電子信息工程專業(yè)卓越計(jì)劃教學(xué)改革研究與實(shí)踐

劉旭東等

摘 要：本文介紹了我院電子信息工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃實(shí)施過程中教學(xué)計(jì)劃及課程改革的措施，提出了“按照工程師行為邏輯學(xué)習(xí)”的人才培養(yǎng)理念以及“重基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、突出專業(yè)方向和培養(yǎng)綜合素質(zhì)”的專業(yè)建設(shè)思路。針對(duì)卓越計(jì)劃實(shí)踐中教師工程能力的提高、選拔淘汰機(jī)制、導(dǎo)師制、校企合作以及國際化專業(yè)認(rèn)證等問題進(jìn)行了探討，并提出了意見和建議。

關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃；電子信息工程；教學(xué)計(jì)劃；課程改革

北京工業(yè)大學(xué)是教育部第一批批準(zhǔn)的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）的61所高校之一。實(shí)驗(yàn)學(xué)院電子信息工程專業(yè)卓越班從2011年開始正式招生。隨著卓越計(jì)劃的深入實(shí)施，專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了數(shù)次討論修訂工作。本文就修訂本專業(yè)卓越計(jì)劃培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃過程中遇到的問題，以及與行業(yè)內(nèi)企業(yè)就卓越人才培養(yǎng)多次座談和討論匯總的意見，結(jié)合個(gè)人多年教學(xué)實(shí)踐中積累的一些思考和感受，談?wù)勎以弘娮有畔⒐こ虒I(yè)卓越計(jì)劃教學(xué)計(jì)劃及課程改革中所遇到的一些問題、解決措施及建議。

一、教學(xué)計(jì)劃修訂中存在的問題

教學(xué)計(jì)劃的制定是高校人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)和重點(diǎn)。傳統(tǒng)的制定和修訂教學(xué)計(jì)劃方式是由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及人為理解的社會(huì)需求制定，通常會(huì)重點(diǎn)考慮教學(xué)計(jì)劃的系統(tǒng)性，以及課程覆蓋的完整性[1]。系統(tǒng)性要求，主要是指課程之間的前后銜接關(guān)系，即根據(jù)知識(shí)體系的規(guī)律安排課程先后順序，例如“電路分析基礎(chǔ)”教學(xué)中要用到微積分內(nèi)容，因此必須先開設(shè)“高等數(shù)學(xué)”，而“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”等課程要放在“電路分析基礎(chǔ)”課程后設(shè)置，這是正常教學(xué)規(guī)律的體現(xiàn)。但是如果過于重視這種系統(tǒng)性的教學(xué)規(guī)律，使學(xué)生按部就班地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)技能，則易形成固化的學(xué)習(xí)方式，不利于學(xué)生根據(jù)需求主動(dòng)靈活地獲取知識(shí)，不適合實(shí)際工作中工程師行為邏輯的培養(yǎng)，即在不具備系統(tǒng)知識(shí)儲(chǔ)備的情況下，學(xué)習(xí)新技能、應(yīng)對(duì)新任務(wù)的能力。

我們認(rèn)為卓越班在教學(xué)計(jì)劃設(shè)置上應(yīng)與普通教學(xué)計(jì)劃有所區(qū)別，可以適度打破原有課程體系的系統(tǒng)性要求。在適當(dāng)?shù)膶W(xué)期設(shè)置幾門“超前”型課程，這些課程中所需的知識(shí)或技術(shù)尚未講授，而是讓學(xué)生通過自學(xué)方式去獲取。這樣一方面可以激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，另一方面，在后期講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)和技能的理解。在設(shè)置這些“超前”型課程時(shí)，要特別注意把握課程的難易程度，切合學(xué)生實(shí)際水平。此外，這類課程應(yīng)該定位為技術(shù)類而不是理論類課程。

制訂教學(xué)計(jì)劃中的另一個(gè)常見問題是求大求全，即希望課程能覆蓋所有本專業(yè)的基本知識(shí)和技能。就電子信息工程專業(yè)而言，僅數(shù)字系統(tǒng)開發(fā)中的專業(yè)技能就包括單片機(jī)、FPGA、ARM以及DSP等眾多方向，分別有各自應(yīng)用領(lǐng)域，并且各自發(fā)展相對(duì)平衡。想讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握所有這些專業(yè)技能，受教學(xué)計(jì)劃總學(xué)時(shí)和學(xué)生在校學(xué)習(xí)時(shí)間的限制，是不現(xiàn)實(shí)的，而且也完全沒有必要。比較可行的做法時(shí)，在高年級(jí)階段，開設(shè)不同方向的選修課，學(xué)生可以根據(jù)自己興趣和發(fā)展需求，重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握1～2種開發(fā)技能和常用的工具軟件，將理論和實(shí)踐基礎(chǔ)打扎實(shí)，將來在實(shí)際工作中根據(jù)項(xiàng)目需求，再去學(xué)習(xí)其他技能和工具，也會(huì)比較容易，取得事半功倍的效果。

二、教學(xué)計(jì)劃及課程改革實(shí)踐

制定電子信息工程卓越班教學(xué)計(jì)劃，在遵守教育部《關(guān)于普通高等學(xué)校修訂本科專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的原則意見》中提出制定（修訂）教學(xué)計(jì)劃的基本原則上，要深刻理解和把握電子信息工程專業(yè)內(nèi)涵，以及學(xué)院的專業(yè)定位，才有可能符合卓越計(jì)劃要求，具有鮮明的專業(yè)特色。

在數(shù)次論證修訂卓越班教學(xué)計(jì)劃及課程改革實(shí)踐中，專業(yè)形成了兩個(gè)觀點(diǎn)：第一，卓越計(jì)劃是一個(gè)新生事物，旨在培養(yǎng)造就一大批卓越工程師后備人才，實(shí)際上則是為了解決高校人才培養(yǎng)與社會(huì)需求之間脫節(jié)的矛盾，其原因是高校原有的人才培養(yǎng)模式不能滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)于人才的需求標(biāo)準(zhǔn)。因此有必要打破高校人才培養(yǎng)的固有模式，進(jìn)行模式創(chuàng)新。體現(xiàn)在教學(xué)計(jì)劃及課程設(shè)置方面，則應(yīng)允許對(duì)某些課程的教學(xué)內(nèi)容、組織形式以及考核方式等進(jìn)行改革，目的是尋求一種使學(xué)生更易于接受的方式組織教學(xué)，從而可以提高教學(xué)質(zhì)量。第二，卓越計(jì)劃的目標(biāo)是培養(yǎng)一大批卓越工程人才，而卓越工程人才應(yīng)具備主動(dòng)組織學(xué)習(xí)和管理自我的素質(zhì)。因此在課程安排上，不建議安排過滿，部分選修課程可以設(shè)置為自學(xué)型課程，一些技術(shù)類課程可以僅設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)。例如Matlab和VHDL等語言類課程，可以取消傳統(tǒng)課堂講授詞法語法環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過自學(xué)和實(shí)驗(yàn)來完成課程教學(xué)目標(biāo)，針對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容和學(xué)生反饋的具體問題，可以集中組織培訓(xùn)和答疑。

基于此，在卓越班教學(xué)計(jì)劃和課程改革中，專業(yè)提出了“按照工程師行為邏輯學(xué)習(xí)”的人才培養(yǎng)理念，以及“重基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、突出專業(yè)方向和培養(yǎng)綜合素質(zhì)”的專業(yè)建設(shè)思路?！鞍凑展こ處熜袨檫壿媽W(xué)習(xí)”指的是在沒有系統(tǒng)掌握項(xiàng)目所需知識(shí)的前提下，直接由項(xiàng)目引導(dǎo)，根據(jù)項(xiàng)目需求主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)新技能，從而完成項(xiàng)目。這種打破原有課程系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)方式效率更高，更符合實(shí)際工作需求。

在教學(xué)計(jì)劃學(xué)分和學(xué)時(shí)分配中，重視電子信息大類學(xué)科基礎(chǔ)課程，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)課程，通過開設(shè)校企合作課程強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力，通過高年級(jí)專業(yè)方向的劃分使學(xué)生學(xué)習(xí)更有針對(duì)性，通過精心設(shè)置通識(shí)類課程以提高學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。通過對(duì)課程體系的整體優(yōu)化，壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生多渠道多途徑獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。

1. 重基礎(chǔ)?；A(chǔ)類課程包括公共基礎(chǔ)必修課和專業(yè)基礎(chǔ)必修課兩部分，目的是使學(xué)生打下扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和技能，以及未來繼續(xù)深造和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。針對(duì)卓越班學(xué)生，采用小班授課的方式，授課教師由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的基礎(chǔ)課教師和專業(yè)教師組成，普遍具有高級(jí)職稱或者博士學(xué)位。在高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)及大學(xué)物理等課程中，基礎(chǔ)課教師會(huì)與專業(yè)課教師共同制定教學(xué)大綱，組織教學(xué)案例，以使授課內(nèi)容更有專業(yè)針對(duì)性。

2. 強(qiáng)實(shí)踐。根據(jù)教育部卓越計(jì)劃實(shí)施的內(nèi)在要求，以及培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才的學(xué)院辦學(xué)定位，在本專業(yè)卓越計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)中明確要求學(xué)生具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，因此在教學(xué)計(jì)劃中要強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)課程。在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)中，適當(dāng)降低驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)，以此來增強(qiáng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。部分實(shí)踐類課程開設(shè)為校企合作課程，通過與企業(yè)合作，引入企業(yè)真實(shí)工程案例來強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力。鼓勵(lì)學(xué)生參與全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、中國機(jī)器人大賽等學(xué)科競(jìng)賽，通過學(xué)科競(jìng)賽和“超前”型課程手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段分析并解決問題的基本能力以及工程師行為邏輯。同時(shí)，專業(yè)進(jìn)行實(shí)踐類課程的教學(xué)案例庫建設(shè)，以企業(yè)和教師科研中的真實(shí)案例來豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

3. 突出專業(yè)方向。在高年級(jí)選修環(huán)節(jié)，設(shè)置電子工程、信號(hào)處理、通信系統(tǒng)和汽車電子4個(gè)專業(yè)方向，各專業(yè)方向設(shè)置各自的主干課程（見下表）。學(xué)生可以根據(jù)專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)以及個(gè)人興趣、未來發(fā)展規(guī)劃安排選課，可以減輕盲目選課導(dǎo)致課業(yè)過重的負(fù)擔(dān)，使學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展更加明確。

4. 培養(yǎng)綜合素質(zhì)。卓越工程人才除具有堅(jiān)實(shí)的專業(yè)技能外，還應(yīng)具有良好的職業(yè)素養(yǎng)、心理素質(zhì)及人文精神，因此卓越班教學(xué)計(jì)劃中要精心設(shè)計(jì)通識(shí)類課程，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，重視學(xué)生全面健康發(fā)展。在制定卓越班教學(xué)計(jì)劃時(shí)，根據(jù)學(xué)生不同需求，在第四學(xué)年應(yīng)開設(shè)以下三種類型選修課程。（1）就業(yè)指導(dǎo)、社會(huì)禮儀等內(nèi)容課程，指導(dǎo)學(xué)生就業(yè)。（2）結(jié)合專業(yè)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，解讀國家對(duì)于大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的政策支持，鼓勵(lì)學(xué)生在適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)進(jìn)行創(chuàng)業(yè)。（3）針對(duì)考研及出國的學(xué)生，可以開設(shè)考研課程強(qiáng)化復(fù)習(xí)及出國指導(dǎo)的課程或講座，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

三、經(jīng)驗(yàn)與思考

1. 實(shí)現(xiàn)卓越計(jì)劃的迫切需求，是提高教師工程實(shí)踐能力，構(gòu)建雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)，這是卓越計(jì)劃是否能取得成功的關(guān)鍵所在[2]。就我院而言，新教師一般均由國內(nèi)外高校博士畢業(yè)生中引進(jìn)，這種模式導(dǎo)致年輕教師雖然具有高學(xué)歷，能夠很快融入理論課程教學(xué)中，但是缺少相應(yīng)工程實(shí)踐背景，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)則顯露出經(jīng)驗(yàn)不足。要解決這個(gè)問題，一方面可以調(diào)整新教師引進(jìn)策略，即從企業(yè)中招聘一批具有雙高（高學(xué)位、高職稱）的高層次工程人員補(bǔ)充教師團(tuán)隊(duì)，這是最有成效、立竿見影的方法；另一方面，針對(duì)現(xiàn)有中青年教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行工程系列訓(xùn)練，如到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)以及聯(lián)合企業(yè)進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目的研發(fā)等，也是切實(shí)可行的有效解決方案。針對(duì)后者，實(shí)際運(yùn)行中可能存在的問題是，青年教師不愿意去企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)或者從事實(shí)際工程開發(fā)項(xiàng)目訓(xùn)練，往往更愿意從事科研工作，如申請(qǐng)各種自然科學(xué)基金、發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文等，這樣才會(huì)在職稱評(píng)審中獲得更多機(jī)會(huì)。我校關(guān)于教授、副教授系列評(píng)審中就有關(guān)于科研的硬性指標(biāo)，而對(duì)工程實(shí)踐能力并未有所要求。這就需要通過轉(zhuǎn)變?cè)盒９芾硭悸?，通過職稱評(píng)審以及其他考核指標(biāo)等措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)青年教師工程實(shí)踐能力培養(yǎng)、構(gòu)建雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)揮正確引導(dǎo)作用。

2. 完善選拔淘汰機(jī)制。目前我院電子信息工程專業(yè)采取入校后宣講、自愿報(bào)名后再選拔的方式組成電信卓越班，存在較多問題。主要是由于對(duì)學(xué)生不了解，單靠學(xué)生高考成績(jī)，自己陳述，再加上教師在短短幾分鐘內(nèi)的判斷，就給學(xué)生定性是否能進(jìn)入卓越班，結(jié)果顯然不夠客觀，因此導(dǎo)致極端的情況是某些課程卓越班的成績(jī)尚不如普通班。因此應(yīng)建立完善相應(yīng)的淘汰機(jī)制。進(jìn)入卓越班級(jí)后，對(duì)于那些成績(jī)較差，學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，或者不適應(yīng)卓越班教學(xué)計(jì)劃的學(xué)生，應(yīng)在每學(xué)年予以淘汰，同時(shí)普通班學(xué)生，如果成績(jī)優(yōu)異、能力突出，應(yīng)給予進(jìn)入卓越班學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)卓越班和普通班之間良好的流動(dòng)機(jī)制，這樣會(huì)使整個(gè)專業(yè)保持積極向上的學(xué)習(xí)氛圍、塑造優(yōu)良學(xué)風(fēng)。

3. 建立導(dǎo)師制及學(xué)業(yè)導(dǎo)航。卓越班學(xué)生從入校伊始，指派專業(yè)教師作為指導(dǎo)教師，采用類似研究生培養(yǎng)中 “導(dǎo)師制”的方式，由各自導(dǎo)師對(duì)所帶學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的學(xué)業(yè)指導(dǎo)，有利于學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)生活，進(jìn)行專業(yè)認(rèn)知，快速融入專業(yè)學(xué)習(xí)，并根據(jù)自身特點(diǎn)及興趣制定適合個(gè)人發(fā)展的大學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)劃。高年級(jí)階段，學(xué)生可以參與導(dǎo)師科研項(xiàng)目的研究，促進(jìn)對(duì)專業(yè)前沿發(fā)展方向的認(rèn)識(shí)并提高實(shí)際科研能力。目前我院電信卓越班導(dǎo)師和學(xué)生比例可達(dá)到1∶3，因此教師指導(dǎo)學(xué)生較為充分。

4. 加強(qiáng)校企合作。企業(yè)深度參與教學(xué)是卓越計(jì)劃的內(nèi)在要求，卓越計(jì)劃將行業(yè)內(nèi)企業(yè)的參與作為成功培養(yǎng)卓越工程師的關(guān)鍵，事實(shí)上，只有企業(yè)的全過程參與，才能培養(yǎng)出滿足培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求的卓越工程師[3]。

5. 開展國際化專業(yè)認(rèn)證。按照通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才，是卓越計(jì)劃的三大特點(diǎn)之一。從我國2000年加入WTO后，各行各業(yè)都參與到全球的國際競(jìng)爭(zhēng)和合作中，這種交流合作也包括人才層面，如果培養(yǎng)的大學(xué)生都能獲得本行業(yè)專業(yè)認(rèn)證，那么無疑會(huì)提高自身的競(jìng)爭(zhēng)能力。在第三學(xué)年和第四學(xué)年，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生在自愿的前提下參加必要的專業(yè)認(rèn)證，如電子電氣工程師認(rèn)證、自動(dòng)化工程師認(rèn)證以及各種計(jì)算機(jī)行業(yè)認(rèn)證等，為學(xué)生將來就業(yè)和發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

卓越計(jì)劃是新生事物，需要在摸索中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，取得進(jìn)步，因此卓越計(jì)劃教改允許失敗。但是由于教育“產(chǎn)品”的特殊性，因此失敗時(shí)必須要有補(bǔ)救措施。這就要求我們一方面要大刀闊斧去改革傳統(tǒng)教育模式的弊端，另一方面又要慎重對(duì)待教改。卓越計(jì)劃教改并非一件孤立的工作，要充分調(diào)動(dòng)現(xiàn)有教師團(tuán)隊(duì)的積極性，老中青年教師共同參與討論修訂論證，允許多種意見觀點(diǎn)互相交融，也可以有效

降低教改風(fēng)險(xiǎn)，共同推動(dòng)卓越計(jì)劃進(jìn)一步實(shí)施。

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘鋒. 關(guān)聯(lián)規(guī)則在教學(xué)計(jì)劃制定中的應(yīng)用[J]. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008， 10（6）：118-120.

[2] 林健. 勝任卓越工程師培養(yǎng)的工科教師隊(duì)伍建設(shè)[J]. 高等工程教育研究，2012（1）：1-14.

[3] 林健. 校企全程合作培養(yǎng)卓越工程師[J]. 高等工程教育研究，2012（3）：3-23.

[責(zé)任編輯：文和平]