深化實踐教學(xué)改革，培養(yǎng)卓越工程師①

張明蘭+楊帆

摘 要：電子實習(xí)是高校電子信息類專業(yè)的重要實踐教學(xué)課程，是提高學(xué)生的實踐動手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵。為了適應(yīng)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的要求，在電子實習(xí)課程中引入CDIO教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識;在實習(xí)過程中加強(qiáng)校企合作，讓學(xué)生盡早熟悉企業(yè)運作模式，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。

關(guān)鍵詞：卓越工程師培養(yǎng)計劃 ?電子實習(xí) ?實踐 ?創(chuàng)新

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0101-01

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是國家中長期教育改革的核心，也是促進(jìn)我國高等教育轉(zhuǎn)型的重點。實施該計劃的主要目的就是轉(zhuǎn)變高等教育培養(yǎng)目標(biāo)，把培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、具有創(chuàng)新能力的高質(zhì)量工程技術(shù)人才作為高等教育的主要任務(wù)之一，為實施人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、建設(shè)工業(yè)化國家提供人才儲備。河北工業(yè)大學(xué)作為一所具有悠久歷史的工科院校，長期以來堅持“工學(xué)并舉”的辦學(xué)宗旨，為國家培養(yǎng)了大批工程應(yīng)用專業(yè)人才。自“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”啟動以來，學(xué)校積極探索，努力實踐，始終把“提高學(xué)生工程實踐能力、培養(yǎng)符合社會需求的卓越工程師”作為重大教學(xué)改革內(nèi)容。電子實習(xí)作為電子類學(xué)生的一門重要實踐課程，是高等工科院校培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課，應(yīng)該在教學(xué)模式、實習(xí)方式等方面進(jìn)行探索改革，積極配合學(xué)?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”的順利實施。

1 引入CDIO教學(xué)模式，構(gòu)建合理的教學(xué)體系，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力

本校電子信息類學(xué)生開設(shè)電子實習(xí)課程已有10多年的歷史，雖然取得了較好的教學(xué)效果，但也存在不少問題，如在實習(xí)過程中，教師通常是根據(jù)預(yù)先安排的電子實習(xí)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行講解、示范、輔導(dǎo)，學(xué)生基本上被動聽課，然后完成規(guī)定的實習(xí)任務(wù)，在整個實習(xí)過程，學(xué)生缺乏主動性和積極性;其次，電子實習(xí)的內(nèi)容主要包括電子元器件的識別、電烙鐵的使用、焊接練習(xí)、萬用表和示波器等測試儀器的使用以及實際應(yīng)用電路的調(diào)試、焊接。對于部分水平較高的同學(xué)來說，實習(xí)內(nèi)容略顯簡單，學(xué)習(xí)興趣不太高，因此，引入全新的教學(xué)模式、充分調(diào)動學(xué)生的積極性是提高教學(xué)效果的當(dāng)務(wù)之急。CDIO（Conceive-Design-Implement- Operate）模式，即“構(gòu)思—設(shè)計—實施—運作”模式，是2000年由美國麻省理工學(xué)院Ed.Crawley教授團(tuán)隊和瑞典皇家工學(xué)院等3所大學(xué)發(fā)起，經(jīng)過4年的聯(lián)合研究創(chuàng)立的一種新型工程教育模式，該模式不但強(qiáng)調(diào)學(xué)生基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和基本技能的訓(xùn)練，更注重團(tuán)隊協(xié)作和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。它通過項目的構(gòu)思設(shè)計和實施運作，將整個課程體系有機(jī)地結(jié)合起來，從而達(dá)到知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)技能和工程實踐能力的全面提升[1-3]。采用CDIO模式可以將教學(xué)的主體從教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生，充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，具體到電子實習(xí)的教學(xué)，可以把整個實習(xí)過程劃分為三個階段：第一階段是基礎(chǔ)知識的獲取與積累，包括基本元器件知識、基本操作技能和實習(xí)注意事項等。在這個階段教師的作用有兩個：其一在于介紹基本知識，告知實習(xí)過程中的安全問題和注意事項，其二在于引導(dǎo)學(xué)生高效利用網(wǎng)絡(luò)及圖書館等資源，培養(yǎng)主動獲取相關(guān)知識意識，在實際的教學(xué)過程中，教師可以把實習(xí)必須的知識點總結(jié)成若干個問題，要求學(xué)生自己搜集資料，解決問題。第二階段，主要是知識的消化和吸收，要求學(xué)生掌握基本測試儀器使用方法、焊接、簡單電路原理分析、調(diào)試以及故障診斷等技能，這個階段可以讓學(xué)生自由組合，2～3人組成一個實習(xí)小組，通過拆解舊電路板，逐步掌握元器件測試方法、焊接及電路調(diào)試方法。教師在這個階段只起引導(dǎo)的作用，當(dāng)學(xué)生遇到問題和困難，不是直接告知結(jié)論，而是啟發(fā)學(xué)生如何去思考和分析。比如，很多學(xué)生在焊接好555定時器電路后，接通電源會出現(xiàn)LED燈不亮的現(xiàn)象，有些學(xué)生就會很緊張，不知所措，此時教師不能簡單地告訴學(xué)生問題所在，而是要進(jìn)行必要的提示和引導(dǎo)：電路焊接是否完整？元器件管腳插接是否正確？元器件是否已經(jīng)損壞？等等。第三階段，主要是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過項目驅(qū)動，以小組為單位，團(tuán)結(jié)協(xié)作，完成具體項目的原理設(shè)計、電路焊接和性能調(diào)試，達(dá)到或超過設(shè)計要求。通常情況下，項目分為兩類，一類是教師指定的，學(xué)生根據(jù)要求完成項目，另一類是學(xué)生自擬并完成，整個過程注重學(xué)生在團(tuán)隊中的表現(xiàn)，積極發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，學(xué)生根據(jù)具體的任務(wù)要求，自擬方案，完成項目各階段工作，教師只是輔助作用，提供必要支持和幫助。

2 改進(jìn)實習(xí)模式，加強(qiáng)校企合作

當(dāng)前高校的電子實習(xí)，基本上都是教師指定題目，學(xué)生根據(jù)要求完成任務(wù)，與企業(yè)的實際應(yīng)用聯(lián)系很少，也不符合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求。如果能把實習(xí)與企業(yè)聯(lián)系起來，學(xué)生的題目，甚至是原材料可以由企業(yè)提供，合格品組裝件由企業(yè)回收，按企業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)來要求實習(xí)過程，一方面可以極大地激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感和熱情，另一方面也可以降低成本。此外，也可以減輕教師負(fù)擔(dān)，在以往的電子實習(xí)中，教師要根據(jù)學(xué)生的情況，設(shè)計難度不同的實習(xí)課題，為兼顧中等生和基礎(chǔ)相對較差的學(xué)生，實習(xí)設(shè)計在內(nèi)容上、難度上，實習(xí)方式上都不能滿足優(yōu)等生的需要，雖然允許學(xué)生采用自擬題目，但畢竟學(xué)生的知識水平有限，不能得到充分的鍛煉，與企業(yè)合作后，企業(yè)通常有大量正在進(jìn)行中的項目，學(xué)生的選題范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，這個問題也能得到很好的解決。在校企合作的基礎(chǔ)上，電子實習(xí)的預(yù)期目標(biāo)也可以得到提升，在強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)基本技能的基礎(chǔ)上，可以增加“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求，在實習(xí)過程中，完全模擬企業(yè)操作模式：實習(xí)電路的設(shè)計、焊接、調(diào)試不再由某個學(xué)生單獨完成，而是在實習(xí)小組內(nèi)部進(jìn)行任務(wù)交叉分配，即電路設(shè)計完成之后，不是自己焊接、調(diào)試，而是將設(shè)計圖紙移交給不同的學(xué)生開展工作。這樣在設(shè)計電路時，學(xué)生能高度注意設(shè)計文件的規(guī)范性和可生產(chǎn)性，同時調(diào)試過程也促使學(xué)生提高了研究他人電路設(shè)計思路并迅速適應(yīng)的能力，可以有效地促進(jìn)設(shè)計者和焊接調(diào)試者之間的技術(shù)交流與溝通，為將來從事電子技術(shù)工作打下基礎(chǔ)，更好地符合企業(yè)要求。總之，加強(qiáng)校企合作，有利于學(xué)生盡早熟悉企業(yè)工作模式，提升競爭力。

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的提出就是要求高校轉(zhuǎn)變辦學(xué)理念，根據(jù)我國的實際國情，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才，為建設(shè)新型工業(yè)化國家出力。作為國家培養(yǎng)高層次工程人才的搖籃，工科院校責(zé)無旁貸，在深化教育改革的過程中，逐步克服傳統(tǒng)教育模式的弊端，針對大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力不足的現(xiàn)狀，建立和完善培養(yǎng)工程實踐創(chuàng)新能力的教育體系，培養(yǎng)出適合新時代發(fā)展需要的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1] Crawley E F， Malmqvist J， Ostlund S， etc.Rethinking Engineering Education： The CDIO Approach[M].Berlin：Springer，2007.

[2] 陶勇芳，商存慧.CDIO大綱對高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J].中國高教研究，2006（11）：81-83.

[3] 康全禮，陸小華，熊光晶.CDIO大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].高等教育研究學(xué)報，2008，31（4）：15-18.endprint