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电子信息导论论文范文1
关键词:车联网工程;导论课程;整体设计;综合素质
TN0-4;G642
随着物联网产业的兴起、移动互联网业务的拓展、云计算等计算模式的应用、泛在服务的推广,物联网被麦肯锡全球研究院(MGI)在2013年5月的预测报告中认为是12项颠覆性技术之一[1]。车联网是典型的物联网,涉及汽车业、通信业和信息业三大战略性新兴产业,因此车联网的发展,必然会带动全新的产业链的建立和快速成型。
湖北汽车工业学院(以下简称“我校”)位于湖北省十堰市,该市因车而建、因车而兴,不仅是东风汽车公司的发源地,而且拥有国家级汽车关键零部件产业基地和国家商用车零部件高新技术产业化基地,汽车工业在十堰市国民经济中处于主导地位[2]。因此,在我校专业建设规划中,学校依据自身的发展定位和人才培养目标,充分发挥大工程背景优势,紧密围绕“汽车产业链”,优化专业结构,拓宽专业面,按照“调整结构,突出特色,发挥优势,注重内涵,提高质量”的专业建设与发展路径,分层次、分类别的开展专业建设,并提出要围绕“汽车产业链”积极培育汽车产业发展和地方经济建设急需的新专业,如:新材料、新能源汽车、车联网等国家战略性新兴产业相关专业或专业方向。
因此,我校结合当前车联网发展的大趋势和在科研、教研中积累的科研和教学资源,设置了电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)。在车联网专业方向的综合改革过程中,需要面对的一个重要课题是如何对新生进行专业教育,激发学生对本专业方向的兴趣,进而为后续学习奠定良好的基础。导论课程将承担这一任务[3]。《车联网导论》课程首次对2011级学生开课。在课程的教学过程中,借鉴了国外大学的教学方法,注重学生自主学习能力的培养,经过4年的教学过程,取得了较好的效果。
一、《车联网导论》课程整体设计
(一)内容和方法并重
《车联网导论》课程是本专业方向学生接触到的第一门具有专业内容的课程,教学内容的设计十分重要。不仅要能够全面概括本专业方向所涉及到的大学四年的教学内容,而且要能够清楚地说明大学四年的教学课程之间的关系,让学生对本专业方向的专业相关课程有一个有机整体的概念。
因此,设计本课程的目的和内容是“车联网是能够对车用信息进行采集、识别、传输、融合和利用的一种物联网,能够实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,被认为是最容易形成系统标准、最具备产业潜力的物联网应用。本课程从车联网的感知层、传输层、支撑层和应用层这四层分别进行阐述,使电子信息科学与技术(车联网工程)专业学生对车联网的基本概念、技术框架、应用范围具有初步认识,为后续相关课程的学习打下基础。”
好的教学方法能够对教学起到锦上添花的作用。在本门课程中,对学生的考核方法是“课程报告(60%)+课堂汇报(40%)。”这个考核方法要求学生在课后发挥主观能动性,查阅资料,针对一个主题,以正式的科技文献的形式完成相应课程报告,同时,还要以PPT演示的方式对课程报告进行汇报。这对学生来说,不仅具有很大的挑战性,而且具有很强的趣味性。挑战性体现在,学生刚刚从高中被动式学习向大学的主动式学习转变,课程考核要求学生从查、思、写、讲等多个方面全面挑战自己以前的学习方法;趣味性体现在,学生以团队的形式完成考核,不仅能够在合作中找到乐趣,而且能够在PPT汇报过程中,体验评价他人和自我对比的乐趣。
(二)前后知识贯穿
《车联网导论》课程的一个重要内容是要清楚地说明本专业方向的专业相关课程之间的关系[3]。为了能够组织教学课程关系,本课程在感知层、传输层、支撑层和应用层等四层的车联网分层基础上,通过把专业相关课程和车联网体系结构各层进行分学期的对应,使学生能够清楚地了解未来所学专业相关课程在车联网中处于什么位置。专业相关课程与某层的分学期对应关系如下图所示,其中,左图分类课程中红色字体的课程表示该课程与车联网直接相关。
另外,本门课程在大一上学期开设,同期,学生正在学习《计算机操作基础》课程,其中包括Word和PowerPoint等内容。本门课程要求学生用Word软件完成课程汇报,用PowerPoint软件完成课堂汇报的演示文稿。这不仅锻炼了学生对所学知识的应用能力,而且让学生体会到学有所用的成就感。
二、培养综合素质
在《车联网导论》课程的教学过程中,还对学生的综合素质进行了培养。这种培养主要表现在三个方面。
一是对学生文献检索和科技写作能力的培养。由于课程考核要求学生以正式的科技文献的形式完成相应课程报告,因此,不仅需要学生在课外查阅大量资料,而且需要学生对科技写作进行实践。文献检索能力的培养过程以中国知网CNKI中的文献检索为例,给学生演示了如何从学校主页找到图书馆主页,进而一步步找到所需要的数据库并进行关键字检索。尽管演示很简单,但是学生了解了文献检索的基本过程,为学生后续的文献检索工作打下了基础。在科技写作能力的培养过程中,以“湖北汽车工业学院学报”为例,给学生演示了如何查找期刊主页,进而一步步找到所需要的投稿模版和论文撰写要求。这里面涉及到的内容包括论文格式、论文组织方式、参考文献,以及摘要、引言、结论等各个部分的撰写要求等。同样地,尽管演示很简单,但是学生了解了科技写作的基本要求,为学生未来的毕业论文以及科技资料撰写打下了基础。特别令人欣喜的是,通过任务式的教导方法,学生对文献检索和科技写作的目的有了深刻的认识,不仅能够找到所需要的参考文献,而且撰写了在形式和内容上都颇为专业的课程报告。
二是对学生表达能力的培养。由于本门课程还要求学生以10分钟PPT演示的方式对课程报告进行汇报,因此,学生还要准备正式的课堂汇报。这不仅要求学生能够清楚地表达课程报告内容,而且在汇报内容组织、课堂过程、仪态等方面都要做精心的设计。虽然部分学生是第一次以这样的形式完成课程考核,但是都认真对待,顺利完成了课堂汇报。每一届学生的都能够带来惊喜,例如,有的学生充分利用图文并茂、视频穿插的设计,使得汇报内容丰富多彩;有的学生进行课堂互动,活跃课堂气氛;有的学生语言幽默,结合当前时事和网络语言,提升学习兴趣。教师对每一组同学的课堂汇报都要即时点评,包括PPT的内容和形式、学生的表达能力和课堂组织等;这里需要特别注意的是,点评要突出优点,使得学生增强自信,但同时也不能回避缺点,但是要注意语言表达,不能挫伤学生的积极性。另外,还有一个附加效果是在最初设计课程教学时所没有想到的,即学生对站在三尺讲台的教师课堂教学有了直接和深刻的感受,即这并不是一件随意可以完成的事情,只有在课前做好充分的准备才能够真正上好一堂课。
三是对学生团队精神的培养。本门课程要求学生分组完成课堂汇报和课程报告,学生可以自由组合。在任务分配过程中,学生也需要自己选择主事人,分配各个任务。只有大家分工合作才能够出色地完成课程考核要求。在学生提交课程报告时,需要注明本组成员的分工,在考核成绩上,会根据分工给予考虑。从对2011级学生开设本门课程开始,学生基本都属于90后,大部分都是独生子女。通过本门课程的小组任务,学生们理解了团队精神的重要性。
三、课程教学效果
尽管《车联网导论》只有16个学时的授课时间,但是课程信息量大,同时尽可能地对学生的综合素质进行培养,取得了较好的效果,如图2所示。
四、结束语
《车联网导论》课程是我校电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)新生进行初步专业教育的重要课程。本文对该课程的课程教学进行了研究和实践,主要包括课程内容和考核方法的设计,如何通^本门课程把前后知识贯穿起来,并阐述了在课程教学中对学生综合素质的培养,特别强调了学生课堂汇报的有益效果。通过上述方法,课程教学取得了较好的效果;未来还需要在学生自我评价方面进行改进和探索。
参考文献:
[1]卢锡城;颠覆性创新与信息技术――兼谈高水平计算机人才培养[J].中国大学教学, 2015(8):4-8.
[2]杨风.全力推进“国际商用车之都”建设――记十堰市汽车产业基地[J].专用汽车, 2015(10):72-75.
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关键词:创新能力 培养 课程改革 实践
党的十报告中指出:“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神和实践能力”。同志提出的“中国特色、世界水平的现代教育”是“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴梦的重要组成部分。刘延东同志在2014年高校咨询会上也提出:“要把立德树人、提高质量贯穿综合改革全过程,创新人才培养机制,切实落实人才培养中心地位”。当前,高校在人才培养模式、课程教学内容和方法、实践教学环节等方面还存在着一些不足,如何培养创新人才是高校教育工作者需要着重关注和实践的课题。我校电气信息类专业结合2014版培养计划修订,做了部分课程的教学改革与实践尝试,现与大家交流学习。
一、主要改革内容及实施情况
(一)充分发挥培养计划在引领学生创新能力
在2014级电类学生培养计划修订中,对电类三个专业的学科基础课、专业核心课、专业方向课、专业选修课、集中实践教学环节进行课程调整、学时调整。充分发挥培养计划在引领学生创新能力培养中的核心作用。
(1)2014级船舶电子电气工程专业教学计划修订情况
在学科基础课中:一是新增加了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);二是将“单片机原理及应用”课程(36+20)改为“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验)两门课程;三是将“电路分析”课程(52+16)改为理论与实验分别独立的两门课程。
在专业核心课中:取消了“船舶通信与导航”课,改列为专业选修课。
在专业选修课中:取消了电子综合设计辅导(2学分、24+8学时、第5学期)课,新增加了“电子技术创新实验辅导”实验课程(1学分、32学时实验、第5学期)。
在集中实践教学环节中:一是取消了“电子技术课程设计”(2学分、2周、第3学期)新增了针对性更强的两门“模拟电子技术课程设计”(1.5学分、1.5周、第4学期)及“数字电子技术课程设计”(1学分、1周、第4学期)课;二是将“单片机课程设计”(1学分、1周、第5学期)改成(1.5学分、1.5周、第4学期);三是取消了“船舶电气设计与检验课程设计”(1学分、1周、第6学期),新增了“船舶机舱测控系统课程设计”(1.5学分、1.5周、第6学期)。
(2)2014级电气工程及其自动化专业教学计划修订情况
在学科基础课中:一是取消了“电气工程导论”课程;二是取消了“计算机辅助设计”,新增加了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);三是将“单片机原理及应用”课程(42+16)改为“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验)两门课程;四是将“电路分析”课程(52+16)改为理论与实验独立的两门课程。
在专业核心课中:一是将“单片机原理及应用”调整到学科基础课;二是取消了“供配电系统”课程(2.5学分、36+4学时、第7学期),改增为“工厂供电”课程(3学分、40+8、第7学期);三是将“检测与转换技术”(2学分、26+6学时、第4学期)学分调整为(2.5学分、28+12学时、第4学期);四是将“自动控制原理”课程(3.5学分、48+8学时、第5学期)学分调整为(4学分、52+12学时、第5学期)。
在专业方向课中:一是取消了“变压器应用技术”课程(2学分、28+4学时、第7学期);二是取消了“船舶动力装置与辅助机械”(2学分、28+4学时、第6学期)课;
在专业选修课中:一是取消了6门课程,分别是:信号与系统、文献检索、企业管理、电气工程专题讲座、集散控制系统、电子综合设计辅导;二是新增“电子技术创新实验辅导”(1学分、32学时实验、第5学期)、“新能源技术”(1学分、16学时、第5学期)两门课程;三是将“AUTOCAD”课程(2学分、16+16上机、第5学期)改为实验课程(1学分、32学上机、第5学期)。
在集中实践教学环节中:一是取消了“专业综合课程设计”(2学分、2周、第7学期);二是新增了“测控技术课程设计”(1学分、1周、第5学期)及“电气控制技术课程设计” (1学分、1周、第6学期)两门课程。
(3)2014级电子信息工程专业教学计划修订情况
在学科基础课中:一是取消“计算机辅助设计”(16+16)课,改成了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);二是增加了由专业核心课调整来“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验);三是将“电路分析”课程(52+16)改为理论(56)与实验(16) 两门独立的课程。
在专业核心课中:取消了“信息论与编码”(24+8)课程并调整“单片机原理及应用”课程(40+16)到学科基础课。
在专业方向课中:一是在通信系统方向:将“程控交换”(32)课程换成为“移动通信”(22+10)课程;二是在嵌入系统方向:将“ARM处理器原理及应用”改为“嵌入式系统”(22+10),新增“ 计算机操作系统”(16+16(上机))及调整来“ 电子综合设计辅导”(16+16);而“DSP原理及应用”、 “多媒体技术”、“ 电子设计自动化”调整到专业选修课中;三是取消了电子系统设计方向。
在专业选修课中:一是取消了“复变函数与积分变换”、“JaVa语言程序设计”、“数据结构”、“数据库技术及应用”、“Linux软件设计”、“计算机接口与通信”、“自动控制原理”、“电视原理”8门课程;二是由专业方向课调整来“DSP原理及应用”、“多媒体技术”、“电子设计自动化”3门选修课;三是新增“专业导论”、“学科前沿信息”、“新能源技术”、“现代控制理论[双语] ”、“信息论与编码”、“集成电路设计”、“计算机网络安全”7门课程。
在集中实践教学环节中:一是取消了“电子设计方向专业课程设计”(2学分、2周、第7学期);二是新增了“工程训练C”(1周,1学分),调整了“模拟电子技术课程设计”(2周,2学分)、“数字电子技术课程设计”(2周,2学分)、“单片机原理及应用课程设计”(4周,2学分)。
(二)加强几门关键课程的课改示范工作,提升课程在电子能力培养中的关键作用
(1)电子综合设计辅导课程的教改实施情况
电子综合设计辅导课程是训练学生综合设计能力的课程。学院2009年起将原来的“电装实习”改成(电子装配)“工程训练”和“电子综合设计辅导”(2学分、24+8学时、第5学期)两门课程,并结合课余电子制作训练作为补充。电子综合设计辅导课程每一年的设计制作内容在原有的基础上都有新增,加强设计内容的新型性和实用性,至今实验室已有50多个设计实训模数电路板。2014版培养计划中“电子综合设计辅导”课程调整为实验课程“电子技术创新实验辅导”(实验30学时)。
电子装配工艺训练对学生的知识基础要求较低,在原2010版教学计划中安排在大一第二学期进行,重点是训练学生的电子电路焊接技术,为以后的电子装配打下基础。教学时数为一周,时间上分散进行,历时半个学期。电子综合设计辅导课程是学生进行电子设计的入门课,除公选课、选修课形式外,兴趣小组形式的学习培养也是一个最有成效的环节,使得对电子设计有基础、有兴趣的同学得到充分发挥与提升能力。对电子制作训练做到有计划性,一般分为四个阶段:
第一阶段:为电子制作基本能力训练。安排在入学后的第二学期,以兴趣小组形式进行。内容主要为:焊接技术训练、认识基本元器件(学会万用表的使用)、识图、音频放大电路制作。
第二阶段:电子制作入门训练。安排在入学后的第三学期,以公选课的形式进行。主要学习绘图、制作与测量(学习Protel(Altium Designer)软件的使用,学会常用电子仪器的使用,利用波形图分析电路的工作状态,分析能力训练),内容有:简单电源电路、电动机驱动电路、光控灯开关电路、温控加热器电路等。
第三阶段:电子设计基础训练。主要是结合理论知识设计电路,安排在入学后的第四学期,以选修课的形式进行。内容有:音响电路(含音调电路、功率放大器电路)、隔离放大器电路、充电器电路等。
第四阶段:电子设计综合能力提高训练。主要为综合设计中、大规模电路,安排在入学后的第五学期,以选修课的形式进行。内容有:抢答器电路、开关电源电路、数控电源电路、无线通信电路、锁相环振荡电路、转速检测电路、充电器电路。
(2)单片机原理及应用课程的教改情况
单片机作为电子自动化控制的主要手段,其作用越来越重要。我院该课程为省级精品课程,课程组老师进行了一系列的教学实践,编写了新的教学文件,每年修改电子教案、课件,出版新的教材与实验指导书,不断完善学习资源,实施电子考试等等,为学生的自动化电子设计起到了重要的支撑作用。在2014版教学计划中理论学时改为32,实验改为独立设课,学时为32,课程设计为1.5周。单片机实验电路板全部为校内老师设计制作,实验室至今有单片机综合应用设计电路板30多件。
(3)新增电子技术实践公选课
针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题,从2014年下半年开始学院在二年级学生中设立“电子技术实践”公选课程,从学生学习电子技术知识的初始阶段就引导学生向技术应用方向发展,培养学生理论联系实际、实际凝练为理论知识的能力,拓展学生的创新思维能力。电子技术实践课程在一定程度上打破课程的专业界限、学科界限,使得知识、技术、信息等多方面融会贯通,在还不能完全打破现有教学模式的情况下,以教学实验班的形式增加一个补充教学环节,以音频功率放大器的设计制作为立足点,从应用目标出发搜索知识点,解决技术问题,培养思维方式。电子技术实践公选课作为教学模式创新探索,在教学过程中最大程度地改变学生被教师控制之下被动地学习的局面,改变单纯死记硬背完成学业的局面,转而让学生养成从解决问题的角度去思考、查找知识,提高学生的主观能动性、创新意识。在教学环节上将实验教学、理论教学、课程设计三点连成一线。在教学效果上力求学以致用,学有所用,以适应大学生电子设计竞赛的要求,适应技能考证的要求,适应用人单位对应用型人才的需求。
(三)编写、修订教材、教案,建立完善教师与学生教学学习资源
编写出版《电子综合设计常用模块与实例指导》、《单片机设计实例集》等实践指导教材;为学生开展考证培训修订《电子工程师考证培训讲义》等;编写新的教学文件及电子教案、课件等,建立完善教师与学生教学学习资源。
一是修订出版了《单片机实验与课程设计指导(Proteus仿真版)》、《电子设计常用模块与实例》、《单片机设计实例选集(一)》、《51系列单片机原理及应用》等实践指导性强的教材;二是在原网络课程的基础上进行了单片机慕课网站的建设,新编了150题左右的作业练习题库;三是修改2014级教学大纲、电子教案及课件;四是设计开发2014级用的新实验电路板并用于每年的学生电子设计竞赛训练。
(四)加强实践能力培训,提高学生的综合能力
加强实践能力培训,提高学科竞赛的获奖数量、提高学生、专利证书数量、提高学生电子工程师/板级工程师/电工等从职证书数量。
(1)加强了学科竞赛的辅导力度。一是组织学生电子协会,每周至少开展一次活动,以加强低年级同学的基础技能训练;二是与飞思卡尔智能汽车竞赛相结合,利用各种提高学生能力的资源,充实学生的实践活动;三是培养充实指导教师力量,2014年学院的指导教师队伍扩大至9人,落实了组队学生与指导教师的互选环节,密切指导教师与参赛学生的联系,特别是在暑期中通过明确训练计划、训练内容增加指导教师的投入精力;四是针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题,从2014年下半年开始在二年级学生中设立电子技术实践公选课程,在教学效果上力求学以致用,学有所用,以适应大学生电子设计竞赛的要求。
(2)重视指导学生、申报专利工作,培养科学研究能力 。通过学生课程设计、毕业设计、电子竞赛、省创新研究项目等实践,指导学生以论文或专利的形式固化研究成果,近年来学生发表的电子设计类论文、实用专利、省大学生科技创新(电子电气类)项目、国家级大学生创新创业训练项目增加明显。
(3)加强校内电子工程师等考证培训工作。学院培训中心通过了市职业技能鉴定条件验收,成立了市“职业技能鉴定所”和电工方面考证员,可进行中、高级电工,中、高级维修电工,初级电子设计工程师、板级设计工程师、单片机C语言程序设计师7种电子电气类证书的证书认定,为学生培训考评提供了极大的便利。
(4)加强了毕业设计真题实做的要求。学院将毕业设计任务早计划、早布置,以提高毕业设计论文的真题实做时间,现一般是在第7学期初就布置任务,毕业论文答辩分二次进行,在较长的时间内可给学生留出较多时间完成高质量的毕业设计论文,学生毕业设计真题实做的比例在90%以上。
(五)落实考证考级替代学分考试的制度
落实考证考级替代学分考试的制度,将提高从职能力的技能考证、考级、竞赛奖等纳入到教学学分中。
学院出台了关于《本科生毕业设计(论文)替代管理办法》(试行)的文件,规定了5类学生学业成果(考证、考级、论文、专利、竞赛奖)或经学院本科毕业设计(论文)工作小组认定可以代替毕业设计(论文)的其他成果可替代毕业设计(论文)学分。
二、实践成果
两年间,学生在电子工程师、电工考证、学科竞赛获奖方面成绩提高明显,取得电子工程师证书30 人;电工证书192人;在大学生电子设计竞赛中,获省一等奖学生为9人,二等奖学生为18人,三等奖学生为21人;在全国(省)飞思卡尔智能汽车竞赛及智能机器人大赛中获一等奖6人,特等奖2人,二等奖9人,三等奖24人。两年间,学生发表电子设计类论文10篇,取得电子设计类实用专利35项。
三、不足分析
一是教学计划改革后课时量压缩造成教师“抢课”现象,并由课程门数增多及投入精力不足造成教学改革的实践效果下降;二是团队精神在学院教改项目中体现不够,大多数教师还是安于老的教学方式,教改积极性不高,大范围的教改项目推进困难。
提高教学质量不仅需要领导重视,更需要教师的人人参与。教学改革不能停留在口号上,更应建立在教师行动上。高校要把提高教师的影响力与学生的竞争力作为学校发展的基本目标,以社会需求为导向,进一步改革人才培养模式,为社会输送合格的创新创业型应用人才。
参考文献:
[1] 唐树森,李维. 电气信息类专业基础课程综合改革的研究与实践[J]. 中国电子教育,2004,03:44-46.
[2] 张军国,刘西瑞,张健,燕飞,阚江明. 以电子设计大赛为契机 加强大学生创新能力与实践能力的培养[J]. 中国林业教育,2009,S1:93-95.
电子信息导论论文范文3
一、问题的提出
为建设创新型国家,培养大批创新型人才,让优秀学生从本科教育起就接受更系统、更全面的教育,从而探索研究型大学培养高层次拔尖人才的新途径,许多高校都在探索各具特色的人才培养模式。北京交通大学是一所以理工科为主的全国首批进入“211工程”建设的教育部直属重点高校。学校注重人才培养模式改革,形成了“厚理博术,知行相成”的教学理念,意在重点培养一批具有强烈的创新意识、创新能力、创新品质的高水平人才,满足经济社会对具有创新精神和创新能力等方面人才的要求[3]。着力在掌握坚实的基础理论、系统的专门知识,具有开阔的视野、良好的合作精神的前提下早出人才,快出人才,出好人才。21世纪是信息技术高速发展的时代,通信技术已经走在了时代的前列。北京交大通信与信息系统是国家级重点学科,在高校学科评估中名列前茅。为了加快高层次人才的培养步伐,追踪通信技术的国际前沿,通信工程本硕连读贯通培养试点由此孕育而生,成为北京交通大学人才培养的创新试验区。
二、培养目标
旨在培养个性突出、基础宽厚、视野开阔、发展潜力大、创新意识强、综合素质优秀的人才,掌握信息处理、传输、交换、通信网络基础、光纤通信、计算机应用等坚实的基础理论和系统的专门知识,具备在电子信息工程领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力及发展潜力,重点培养能够从事电子、信息技术、通信设备与系统的设计、网络运营、信息管理、科学研究与开发等方面的高级专门人才。以理工科拔尖创新人才为培养目标,采取精英化培养模式,紧跟学科发展的前沿,结合科学研究项目与社会需求,将最新的学科专业知识引入课堂,突出学生知识、能力、素质的全面培养,在基础知识方面更扎实,在知识结构方面更具前瞻性,既增加学习与专业训练的强度,又注重创新能力的培养,为国家的科技事业发展培养出具有潜力和创新精神的现代科技人才。本硕连读拟为培养厚理博术、踏实笃行的更高层次的科技拔尖人才奠定基础[3]。
三、培养模式
本硕连读培养是本科生教育和研究生教育相结合的一种培养方式,是力争在最短的时间内培养出更多优秀人才的重大改革举措。北京交通大学通信工程专业本硕连读贯通培养,是经过专家、教授充分论证后,在培养模式方面进行的积极而有益的探索。现在国内各大学本硕贯通培养学制年限一般设置为6年,北京交通大学通信工程本硕连读试点在6年学制的前提下实行3+1+2的培养模式。具体分为三个阶段:
第一个阶段:大学前3年,按照本硕连读的本科阶段课程设置进行培养。为了激励学生,保证培养质量,每个学年结束后按照成绩进行排序并实施分流,普通班成绩优异的学生可以调整到本硕连读试点班,试点班学习成绩排名靠后的学生分流到普通班,来自竞争的压力给学生带来了自主学习的动力。三年经过三次调整,通过考核和面试选拔确定攻读硕士学位的学生人选。入选学生在第一阶段所学部分专业课比其他学生增加了学时,提高了理论深度,减少研究生阶段课程教学内容的重叠[4]。
第二个阶段:大学第4年。第4年第一学期根据自身爱好和兴趣双向选择导师,进行硕士研究生阶段的课程学习;第二学期进行本科毕业设计,毕业设计的选题来自于导师的研究领域,毕设题目一般是由导师根据自己的研究方向和科研课题给定,从而实现本科生阶段与研究生阶段培养的无缝对接。第二个阶段是本科生课程和研究生课程同时交叉选择,本科课程以专业选修课为主,结合导师的研究方向自主选择,所选课程与硕士研究生阶段的研究方向有机衔接,研究生课程以硕士基础课为主。
第三个阶段:获得研究生学籍的学年开始为第三阶段。这个阶段主要任务是科学研究能力的提高和完成硕士学位论文,提高科学研究水平。根据个人意愿,综合素质与学业成绩较好的学生在硕士第一年第二学期可以申请硕博连读或提前攻博资格。其他学生则进行硕士学位论文的选题并完成硕士学位论文,最后经学位评定委员会审定授予硕士学位。申请攻读博士学位的学生按照博士培养方案进行培养,最后授予博士学位。
四、课程设置
本硕连读培养是把研究生培养和本科生培养有机结合起来,教学内容前后贯通,避免课程设置上的重复,重在创新能力、实践能力与研究能力的培养[4]。课程设置总体框架以强化自主学习和科研训练为主线,分为通识教育、学科专业教育和自主教育三个层次。其中通识教育层次为推进全面素质教育奠定基础,主要为人文、艺术、体育和思政课。学科专业教育层次又分为学科门类基础、专业基础和专业三个模块。学科门类基础模块是必备的数学和物理等基础性课程;专业基础模块是为专业领域中必要的、最基础的知识和能力而设置的理论与实践课程;专业模块除专业必须主修的理论课程和毕业设计外,还特别设定了导师指定的以科学研究训练为载体的研究性专题课程,培养学生的动手能力和研究能力。自主教育层次关注学生兴趣爱好,促进学生个性发展,为培养拔尖创新人才奠定基础而设计[3]。本科阶段部分专业基础课必修课程和专业主修课程及研究性专题、专业选修课程设置如下(见表1)。
大四第一学期本硕连读学生可以选择硕士生阶段的基础课程,例如数学、英语、政治类课程。硕士生的总学分是28学分,由于本科阶段部分课程的学分可以计入到硕士生阶段的学分中,所以硕士生阶段只需要选没有学过的课程即可。硕士生阶段随同正常入学的硕士生一样选课,在此不再赘述。
1.构建“厚理博术”的教学模块
按工科需求在理论方面拓展和加深了数学和物理课程内容,如解析几何、傅立叶变换、实数理论、常微分方程组、近世代数、近代物理等知识模块;专业课方面,在学好专业基础课的基础上,注重多学科知识的交叉,注重新技术和专业前沿的发展,强化学生实践与科学研究训练。为了加强学生的新技术研发能力,掌握专业前沿技术,增设了电子系统课程设计、嵌入式系统课程设计、DSP系统课程设计、片上系统课程设计、移动通信研究性专题、数字通信研究性专题等技术课模块。
2.优化专业基础课程体系
根据新的教学理念,按照“电子电路、信号处理、电磁场”三大课群,重构了电子信息类专业基础课程体系(如图1)。新的专业基础课程体系强化了课群内知识点之间的内在联系,突出了课群之间的相互关联,其知识结构更加清晰,教学内涵更加丰富。引入教研与科研成果,优化专业基础课程的教学内容,使理论更加深厚、技术更加先进,形成了理论、方法和技术的有机结合。例如,在信号处理课群中,精简了经典的时域分析系统响应的方法,淡化了三大变换的计算技巧,增加了信号的多速率处理和时频分析理论,拓展一维信号处理至二维图像处理;在电子电路课群中,弱化了经典的割集分析法、回路分析法、网孔分析法,融入了适合大规模电路分析的修正节点法、双图法等,引入了中、大规模集成电路和现代设计方法,以及现代仿真技术和系统实现技术等。为丰富电磁场课群的内涵,根据专业特点开设了电磁兼容和工程电磁场等课程。
3·完善实验教学体系
依托我校国家级电工电子实验教学示范中心,构建了以实验目标为导向、实验内容为载体、创新能力为核心的实验教学体系(如图2)。该实验体系分为基础性试验、综合设计性试验、自主探究性试验三个层次。各层次既有侧重也有交叉。基础性实验侧重培养学生的基本实验技能、基本实验数据分析能力和基本工程素质;综合设计性实验侧重训练学生电路级的综合设计能力和系统级的开发应用能力;自主探究性实验侧重提高学生自主性探索研究能力和解决实际问题的能力及创新能力。实验内容注重趣味性、工程性和探究性。本硕实验班的学生将获得更多的实验机会和更优越的实验条件,除了完成教学大纲的实验要求之外,还需要参加各级各类学科竞赛,独立设计综合性实验,参与大学生创新项目和导师的科学研究项目。实践表明,实验教学可以激发学生兴趣,挖掘学生潜能,增强创新能力,实现共性要求和个性发展的和谐统一。
五、方法与手段
1.强化科研训练环节
在专业课的学习中,强化培养科研训练能力。以国家工程实验室和教育部、北京市重点实验室为支撑,以大学生创新试验计划项目和全国电子大赛为载体,以学术前沿讲座为先导,形成了学生自主选择和导师引领的科研训练体系。增设了研究方法课程模块,如专业导论、文献检索等课程,引领学生了解学科前沿研究成果,吸引学生参与知识探索,使学生对专业产生兴趣。学生在了解本专业的前沿知识和研究内容基础上,可以自主选择各个试验项目,获取自主教育学分,学校鼓励学生通过各类竞赛和科技训练发表科研论文,申请专利。通过科研进课堂、进教材、进实验、参加竞赛等环节,将最新的科研成果和通信技术前沿发展趋势融入全部教学过程中。通过科研训练,切实提高学生的动手能力和创新意识,强化学生专业素质与创新能力的培养。
2.专业主干课程实施研究性教学
实施研究性教学,推进创新性教育,是进行创新型人才培养的有效途径。积极探索和推行“基于问题驱动”的研究性教学,将理论教学与实验教学紧密结合,通过问题的提出、分析、解决、延伸等环节,实现融知识传授、能力培养、素质教育于一体的人才培养模式改革。研究性教学在课程目标、课程内容及课程实施三方面进行了探索与创新。在课程目标上,形成了知识的了解和掌握、理解与运用、总结与凝练、挖掘与升华等多元化目标;在课程内容上,强化教学方法设计,以专题研究为主导、以启发式、研究式、问题式、案例式等为导向组织教学内容;在课程实施上,以专题研究、综合设计、综合实验和开放式大作业等为手段,结合大学生创新性实验计划等科研训练系列项目,使学生达到参与、合作、探究、实践的目的[3]。例如,一门课在课堂上将学生分成几个小组,布置小专题,通过查阅国内外资料撰写小论文,每组选出一名代表在课堂上讲解,任课教师及学生代表现场评议打分,这将作为本组学生的平时成绩的一部分。对专业课程采取教改立项的方式进行支持,鼓励教师主持优质教学资源建设,支撑创新拔尖人才培养。
3.推行双向选择的导师制
在本科阶段,进行双向选择导师,形成贯穿四年的学业指导、科研训练、成人成才“三位一体”的导师制,实施全方位导学。学业指导主要是指导学生进行重要基础课程和主干课程自主性学习与研究。科研训练指导是对试验班的科研训练进行总体策划和实施。成人成才与学业规划旨在引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观和科学发展观,引导学生对学科产生兴趣,指导他们选择专业课程,形成自主学习计划。导师制的推行有助于学生提早接触科研活动,激发他们对科学研究的兴趣。
4.建立淘汰和分流机制
培养模式的变革必须有相应配套的管理办法才能行之有效。学生进入本硕连读试点班,并不等于拿到了免检资格。学院每年对本硕连读学生进行年度考核,考核内容主要包括学习成绩、科研能力以及思想品德表现等方面,并根据考核结果进行淘汰和分流。凡学业成绩不合格或受到纪律处分的学生,将被取消本硕连读资格,滚动到其他班级学习。普通班学生如果成绩达到试点班水平,其他方面考核合格,将加入到试点班。
5.营造学生自主学习氛围
通过营造自主学习的氛围,使学生从灌输式学习变为自主式学习,激发学生的学习和探索兴趣,点燃其追求科学梦想的火花,这样的学习氛围有利于创新型人才的脱颖而出。首先,营造宽松的学习环境。适量增加选修课的比例,让学生多选择一些感兴趣的专业拓展课程。据统计,美国研究型大学选修课的比例占到总课程的50%左右,而我国研究型大学一般情况下则仅占到25%左右,这样的课程设置不利于学生成长[5]。目前,我校通信工程专业本硕连读选修课的比例占总课程的27%,有利于学生的自主性学习,扩大了知识覆盖空间。改变以前课堂以灌输式为主的教学方式,开设了多门讨论课和专题研讨课,以问题入手训练创新思维,以科技前沿激发学习兴趣,以课堂互动启迪心灵智慧,以鼓励质疑倡导探索精神[6]。这样,帮助学生解决疑难问题,有针对性地组织教学,营造了一个宽松的学习环境。第二,强化实验环节,改善硬件条件,创造良好的实验室环境。由于通信工程是电子信息类学科,很多课程要通过实验环节强化和巩固学生所学的理论知识,它不仅能验证理论,又能锻炼学生的观察能力、分析能力和动手能力,是培养学生综合能力的重要手段。学校在这方面投入大量财力、物力,下大力气改善实验室环境,更新硬件设施,购买了多种软件和硬件设备,满足了学生的实验要求。第三,鼓励学生参加全国大学生电子大赛,构建研究型学习小组,抽调部分教师专门设立针对性专题带领学生进行赛前准备,已经连续几年在全国性电子大赛中取得优异成绩。目前,学院有各类教学或科研实验室十多个,完全能够满足学生自主学习和自我发展的需要。
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1.学生对所学专业兴趣不高对于很多学生来说,在选择高校专业前,并没有对相关专业做太多的了解,往往是在父母、老师的劝说或者出于就业及薪酬的考虑选择了所学专业。根据一项调查,在100位在校生中,自己选择专业的学生占到67%,其中,兴趣成为选择专业的主要原因的比例仅为33%。而进入高校学习后,很多学生发现所学课程与预期差距较大,尤其认为基础课程枯燥乏味,进而对课程学习失去兴趣,未能学到应有的专业能力,更不会在步入社会后从事所学专业类工作。
2.高校课程偏理论轻应用,对学生实际应用知识帮助不大学生对学习专业技能兴趣不大的原因,课程内容占很大部分。在基础课程部分,高校教材偏重理论,公式、算法占很大比重,而对理论方法在后续课程乃至实际工作中的应用着墨很少,即使介绍了算法在后续学科中的作用,也仅仅是专有名词的堆砌,与现实脱节很大。学生不能有感性的认识,反而更加困惑,也就无从谈起在以后的工作中应用该理论了。如“随机信号分析”课程中介绍均匀分布实际应用时,提到“由于A/D转换器的字长有限,模拟信号通过A/D转换时,势必要舍弃部分信息,丢失信息后相当于使信号附加了一部分噪声,称为量化噪声。量化噪声分为结尾噪声和舍入噪声,他们都是均匀分布的”,在学习“通信原理”课程之前,学生很可能并不理解该示例的含义,对相关原理也没有直观认识。这种应用介绍并不能帮助学生真正理解随机信号分布规律,其结果往往是学生考试过后就忘,在未来工作中即使遇到相关问题也回忆不起来它的解决办法。
3.一切以考试为重,忽视学生能力素质培养工科高等教育中知识是一方面,另一方面培养学生严谨的态度、缜密的逻辑思维以及较强的动手、创新能力也尤为重要。目前工科高校的考试体制以卷面成绩为主,对学生日常动手能力、课堂反馈考虑较少。这就造成了部分动手能力、自主研究能力较强的学生不能得到公平考察。比较典型的是在研究生报送过程中,一些日常专业能力、动手能力较强,甚至参与了实际应用项目的学生,因为课堂成绩不达标而痛失保送研究生资格。此外考试内容偏向考察上课讲到的概念、计算,对应用以及课堂外的考察基本不涉及。高等教育区别于以往中学教育的一点就是“书七讲八考九”,要求学生主动学习超过课本本身的内容,考试也应涉及课程知识的延伸,而目前考试内容的局限性导致学生只关注教师考前的“划重点”以及“突击复习”,并没有主动学习课程知识的意愿和动力。
4.高等教育投入不足,课程改革进度缓慢自2010年至今,中国毕业生年均人数接近679万人,2014年更是达到空前的727万人,这其中,近一半为理工科毕业生。可以看出,教育部门迫切希望提高我国基础人群的受教育水平,但教育资源增加的速度却落后于学生数量增长速度,工科教师待遇不高、师资不足、教师水平较低等问题仍然存在,导致部分地区受教育人数增加的同时,教育水平却在降低。此外,随着现行高校工科教育暴露出的问题越来越多,课程改革早已提上日程,虽然各级教育部门在课程改革上做出了很大努力,但资源配置不合理、课改体系混乱、评价体系陈旧等情况制约了改革进程。同时一线教师缺乏相应培训,教师对课改目标、授课方式了解不深,对创新教学方式信心不足,实际教学趋向保守,教授、考察方式往往以“照本宣科”为主,最终也只能保证学生的能力不低于专业学生普遍水平,应用能力更无从谈起。
二、解决办法
对于以上问题,解决方案应有一个总体目标,就是提高高校工科生实际应用能力。为社会培养应用型人才是高校教育的主要目的,企业用人也希望招收不需要太多培养即能投入实际工作的毕业生。针对这一目标,结合以上提出的问题,探讨解决办法。
1.提高学生学习兴趣在专业学习中,兴趣是非常重要的,学生需要有主动学习的意愿,才能将相关课程学好。因此,高校可以先期介入学生的专业选择中,通过进入高中介绍、招生宣讲等方式,向学生详细介绍专业内容、专业前景、教授方式等,让学生对候选专业形成体系化的认识。同时,高校可以与各级教育机构合作,尽可能地针对不同类型学生的特点,提供定制化的专业选择建议。此外,对于已进入高校学习的学生,可先进行专业导论课程学习。这类专业导论课程不是单纯讲授专业知识,而是着重介绍本专业在实际生活、工作中有哪些应用,多用实际例子,甚至结合实地参观操作,激起学生对所选择专业的兴趣。如北京工业大学电子信息工程专业和通信工程专业的大四本科生每年都要去联通公司大兴培训基地实践学习,内容包括C&C08机、3G、HW3COM和SDH传输,此类学习实用性较强,与本专业关联度很高,但专业知识深度较浅,容易被学生接受。如果类似这种实践学习能在本科阶段早期进行,相信会大大提高学生对本专业兴趣。
2.提高课程与实际关联性,培养学生动手能力对于如何增加工科教材理论知识与实际应用的联系,可以采用教材章节末尾详细举例本章知识如何解决实际工作中的某个问题,或者在课程开始时先提出一个问题的方式,随着课程推进逐步利用课堂知识予以解决。问题选用要贴近实际,最好是高校生活中实际存在的问题,同时解答也尽可能用平实的语言,适当减少专业词汇,这样能够便于理解,大大强化学生对知识的直观印象。此外,高校课程中设置了大量的实验课程,但这类实验课程往往与课堂教学脱节,关联性不强,现实中也存在学生本学期学完理论,下学期进行相关实验课时已将知识忘光的现象。因此,建议将实验课与理论课进行揉合,随着课程的推进逐渐进行一系列实验。同时实验内容也多以动手操作为主,尽量多安排看得见、摸得着的内容,对实验的考核也要跳出实验报告纸。如果通过通信电路学习能够制作一个无线遥控器,或者学习计算机网络课程时完成一次基于底层报文交互的文字聊天,学生不仅学到了知识,同时也从这些成就中获得了实际应用能力,这对他们未来步入工作岗位是非常有益的。
3.丰富课程考查形式,重视学生素质培养考试是考察学生学习成果的主要方式,也是检验学生的最公平方式,但考试的内容和方式应多样化,加大平时考察与书本外考察比重。书本专业知识考试是一方面,另一方面也可以以调查报告、专业论文、动手制作等方式,扩充学生的知识面,同时通过学生自身的思考、调查,锻炼学生的逻辑思维能力与自主学习能力。考试卷面本身应设置一些开放性试题,鼓励学生利用课程知识去思考问题和解决问题,也许给出的答案并不正确,但如果逻辑缜密或富有创新性,也应给予相应的分数。对于某些学科,可以将学生参加相关竞赛、校外活动内容纳入考察范围,对于课堂外获得的成绩予以鼓励,促进学生自主发展。
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关键词:属性综合评价系统;战略性新兴产业;新兴技术;科技项目;评审
中图分类号:F224.5;F276.44
文献标识码:A文章编号:1001-8409(2014)11-0128-05
Research on an Assessment Model and Method of
Science and Technology Projects of the Strategic
Emerging Industries Attributes
SONG Yan1, ZHANG Shihui2, JIANG Chongyu1
(1.School of Management, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731;
2. Sichuan Academy of Chinese Sciences, Chengdu
610041)
Abstract:
This paper has established a Threedimensional model to distinguish strategic emerging industry projects based on related research and one of attribute comprehensive evaluation system. Through the assessment of a group of real technology projects, the model and the attribute comprehensive evaluation system has been verified.
Key words: attribute comprehensive evaluation system; strategic emerging industries; emerging technologies; technology projects; evaluation of projects
众所周知,新兴技术主导的新兴产业正在迅猛发展,并对传统产业造成前所未有的破坏甚至毁灭[1,2]。2010年,我国正式颁布了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,将战略性新兴产业定义为:以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,是知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。为特定的科技项目投资成为了引领战略性新兴产业发展的重要举措之一。因此,从众多的科技项目中遴选出可能发展成为战略性新兴产业的科技项目成为评审工作的关键所在。如何评价和遴选成为实践中急需解决的问题。
近两年,学术界针对战略性新兴产业内涵、评价、选择及效益展开了积极的探讨[3~5],虽然观点不尽相同,但普遍认同:战略性新兴产业首先是战略层面应具有长远性和整体性,不仅要符合国家的战略规划和科技、产业发展方向,更要符合当地实际情况,担当起长期经济增长的支撑重任。同时认为战略性新兴产业必然以新兴技术为支撑,且政府有较强的参与引导作用 [6,7] 。但如何将科技项目评审与战略性新兴产业相结合,更有利于政府部门实际操作还缺乏研究。因此,本文试图从一项科技项目的核心技术是否具有新兴技术特质出发,探讨政府如何从动态的角度,站在战略高度围绕技术和创新企业特点及区域内的资源与条件等因素对某项科技项目进行综合考察,评价该项目是否具有战略性新兴产业的属性,并提出评价模型、指标体系及方法。
新兴技术管理研究已基本达成这样的共识:新兴技术所带来的变革是一个动态演化过程,存在着特定规律及形成机理[8]。企业需要对自身的资源和实力有一个正确评估,以便能够辨识出对自身最有价值的技术与机会,并选择恰当的新兴技术发展路径以获得创新收益[9]。新兴产业是由一个或多个新兴技术沿着特定的技术轨道演化而形成,过程中参与者的数量及创新的影响范围随着演化逐渐增多和扩大[10]。当一项科技项目中的核心技术还没有明显的产业特征显现时,要对这项技术进行准确判断,看其是否具有形成新兴技术产业的潜力是有一定难度的。所以,这类项目的评判标准及方法与一般意义上的项目评审存在极大差异。
对于新兴技术的识别与评价, George S Day 和Paul J H Schoemaker将“建立在科学基础上的创新,可能创造一个新行业或改变某个已经存在的行业的技术”定义为新兴技术,提出了用动态评估方法对新兴技术进行识别[2];F T S Chan提出通过建立主观和客观准则来进行新兴技术的选择[11];Young Sohn则从技术自身、技术接受者、技术提供者三个方面研究了技术商业化的成功要素(TCSI) [12]。国内学者陈劲应用市场轨道图对突破性创新进行了识别[13];魏国平利用专家打分法对新兴技术的类别及识别进行了探讨[14];电子科技大学新兴技术研究团队在此方面也做了积极探索,并提出了一些值得借鉴的观点[15~17],研究成果集中体现于《新兴技术导论》[18]。黄鲁成等采用属性综合评价系统法,从技术和市场两个维度构建了新兴技术识别指标模型[19],此方法的应用对本研究具有较大的启发。
另外,同行评议评审方法是一种较为经典的方法,Chubin和Haekett对其定义与实践进行了系统论述[20]。鲍玉昆和孙福全基于SMART评审准则的探讨,设计了适合一般科技项目评价的结构模型[21];谈毅等通过研发成果能产生技术、厂商及社会经济三个层面外部效益的探讨,提出政府可以通过科技计划干预研发活动[22];胡景荣综合各种科技项目评审方法,从全过程网络化控制管理的角度构建了科技计划项目评审系统,一定程度提高了评审效率[23]。
以上研究表明,针对一般意义上的科技项目评审,主要聚焦在某一项特定的技术和企业,从项目的技术先进性、可行性、风险及预期经济效益等方面,由专家打分或综合评议进行评判,具有静态、线性的特征。而针对具有战略性新兴产业属性的科技项目的评审,应该站在技术系统的视角,用动态发展的眼光,对其进行综合判断[24]。
1模型构建与指标选择
1.1三维评价模型
一项科技项目是否具有形成战略性新兴产业的属性,首先要看项目的核心技术是否具有新兴技术的特质。而新兴技术本身就不是单纯的技术概念,而是一个企业、技术、环境等多因素共同作用的动态发展的过程[2]。因此可从技术特性、企业能力和技术环境这三个维度来思考对项目属性判断的影响因素。
因此,本文提出可从3个维度、6个层面构建具有战略性新兴产业属性的科技项目评价模型,如图1。
1.2评价指标选择
本文重点在文献[9]与[19]的研究基础上,选取了21个测度指标即三级指标,分别代表了3个维度6个层面上的关键性因素。通过专家的判断打分,利用层次分析法计算出21个指标权重值,见表1。
依据21个三级指标的权重值大小分析,企业的研发能力、技术先进性以及补充性资源3个指标权重值位列前三,分别处于三个不同的维度,表明对具有战略性新兴产业属性的科技项目的评审首先需要从企业、技术及环境三个方面做系统评价的构想得到支持,并确定了具体评价指标;接下来权重值较大的三个指标是:技术应用可拓展性、技术可预见性、技术独特性,均属于技术自身特性维度,这些指标也是新兴技术特质的具体体现,说明判断一项科技项目是否具有战略性新兴产业属性,看它是否以某一项新兴技术为基础是十分重要的;再接下来按权重值大小排序依次是:科研人员占比、技术受特定用户的偏好性、宏观经济、宏观政策环境、技术相容性、高层团队及企业家能力等,也分别位于3个维度6个层面中,进一步说明基于战略性新兴产业属性的科技项目的评审模型是合理的,评价指标的重要程度具有差异性。
2属性综合评价系统
文献[25]详细介绍了该系统的方法,关键步骤为:
①利用单指标分析系统确定指标xi的属性测量值uijk,属性测度值需满足以下条件:
kk=1uijk=1,1≤i≤n,1≤j≤m (1)
②利用多指标综合分析系统,可通过加权求和的方法来计算出xi的综合属性测度值uik = u(xi∈Ck),计算公式如式(2)所示:
uik=u(xi∈Ck)=mj=1wju(xij∈Ck),1≤k≤K (2)
其中ωj表示第j个单指标的权重。
③用属性识别系统,通过置信度准则来识别研究对象属于哪一个评价类,设(C1,C2,…,Ck)为有序分割,C1 >C2 >…> Ck。当样品xi满足置信度准则:
k0=mink:ki=1uil≥λ,1≤k≤K (3)
则认为研究对象xi属于Ck0类。
④最后通过评分比较系统来比较属性的强弱。假如属性集Ci的分数为ni,当C1nK[25]。计算公式如式(4):
qxi=ki=1niux(Ci) (4)
qxi为xi的得分,反映xi的重要性。
表1具有战略性新兴产业属性的科技项目评价指标体系
二级指标三级指标(Ii)指标设计说明指标权重(Wj)
企业组织能力
科研人员占比(I1)反映企业的自主创新实力和潜能0.0389资金实力(I2)体现企业的资金条件0.0736研发投入占销售收入比例(I3)企业对技术创新的重视程度和技术创新能力0.0465企业规模生产能力(I4)企业是否具有大批量生产条件0.0219企业研发能力(I5)企业科技实力和创新能力的体现0.1297高层团队及企业家能力(I6)企业对创新机会的把控和运作能力0.0325
技术自身特性
技术先进性(I7)与国内外类似技术先进性比较,反映其潜力0.1017技术复杂性(I8)技术壁垒高低的体现0.0311技术独特性(I9)反映对细分市场的控制力0.0406技术形成行业标准的可能性(I10)反映对行业或产业的影响力0.0502技术可预见性(I11)指技术发展路径、前景的可预测性0.0544技术相容性(I12)与其他的技术融合、互补的可能性0.0329技术可实现性(I13)在开发、实施、持续改进等方面的难易程度0.0227技术应用可拓展性(I14)技术应用领域的前景如何0.0650技术受特定用户的偏好性(I15)反映技术产品被目标市场采用的程度0.0388
项目环境条件
宏观政策(I16)政府对项目领域、行业的支持程度0.0349相关企业的参与(I17)竞争对手或上下游企业对技术的关注及发展程度0.0222宏观经济环境(I18)技术发展的经济大背景0.0352社会伦理道德水平(I19)被主流文化和道德标准接受程度0.0104补充性资源(I20)技术研发、中试、产业化过程中所涉及到的各种配套技术或资源的支持性0.0876市场规模(I21)技术现有及未来可能形成的市场容量0.0296
3实际项目评价
3.1项目背景及打分
选取了5个属于新一代电子信息、生物医药产业(以上产业属于战略性新兴产业范围)的科技项目作为评价对象,分别以T1,T2,T3,T4,T5代表。这5个项目的背景及申报企业的具体情况,因篇幅所限,详见文献[24]。
邀请了7名从事生物医药领域、电子信息领域以及新兴技术管理研究的专家对5个项目进行评价。首先请专家详细了解5个项目的报送资料,再邀请项目申报单位负责人对项目进行讲解,专家现场提问并作交流。申报单位人员离场后,专家分别针对21个三级指标给5个科技项目进行评价并打分,如表2。其中每项得分均为所有专家打分的平均值。
3.2计算单属性测度值
本文选取梯形分布的分段线性组合函数计算单指标属性测度值。
将科技项目评审各指标属性分为3类:C1∈{一般性科技项目},C2∈{新技术科技项目},C3∈{具有战略性新兴产业属性的科技项目}。对这3类项目属性界定如下:
一般类科技项目是指技术有一定创新性,但创新程度不高,多属于应用开发层面,企业完成产品研发及批量生产难度不大,客户群及市场推广路径比较清晰。往往这类项目在传统的评审方式上比较容易得到支持,因为各种不确定性较低,投资见效较快,风险较小。这类项目往往会给企业带来直接的经济效益,但不会对行业造成太大影响,更不大可能由此带动新兴产业形成。
新技术类科技项目相对于一般类科技项目而言,技术创新程度较高,一般会伴有专利成果,有潜在的市场需求,产品研发及市场开发需要投入和时间,有一定风险,但一旦成功会对企业及行业带来冲击和影响。
具有战略性新兴产业属性的科技项目要以新兴技术为核心,虽然不确定性因素较多,但伴随其发展,可能会对现有行业造成破坏,还极有可能创造出一个新行业并带动一个地区经济发展。但这种项目的识别难度最大,本文的研究就是试图提出一个评价的概念模型,并找出一些客观的、可评价的指标来降低其识别难度。
考虑到一般情况下,第一类项目数会大于第二类,第二类会大于第三类,则令C1>C2>C3。各专家对5个项目指标的打分范围为[0,10],设(6,8,10)为三个临界点,分别对应三类单指标的得分为及格、中等、满分。其属性测度函数曲线如图2。
C1、C2和C3的属性测度函数分别如下:
y(x)=1x≤6
8-x26
0x≥8
y(x)=0x≤6
x-626
10-x28≤x
0x=10 (5)
y(x)=0x≤8
x-828
1x=10
以科技项目T1为例,通过专家打分,T1的21个指标的平均得分见表2第二列,根据属性测度函数(5),可计算出科技项目T1的21个指标的单属性测度值。
3.3计算多指标综合属性测度值
求出科技项目T1的21个指标的单指标属性测度值后,可根据多指标综合属性测度计算公式(2),计算出项目T1综合属性测度值u11=02644,u12=06872,u13=00484 。其他4个科技项目的多指标综合属性测度值可依照同样的方法和步骤计算而得,计算值见表3。
34判定5个项目的类别
通过置信度准则来识别评价项目的属性类别。取置信度λ=07(置信度一般取在06~07之间),利用公式(3),根据5个科技项目的综合属性测度值对其项目属性进行判定。判定结果为:项目1、项目2、项目3和项目5属于新技术科技项目;项目4呈现出具有战略性新兴产业的科技项目属性特征,5个项目均不属于一般性科技项目(见表3)。
表中得分从小到大的排列顺序是:T4T3。其中,项目T4是属于战略性新兴产业属性的科技项目,T1、T2、T3和T5均属于新技术科技项目C2,不过从属性强弱可判定:项目5与战略性新兴产业属性最为接近,T1、T2次之,而项目3相对不具备这类属性。
4结论与展望
本文基于新兴技术的形成特点,构建了具有战略性新兴产业属性的科技项目评价的三维评价模型,在3个维度6个层次上选取了具体的评价指标,提出应用属性综合评价系统的方法对新兴产业科技项目的属性进行评价。并对一组属于电子信息、生物医药领域的科技项目进行了模拟评审,演示了如何运用这一套思路和方法从申报的科技项目中识别出具有战略性新兴产业属性的项目。
本模型在评价指标选择上主要参考了前期部分研究成果和小范围的访谈和调研,是否真正体现新兴技术的产业特质,还有待于不断深入研究加以修正。评价指标较多涉及未来和企业隐性层的因素,对专家的知识面和信息量要求较高,也给评价增加了难度,并对评价结果的准确性有一定影响。希望这种思路和方法给新形势下科技管理部门在动态、不确定环境下遴选出具有战略性新兴产业属性的科技项目提供参考借鉴,对我国发展战略性新兴产业起到一定理论和方法的支撑作用。
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电子信息导论论文范文6
一、引言
数字信号处理是一门面向各大专院校电子信息学科的专业基础课,它的基本概念、基本分析方法已经渗透到了信息与通信工程,生物医学工程,导航、制导与控制,动力工程,航空工程等领域。学生应采取主动的方式获取本课程所讲述的基本概念和基本分析方法,并可利用其分析、解释和计算信号、系统及其相互之间约束关系的问题。但多年来,我们的课程教学中仍然普遍采用教师主动、学生被动的满堂灌输的教学理念和方法,看似传递给学生的信息容量大,实质上学生接受质量和效率并不高。鉴于此,本课题组从理论教学和实践教学环节入手[1],经过多年的研究、实践和探索,对该课程的教学进行了改革,并取得了较好的成效。
二、课程现状分析
当前的课堂教学存在着以下弊端。
1.学生缺乏对本学科整个课程体系的全貌了解,各门专业课程之间缺乏整体联系。这使得学生对该课程的前续知识准备不够,对后续知识认识不足。
2.数字信号处理课程理论性强,内容抽象,涉及的数学知识较多,学习难度较大。传统的教学模式下,学生会感到内容枯燥难懂,学习兴趣不足,学习的积极性、主动性不高。
3.实验内容中设计性实验偏少,验证性内容偏多,缺乏综合性课程设计内容。致使很多学生没有兴趣在课前搜集整理相关资料,了解相关内容,还是依赖教师课堂讲授,被动等待教师解惑。
4.随着高校不断扩招,学生人数不断增加,导致学生整体平均水平相对下降,大班授课教学效果不佳。
三、课程改革思路
课程改革是指教师教学方式及学生学习方式的改变,是教师和学生双向的改变,是教与学的相互沟通[2]。对于教师来说,要与时俱进,不断更新教学观念、教学思想、教学模式,变灌输式、单向式为启发式、讨论式、研究式教学;对于学生来说,要形成积极主动的学习态度,使获得知识与技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程,由传统学习方式的被动性、依赖性、统一性、虚拟性、认同性转变为现代学习方式的主动性、独立性、独特性、体验性与问题性。针对当前国内高等教育中教师过分主动、学生过分被动,理论学习相对过多、实践动手机会相对太少的特点,应该想办法调动学生学习主动性、积极性,鼓励学生充分发挥自己的个性和特长,不断自主学习、独立思考、自由创新,努力增加学生动手实践机会,提高他们的综合素质和解决实际问题的能力。针对课程现状,提出以下具体改革措施。
1.针对课程内容之间的联系问题,学院即将在各专业新生中课程中开设专业导论课程。在这门课中,会粗略讲解本专业各课程内容之间的联系。要想透彻理解数字信号处理课程内容,尤其要先深入理解前续课程信号与系统的精髓内容,即信号的三大变换以及线性时不变系统常用的各种表征方式之间相互联系。由于信号与系统的内容较之数字信号处理更加抽象难懂,数学公式较多,使很多同学产生畏难情绪,学得一知半解,囫囵吞枣。这导致了相对容易的数字信号处理学起来也有些晦涩难懂了。因此在讲述信号与系统课程时就要告知学生课程的重要性及与数字信号处理课程之间的联系,而在讲解数字信号处理课程时则要讲述清楚和后续课程之间的联系及对后续课程学习的影响。
2.针对数字信号处理课程理论性强、内容较为抽象的问题,教师应注重基本概念及其物理意义的讲解,加强课程内容与学生生活及现代社会科技发展的联系,教师应时刻关注本学科前沿动态,提升自身理论水平,将和本门课程有关的先进技术知识引入课堂,将学生感兴趣的内容引入课堂,比如数字信号处理在短波通信、数字图像处理、仪器仪表、汽车系统等领域的最新应用介绍给学生,可大大激发学生的学习兴趣,也可让学生初步了解自己毕业以后可能的就业方向。另外,教师应精选终身学习必备的基础知识和技能,重点让学生掌握核心理论、初步信号仿真能力及工程应用,适当减少复杂公式的计算和推导,避免学生陷入到复杂的计算中去。
针对学生学习主动性、积极性不强的问题,教师应改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,积极引导学生,善于提问学生,善于培养学生提问,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、交流与合作的能力。采取翻转课堂的形式,让学生到讲台上讲解,还可适当给予学分奖励,这样既提高了学生学习积极性,又锻炼了学生的思考及演讲能力。本人在课程教学中采用课堂互动、讨论、学生讲授、分组论文写作等新的教学方法和教学手段,取得了比较满意的教学效果。
3.针对缺乏设计性及综合设计性实验的问题,由于课时较少,本课程只有4次8个小时的实验,这种现状下,课内设置50%的设计性实验,一些综合性的设计实验只能作为学生的课后大作业来完成。将学生分为3―5人一组,每组选一个课题完成,课题内容尽可能接近实际项目。每个小组成员根据自身特点领取相应任务和资源,这样既可锻炼自身能力,又可培养团队意识。在课题实施过程中,教师起引导作用,可以帮助学生分析所遇到的问题,鼓励学生自己探索、思考解决问题的方法,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
4.针对班型较大问题,在师资力量允许的情况下尽量小班授课,以保证授课质量。若师资力量薄弱,则采取理论课大班授课,而实验课小班教学的方式,便于教师及时发现问题,学生能及时得到指?А2捎?MOOC教学也是不错的解决办法,MOOC教学突破了传统课程时间、空间的限制,突破了传统课程人数限制,便于学生学习,也便于和学生互动。我们已经着手录制教学视频,放到网络平台,作为课堂教学的有力补充,进一步提升学生的学习质量和学习效率。
四、?n程考核
课程的教学效果主要依靠课程考核来进行。课程的考核贯穿整个教学环节,包括课堂回答问题情况、出勤、作业、实验完成质量等环节,对学生进行全方位考核。这种考核形式能更加全面地考核学生日常学习情况,激励学生,激发学生学习主动性。