电子与计算机工程专业课程群建设研究

2022-05-30 06:56蒋慧勇陈孝如王红勤
中国新通信 2022年15期
关键词:课程体系计算机知识点

蒋慧勇 陈孝如 王红勤

摘要:课程群建设是近年高校课程改革的一个热点,通过对电子与计算机工程专业课程体系中不同课程进行知识点、课程之间的逻辑、联系进行梳理、分析、整合,形成既有联系又相对独立的课程群(课程模块)。本文在符合教育部对电子与计算机工程专业培养目标规定的基础上,结合我院对应用型人才培养的定位,发挥我院软件学科的优势,分析了课程群建设的基本思路,并提出了四个课程群的建设及优化。

关键词:电子与计算機工程专业;课程群建设

一、引言

电子与计算机工程专业是工学计算机类下的一个特设专业,是现代电子、自动控制、电力工程以及计算机技术的有机结合,是电子信息科学技术领域的宽口径专业,教育部没有对电子与计算机工程专业主干课程进行相关规定,只规定培养目标符合所在学校的定位,体现专业点及其支撑学科的特点。我国现开设电子与计算机工程专业的院校比较少,如上海交通大学密歇根学院,浙江大学(海宁国际校区),江苏大学,汕头大学,西南石油大学(南充校区)等,专业建设时间较短,可参考借鉴的较少,在有限的学分内,让学生能够学好一个宽口径的专业,并有较强的理论基础和实践能力,需要更加合理的课程群建设。

二、课程群建设的必要性

课程群是培养学生不同能力的基础,也是高校课程建设的一个主要发展方向,现阶段高等院校课程建设需要围绕着课程群方向进行发展,这种形式弱化课程教学的个性化理念,强调了课程内容之间的联系交叉。每门课程中的教学内容都要有一定的取舍,这样对提高教学质量,提升学生的学习能力都有非常积极的促进作用,可以有效地帮助高校专业课程优化整合,深化新课改教材、师资队伍建设和各种资源的优化配置[2]。我国如今开设电子与计算机工程专业的院校不多,课程体系的设置大多是电子、自动控制、电力工程以及计算机技术的核心课程的组合,由于学分的限制及部分学校没有采用纯学分制,对于课程的建设多采用某门课程的精品资源课建设,相对比较单一。部分院校采用某些课程组成一个模块,需要学生限选多少学分,造成课程之间联系不紧密,即使有采用课程群的,也多出现在选修课中,也不能算是完整的课程群建设,造成学生前后知识存在重复,造成教学缺乏系统化、科学性,课程中的知识点也无法实现有机联系,学生们没有掌握理论的前提下进行实践教学,不能让理论和实践有机结合。需要围绕着课程群展开有效的规划,这样才能帮助学生掌握知识,也是对课程体系的优化,对于培养高素质的人才,建设具有特色的特设专业具有重大意义。

三、课程群建设的基本思路

我院电子与计算机工程专业定位是:面向现代生产、服务对信息化、智能化的需求,培养从事现代电子系统的分析与设计,电子系统与计算机应用系统一体化设计、开发、部署与维护等方面工作的本科层次高素质工程技术人才。

我院电子与计算机工程专业的培养目标是:培养德、智、体、美、劳全面发展,具备本专业相关的数学与自然科学基础知识,掌握计算机应用系统与智能电子设备集成的理论和方法,具备现代电子系统的分析与设计能力,具备计算机应用系统设计、开发的综合能力,具有社会和环境意识,在企事业单位从事智能电子设备与计算机应用系统一体化设计、开发、部署与维护等方面工作的本科层次高素质工程技术人才。

电子与计算机工程专业是特设专业,属于计算机类专业,教育部虽没有规定相关的主干课程,但专业课程群的建设也要符合计算机类专业国家标准,以其为准绳,坚持课程体系整体优化的原则,建立符合我院电子与计算机工程专业定位、专业培养目标,具有鲜明特色的课程群课程体系。

课程群的建设目标要明确。明确各课程群的培养目标,也就是要培养学生的哪些能力。课程群内的各门课程知识点要相互独立,避免学分的浪费,课程之间要有机结合,保证知识与能力的同时培养,各课程群之间要无缝衔接,过渡自然,体现知识与能力的递进关系,可通过联合课程设计,综合项目实训等方式进行衔接。课程群在建设的过程中,应加强实践能力的培养,为学生创业创新及就业奠定良好的基础。课程群应具有以下特色:

1.课程知识点的优化。首先要梳理各课程知识点的内在联系,对于各课程中知识点的重复内容,认真思考放到哪门课中最合适,需要全体教师共同讨论;其次要考虑课程之间的前后关系;再次梳理教材,不合理的要及时地删减,并且补充与时俱进的内容,这样才能帮助学生得到全面的学习和提升[1]。

2.拓展知识面。课程不仅要培养学生的专业知识与技能,还要对学生进行学科理论的拓展,开拓学生的视野,为学生的后续发展起到良好的作用,这部分课程可放到选修课中。

3.加强实践能力培养。我院电子与计算机工程专业的培养目标是培养本科层次高素质工程技术人才,实践应用能力是其就业的根本,在课程群建设过程中,合理规划实践学分及课时,既要完成课内实验,又可将企业实践案例引入综合实践或专业项目实训中来。

4.专业特色鲜明。在课程群建设中,除基础课程群外,各课程群的建设要有鲜明的专业特色,使学生的学习线路清晰明了,能开发学生潜能和学习积极性,促使学生多元发展。课程群中每门课程的设置及内容,都应该充分体现电子与计算机工程专业学生学习的特色。

四、电子与计算机工程专业课程群

通识类课程按照学院统一规定,专业课根据课程群建设的思路并结合我院电子与计算机工程专业自身的特点,电子与计算机工程专业的课程体系划分为四个群:专业基础课程群、集成电路课程群、软硬件一体化课程群、综合实践课程群。

以四个课程群为单位,优化电子与计算机工程专业课程体系。四个课程群既相互独立,又整体关联,体现层次的递进关系。课程的前后关系,知识点之间的衔接设计要科学。四个课程群由专业必修课、专业限选课、专业任选课组成,新知识及新技术以及必要的扩展主要通过专业任选课完成,给学有余力的同学加深、扩展启动重要帮助。

(一)专业基础课程群

本课程群注重理论基础,主要课程有程序设计基础、模拟电子技术、数字逻辑电路设计、数据结构、操作系统、计算机网络、组成原理等,确保学生有扎实的基础知识。本课程群是电子与计算机专业重点建设的课程群之一,它为后续的专业学习奠定基础。

(二)集成电路课程群

根据《广东省教育厅关于进一步扩大本科高校集成电路相关人才培养规模的通知》(粤高教函〔2022〕3号文件)中的指导思想和主要任务,电子与计算机工程专业从集成电路设计方面入手,开设集成电路课程群,主要课程有电路分析、硬件描述语言、FPGA开发、PLC、集成電路EDA技术。

该课程群侧重集成电路设计能力的培养,也是电子与计算机工程专业重点建设的课程群。该群的课程数量相对较少,但均为专业核心课程。每门课程都应该设有相应的实践环节,理论实践相结合,使学生的专业能力进一步提高。

该课程群还包含一些与专业相关的信息素养、职业素养课程,如:职业生涯规划、职业素质技能等课程可以培养学生的创业意识以及就业竞争能力,这些课程都是对专业能力的一种服务与补充。

(三)软硬件一体化课程群

本课程群以“软硬件一体化”为中心,围绕设备层、网络层、应用层,开设了软硬件全栈开发系列课程,培养学生系统开发与集成的能力。主要课程有单片机与接口技术、嵌入式系统、移动终端应用开发、企业级web应用开发、物联网通信技术、传感器应用开发、系统集成与应用等。

本课程群注重学生的软硬件一体化能力的培养,该群的课程数量相对较多,均为专业核心课程,借助我院软件特色,培养学生的软件控制硬件的应用能力。

(四)综合实践课程群

本课程群注重学生的综合实践能力、团队协作意识以及项目管理能力的培养,主要课程包含综合课程设计、项目实训等相关课程。每门课程的内容都是经过精心设计,能够体现培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力。本课程群以企业实际项目案例驱动教学,培养学生的项目实战和综合应用能力。

五、课程的知识点规划和整合

课程群由多门课程组成,每门课程往往不止一位老师担任教学工作。不同的老师讲授的风格也不同,对知识点的把握也是难以统一,这并不利于课程群的建设。因此可以为每个课程群设立一个群负责人,可由学科带头人或是骨干老师来负责,实行课程群负责人制。平时多召开研讨交流会,对知识点进行统一的优化整合,同时确保课程之间的良好衔接,使整个课程群课程体系得到进一步优化。

围绕着电子与计算机工程专业课程群的构建,主要将其设置为专业基础课程群、集成电路课程群、软硬件一体化课程群、综合实践课程群。这几部分中专业基础课程群包括程序设计基础、模拟电子技术、数字逻辑电路设计、数据结构、操作系统、计算机网络、组成原理等相关的课程,这是学生必须要掌握的知识,只有这样才能帮助学生学习电子技术,这一课程群要保证教学内容不重复,教学目的和培养目标明确,让各知识点之间存在着独立又密切的关系;集成电路课程群主要是围绕着电路分析、硬件描述语言、FPGA开发、PLC、集成电路EDA技术等相关的课程所设置的,这一课程群更加关注的是实验教学,围绕着学生动手能力展开培养,作为整个知识体系与基础课程之间的联系密切,也是难度最大的,老师需要对课程内容做好优化整合,需要对教材内容补充,增加学生理论和实践的联系,也让学生能在老师课堂上所列举相关案例进行分析,这样可以让学生的知识视野得到全面的拓宽让学生的实践能力和知识有机联系;软硬件一体化课程群主要包括了相关的单片机与接口技术、嵌入式系统、移动终端应用开发、企业级web应用开发、物联网通信技术、传感器应用开发、系统集成与应用等课程,更加关注学生对于软硬件的设计、维护和开发等能力的培养,可以有效地将实践教学和课程群建设紧密联系。

如在下位机的开发过程中,以C语言为编程工具的学习是因为前期学生的课程时间相对较长,和之后的课程缺乏联系,所以在进行工程算例和模仿真模型时,学生不知道该怎样学习。一些学生对工程模型的分析能力远远达不到要求,这时候老师就可以围绕着C语言为主线整合优化课程群,通过目标管理的方式让学生实现学习;综合实践课程群主要课程包含综合课程设计、项目实训等相关课程,根据学生的需求来对学生的实践能力进行培养,这样能帮助电子信息工程专业的学生在学校学成后,更顺利地适应社会对于电子与计算机工程专业的人才需求。

六、建设符合课程群特色的教材体系

基于课程群的教材建设是课程群建设的重要内容之一,是教学思想与教学内容的重要载体,也是提高教学质量的重要保证。课程群里许多课程曾经采用了国内国外经典的教材,但是在近些年实际的教学过程中并不能完全符合课程的教学实际,或多或少都存在着一些问题,如这些问题主要体现在大部分的教材在体系、结构、内容方面无法与时俱进的贴合社会发展的需要,不能围绕着专业和教学改革的需求进行改善。在学校,学生的学习层次、学习要求都是有所不同的,但是缺乏有特色的教材,无法对学生展开有针对性的学习[6]。现阶段缺乏高质量的教材,即使存在一些优质教材,它的价格普遍偏高,无法满足当前学生学习的需要。面对这种情况,就需要围绕着课程实际,建设学校自身的校本课程教材体系,帮助满足学生学习的需求。

面对这些情况,围绕电子与计算机工程专业课程的相关内容就要构建特色化的教材。除了应用国家所要求的相关教材之外,学校也需要自行开发教材,自行开发校本教材,更贴合学生的实际,也符合国家对于校本教材的要求。在这种情况下,这样对课程的内容进行有效整合,补充拓展,帮助学生实现学习和提升。在校本教材式的过程中,为了凸显特色,要将地区相关的产业和电子与计算机工程结合。

七、结束语

用课程群的方法优化电子与计算机工程专业课程体系对于人才培养模式的探索具有重大意义。本文在我院电子与计算机工程专业教学基础上对课程群体系的设计进行了探讨。当然,课程群体系的建设与实施还存在许多有待于研究、探索的问题,比如教学方法和教学手段的改革、课程群师资队伍的建设、教材建设与教学资源建设等等,因此,只有不断实践、改革和创新,消除存在的问题,才能提高软件工程课程群的教学水平,从而使电子与计算机工程专业课程体系得到进一步优化。

作者单位:蒋慧勇     陈孝如    王红勤    广州软件学院软件工程系

参  考  文  献

[1] 王慧莹,赵常松.基于双轨模式的通信课程群教学实践[J].集成电路应用,2021(02).

[2] 陈兵枝.数字出版专业产品策划课程群构建路径探析[J].传播与版权,2021(09).

[3]杨文霞,何朗,刘扬.新工科背景下工程数学课程群教学改革与实践——以武汉理工大学为例[J]. 大学教育,2020(01).

[4]金春花,徐小丽.土木工程专业力学课程群的整合和优化探讨[J].山西建筑,2020(03).

[5] 方荟,冯慧斌,林文,等.应用型本科院校信号处理类课程群新工科建设初探[J].教育教学论坛,2020(01).

[6] 迟永芳.高校“互联网+”计算机基础课程群设计与实施[J].工业和信息化教育, 2020(02).

[7] 林平荣.优化软件工程体系探索——用课程群方法优化软件工程专业课程体系[J].新一代信息技术,2013(1):56.

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