论文部分内容阅读
摘要：课程体系与实践教学是卓越工程师培养的关键。根据“卓越工程师教育培养计划”的总体要求，通过宁波工程学院电子与信息工程专业卓越工程师培养的实践，探讨适于卓越工程师培养的模块化课程体系和全程步进式实践教学体系。
关键词：卓越工程师；教学模式；课程体系
作者简介：徐达文（1981-），男，安徽安庆人，宁波工程学院电子与信息工程学院，讲师。（浙江 宁波 315016）
基金项目：本文系宁波工程学院高教研究课题（NG12019）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0024-02
“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。[1]
在国外，以德国为首的西方国家早在近一个世纪前就已开展了工程应用型人才培养的研究和实践工作，形成了一整套的应用型人才培养理论和实践体系。例如，德国应用科技大学已形成从办学理念、培养目标到教学内容、课程设置都比较完善的应用型人才培养体系，对我国实施“卓越工程师培养计划” 有很多值得借鉴的地方。[2]
由于我国工程教育所处的历史阶段与西方发达国家完全不同，我国工程教育面临的国家使命与西方发达国家完全不同，只能走建设中国模式工程教育之路。文献[3]指出保证卓越计划应做好五个方面的工作：一是创立高校与行业企业联合培养人才的新机制；二是创新工程教育的人才培养模式；三是建设高水平工程教育教师队伍；四是扩大工程教育的对外开放；五是制定“卓越计划”人才培养标准。课程体系和教学内容改革是成功进行卓越工程师培养必须完成的一项至关重要而又具有挑战性的关键工作。文献[4]面向卓越工程师的培养，分析和研究相应的课程体系和教学内容改革，提出采用模块化结构进行卓越工程师培养课程体系的设计和构建，形成一个“厚基础、宽专业、重实践、强个性”的课程体系。文献[5]研究了卓越工程师教育培养的教学模式，包括研究型专业课教学模式、研究型实践教学模式、产学研结合教育模式。文献[6]从课程体系、教学内容、方法与手段、企业实习等方面探讨了电子信息类专业的教学改革。
2010年，宁波工程学院成为教育部首批实施“卓越工程师教育培养计划”试点高校，其中“电子信息工程”为卓越工程师培养试点专业。为切实增强学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，学校以实施教育部“卓越工程师教育培养计划”试点为契机，不断深化校企合作的电子信息工程专业人才培养模式改革。本文结合本校的客观实际，主要从课程体系和实践教学两方面探讨电子信息工程专业卓越工程师培养的教学模式。
一、构建适于“卓越工程师”培养的模块化课程体系
课程体系是大学人才培养的主要载体，是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。[4]作为“卓越工程师”试点专业建设内容，通过对国内相关高校先进教学经验调研的基础上，对课程体系和教学内容进行相应的调整、充实和更新，同时与企业联合开发课程和实践环节，优化课程体系结构，突出电子信息类“卓越工程师”的知识交叉和复合型能力结构的培养，并有机地渗透到本科四年课程教学里。
课程教学体系实行模块化设置，包括通识教育（30.5%）、工程基础教育（35.2%）、工程专业教育（29.6%）、素质拓展教育（4.7%）等4个课程模块，如表1所示。课程设置以工程实践能力和创新能力培养为主线，注重工程系统的思维训练，协同业界一同参与，充分考虑行业（企业）对人才培养的需求，体现针对性、实用性。在按照模块化结构进行卓越工程师培养课程体系的设计和构建时重新修订相应课程大纲，适度缩减理论教学学时数，加大实践教学环节的比重。例如，根据“卓越计划”的人才培养方案及工程人才的培养特点，“数字信号处理”课程作了以下几方面修订：教学减少“理论性”，突出“做中学”的教学理念，以实现工程能力的培养；增设了“数字声效”章节，分析了混响、均衡、回声等数字产生原理，培养学生综合运用前面章节所学的数字信号处理的基本原理和方法去设计实际的信号系统的能力和过程。教学采用大作业形式，通过团队协作、讨论等方式锻炼工程能力。目前，电子信息工程专业实践教学环节的学分分配比例已达到33.1%。
二、构建全程步进式实践教学体系
在实践教学环节的学时得到加强的基础上，为充分培养、拓展学生的专业实验技能和综合素质，学校构建了由各实践环节层次推进、纵横结合、环环相扣的立体化、层次化、开放的实践教学体系。在纵向上由认知实习、验证实验、综合型实验、设计探索型实验（开放实验）、毕业设计等层次渐进，实现专业技能及设计、创新能力的由易及难、由简单到综合的训练和培养，同时辅之以思维和方法的训练。在横向上由课程实验、课程设计、企业实习、第二课堂等辅助拓展和强化知识点，达到与应用型本科电子信息类专业理论教学体系紧密结合的改革目标，确实培养学生的应用能力、设计能力和创新能力。
1.搭建丰富的实践教学平台
具体的实践教学平台由基础实验教学平台（包括外语、计算机应用能力训练、物理实验和相关的基础课程实验等）、工程基础训练平台（包括金工实习、电子实习、认识实习和电子设计工程师考证等）、综合运用实践平台（包括毕业实习、综合设计或学年论文、毕业设计、学生科技创新项目和科学研究训练等）、素质拓展与社会实践平台（包括社会实践、社团活动和参加各种知识技能竞赛等）构成。
采用“3+1”培养模式，即3年在校学习+1年企业学习，培养过程中引入行业和企业的深度参与。在校内，加强校内公共基础实验室、实习实训基地建设，加强公共共享的教学实验配套设施建设，加大校内实验、实习场所的开放力度。同时按照相关规范和行业标准，统筹考虑不同课程体系实验教学和科研训练的需要，积极推动与企业合作共建的专业实验室，为学生核心应用技术能力培养创造更为真实的工程环境。目前，电子与信息工程学院已建成省级实验教学示范中心（电子技术实验中心、计算技术实验中心）、市级重点实验室以及校级工程实践教育中心等。这些实践教学基地教学设备完善、开放性好，已成为学生课程实验、开放实验、学年论文、部分课程设计等专业实习的主要场所，并能够满足专业实习教学要求。在校外，学院联合行业企业建立工程实践教育中心，已经选择5～6家电子信息企业作为重点实习基地，每年选派试点专业本科生到企业进行实践环节的培养，包括认识实习、生产实习、毕业实习和假期社会实践等内容。 为促进学校工程教育国际化特色的形成，还实施“海外实习计划”，通过多种形式组织学生接受海外工程教育，分批、分期组织学生赴国外境外实习。深化与现有国外签约院校的合作，互派“专业实习团”等联合培养工程技术人才。尝试将试点专业“3+1”培养模式中的一年实习环节放在海外友好院校或国外企业进行，扩大对海外境外专业实习的宣传力度，增强学生的海外境外专业实习意识。加强学生外语应用能力培训，鼓励试点专业开设“国际班”，培养卓越人才的国际化素质。
2.改革实践教学模式
在实践教学环节的设计上应与工程实际紧密结合。一是实验课，整合实验课教学内容，大幅增加设计性、综合性的实验比例，增加前沿技术、工程技术的应用性实验，并将相关较为成熟的科研成果引入实验内容中。专业基础课程实验中的设计性实验的比例达到30%～40%，专业课程实验中设计性实验的比例达到60%以上。二是课程设计。通过课程设计，训练学生的基本工程技能。通过改革，每个课程设计环节全部由多个综合性、设计性的课题组成，每个课题分为基本要求和拓展要求，供不同层次学生选用，每个学生可选择一个或多个课题选做。三是实习。通过生产一线的工程训练增加学生接触社会的经历。四是毕业设计。毕业设计（论文）是学生在专业学习四年知识的综合运用和检验，也是专业实践教学体系的最后一个环节。毕业设计（论文）选题来自于教师的研究项目，企业的开发项目和技术革新，切实做到与科学研究、技术开发结合。五是课外实践活动。通过产学研合作、参与教师科研项目及校园各种科技活动营造浓厚的工程实践氛围。实践环节（含企业学习）采用“工程项目驱动”培养方式，通过一系列适合教学的典型工程项目强化培养学生的工程能力、设计能力和创新能力。
三、结论
电子信息产业是国家和各级地方政府重点发展的高技术产业，对于促进社会就业、拉动经济增长、调整产业结构和转变发展方式具有十分重要的作用。“卓越计划”的启动为电子信息类专业应用型人才培养提供了良好的机遇，为加速培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才奠定了基础。结合电子信息工程专业的特点，对电子信息类的教学模式进行了探讨和研究，构建适于卓越工程师培养的模块化课程体系和全程步进式实践教学体系，以满足卓越工程师培养的需要。
参考文献：
[1]林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育，2010，（7）：30-32.
[2]刘建强.德国应用科技大学模式对实施“卓越工程师培养计划”的启示[J].中国高教研究，2010，（6）：50-52.
[3]王宝玺.关于实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高校教育管理，2012，6（1）：15-19.
[4]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）：1-9.
[5]王东旭.试论“卓越工程师教育培养”的教学模式[J].黑龙江高教研究，2011，（7）：183-184.
[6]吴莉莉，曹晴，马斌强，袁超.基于卓越工程师教育培养计划的电子信息类专业教学改革研究[J].江西科学，2013，31（2）：253-256.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：卓越工程师；教学模式；课程体系
作者简介：徐达文（1981-），男，安徽安庆人，宁波工程学院电子与信息工程学院，讲师。（浙江 宁波 315016）
基金项目：本文系宁波工程学院高教研究课题（NG12019）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0024-02
“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。[1]
在国外，以德国为首的西方国家早在近一个世纪前就已开展了工程应用型人才培养的研究和实践工作，形成了一整套的应用型人才培养理论和实践体系。例如，德国应用科技大学已形成从办学理念、培养目标到教学内容、课程设置都比较完善的应用型人才培养体系，对我国实施“卓越工程师培养计划” 有很多值得借鉴的地方。[2]
由于我国工程教育所处的历史阶段与西方发达国家完全不同，我国工程教育面临的国家使命与西方发达国家完全不同，只能走建设中国模式工程教育之路。文献[3]指出保证卓越计划应做好五个方面的工作：一是创立高校与行业企业联合培养人才的新机制；二是创新工程教育的人才培养模式；三是建设高水平工程教育教师队伍；四是扩大工程教育的对外开放；五是制定“卓越计划”人才培养标准。课程体系和教学内容改革是成功进行卓越工程师培养必须完成的一项至关重要而又具有挑战性的关键工作。文献[4]面向卓越工程师的培养，分析和研究相应的课程体系和教学内容改革，提出采用模块化结构进行卓越工程师培养课程体系的设计和构建，形成一个“厚基础、宽专业、重实践、强个性”的课程体系。文献[5]研究了卓越工程师教育培养的教学模式，包括研究型专业课教学模式、研究型实践教学模式、产学研结合教育模式。文献[6]从课程体系、教学内容、方法与手段、企业实习等方面探讨了电子信息类专业的教学改革。
2010年，宁波工程学院成为教育部首批实施“卓越工程师教育培养计划”试点高校，其中“电子信息工程”为卓越工程师培养试点专业。为切实增强学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，学校以实施教育部“卓越工程师教育培养计划”试点为契机，不断深化校企合作的电子信息工程专业人才培养模式改革。本文结合本校的客观实际，主要从课程体系和实践教学两方面探讨电子信息工程专业卓越工程师培养的教学模式。
一、构建适于“卓越工程师”培养的模块化课程体系
课程体系是大学人才培养的主要载体，是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。[4]作为“卓越工程师”试点专业建设内容，通过对国内相关高校先进教学经验调研的基础上，对课程体系和教学内容进行相应的调整、充实和更新，同时与企业联合开发课程和实践环节，优化课程体系结构，突出电子信息类“卓越工程师”的知识交叉和复合型能力结构的培养，并有机地渗透到本科四年课程教学里。
课程教学体系实行模块化设置，包括通识教育（30.5%）、工程基础教育（35.2%）、工程专业教育（29.6%）、素质拓展教育（4.7%）等4个课程模块，如表1所示。课程设置以工程实践能力和创新能力培养为主线，注重工程系统的思维训练，协同业界一同参与，充分考虑行业（企业）对人才培养的需求，体现针对性、实用性。在按照模块化结构进行卓越工程师培养课程体系的设计和构建时重新修订相应课程大纲，适度缩减理论教学学时数，加大实践教学环节的比重。例如，根据“卓越计划”的人才培养方案及工程人才的培养特点，“数字信号处理”课程作了以下几方面修订：教学减少“理论性”，突出“做中学”的教学理念，以实现工程能力的培养；增设了“数字声效”章节，分析了混响、均衡、回声等数字产生原理，培养学生综合运用前面章节所学的数字信号处理的基本原理和方法去设计实际的信号系统的能力和过程。教学采用大作业形式，通过团队协作、讨论等方式锻炼工程能力。目前，电子信息工程专业实践教学环节的学分分配比例已达到33.1%。
二、构建全程步进式实践教学体系
在实践教学环节的学时得到加强的基础上，为充分培养、拓展学生的专业实验技能和综合素质，学校构建了由各实践环节层次推进、纵横结合、环环相扣的立体化、层次化、开放的实践教学体系。在纵向上由认知实习、验证实验、综合型实验、设计探索型实验（开放实验）、毕业设计等层次渐进，实现专业技能及设计、创新能力的由易及难、由简单到综合的训练和培养，同时辅之以思维和方法的训练。在横向上由课程实验、课程设计、企业实习、第二课堂等辅助拓展和强化知识点，达到与应用型本科电子信息类专业理论教学体系紧密结合的改革目标，确实培养学生的应用能力、设计能力和创新能力。
1.搭建丰富的实践教学平台
具体的实践教学平台由基础实验教学平台（包括外语、计算机应用能力训练、物理实验和相关的基础课程实验等）、工程基础训练平台（包括金工实习、电子实习、认识实习和电子设计工程师考证等）、综合运用实践平台（包括毕业实习、综合设计或学年论文、毕业设计、学生科技创新项目和科学研究训练等）、素质拓展与社会实践平台（包括社会实践、社团活动和参加各种知识技能竞赛等）构成。
采用“3+1”培养模式，即3年在校学习+1年企业学习，培养过程中引入行业和企业的深度参与。在校内，加强校内公共基础实验室、实习实训基地建设，加强公共共享的教学实验配套设施建设，加大校内实验、实习场所的开放力度。同时按照相关规范和行业标准，统筹考虑不同课程体系实验教学和科研训练的需要，积极推动与企业合作共建的专业实验室，为学生核心应用技术能力培养创造更为真实的工程环境。目前，电子与信息工程学院已建成省级实验教学示范中心（电子技术实验中心、计算技术实验中心）、市级重点实验室以及校级工程实践教育中心等。这些实践教学基地教学设备完善、开放性好，已成为学生课程实验、开放实验、学年论文、部分课程设计等专业实习的主要场所，并能够满足专业实习教学要求。在校外，学院联合行业企业建立工程实践教育中心，已经选择5～6家电子信息企业作为重点实习基地，每年选派试点专业本科生到企业进行实践环节的培养，包括认识实习、生产实习、毕业实习和假期社会实践等内容。 为促进学校工程教育国际化特色的形成，还实施“海外实习计划”，通过多种形式组织学生接受海外工程教育，分批、分期组织学生赴国外境外实习。深化与现有国外签约院校的合作，互派“专业实习团”等联合培养工程技术人才。尝试将试点专业“3+1”培养模式中的一年实习环节放在海外友好院校或国外企业进行，扩大对海外境外专业实习的宣传力度，增强学生的海外境外专业实习意识。加强学生外语应用能力培训，鼓励试点专业开设“国际班”，培养卓越人才的国际化素质。
2.改革实践教学模式
在实践教学环节的设计上应与工程实际紧密结合。一是实验课，整合实验课教学内容，大幅增加设计性、综合性的实验比例，增加前沿技术、工程技术的应用性实验，并将相关较为成熟的科研成果引入实验内容中。专业基础课程实验中的设计性实验的比例达到30%～40%，专业课程实验中设计性实验的比例达到60%以上。二是课程设计。通过课程设计，训练学生的基本工程技能。通过改革，每个课程设计环节全部由多个综合性、设计性的课题组成，每个课题分为基本要求和拓展要求，供不同层次学生选用，每个学生可选择一个或多个课题选做。三是实习。通过生产一线的工程训练增加学生接触社会的经历。四是毕业设计。毕业设计（论文）是学生在专业学习四年知识的综合运用和检验，也是专业实践教学体系的最后一个环节。毕业设计（论文）选题来自于教师的研究项目，企业的开发项目和技术革新，切实做到与科学研究、技术开发结合。五是课外实践活动。通过产学研合作、参与教师科研项目及校园各种科技活动营造浓厚的工程实践氛围。实践环节（含企业学习）采用“工程项目驱动”培养方式，通过一系列适合教学的典型工程项目强化培养学生的工程能力、设计能力和创新能力。
三、结论
电子信息产业是国家和各级地方政府重点发展的高技术产业，对于促进社会就业、拉动经济增长、调整产业结构和转变发展方式具有十分重要的作用。“卓越计划”的启动为电子信息类专业应用型人才培养提供了良好的机遇，为加速培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才奠定了基础。结合电子信息工程专业的特点，对电子信息类的教学模式进行了探讨和研究，构建适于卓越工程师培养的模块化课程体系和全程步进式实践教学体系，以满足卓越工程师培养的需要。
参考文献：
[1]林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育，2010，（7）：30-32.
[2]刘建强.德国应用科技大学模式对实施“卓越工程师培养计划”的启示[J].中国高教研究，2010，（6）：50-52.
[3]王宝玺.关于实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高校教育管理，2012，6（1）：15-19.
[4]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）：1-9.
[5]王东旭.试论“卓越工程师教育培养”的教学模式[J].黑龙江高教研究，2011，（7）：183-184.
[6]吴莉莉，曹晴，马斌强，袁超.基于卓越工程师教育培养计划的电子信息类专业教学改革研究[J].江西科学，2013，31（2）：253-256.
（责任编辑：王祝萍）