基于CDIO的電子信息工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的探討

鄭仲橋，黃文生

(常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，江蘇 常州 213002)

基于CDIO的電子信息工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的探討

鄭仲橋，黃文生

(常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，江蘇 常州 213002)

電子信息工程專業(yè)在“卓越計(jì)劃”的實(shí)施過程中，借鑒CDIO工程教育方法，在培養(yǎng)方案修訂、實(shí)踐基地建設(shè)、課程體系建設(shè)、教學(xué)方法改革、師資隊(duì)伍建設(shè)方面進(jìn)行了一些有益的探索，以期提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，提高電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)的層次，達(dá)到“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)。

卓越計(jì)劃;CDIO;工程實(shí)踐能力

隨著全世界資源、環(huán)境方面壓力的增加和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程技術(shù)人才在未來的發(fā)展中將起著越來越重要的作用。[1-2]然而目前的高校工科畢業(yè)生存在創(chuàng)新意識不足、工程能力欠缺、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力不強(qiáng)等問題，就業(yè)后仍需要較長時(shí)間才能適應(yīng)工作崗位。[3-4]究其原因是在人才培養(yǎng)過程中只強(qiáng)調(diào)工程科學(xué)理論和技術(shù)知識的教學(xué)，而忽視工程實(shí)踐能力和人文素質(zhì)的培養(yǎng)，導(dǎo)致高校教育與產(chǎn)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，學(xué)生的創(chuàng)新能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)能力不足，學(xué)生的道德、誠信、職業(yè)道德、社會意識等人文素質(zhì)缺失。[5-6]

2010年6月，教育部聯(lián)合有關(guān)部門和行業(yè)協(xié)會共同在有關(guān)高校中組織實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡稱“卓越計(jì)劃”)，并在多個(gè)專業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)，旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。常州工學(xué)院是第二批入選“卓越計(jì)劃”的高校，電子信息工程專業(yè)是第三批入選“卓越計(jì)劃”的試點(diǎn)專業(yè)。2012年7月江蘇省組織實(shí)施“卓越計(jì)劃”(軟件類)，電子信息工程專業(yè)成為首批“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè)之一。

1 CDIO工程教育方法

CDIO工程教育方法是由麻省理工學(xué)院聯(lián)合3所學(xué)校經(jīng)過4年的研究而創(chuàng)立的，CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Implement)和運(yùn)行(Operate)的簡稱，強(qiáng)調(diào)在系統(tǒng)和產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行的真實(shí)工程教育實(shí)踐環(huán)境中培養(yǎng)工程師的基本能力。CDIO提出了1個(gè)教學(xué)大綱和12條標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)施過程中各高校可根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，制訂相應(yīng)的具體實(shí)施方案，因此CDIO具有普遍適用性。

CDIO工程教育大綱主要包括:①技術(shù)知識及其推理能力;②個(gè)人能力、職業(yè)能力和態(tài)度;③團(tuán)隊(duì)合作和交流能力;④在工程環(huán)境下產(chǎn)品及系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行。學(xué)生須熟練掌握基礎(chǔ)理論知識，具有較強(qiáng)的推理能力，既注重個(gè)人能力的培養(yǎng)又注重職業(yè)能力、態(tài)度、人際交往等人文素質(zhì)的培養(yǎng)，最后將學(xué)生置于企業(yè)和社會環(huán)境中，進(jìn)行產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行，在工程背景下培養(yǎng)學(xué)生的核心能力——?jiǎng)?chuàng)新與實(shí)踐能力[1，7]。

2 電子信息工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)特點(diǎn)，結(jié)合“卓越計(jì)劃”的總體培養(yǎng)目標(biāo)，針對電子信息工程專業(yè)的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，要求畢業(yè)生應(yīng)獲得以下知識和能力:

1)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)和物理等自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識、較好的人文社會科學(xué)和管理科學(xué)基礎(chǔ)，較熟練的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。

2)系統(tǒng)掌握本專業(yè)所需的電路、信號與線性系統(tǒng)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力等電子信息工程的基本理論:數(shù)字信號處理，電子測量技術(shù)，計(jì)算機(jī)圖像處理等專業(yè)知識。掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助手段進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、制作及測量的基本知識和技巧。具有科學(xué)實(shí)驗(yàn)、電子產(chǎn)品生產(chǎn)、典型電子系統(tǒng)組成等基本知識，掌握信息傳輸、處理過程，通信技術(shù)和信息處理等知識。

3)具備較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)能力，能熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理及設(shè)計(jì)開發(fā)，并具有信息獲取和職業(yè)發(fā)展學(xué)習(xí)能力。

4)經(jīng)過較好的工程實(shí)踐訓(xùn)練，具有較好的技術(shù)開發(fā)、工程實(shí)踐能力，具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力和工程管理等實(shí)際工作能力，具有一定的創(chuàng)新能力。

5)具有較強(qiáng)的外語應(yīng)用能力，掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢、技術(shù)文檔撰寫的基本方法，具有一定的信息獲取和國際交流能力，了解本專業(yè)工程技術(shù)前沿的發(fā)展趨勢。

6)具有較強(qiáng)的交流與溝通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;具有組織與管理、調(diào)查研究能力。

7)有較強(qiáng)的社會責(zé)任感和敬業(yè)精神，具備良好的職業(yè)道德。

3 基于CDIO的“卓越計(jì)劃”實(shí)施

借鑒CDIO工程教育方法，電子信息工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”的實(shí)施強(qiáng)調(diào)在信息系統(tǒng)和電子產(chǎn)品的真實(shí)工程實(shí)踐環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。與企業(yè)密切合作，為學(xué)生提供真實(shí)的工程實(shí)踐環(huán)境，使學(xué)生認(rèn)識到工程師的工作和能力要求，并通過課程體系、教學(xué)方法的改革，提高教師的實(shí)踐教學(xué)能力，讓學(xué)生通過實(shí)踐，自主學(xué)習(xí)掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識，把多學(xué)科的知識有機(jī)地聯(lián)系在一起，理解科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展對社會的重要性，具備“卓越計(jì)劃”要求的知識、能力、態(tài)度和素質(zhì)。[8]

3.1 樹立工程教育理念

“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)理念與CDIO具有相通之處，需要以工程實(shí)踐為背景，并且工程教育過程需要具有系統(tǒng)性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性，從而培養(yǎng)學(xué)生具有電子信息及相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識、工程能力、創(chuàng)新能力、社會意識和人文素質(zhì)能力等。

在工程教育理念的指導(dǎo)下，電子信息工程專業(yè)采取“3+1”校企合作的培養(yǎng)方式，學(xué)生3年時(shí)間在校內(nèi)進(jìn)行理論知識學(xué)習(xí)和必要的實(shí)踐訓(xùn)練，掌握與工程相關(guān)的基本理論、基本方法和基本技能;1年在企業(yè)學(xué)習(xí)和實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、職業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。企業(yè)學(xué)習(xí)和實(shí)踐可根據(jù)需要分段實(shí)施，累計(jì)時(shí)間必須達(dá)到1年。

3.2 加強(qiáng)與企業(yè)的合作，建立生命周期工程教育實(shí)踐環(huán)境

為了保證“卓越計(jì)劃”的順利實(shí)施，為學(xué)生建立集構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行于一體的涉及電子產(chǎn)品研發(fā)生命周期的工程教育實(shí)踐環(huán)境，電子信息工程專業(yè)與常州電子研究所有限公司、常州明陽軟件科技有限公司、常州同惠電子股份有限公司、常州埃依琦科技有限公司等10余家與電子信息緊密相關(guān)的企業(yè)就“卓越計(jì)劃”的實(shí)施簽訂了實(shí)習(xí)協(xié)議，并與這些企業(yè)保持密切的聯(lián)系。

在企業(yè)的實(shí)習(xí)從了解企業(yè)的基本情況開始，崗位設(shè)置涉及產(chǎn)品和系統(tǒng)的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝和銷售，并實(shí)行輪崗實(shí)習(xí)的方式，使學(xué)生能夠了解產(chǎn)品或系統(tǒng)開發(fā)的生命周期，樹立工程概念。

3.3 構(gòu)建“設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)”為特色的一體化課程

壓縮理論課學(xué)時(shí)，確保業(yè)企業(yè)學(xué)習(xí)時(shí)間至少1年。構(gòu)建相互支持的理論課程和培養(yǎng)綜合素質(zhì)能力的企業(yè)項(xiàng)目建設(shè)課程體系，強(qiáng)調(diào)課程、項(xiàng)目和電類相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系。一門或幾門專業(yè)課程在完成校內(nèi)的教學(xué)后，在企業(yè)學(xué)習(xí)期間都以一個(gè)項(xiàng)目與之對應(yīng)。該項(xiàng)目除了這幾門課程的知識外，還會涉及其他課程或相關(guān)學(xué)科的知識，在該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)過程中，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

3.4 綜合學(xué)習(xí)的新型“教”與“學(xué)”

主動(dòng)學(xué)習(xí)、“做中學(xué)”與傳授式學(xué)習(xí)相結(jié)合，形成一種較好的綜合學(xué)習(xí)方式。在學(xué)校學(xué)習(xí)階段，以傳授式教學(xué)為主，在企業(yè)學(xué)習(xí)階段首先強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)過程中必須主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識，從而提升學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識和能力;其次強(qiáng)調(diào)問題的陳述與解決，具有系統(tǒng)性和批判性的思維，促進(jìn)解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng);再次教師需不斷探究新的知識、技術(shù)和軟硬件工具，運(yùn)用到教學(xué)中去，拓寬學(xué)生視野。

3.5 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師教學(xué)能力

“卓越計(jì)劃”的實(shí)施對教師提出的要求是:既要掌握全面的知識結(jié)構(gòu)，又要全面了解產(chǎn)品的全生命周期，具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。因此，要加強(qiáng)校企交流，在交流合作中提升教師的工程實(shí)踐能力，促進(jìn)教師綜合能力的培養(yǎng)[9]，并通過“送出去”和“請進(jìn)來”的方式來提升教師的綜合素質(zhì)?！八统鋈ァ保礊榻處熖峁┑狡髽I(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會:為每個(gè)企業(yè)指定一名校內(nèi)導(dǎo)師，該教師除了為學(xué)生下企業(yè)實(shí)習(xí)服務(wù)外，還要經(jīng)常與企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐交流;將專任教師送到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行一定周期的培訓(xùn)并實(shí)踐;鼓勵(lì)教師與企業(yè)合作進(jìn)行縱橫向項(xiàng)目的研發(fā)，提高教師的工程實(shí)踐能力?！罢堖M(jìn)來”，即請企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的工程師到學(xué)校擔(dān)任兼職教師，將最先進(jìn)的電子信息產(chǎn)品和技術(shù)以案例教學(xué)的方式引入課堂，激發(fā)學(xué)生和教師學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)的積極性。

4 結(jié)語

電子信息工程是一門應(yīng)用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行電子信息控制和信息處理的學(xué)科，與集成電路、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科密切相關(guān)。電子設(shè)備和開發(fā)工具的不斷更新?lián)Q代，對電子信息工程人才培養(yǎng)也提出了更高的要求。常州工學(xué)院電子信息工程專業(yè)借鑒CDIO工程教育方法，實(shí)施“卓越計(jì)劃”，與企業(yè)密切合作，不斷探索和研究“卓越工程師”的教育培養(yǎng)模式，切實(shí)提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)電子信息技術(shù)發(fā)展要求的高質(zhì)量工程人才，以期達(dá)到“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)。

[1]李妍.基于CDIO的我國卓越工程師培養(yǎng)研究[D].長沙:中南大學(xué)，2012.

[2]張侃楞，劉德仿.基于CDIO的卓越工程師培養(yǎng)的技術(shù)工作實(shí)踐教學(xué)研究[J].科教文匯，2012，(7):44 -45.

[3]史榮，李玉昆，任玉波，等.基于CDIO的卓越工程師試點(diǎn)班課程改革實(shí)踐[J].教學(xué)研究，2012，35(2):57 -60.

[4]張志剛，項(xiàng)莉萍，張壽安.基于CDIO的卓越技能型人才培養(yǎng)新模式[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):社會科學(xué)版，2012，29(5):104-105.

[5]劉美，禹柳飛，王濤.基于CDIO理念的卓越人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐[J].廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，22(2):25 -27，30.

[6]胡榮，唐琨皓，黃櫻.基于CDIO理念的卓越軟件工程師人才培養(yǎng)模式探討[J].科教文匯，2013，(6):72 -74.

[7]張春燕.電氣信息類“卓越工程師”人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐[J].中國電力教育，2013(5):12 -13.

[8]仇潤鶴，劉堂友，倪琳，等.電子信息工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃制訂與實(shí)踐[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào):理學(xué)版，2012，58(S2):59-62.

[9]王欣，田雨波，李鋒，等.電子信息工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式初探[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào):理學(xué)版，2012，58(S2):38 -40.

Discussions About Cultivating Outstanding Engineers of
Electronic and Information Engineering Based on CDIO Approach

ZHENG Zhongqiao，HUANG Wensheng

(School of Electronic Information and Electric Engineering，Changzhou Institute of Technology，Changzhou 213002)

During the implementation process of″Excellence Program″，electronic and information engineering has made some beneficial attempts in revising training program，constructing practice bases，establishing course system，reforming teaching methods，constructing teachers group by learning from CDIO approach.So，the cultivating objectives of ″Excellence Program″is achieved，the comprehensive qualities and engineering practice ability of students is enhanced and the cultivation level of electronic and information engineering is upgraded.

Excellence Program;CDIO;engineering practices ability

GB642

B

1671-0436(2014)03-0082-03

2014-04-08

常州工學(xué)院2013年度教學(xué)建設(shè)項(xiàng)目(A-3001-13-009);常州工學(xué)院2012年度教學(xué)改革研究課題(J120316)

鄭仲橋(1976— )，男，碩士，講師。

責(zé)任編輯:唐海燕