵌入式系统开发课程,应侧重于工业自动化控制、智能家居控制系统等方面的案例。教师应积极关注当前行业的发展的动态和技术趋势,定期收集和整理新的案例资源,使教学内容保持与时俱进。教师在案例教学中可以为学生提供案例背景信息、相关技术文档,引导学生自主查阅资料、小组讨论等方式对案例进行初步分析,鼓励学生提出疑问和假设,明确问题的关键点和知识盲点。教师在课堂教学阶段,可以通过播放短片、展示实物模型等方式,将学生带入特定的情景之中,组织学生分组对案例专题讨论,充当好引导的角色,适时在课堂中进行提问点评和补充,引导学生运用理论知识对案例进行全面系统的分析。

2、智能温控系统教学案例

例如,教师可以从学生的生活实际入手,如基于现代农业的发展,为学生提供智能温室控制系统案例,为学生讲解该系统在现代农业发展中的应用价值,可以通过视频的方式引起学生的注意力,讲解借助该系统可以实现对室内温度、湿度、光照强度等环境参数的实时监测和自动调节,为植物生长提供适宜的环境条件。教师在教学中,应为学生提供传感器数据手册、PID 控制原理介绍等,鼓励制定方案,通过搭建平台或使用仿真软件进行验证。教师应在现场进行巡视指导,引导学生以小组为单位,讨论温室控制系统设计的影响因素,鼓励学生根据自身设计的方案开展硬件电路设计、软件程序流程设计等操作,重视硬件电路连接、传感器和执行机构的安装操作,指导学生采用滤波算法提高数据稳定性。课程结束后,教师应要求学生撰写心得体会报告,总结学习过程中的收获、困难及解决方案,并鼓励学生将所学的知识和技能应用到其他类似项目中,实现知识的迁移和扩展,进而通过案例教学,提升学生解决复杂工程问题的能力[3]。

(三)产学研合作教学模式

当前电子信息领域对高素质创新型专业人才需求日益迫切,产学研合作教学模式,可以将高校与企业紧密结合,整合各方资源,促使学生积极参与企业实际工程项目和科研项目,实现理论与实践的有机结合。该模式下,高校企业以及相关部门应负责统筹协调产学研合作各项工作,积极确定人才培养目标、课程设置、师资队伍建设等方面的具体事项,鼓励高校教师到企业挂职锻炼,了解行业最新技术和市场需求,聘请企业高级技术人员和管理在校担任兼职教师,进而加强校企之间的合作交流。该模式下,应优化课程体系设置和工程项目,教师应引导学生运用所学知识进行分析讨论和解决方案,设计嵌入式系统开发课程,完成特定芯片开发的小型智能设备项目。当前时代背景下,应积极探索产学研合作教学模式,学校应做好调查研究工作,针对当前电子信息领域热点技术,开设特色实践课程,包括电子工艺、互联网系统设计等,并加强实践教学环节,与企业建立良好的合作关系,促使学生在学习过程中熟悉生产设备,掌握电子产品的生产工艺流程[4]。

(四)跨学科融合教学

跨学科融合教学,可以整合两个或多个学科领域的知识技能和方法,在电子信息领域,该模式可以融合电子工程、通信技术、材料科学等多个学科,形成全新的课程教学模式,教师应基于电子信息领域核心知识,结合交叉学科特点,将课程划分为基础理论模块、软件算法开发模块等,每个模块围绕一个共同主题和项目进行学习,完善跨学科的知识框架。在智能机器人系统课程中,包含机械工程、电子工程、计算机科学技术等内容,通过跨学科模式,使学生通过完整的机器人项目,综合运用这些知识。教师在教学过程中应合理安排课程顺序,注重相邻课程之间的连贯性,积极打破传统教材,按学科分类编写的模式,可以利用网络平台、虚拟实验室等现代教学手段,提供丰富的多媒体资源、在线视频等,方便学生自主学习和探究式学习。教师在教学过程中,应鼓励学生参加各类学科竞赛,使学生通过电子设计竞赛、互联网 + 创新创业大赛等,锻炼创新实践能力。学校还可以安排专业的指导教师团队对学生进行赛前培训和项目指导,积极孵化学生的创新创业项目,将优秀的创意转化为实际的产品和服务。

(五)虚实相结合的教学手段

当前信息化时代背景下,虚实相结合的教学手段,融合了虚拟仿真技术与实际动手操作,可以提高学生的实践技能。教师在教学过程中应整合理论教学与实践教学环节,构建基于虚实结合的课程体系,可以通过虚拟实验,让学生掌握基本的电路原理和分析方法,过渡到半实物仿真阶段,引入实际元器件和简单工具,进行搭建测试。教师应根据学生的能力水平,设计由简单到困难到项目课程系列;在智能互联网设备设计制作中,每个项目可以采用虚实结合的方式,在虚拟环境中进行方案论证和初步设计,然后在实验中进行硬件搭建和调试优化。教师在讲解 PCB 设计时,可以参照电子产品制造行业的设计规范和工艺要求,使学生使用专业的软件进行电路板布局布线 [5]。学生通过虚拟装配线模拟生产过程了解产品,可以充分考虑可制造性、可靠性、功能需求等因素[6]。

结束语

综上,电子信息产业深刻改变着人们的生活和社会结构,该领域的专业学位教育肩负着培养高层次应用型人才的使命。为适应企业和社会要求,应积极创新教学方法,教师应积极开展项目教学法、案例教学法、产学研合作教学模式,通过创新,促使学生接触真实的项目,进而提高学生的实践能力。此外,创新教学方法,可以促使教师不断丰富教学理念,注重培养学生的创新思维以及就业竞争力,更符合企业对人才的需求标准。

参考文献

[1] 潘天红 , 方笑晗 , 陶骏 . 电子信息类专硕工程创新能力培养模式探索——以中日韩暑期创新工程设计项目为例 [J]. 实验室研究与探索 ,2025,44(04):179-183+192.

[2] 马萍 , 王聪 , 张宏立 . 电子信息领域专业学位创新教学模式的探索与[J]. 教育教学论坛 ,2025,(14):101-104.

[3] 董琴 , 徐森 , 王如刚 . 项目驱动视域下电子信息类专业学位研究生培模式的探索 [J]. 品位·经典 ,2024,(24):100-103.

[4] 陈宇峰 , 魏亮 , 黄海波 , 等 . 面向“信息 + 汽车”的产教融合电子信息专业学位硕士研究生培养模式研究与实践 [J]. 中国高校科技 ,2024,(11):37-41.

[5] 吉莉 , 朱明达 , 薛亚茹 , 等 . 电子信息专业学位研究生产学研融合培养的探索与实践 [J]. 工业和信息化教育 ,2024,(09):41-44+50.

[6] 王丹煜 , 李树锋 , 金立标 . 产教融合背景下电子信息类专业学位研究生实践创新能力培养研究——以中国传媒大学信息与通信工程学院为例 [J]. 工业和信息化教育 ,2024,(09):55-59.

作者信息:

姓名:,出生年月:1979.02,女,汉族,籍贯:江苏南通,所在院校:,职称:讲师,学历:硕士,研究方向:信号处理