電子信息類專業(yè)構(gòu)建學(xué)科交叉課程體系的研究與實(shí)踐

摘要：根據(jù)社會(huì)對(duì)電子信息類專業(yè)人才的需求分析，針對(duì)電子信息類專業(yè)的特點(diǎn)及目前高校培養(yǎng)計(jì)劃制訂的現(xiàn)狀，提出了構(gòu)建學(xué)科交叉課程體系的思路，并以自動(dòng)化專業(yè)為例重點(diǎn)闡述了具體的實(shí)施措施，以期滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和技術(shù)發(fā)展對(duì)電子信息類專業(yè)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的需求。

關(guān)鍵詞：學(xué)科交叉；創(chuàng)新型人才；課程體系

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）23-0025-02

學(xué)科交叉是指不同學(xué)科（或分支學(xué)科）相互聯(lián)系、相互作用、彼此融合滲透的過程。學(xué)科交叉是學(xué)科際或跨學(xué)科研究活動(dòng)，其結(jié)果導(dǎo)致的知識(shí)體系構(gòu)成了交叉科學(xué)。

自然界的各種現(xiàn)象之間本來就是一個(gè)相互聯(lián)系的有機(jī)整體，人類社會(huì)也是自然界的一部分，因而人類對(duì)于自然界的認(rèn)識(shí)所形成的科學(xué)知識(shí)體系也必然就具有整體化的特征。雷達(dá)研制在美國能取得巨大的成功，最根本的原因就是多學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)家、工程師等人之間進(jìn)行有效的跨學(xué)科研究。[1]當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不斷出現(xiàn)的各類綜合性問題，僅僅依靠單一學(xué)科的基礎(chǔ)研究顯然是難以勝任的，多學(xué)科交叉是創(chuàng)新的源泉。

自20世紀(jì)60年代，國際上學(xué)科交叉研究日趨頻繁。1980年國際跨學(xué)科協(xié)會(huì)正式成立，迄今為止已經(jīng)成功地組織了多次跨學(xué)科國際學(xué)術(shù)研討會(huì)。[2]國外的一些研究型大學(xué)也積極開展學(xué)科交叉研究，探索出了學(xué)科交叉研究發(fā)展的多種模式。[3]在我國，1985年4月中國科學(xué)技術(shù)培訓(xùn)中心會(huì)同中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)，召開了全國首屆交叉科學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)，提出了“迎接交叉科學(xué)的新時(shí)代”的口號(hào)。[4]2006年4月4日北京大學(xué)“前沿交叉學(xué)科研究院”成立大會(huì)隆重舉行。國內(nèi)的許多知名學(xué)校，如清華大學(xué)、浙江大學(xué)、大連理工大學(xué)、蘭州大等也都成立了大范圍或小范圍的學(xué)科交叉組織。

電子信息產(chǎn)業(yè)被人們譽(yù)為“朝陽產(chǎn)業(yè)”，是當(dāng)今科技發(fā)展的趨勢所在?，F(xiàn)在的大專院校大都設(shè)有電子信息類專業(yè)，其中包括電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、自動(dòng)化、微電子科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)。這些專業(yè)均以電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程等為主干學(xué)科，各專業(yè)之間互相滲透，關(guān)系密切。由于在電子信息方面較大型的生產(chǎn)企業(yè)不多，更多的用人單位需要的是在通信、控制、計(jì)算機(jī)等方面具有一定基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力的多學(xué)科交叉的創(chuàng)新型人才。

高等學(xué)校的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)聚焦國家戰(zhàn)略，融入地方經(jīng)濟(jì)，主動(dòng)納入到滿足社會(huì)日益增長的對(duì)優(yōu)質(zhì)教育資源的迫切需求之中；納入到社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)競爭之中。如何將電子信息類專業(yè)學(xué)生打造成在自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化電氣工程領(lǐng)域具有電氣工程與信息技術(shù)學(xué)科交叉優(yōu)勢的工程技術(shù)人才，是當(dāng)前擺在教育工作者面前的一個(gè)重大問題。

一、電子信息類專業(yè)課程設(shè)置的現(xiàn)狀

遵循教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》中有關(guān)電子信息類專業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，目前我國高校電子信息類專業(yè)設(shè)置的主要必修課程大多是：電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制理論、信號(hào)與系統(tǒng)分析、過程檢測及儀表、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理等等。明顯可見各專業(yè)之間課程是互相滲透的。但是我國現(xiàn)行的學(xué)科專業(yè)目錄沒有設(shè)置專門的交叉學(xué)科門類，也沒有在目錄代碼和名稱中為新興學(xué)科、交叉學(xué)科留出發(fā)展空間。目前我國大學(xué)中的專業(yè)是一個(gè)實(shí)體組織，各專業(yè)各自為政，各自制訂培養(yǎng)計(jì)劃，沒有建立起一個(gè)學(xué)科交叉的平臺(tái)，其封閉性和僵化性阻滯了學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的合理建構(gòu)。

以大連海洋大學(xué)（以下簡稱“我?！保┑淖詣?dòng)化專業(yè)為例。自動(dòng)化專業(yè)是強(qiáng)電（電氣工程）與弱電（自動(dòng)控制、信息技術(shù)）相結(jié)合，軟件與硬件相結(jié)合，涉及如通信、計(jì)算機(jī)、控制、網(wǎng)絡(luò)、人工智能、管理等現(xiàn)代科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，其鮮明的特點(diǎn)就是學(xué)科交叉。我校自動(dòng)化專業(yè)設(shè)有船舶電氣自動(dòng)化和過程控制自動(dòng)化兩個(gè)方向。培養(yǎng)方案的指導(dǎo)思想是既要寬口徑，又要重特色。在兼顧自動(dòng)化專業(yè)本身教學(xué)規(guī)律的同時(shí)，結(jié)合我?，F(xiàn)有資源和社會(huì)需求，在船舶、海洋等領(lǐng)域突出特色。課程設(shè)置立足于“培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新性人才”的基本思路，突出學(xué)生的素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，為此我校以前也曾多次對(duì)自動(dòng)化專業(yè)課程體系進(jìn)行了完善，在精選必修課的同時(shí)，增加選修課的比例，將許多特色性及學(xué)科交叉性的課程設(shè)置在選修課中。但是選修課增多，給學(xué)生創(chuàng)造了更多選擇機(jī)會(huì)的同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的意愿分散，每門選修課程的人數(shù)減少的問題。而選修課程的人數(shù)不達(dá)到一定的數(shù)量就不能開課，所以教師需要引導(dǎo)學(xué)生去集中選擇一些課程，這樣難以滿足部分同學(xué)的求知欲望，使得增加選修課程的門數(shù)也沒有多少實(shí)際意義。因而學(xué)科交叉不是一個(gè)專業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)的，它需要打破專業(yè)界限，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的合作。

我校的信息工程學(xué)院包括了電子信息類專業(yè)中的四個(gè)專業(yè)：電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，各專業(yè)各自制訂課程體系。某個(gè)專業(yè)考慮到專業(yè)特色、學(xué)科發(fā)展以及學(xué)生就業(yè)等所設(shè)置的一些選修課程，在其他專業(yè)中有的是必修課，有的也是選修課。如果能打破專業(yè)界限，通過學(xué)科交叉，合理地整體優(yōu)化必修課及選修課程，那么各個(gè)專業(yè)間就能相鋪相成。因而電子信息類專業(yè)構(gòu)建學(xué)科交叉的課程體系是刻不容緩的研究課題。它是社會(huì)發(fā)展的需要，它的研究成果必將給電子信息類專業(yè)帶來巨大的生命力，它還將為學(xué)生就業(yè)及考取研究生提供更廣闊的空間。

二、構(gòu)建學(xué)科交叉課程體系的思路

在制訂培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)要強(qiáng)調(diào)知識(shí)是能力和素質(zhì)的載體，重點(diǎn)放在構(gòu)建合理的專業(yè)教育內(nèi)容和知識(shí)體系上，應(yīng)采取“基本要求+X”的模式。其中，“基本要求”指能充分體現(xiàn)學(xué)科自身內(nèi)涵，各專業(yè)本科學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，也即要遵循教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》中對(duì)各專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求?！癤”是指不同層次和背景的學(xué)校在基本要求的基礎(chǔ)上體現(xiàn)本校的辦學(xué)定位和特色。

學(xué)校教育是為社會(huì)發(fā)展服務(wù)的，因而社會(huì)需求就是學(xué)校培養(yǎng)人才的方向。高校的培養(yǎng)計(jì)劃是學(xué)校對(duì)社會(huì)及學(xué)生的承諾，培養(yǎng)計(jì)劃若脫離社會(huì)需求，無異于“閉門造車”。那么社會(huì)需要什么樣的人才，高校目前的現(xiàn)狀能否滿足社會(huì)的需要，是教育工作者必須要面對(duì)的問題。除了通過各種媒體等進(jìn)行間接的了解之外，課題組成員還腳踏實(shí)地地分5個(gè)方面分別進(jìn)行了認(rèn)真的調(diào)研工作：目前高校學(xué)科交叉的狀況調(diào)查；畢業(yè)生對(duì)目前培養(yǎng)方案的意見；在校學(xué)生自我期望調(diào)查；用人單位對(duì)電子信息類專業(yè)畢業(yè)生的能力期望調(diào)查；目前高校電子信息類專業(yè)培養(yǎng)方案的實(shí)施現(xiàn)狀及存在的問題。

通過調(diào)研，明確了制訂培養(yǎng)計(jì)劃的指導(dǎo)思想：以“寬口徑、厚基礎(chǔ)、精專業(yè)、強(qiáng)實(shí)踐、重特色、求創(chuàng)新”為特點(diǎn)。專業(yè)定位：為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和行業(yè)服務(wù)，是立足之本。培養(yǎng)目標(biāo)：復(fù)合型應(yīng)用型人才培養(yǎng)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力；提高學(xué)生的擇業(yè)、就業(yè)、考研等方面的競爭力。

交叉學(xué)科是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的土壤，課程體系是培養(yǎng)目標(biāo)的具體體現(xiàn)。構(gòu)建學(xué)科交叉的課程體系可以為創(chuàng)新人才成長提供良好的學(xué)科環(huán)境，而交叉學(xué)科環(huán)境的缺失必然制約著創(chuàng)新人才的脫穎而出。構(gòu)建學(xué)科交叉的課程體系可以營造濃厚的交叉學(xué)科學(xué)習(xí)的文化氛圍，這種氛圍可以潛移默化地影響學(xué)生的思維方式，促使學(xué)生自覺地進(jìn)行多學(xué)科交叉學(xué)習(xí)和交流，提高創(chuàng)新能力。為了實(shí)現(xiàn)復(fù)合型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須進(jìn)行課程體系的改革和完善，具體思路是：加強(qiáng)學(xué)科交叉；加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)；強(qiáng)化突出學(xué)校特色及區(qū)域特色的課程；重視選修課的作用，增大選修課的比例。

三、構(gòu)建學(xué)科交叉課程體系的具體措施

1.加強(qiáng)學(xué)科交叉，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)

注重素質(zhì)教育。將學(xué)生的思想道德素質(zhì)、文化素質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)、身體心理素質(zhì)等培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的課程落實(shí)到學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃中。通過開設(shè)計(jì)算機(jī)類課程培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力；通過開設(shè)綜合科技類課程使學(xué)生具備一定的科學(xué)知識(shí)和探索科學(xué)的方法和能力；通過開設(shè)經(jīng)濟(jì)管理類課程使學(xué)生了解經(jīng)濟(jì)和管理科學(xué)方面的基本理論，適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要；通過開設(shè)涉海涉水課程使學(xué)生了解海洋、崇尚自然、彰顯我校海洋特色；通過開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐意識(shí)。

2.加強(qiáng)學(xué)科滲透，注重專業(yè)之間的聯(lián)系

優(yōu)化學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)，樹立學(xué)科專業(yè)一體化思想。搭建學(xué)科專業(yè)一體化建設(shè)平臺(tái)，打破同一學(xué)科背景下各相關(guān)專業(yè)之間的壁壘。統(tǒng)一了電子信息類相關(guān)專業(yè)的“數(shù)字電子技術(shù)”“微機(jī)原理與應(yīng)用”“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”“C++高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)”“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)”等課程。這些課程當(dāng)中，有的是學(xué)科基礎(chǔ)課，有的是某個(gè)專業(yè)的必修課同時(shí)卻是另一專業(yè)的選修課。這樣可以解決的選修課比較多，學(xué)生的意愿分散，使某個(gè)專業(yè)選修課程的人數(shù)不達(dá)到一定的數(shù)量就不能開課的問題得到解決。同時(shí)有利于允許學(xué)生在完成本專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課及專業(yè)必修課的同時(shí)，跨專業(yè)選修其他專業(yè)的課程。即本專業(yè)的必修課可作為其他專業(yè)的選修課，其他專業(yè)的學(xué)生也可與本專業(yè)的學(xué)生共同上課，并得到相應(yīng)的選修課學(xué)分。以這些相同的學(xué)科基礎(chǔ)課為背景，學(xué)生可以有目的地再選擇一些專業(yè)課程來成功地實(shí)現(xiàn)專業(yè)的轉(zhuǎn)型。

3.強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

大力開展實(shí)踐教學(xué)改革，增加學(xué)科交叉的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)一步增加實(shí)踐教學(xué)比重，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程體系，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地和實(shí)踐教學(xué)共享平臺(tái)建設(shè)，全面構(gòu)建本科生創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系。改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，最大限度減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的最基本的操作，也是檢驗(yàn)學(xué)生理論學(xué)習(xí)效果的一種手段。因此，自動(dòng)化專業(yè)的每門專業(yè)課幾乎都配以實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)科學(xué)態(tài)度，采用啟發(fā)式教學(xué)方式，注重對(duì)學(xué)生分析能力的培養(yǎng)。課程設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用某一門課程知識(shí)的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，有針對(duì)性地對(duì)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程開設(shè)相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)。例如自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)了模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、微機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電器與PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)等。這些課程設(shè)計(jì)題目要求學(xué)生通過自學(xué)、思考、獨(dú)立地完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，并對(duì)現(xiàn)象及結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，有利于提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、分析問題及解決問題的能力。實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在大學(xué)期間所進(jìn)行的綜合性較強(qiáng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。自動(dòng)化專業(yè)設(shè)置了電力電子技術(shù)課程實(shí)習(xí)、船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng)課程實(shí)習(xí)、自動(dòng)化專業(yè)綜合等。在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)學(xué)科交叉內(nèi)容，例如綜合實(shí)習(xí)中加入了嵌入式內(nèi)容，畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中有意識(shí)地加入涉海、涉水內(nèi)容等。另外努力加強(qiáng)校企合作，提高學(xué)生了解實(shí)際，提出問題和綜合解決問題的能力。

4.加強(qiáng)特色建設(shè)

以大連海洋大學(xué)為依托，構(gòu)建以面向國家海洋事業(yè)、面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的專業(yè)體系。在兼顧各專業(yè)本身培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)規(guī)律的同時(shí)，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有資源和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，在船舶、海洋、水產(chǎn)等領(lǐng)域突出特色。設(shè)置涉海、涉水的專業(yè)課程，在主干課程中增加涉海、涉水專業(yè)內(nèi)容等。例如設(shè)置了船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng)、輪機(jī)自動(dòng)化、船用通導(dǎo)設(shè)備等課程；在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 、電器與PLC控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、自動(dòng)化專業(yè)專業(yè)英語等課程中融入自動(dòng)控制技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖、船舶控制等方面的應(yīng)用內(nèi)容，彰顯我校海洋特色與藍(lán)色文化。

5.為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供空間

選修課是基于社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的迫切需要，旨在滿足不同興趣需求，拓寬學(xué)生知識(shí)，對(duì)優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力起著至關(guān)重要的作用，是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的有效方式。適當(dāng)減少必修課，提高選修課程比例，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供更大空間。

四、結(jié)論

隨著社會(huì)信息化的深入，電子信息類專業(yè)人才備受歡迎。但由于電子信息方面較大型的生產(chǎn)企業(yè)不多，更多用人單位需要的是集電子、通信、控制、計(jì)算機(jī)等知識(shí)為一身的多學(xué)科交叉人才。高等院校打破傳統(tǒng)的單一縱向的校、院、系、專業(yè)的體制格局，構(gòu)架縱橫交叉的現(xiàn)代大學(xué)矩陣式體制是科學(xué)自身發(fā)展與外部需求的必然。通過對(duì)電子信息類專業(yè)構(gòu)建學(xué)科交叉課程體系的研究與實(shí)踐，以期推動(dòng)教育理念、課程體系、教學(xué)過程和形式、實(shí)踐環(huán)節(jié)以及配套的教學(xué)運(yùn)行和管理機(jī)制的綜合改革，形成多元化的人才培養(yǎng)特色，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和技術(shù)發(fā)展對(duì)電子信息類專業(yè)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]文少保.多任務(wù)協(xié)作、跨學(xué)科研究與多學(xué)科人才結(jié)構(gòu)匹配——對(duì)美國麻省理工輻射實(shí)驗(yàn)室雷達(dá)研制的歷史考察[J].自然辯證法研究，

2012，28（3）：98-103.

[2]鄭曉瑛.學(xué)科交叉的重要性及其發(fā)展[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，

（3）.

[3]劉念才， 程瑩，劉少雪.美國高等院校學(xué)科專業(yè)的設(shè)置與借鑒[J].世界教育信息，2003，（Z1）.

[4]王續(xù)琨.交叉科學(xué)結(jié)構(gòu)論[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2003.

（責(zé)任編輯：王意琴）