摘要:簡要介紹北京信息科技大學(xué)最新制定的符合CDIO理念和卓越工程師教育培養(yǎng)計劃要求的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)體系和指導(dǎo)思想,重點(diǎn)介紹工程實(shí)踐能力培養(yǎng)方面的一些探索和實(shí)踐,最后總結(jié)采用校企合作模式進(jìn)行工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的做法。關(guān)鍵詞:校企合作;網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè);工程實(shí)踐能力培養(yǎng);工程實(shí)踐教學(xué)體系
0、引言
從國際工程教育領(lǐng)域來看,CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革最新和最重大的成果。CDIO源自構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),其完整含義是以從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的完整生命周期為載體,讓學(xué)生通過主動的、實(shí)踐的、體現(xiàn)課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程知識。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力4個層面,該大綱要求學(xué)校以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這4個層面達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的思想,更重要的是它系統(tǒng)地提出了操作性很強(qiáng)的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測評的12條標(biāo)準(zhǔn)。
為使我國高等工程教育與國際接軌,改革高等工程教育人才的培養(yǎng)模式,創(chuàng)新高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機(jī)制,提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力,教育部推出了卓越工程師教育培養(yǎng)計劃。卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的宗旨是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,培養(yǎng)工程師后備人才。面向工業(yè)界是指主動適應(yīng)工業(yè)界的需求,為中國特色新型工業(yè)化發(fā)展服務(wù),為國家經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展服務(wù);面向世界是指服務(wù)“走出去”戰(zhàn)略,為工業(yè)界開拓國際市場提供源源不斷的具有國際競爭力的工程技術(shù)人才;面向未來是指要具備戰(zhàn)略眼光和前瞻意識,培養(yǎng)能夠滿足未來發(fā)展需要、能夠適應(yīng)和引領(lǐng)未來工程技術(shù)發(fā)展方向的工程師。
卓越工程師教育培養(yǎng)計劃要求行業(yè)、企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)過程,創(chuàng)立高校與行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制。企業(yè)由單純的用人單位變?yōu)槁?lián)合培養(yǎng)單位,高校和企業(yè)共同設(shè)計培養(yǎng)目標(biāo),制定培養(yǎng)方案,共同實(shí)施培養(yǎng)過程,以強(qiáng)化工程能力與創(chuàng)新能力為重點(diǎn)改革人才培養(yǎng)模式。由此可見,國家教育主管部門推出的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃已經(jīng)為高等學(xué)校的工科人才培養(yǎng),尤其是為應(yīng)用型人才培養(yǎng)指明了方向。
北京信息科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)盡管開辦時間不長,只經(jīng)歷了一個培養(yǎng)周期,但是在開辦初期,我們就認(rèn)識到企業(yè)在人才培養(yǎng)過程中的重要性,并開展了持續(xù)、深入的校企合作,按照CDIO理念和卓越工程師教育培養(yǎng)計劃進(jìn)行專業(yè)人才培養(yǎng)。經(jīng)過不斷地改革和創(chuàng)新,目前網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)不僅成為學(xué)校卓越工程師培養(yǎng)改革的試點(diǎn)專業(yè),還申報了教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃,并已被納入北京市高等學(xué)校人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)。
1、校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合的工程實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計
北京信息科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃中的工程實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示。
在該培養(yǎng)計劃中,我們按照CDl0理念,采取3+1(3年理論與實(shí)踐教學(xué)和1年工程實(shí)踐教學(xué))的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行教學(xué)的組織和安排。并按照4年不斷線和循序漸進(jìn)、螺旋上升的思想開展工程實(shí)踐教學(xué),不斷提高學(xué)生的工程設(shè)計和施工管理能力,為他們成長為未來的卓越工程師奠定基礎(chǔ)。
在第1學(xué)年,我們安排了專業(yè)認(rèn)知與實(shí)踐,除專業(yè)內(nèi)涵介紹、進(jìn)入校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地真實(shí)接觸和了解各種不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)外,還重點(diǎn)聘請工程技術(shù)人員指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計出第一個自己感興趣的實(shí)際項(xiàng)目。在第2學(xué)年,我們開始陸續(xù)聘請工程技術(shù)人員開展一些工程基礎(chǔ)類課程的講授,然后安排專業(yè)實(shí)習(xí),帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)基地全面接觸和了解企業(yè)工程項(xiàng)目的設(shè)計和施工過程,樹立工程化理念。在第3學(xué)年,我們繼續(xù)聘請工程技術(shù)人員開展一些專業(yè)性較強(qiáng)的工程實(shí)踐類課程的講授。到第4學(xué)年,我們安排企業(yè)實(shí)踐,深入企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),全面提高學(xué)生的職業(yè)技能和工程實(shí)踐能力。最后是畢業(yè)設(shè)計,要求學(xué)生將前面掌握的理論與實(shí)踐知識相結(jié)合,以實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計、開發(fā)作為畢業(yè)設(shè)計的題目和內(nèi)容,“真刀真槍”地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。
2、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的探索與實(shí)踐
對于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)我們主要采取3種方式:第1種方式是直接聘請企業(yè)技術(shù)人員為學(xué)生授課;第2種方式是深入企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)和實(shí)踐;第3種方式是在一些校內(nèi)開設(shè)的課程或獨(dú)立實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中采用“項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)方式”開展教學(xué)。此外,在有些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,我們又經(jīng)常將以上3種方式中的2種或3種結(jié)合在一起,形成綜合的實(shí)踐方式。下面我們就對這幾種方式分別加以介紹。
2.1 聘請企業(yè)工程技術(shù)人員授課
通過和企業(yè)共同研究和協(xié)商,我們確定了提升學(xué)生的潛質(zhì)和發(fā)展后勁對于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力是非常有必要的,但是通過學(xué)校講授課程很難達(dá)到這樣的效果,而企業(yè)非常擅長的幾門課程,如:網(wǎng)絡(luò)工程標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目管理、網(wǎng)絡(luò)工程師職業(yè)認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)工程師職業(yè)道德與責(zé)任,卻可以實(shí)現(xiàn)這樣的要求。對此,我們聘請了具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)資深工程師為學(xué)生授課。該類課程具有很強(qiáng)的工程色彩和實(shí)踐特點(diǎn),對提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力提供了很大的幫助。這些課程主要安排在第2和第3學(xué)年。
2.2 深入企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)和實(shí)踐
在大學(xué)4年的培養(yǎng)計劃中,我們將專業(yè)認(rèn)知與實(shí)踐中的部分內(nèi)容以及專業(yè)實(shí)習(xí)、企業(yè)實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計幾個環(huán)節(jié)都安排在企業(yè)中進(jìn)行,讓學(xué)生在不同層面和企業(yè)進(jìn)行最直接的接觸,參與企業(yè)的活動甚至參與企業(yè)的項(xiàng)目開發(fā),以便從不同層面提高自身的工程實(shí)踐能力。典型的工程實(shí)踐教學(xué)有以下幾個環(huán)節(jié)。
1)專業(yè)實(shí)習(xí)。
我們讓學(xué)生深入企業(yè)實(shí)踐基地,并分別為學(xué)生在每個部門安排一定的時間,定期輪換部門,從而令其全面接觸和了解企業(yè)工程項(xiàng)目的設(shè)計與施工過程。通過現(xiàn)場參觀、實(shí)際講解和動手操作,甚至實(shí)際參與工程項(xiàng)目的部分環(huán)節(jié)等多種形式,可以有效增強(qiáng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)工程的感性認(rèn)識,有助于學(xué)生樹立工程化的理念,從工程的角度加深對專業(yè)知識的理解和掌握,為后續(xù)專業(yè)課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的開展奠定基礎(chǔ)。該環(huán)節(jié)安排在第2學(xué)年末或第3學(xué)年初。
2)企業(yè)實(shí)踐。
在第7學(xué)期,我們會選擇性地安排學(xué)生深入企業(yè)進(jìn)行長達(dá)16周的企業(yè)實(shí)踐。對此,我們采取以企業(yè)實(shí)踐基地為主,與學(xué)校或?qū)W生自我推薦其他實(shí)習(xí)單位相結(jié)合的方式。企業(yè)每年需要提前發(fā)布實(shí)習(xí)崗位和條件要求。學(xué)生和實(shí)習(xí)單位進(jìn)行雙向選擇,最后雙方簽訂企業(yè)實(shí)踐協(xié)議,由此將學(xué)生分散到不同的企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)。
在整個企業(yè)實(shí)踐過程中,通過參與實(shí)際工程項(xiàng)目和應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā),學(xué)生可以真正接觸到需求分析、規(guī)劃設(shè)計、組織管理、工程施工、售后服務(wù)的每一個階段以及完整過程。學(xué)生可以初步具備實(shí)際工程項(xiàng)目的分析、設(shè)計、實(shí)施、管理和維護(hù)能力。
為督促學(xué)生,我們建立了嚴(yán)格的考評機(jī)制,對學(xué)生的企業(yè)實(shí)踐過程進(jìn)行嚴(yán)格的考核和評價,在最后還要求每名學(xué)生撰寫企業(yè)實(shí)踐報告,匯報自己的工作和取得的成績,并進(jìn)行現(xiàn)場答辯。整個企業(yè)實(shí)踐的成績由企業(yè)指導(dǎo)教師給出的成績、企業(yè)實(shí)踐報告的成績和答辯成績3個部分組成。
通過與企業(yè)技術(shù)人員共同參加實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計和應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目,真正的應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識解決工程實(shí)際中的具體問題,學(xué)生們分析問題、解決問題的能力有了很大的提高,并掌握了一定的職業(yè)技能和工作經(jīng)驗(yàn),為就業(yè)創(chuàng)造了先機(jī)條件。
3)畢業(yè)設(shè)計。
我們采取雙導(dǎo)師制,聘請企業(yè)中富有經(jīng)驗(yàn)的工程師擔(dān)任指導(dǎo)教師,校內(nèi)導(dǎo)師作為督導(dǎo)教師,鼓勵學(xué)生用企業(yè)中的實(shí)際工程項(xiàng)目作為畢業(yè)設(shè)計題目,“真刀真槍”的進(jìn)行設(shè)計。我們注重將企業(yè)實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合,引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生在進(jìn)行企業(yè)實(shí)踐的單位選擇合適的指導(dǎo)教師和合適的畢業(yè)設(shè)計題目。
2.3 項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)方式
項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)方式就是將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動與實(shí)際的工程項(xiàng)目相結(jié)合,通過教師的激發(fā)和引導(dǎo),讓學(xué)生在“做”項(xiàng)目的過程中,有針對性的“學(xué)”專業(yè)知識和技能。在“做”的過程中主動地發(fā)現(xiàn)問題并共同分析問題,最終有效地解決問題。讓他們在做項(xiàng)目的過程中親身認(rèn)識并切實(shí)體會到團(tuán)隊合作的價值和意義,從而培養(yǎng)和鍛煉他們的團(tuán)隊精神,提升每一名學(xué)生的信心和能力,培養(yǎng)他們主動探索的創(chuàng)新精神。
下面,我們僅以“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計實(shí)踐”為例,簡單介紹我們的做法。
我們和作為校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地的企業(yè)一起針對不同的課程,共同精選合適的工程項(xiàng)目,建立包括大量校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)的工程項(xiàng)目庫。在教學(xué)過程中,首先從工程項(xiàng)目庫中抽取一個項(xiàng)目,明確設(shè)計目標(biāo)和設(shè)計要求,并講授必要的設(shè)計過程。然后將學(xué)生分成若干個項(xiàng)目組,在項(xiàng)目的不同階段,組內(nèi)學(xué)生輪流擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理,從而培養(yǎng)每一名學(xué)生的溝通能力和領(lǐng)導(dǎo)才能。
在項(xiàng)目設(shè)計實(shí)施過程中,要明確以各項(xiàng)目組的學(xué)生為主進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計和實(shí)施,教師只是給出必要的提示和建議,并提供咨詢和答疑。對于不在學(xué)生知識和能力范圍之內(nèi)的問題,以及解決起來有困難的部分內(nèi)容,教師則進(jìn)行要點(diǎn)講授和知識點(diǎn)撥,并提示學(xué)生可以充分利用常用的搜索工具和技術(shù)論壇,在網(wǎng)上搜索可能的解決問題的方法;同時也可以查閱教材和書籍,查找解決問題的有效方法,使學(xué)生由被動地接受知識轉(zhuǎn)為主動地尋求知識,這樣就可以激發(fā)學(xué)生獲取知識的欲望,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,同時有效培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
最后,在各項(xiàng)目組完成設(shè)計任務(wù)后,每個項(xiàng)目組向所有項(xiàng)目組的同學(xué)介紹和展示本組的設(shè)計成果,并對本組所做出的設(shè)計成果進(jìn)行自我評價,對照目標(biāo)和要求找出項(xiàng)目中存在的問題,以及項(xiàng)目實(shí)施過程中每個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題。其他組的同學(xué)對其進(jìn)行客觀公正的評價,指出優(yōu)點(diǎn)和存在的問題。最后,由教師進(jìn)行工作總結(jié),對各組的設(shè)計過程和設(shè)計成果進(jìn)行點(diǎn)評,并現(xiàn)場打分。必要的話,可以預(yù)留時間讓各組同學(xué)改正設(shè)計中存在的問題。
2.4 綜合的實(shí)踐方式
綜合的實(shí)踐方式僅以安排在第1學(xué)年的“專業(yè)認(rèn)知與實(shí)踐”為例進(jìn)行介紹。該實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括3部分內(nèi)容。第1部分是介紹專業(yè)領(lǐng)域、專業(yè)內(nèi)涵、專業(yè)方向、就業(yè)崗位以及培養(yǎng)方案;第2部分是帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地,初步接觸和了解各種不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)和各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,增加他們的專業(yè)背景知識,具體內(nèi)容安排。
1)進(jìn)入作為校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的網(wǎng)管中心,由網(wǎng)管中心工程師介紹校園網(wǎng)的接入和出口連接情況,校園網(wǎng)的運(yùn)維、管理和應(yīng)用開展情況。參觀網(wǎng)管中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)房和服務(wù)器機(jī)房,以及典型樓宇的設(shè)備間,了解各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用和連接方式,使學(xué)生對園區(qū)網(wǎng)有初步的認(rèn)識。
2)進(jìn)入知名網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品體驗(yàn)中心,聘請有關(guān)技術(shù)人員介紹各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能、特點(diǎn),使學(xué)生直觀了解并體驗(yàn)到各種常用的和最新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
3)進(jìn)入某網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理中心或北京地區(qū)結(jié)點(diǎn)站,聘請有關(guān)技術(shù)人員介紹廣域網(wǎng)的連接、運(yùn)行和管理情況,參觀設(shè)備機(jī)房,目的是使學(xué)生對互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)、運(yùn)維管理和設(shè)備有全面的了解。
第3部分是從IT企業(yè)聘請專業(yè)網(wǎng)站設(shè)計人員指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一個自己感興趣的靜態(tài)網(wǎng)頁。其目的是激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣,同時掌握一些基本的開發(fā)工具,奠定基本的工程實(shí)踐能力。具體實(shí)施過程有以下幾個方面。
首先,我們通過一個實(shí)際案例介紹常用的網(wǎng)頁設(shè)計工具的使用、網(wǎng)頁設(shè)計過程、網(wǎng)頁設(shè)計方法和技巧,然后采用如前所述的項(xiàng)目驅(qū)動方式組織開展教學(xué)。對學(xué)生進(jìn)行分組,自己推選組長,在企業(yè)教師和指導(dǎo)教師的共同指導(dǎo)下,讓每組同學(xué)協(xié)商選題,相互配合,共同建立一個自己喜愛的靜態(tài)網(wǎng)站。
設(shè)計完成后,我們采取成果演示與現(xiàn)場答辯相結(jié)合的綜合考核評價方式。每組同學(xué)不僅要制作PPT,將設(shè)計成果在全班面前進(jìn)行展示,還要進(jìn)行現(xiàn)場答辯;不僅要講述其設(shè)計思想、采用的技術(shù)和設(shè)計方法,還要進(jìn)行自我評價。最后,由教師進(jìn)行點(diǎn)評,各組同學(xué)之間進(jìn)行互評,共同給出改進(jìn)提高的建議和最終成績。這種方式不僅科學(xué)、合理,還確保了公平、公正。
按照這種方式開展專業(yè)認(rèn)知與實(shí)踐的主要目的是盡可能多樣化地為學(xué)生建立網(wǎng)絡(luò)工程的專業(yè)背景,并在初步掌握主流網(wǎng)頁設(shè)計工具和網(wǎng)頁設(shè)計技能的同時,培養(yǎng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的興趣,由此堅定自己的信心,為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。此外,從一開始就培養(yǎng)了學(xué)生的表達(dá)能力和溝通交流能力以及團(tuán)隊合作精神。
3、結(jié)語
高等工程教育必須強(qiáng)化主動服務(wù)國家戰(zhàn)略需求,主動服務(wù)行業(yè)企業(yè)需求。因此,我們必須改革傳統(tǒng)的高等工程教育人才培養(yǎng)模式,努力提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力,構(gòu)建主動適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的現(xiàn)代高等工程教育體系,從而加快向工程教育強(qiáng)國邁進(jìn)。
為此,我們做出了不懈的努力和辛勤的工作,從頂層設(shè)計人手,與企業(yè)共同確定了人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)培養(yǎng)方案,共同構(gòu)建了北京信息科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的工程實(shí)踐教學(xué)體系。在4年的卓越工程師教育培養(yǎng)過程中,有機(jī)地融合了CDIO的理念,很好地實(shí)現(xiàn)了校企合作和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。整個實(shí)踐教學(xué)體系按照一種螺旋式上升的方式,逐步提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
一個周期的教學(xué)實(shí)踐表明,我們構(gòu)建的工程實(shí)踐教學(xué)體系是科學(xué)、合理、可行的,并取得了可喜的效果。學(xué)生不僅在實(shí)踐能力上得到了很大的提高,而且在走向工作單位后能夠較快地?fù)?dān)當(dāng)實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)和設(shè)計,為其成長為卓越的工程師奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。