電子信息工程專業(yè)模塊化人才培養(yǎng)方案改革與實(shí)踐

胡學(xué)友 譚 敏 高先和

(合肥學(xué)院電子信息與電氣工程系，安徽 合肥 230601)

隨著高等教育的蓬勃發(fā)展，我國本科教育從精英化教育實(shí)現(xiàn)了向大眾化教育的轉(zhuǎn)化，如何培養(yǎng)人和培養(yǎng)什么樣的人已經(jīng)成為高等教育改革必須解決的問題。社會(huì)的發(fā)展需要大量具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才，國內(nèi)許多應(yīng)用型高校仍延續(xù)著研究型高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)與模式，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的系統(tǒng)性，缺少對(duì)學(xué)生工程能力和職業(yè)素質(zhì)的訓(xùn)練，畢業(yè)生的專業(yè)技能與就業(yè)崗位的要求往往存在較大差距。為此，各高校也紛紛從多方面進(jìn)行改革和探索，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，使畢業(yè)生迅速成為現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)的技術(shù)骨干，是人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新改革的一個(gè)突破口。作為地方院校的合肥學(xué)院，多年來在學(xué)習(xí)并借鑒德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式上，堅(jiān)持“地方性、應(yīng)用型、國際化”的辦學(xué)定位，體現(xiàn)特色辦學(xué)，學(xué)院為此進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革，為培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才探索提供有益的探索[1][2]。

1 應(yīng)用型人才培養(yǎng)與模塊化教學(xué)

中國的應(yīng)用型本科教育是一種尚在探索中的高等教育類型，在新形勢(shì)下，地方應(yīng)用型本科院校的學(xué)科建設(shè)尤為重要。應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三方面[3]：第一，從知識(shí)結(jié)構(gòu)來說，應(yīng)用型本科面向行業(yè)設(shè)置專業(yè)，其知識(shí)結(jié)構(gòu)具有現(xiàn)時(shí)性、應(yīng)用性和復(fù)合性，日益發(fā)展的電子科學(xué)技術(shù)對(duì)于電子信息工程專業(yè)來說就是如何保持教學(xué)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn)并與相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的有效銜接；第二，從能力結(jié)構(gòu)來說，應(yīng)用型本科人才應(yīng)該具有運(yùn)用科學(xué)理論知識(shí)和方法來綜合分析、解決問題的綜合能力，對(duì)于電子信息工程專業(yè)來說就是如何利用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)對(duì)一具體的工程問題具有建模和仿真能力，設(shè)計(jì)最終方案并解決問題的能力；第三，從素質(zhì)結(jié)構(gòu)來說，應(yīng)用型本科人才應(yīng)該具有更強(qiáng)的社會(huì)能力，表現(xiàn)在如較強(qiáng)的語言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、管理能力及抵御挫折能力等。應(yīng)用型教育就是根植于社會(huì)，為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，培養(yǎng)“應(yīng)用型”人才。

根據(jù)應(yīng)用型人才的特點(diǎn)，目前的人才培養(yǎng)方案我們認(rèn)為存在的主要問題有：（1）重視知識(shí)系統(tǒng)的完整性，忽略了整體優(yōu)化，尤其是在知識(shí)的銜接與重復(fù)方面有待完善，需要灌輸?shù)闹R(shí)量越來越大，學(xué)生離學(xué)科的精神實(shí)質(zhì)越遠(yuǎn)；（2）注重了對(duì)學(xué)生的統(tǒng)一要求，較少的考慮對(duì)學(xué)生的因材施教，沒有體現(xiàn)“以人為本”的精髓，輕視了學(xué)生主體的個(gè)性發(fā)展；（3）強(qiáng)調(diào)專業(yè)的系統(tǒng)性，在本科階段的教學(xué)造成專業(yè)面過窄，基礎(chǔ)不夠夯實(shí)等現(xiàn)象，自成體系的課程越來越多，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)變少。為了培養(yǎng)出在能力、素質(zhì)諸方面具有一定競爭力的人才，我們?cè)诜治霈F(xiàn)有人才培養(yǎng)方案優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上、總結(jié)學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)資源和教學(xué)評(píng)價(jià)方式，借鑒德國應(yīng)用科技大學(xué)的辦學(xué)模式，努力探索體現(xiàn)自身辦學(xué)定位的科學(xué)合理的模塊化人才培養(yǎng)方案，探索出一條適合于應(yīng)用型本科院校的模塊化教學(xué)體系。

德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的人才培養(yǎng)體系是模塊化課程體系，培養(yǎng)借助理論科學(xué)方法，解決來自生產(chǎn)和生活實(shí)際中具體問題的高等技術(shù)性人才。我國應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)是具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)基礎(chǔ)，具有熟練專業(yè)技能水平、實(shí)踐動(dòng)手能力，具備到生產(chǎn)一線實(shí)踐能力[4]?？梢钥闯龅聡鴳?yīng)用科學(xué)大學(xué)和我國應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)基本一致。因此，借鑒德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)模塊化教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)，探索適合我國應(yīng)用型人才特點(diǎn)的模塊化教學(xué)體系，對(duì)促進(jìn)應(yīng)用型高校的教學(xué)改革具有重要意義。德國模塊化教學(xué)改革則強(qiáng)調(diào)在專業(yè)教學(xué)過程中，把理論與實(shí)踐兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，構(gòu)成模塊，以能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育為主線，通過教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。每個(gè)模塊都制訂各自的教學(xué)目標(biāo)，有針對(duì)性地設(shè)置模塊內(nèi)課程，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，明確課程的能力培養(yǎng)要求、教學(xué)內(nèi)容、授課時(shí)數(shù)、授課形式及自學(xué)時(shí)間，各個(gè)教學(xué)模塊之間層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣[3]。1984年，安徽省人民政府與德國下薩克森州政府簽署協(xié)議，把合肥學(xué)院確定為中德省州文化交流合作共建項(xiàng)目，20多年來，合肥學(xué)院成功借鑒德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)先進(jìn)的辦學(xué)理念，探索出一條符合我院實(shí)際的應(yīng)用型高校發(fā)展之路。

2 電子信息工程專業(yè)模塊化人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)方案就是指在一定教育思想指導(dǎo)下，按照特定的培養(yǎng)目標(biāo)和人才規(guī)格，以相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容和課程體系、管理制度和評(píng)估方式，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)過程的綱領(lǐng)性文件，是人才培養(yǎng)思路的具體體現(xiàn)。合肥學(xué)院電子信息工程專業(yè)結(jié)合安徽省尤其是合肥市的地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求，培養(yǎng)面向地方的具有電子信息系統(tǒng)工程實(shí)踐能力的工程應(yīng)用型技術(shù)人才，在過去的十幾年間一直不斷探索，進(jìn)行了課堂課程教學(xué)、第二課堂學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)、模塊化人才培養(yǎng)方案在內(nèi)的一系列教學(xué)改革，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。社會(huì)聲譽(yù)不斷提升，并且在省內(nèi)同等院校中具有示范性地位，學(xué)生就業(yè)率也一直在97%以上。在07、08、09連續(xù)三年完成對(duì)安徽省及周邊企事業(yè)單位進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，關(guān)于“電氣信息類人才需求情況抽樣調(diào)查”的調(diào)查報(bào)告以及企業(yè)對(duì)電子信息工程專業(yè)學(xué)生能力和素質(zhì)的需求基礎(chǔ)上，結(jié)合合肥學(xué)院“地方性、應(yīng)用型、國際化”的辦學(xué)定位，深化教學(xué)改革，系統(tǒng)論證構(gòu)建新的模塊化人才培養(yǎng)方案，突出專業(yè)特色。

電子信息工程專業(yè)模塊化人才培養(yǎng)方案的主要模塊分為通識(shí)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)三大模塊，如圖1理論教學(xué)體系所示。

其中通識(shí)模塊主要包括思政、數(shù)理、英語和素質(zhì)。思政課模塊的主要授課形式有集中授課、講座、參加社會(huì)調(diào)研、實(shí)踐等。素質(zhì)教育模塊主要包括軍事理論教育、專業(yè)導(dǎo)論課、職業(yè)生涯與就業(yè)指導(dǎo)、大學(xué)生心理健康教育、應(yīng)用文寫作、文學(xué)鑒賞、經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)分析等。英語模塊主要以培養(yǎng)學(xué)生具備聽說讀寫能力作為基本目標(biāo)，并適度培養(yǎng)學(xué)生查閱英文專業(yè)文獻(xiàn)、交流和繼續(xù)深造的能力。結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)的數(shù)理模塊主要培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)學(xué)生具備一定的數(shù)理分析能力[2]。采用體育俱樂部形式培養(yǎng)學(xué)生達(dá)到國家大學(xué)生體育鍛煉標(biāo)準(zhǔn)。通識(shí)模塊的教學(xué)任務(wù)主要由相關(guān)系部負(fù)責(zé)，針對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)做的一系列改革不在此贅述。其中從專業(yè)基礎(chǔ)模塊開始，每一模塊都有相應(yīng)的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力培養(yǎng)要求，其專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系分可分為基礎(chǔ)層、專業(yè)層、應(yīng)用層和創(chuàng)新實(shí)踐四個(gè)層次。針對(duì)前文提及的目前人才培養(yǎng)方案可能存在的主要問題，我們?cè)趯I(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)方向模塊進(jìn)行了相應(yīng)的改革措施。

圖1 理論教學(xué)體系模塊

（1）在知識(shí)銜接與重復(fù)方面，我們對(duì)各教學(xué)模塊的教學(xué)內(nèi)容，在強(qiáng)調(diào)注重理論知識(shí)與工程技術(shù)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)上，對(duì)所授內(nèi)容優(yōu)化分解，確保知識(shí)的有效銜接并避免重復(fù)講授，確定學(xué)生應(yīng)該達(dá)到的能力要素。如 《信號(hào)與系統(tǒng)》和《數(shù)字信號(hào)處理》模塊在z變換和離散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等部分內(nèi)容有重疊，我們?cè)凇稊?shù)字信號(hào)處理》模塊講授前，對(duì)此部分內(nèi)容簡要復(fù)習(xí)，幫學(xué)生理清學(xué)習(xí)知識(shí)思路。同樣對(duì)于概念的理解我們不是一味的強(qiáng)調(diào)公式的推導(dǎo)和證明，而是利用工程實(shí)例加深理解掌握，如使用Matlab程序?qū)蓚€(gè)語音信號(hào)的進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果辨識(shí)語音的相似度，理解卷積的物理含義。信號(hào)類模塊大作業(yè)要求學(xué)生完成卡拉ok音樂的原音消除、電話撥號(hào)音的識(shí)別等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)理解模塊的內(nèi)容、實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)都起到了至關(guān)重要的作用。教學(xué)過程沒有灌輸較多的公式推導(dǎo)等知識(shí)量，而是強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐并重，避免學(xué)生遠(yuǎn)離學(xué)科的精神實(shí)質(zhì)。

（2）在教學(xué)環(huán)節(jié)注重學(xué)生主體的個(gè)性發(fā)展，因材施教避免千篇一律現(xiàn)象。以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為主的第二課堂活動(dòng)與第一課堂的有機(jī)結(jié)合，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和能力特長，在社會(huì)實(shí)踐、專業(yè)競賽等幾個(gè)方面自由的選擇，真正體現(xiàn)“以人為本”精髓，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，也適應(yīng)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的本質(zhì)要求。第二課堂的專業(yè)競賽活動(dòng)以系電子愛好者協(xié)會(huì)為依托，從活動(dòng)的內(nèi)容到活動(dòng)方式，學(xué)生自己管理，教師作為指導(dǎo)，學(xué)生的主體性回歸，學(xué)生的主體精神得以張揚(yáng)，注重學(xué)生的健康個(gè)性和創(chuàng)新精神培養(yǎng)[5]。有相當(dāng)實(shí)踐動(dòng)手能力的高年級(jí)學(xué)生、尤其是在競賽類活動(dòng)中獲獎(jiǎng)的優(yōu)秀學(xué)生對(duì)低年級(jí)學(xué)生專業(yè)活動(dòng)的指導(dǎo)，如電源制作、儀器儀表的調(diào)試、單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)等系列知識(shí)講座，高年級(jí)學(xué)生的傳幫帶作用尤為明顯，保證我們的第二課堂活動(dòng)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和實(shí)踐能力都得以大幅提高。

（3）夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，避免造成本科生專業(yè)面過窄的現(xiàn)象。電子信息工程專業(yè)模塊化人才培養(yǎng)方案按照“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的人才培養(yǎng)方針，結(jié)合我院應(yīng)用型辦學(xué)定位，構(gòu)建的人才培養(yǎng)方案，其中通識(shí)教育學(xué)分占總學(xué)分的29.6%，專業(yè)基礎(chǔ)占41.3%，專業(yè)方向和選修占10.8%，畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)占12.5%，第二課堂和體育俱樂部占5.8%，電子信息工程專業(yè)的模塊化課程體系，適應(yīng)了社會(huì)對(duì)電子信息專業(yè)人才的需求。其中專業(yè)方向模塊分為現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感檢測技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)三個(gè)方向模塊?，F(xiàn)代電子技術(shù)側(cè)重于DSP技術(shù)、Sopc實(shí)踐等電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，信號(hào)檢測技術(shù)側(cè)重于電子測量、傳感器與檢測及其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，信號(hào)處理技術(shù)側(cè)重于語音信號(hào)和圖像視頻信號(hào)處理。我們的專業(yè)方向課程的設(shè)置是建立在對(duì)周邊企業(yè)社會(huì)的需求分析、學(xué)生個(gè)性發(fā)展需要的基礎(chǔ)上開設(shè)，學(xué)生可在三個(gè)方向中自由選擇，但要求必須完成一個(gè)完整方向的所有課程以及實(shí)驗(yàn)和專業(yè)方向的綜合課程設(shè)計(jì)。

在模塊課程考核時(shí)一般采用注重能力培養(yǎng)的多樣化考試方式，如口頭演示與答辯、階段測驗(yàn)、學(xué)習(xí)筆記、課程設(shè)計(jì)報(bào)告或綜述報(bào)告、專題討論、作業(yè)和期末考試等。課程結(jié)束后有學(xué)生評(píng)教、同行評(píng)價(jià)、學(xué)院和系部兩級(jí)督導(dǎo)的評(píng)價(jià)和過程材料的檢查?？荚噧?nèi)容向注重能力考核轉(zhuǎn)變，在考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)廣泛性的同時(shí)側(cè)重考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。

3 形成的專業(yè)特色

人才培養(yǎng)方案經(jīng)過不斷改革與完善，保證學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)得到協(xié)調(diào)發(fā)展，形成一定的特色。作為應(yīng)用工具的英語和計(jì)算機(jī)教育四年不斷線。英語主要有體驗(yàn)英語、專業(yè)英語和部分專業(yè)選修課的雙語教學(xué)，計(jì)算機(jī)教育從計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)、編程語言和嵌入系統(tǒng)設(shè)計(jì)等[1]。

強(qiáng)化基礎(chǔ)、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐思維、實(shí)踐知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力。對(duì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的進(jìn)行多環(huán)節(jié)改革，一系列的教學(xué)改革和基于電子愛好者協(xié)會(huì)舉辦的第二課堂活動(dòng)增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)造性，提高了學(xué)生實(shí)踐能力、樹立了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、開拓了創(chuàng)新思維。以近年的院電子設(shè)計(jì)競賽為例，同學(xué)們踴躍報(bào)名參加，參賽人數(shù)呈上升趨勢(shì)，學(xué)生的參與面廣，積極性高漲，榮獲安徽省或全國電子設(shè)計(jì)競賽的成績突出，如表1所示，同時(shí)本專業(yè)學(xué)生還參加飛思卡爾智能車競賽、電子信息實(shí)踐創(chuàng)新作品賽和挑戰(zhàn)杯等相關(guān)的競賽活動(dòng)，同樣取得一系列的好成績。

表1 近年我院參加電子競賽成果一覽表

學(xué)生的學(xué)習(xí)思維方式也得以轉(zhuǎn)變。從傳統(tǒng)的單向知識(shí)灌輸?shù)交?dòng)教學(xué)轉(zhuǎn)變，高年級(jí)學(xué)生的參加科研活動(dòng)、專業(yè)課中的互動(dòng)研討以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的開放性選題等最大程度的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)潛能。依此教學(xué)改革為依托的“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的電氣信息類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐”獲得2008年安徽省高等學(xué)校省級(jí)教學(xué)成果三等獎(jiǎng)，電子信息工程專業(yè)2009年立項(xiàng)為教育部第四批高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)項(xiàng)目，“以學(xué)生為主體的‘電氣信息類’專業(yè)第二課堂建設(shè)”榮獲獲得2010年安徽省高等學(xué)校省級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。

4 總結(jié)

教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，電子信息技術(shù)正在快速發(fā)展，這給電子信息工程專業(yè)的人才培養(yǎng)建設(shè)帶來一定的困難和挑戰(zhàn)，探索借鑒德國模塊化人才培養(yǎng)方案的改革實(shí)踐，培養(yǎng)社會(huì)需要的合格的應(yīng)用型本科人才，并針對(duì)社會(huì)的實(shí)際需求來調(diào)整專業(yè)模塊學(xué)習(xí)方向，改革課程教學(xué)方法，提高學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，盡可能讓每個(gè)學(xué)生都找到適合自己性格的和興趣愛好的、優(yōu)化學(xué)習(xí)效果，對(duì)提高專業(yè)的核心競爭力和應(yīng)用型人才培養(yǎng)有一定的借鑒意義。

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