卓越工程師培養(yǎng)背景下的電子信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

摘 要：實(shí)踐教學(xué)作為卓越工程師培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其好壞直接影響著為社會(huì)輸送工程技術(shù)人才的質(zhì)量。如何培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型高素質(zhì)工程技術(shù)人員，河北聯(lián)合大學(xué)經(jīng)過(guò)不斷探索，在“1＋2＋1”的人才培養(yǎng)模式上整合教學(xué)資源，優(yōu)化課程設(shè)置，進(jìn)一步加大實(shí)踐教學(xué)的比重，通過(guò)充分利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)中心資源、學(xué)科競(jìng)賽激勵(lì)、深化校企合作育人等，最終形成了以工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的卓越工程師人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系。

文章編號(hào)：2095-2708（2015）03-096-04

收稿日期：2014-12-05修回日期：2015-01-15

基金項(xiàng)目：河北聯(lián)合大學(xué)2013年教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目：面向“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的電氣控制與PLC課程探討（項(xiàng)目編號(hào)：Y1354-24）

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措 ［1］。2011年，河北聯(lián)合大學(xué)成為教育部第二批實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的試點(diǎn)高校，其中電子信息工程專業(yè)（簡(jiǎn)稱“電信專業(yè)”）為我校卓越工程師教育培養(yǎng)的兩個(gè)試點(diǎn)專業(yè)之一。

為了切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，我校以實(shí)施教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)為契機(jī)，進(jìn)一步深化校企合作，構(gòu)建電信專業(yè)實(shí)踐教學(xué)新體系。

實(shí)踐教學(xué)是“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力有著特殊的作用。“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施，是解決學(xué)生實(shí)踐能力偏弱，創(chuàng)新能力不強(qiáng)的有效途徑 ［2］。實(shí)踐教學(xué)的目的在于通過(guò)工程實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立思考、獨(dú)立操作的能力，正確地掌握專業(yè)技能和技巧。電信專業(yè)具有很強(qiáng)的技術(shù)性、工程性、實(shí)踐性等特點(diǎn)，如果不重視實(shí)踐教學(xué)，將直接影響培養(yǎng)人才的質(zhì)量。因此，電信專業(yè)必須重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將實(shí)踐教學(xué)放在與理論教學(xué)同等重要的地位。

一、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，全方位培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力

電子信息工程是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，要培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，必須在傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行開拓創(chuàng)新。

（一）創(chuàng)新課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的教育理念，結(jié)合工學(xué)教育實(shí)際，引入啟發(fā)式、參與式、討論式等教學(xué)方法，整合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容，大幅增加設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)比例，增加前沿技術(shù)、工程技術(shù)的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，并將相關(guān)較為成熟的科研成果引入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中。專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)中的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例達(dá)到25％～35％，專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例達(dá)到65％以上。進(jìn)一步提高學(xué)生的主動(dòng)性，注重學(xué)思結(jié)合、因材施教。

（二）創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)模式

課程設(shè)計(jì)盡量與工程實(shí)際緊密結(jié)合。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，訓(xùn)練學(xué)生的一些基本工程技能。通過(guò)調(diào)整，每個(gè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都變成由多個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性的課題而組成，并且每個(gè)課題都要分基本要求和拓展要求，供不同層次的學(xué)生選用，每個(gè)學(xué)生可選擇一個(gè)或多個(gè)課題選做。

（三）創(chuàng)新生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式

傳統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)普遍存在課時(shí)集中、學(xué)生數(shù)量大的問(wèn)題，這種“一窩蜂式”見習(xí)方式時(shí)常造成實(shí)習(xí)基地?fù)頂D，影響企業(yè)的正常工作秩序。同時(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)帶來(lái)了不小的困難，大大影響了見習(xí)效果。為了提高實(shí)習(xí)效果，電信專業(yè)的卓越班采用“化整為零、分批進(jìn)行”的實(shí)習(xí)模式，以宿舍為單位分成若干小組，分批輪流進(jìn)行。此外，在實(shí)習(xí)前學(xué)生需要提前做好實(shí)習(xí)準(zhǔn)備，通過(guò)實(shí)習(xí)手冊(cè)詳細(xì)了解企業(yè)生產(chǎn)線的工作原理、應(yīng)用技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備等內(nèi)容，盡可能帶著問(wèn)題去實(shí)習(xí)，解決了生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間相對(duì)較短、與企業(yè)工程師座談時(shí)被動(dòng)依賴等問(wèn)題。建立生產(chǎn)實(shí)習(xí)考核機(jī)制，使學(xué)生進(jìn)一步提高對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)這個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)重視程度。

（四）創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計(jì)模式

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)四年知識(shí)的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)，也是專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。應(yīng)當(dāng)從畢業(yè)設(shè)計(jì)入手，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題來(lái)自于教師的研究項(xiàng)目，企業(yè)的開發(fā)項(xiàng)目和技術(shù)革新，切實(shí)做到與科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)結(jié)合，打破了過(guò)去過(guò)于注重理論、與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合不緊密的傳統(tǒng)模式。此外學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)全程在企業(yè)完成，由企業(yè)導(dǎo)師嚴(yán)格把關(guān)，彌補(bǔ)了畢業(yè)設(shè)計(jì)資料缺乏、畢業(yè)設(shè)計(jì)與學(xué)生就業(yè)之間的不足。

二、整合實(shí)踐教學(xué)資源，優(yōu)化課程設(shè)置

（一）優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)

以工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線來(lái)設(shè)置課程，注重工程系統(tǒng)的思維訓(xùn)練，合作企業(yè)一同參與，充分考慮企業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需求，體現(xiàn)針對(duì)性、實(shí)用性。在構(gòu)建和設(shè)計(jì)卓越工程師培養(yǎng)課程體系時(shí)，根據(jù)模塊化結(jié)構(gòu)重新修訂相應(yīng)課程大綱，適度縮減理論教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)，加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重。例如，根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的人才培養(yǎng)方案及工程技術(shù)人才的培養(yǎng)特點(diǎn)，“電氣控制與PLC”、“數(shù)字信號(hào)處理”、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“電子工程設(shè)計(jì)”、“信息監(jiān)測(cè)與采集”等重點(diǎn)課程作了以下幾方面修訂：教學(xué)減少“理論性”，突出“做中學(xué)”的教學(xué)理念，以實(shí)現(xiàn)工程能力的培養(yǎng)；增設(shè)觀摩教學(xué)環(huán)節(jié)，講述基本原理后，通過(guò)教師上課所帶的教儀作出現(xiàn)場(chǎng)演示；培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用前面章節(jié)所學(xué)的基本原理和方法去設(shè)計(jì)實(shí)際的系統(tǒng)的能力和過(guò)程。教學(xué)課程采用大作業(yè)形式，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、討論等方式鍛煉工程能力。

（二）搭建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

在增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上，為充分培養(yǎng)、拓展學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐技能和綜合素質(zhì)，學(xué)校搭建了豐富的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。具體的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)由基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、工程基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、綜合能力運(yùn)用實(shí)踐平臺(tái)和個(gè)體素質(zhì)拓展與社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)成。采用校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，培養(yǎng)過(guò)程中引入電子行業(yè)和企業(yè)的深度參與。在校內(nèi)，加強(qiáng)校內(nèi)公共課基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，加大校內(nèi)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)場(chǎng)所的開放力度。充分考慮不同課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程能力培養(yǎng)的需要，積極推動(dòng)與合作企業(yè)共建專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生應(yīng)用型技術(shù)能力的培養(yǎng)創(chuàng)造更接近于生產(chǎn)的工程環(huán)境。目前，信息工程學(xué)院已建成唐山市“信息化技術(shù)與控制工程”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，唐山智慧城市工程技術(shù)中心以及校級(jí)工程實(shí)踐教育創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室2個(gè)。這些實(shí)踐教學(xué)基地教學(xué)設(shè)備完善、開放性好，已成為學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)、部分課程設(shè)計(jì)等專業(yè)實(shí)習(xí)的主要場(chǎng)所，并能夠充分滿足專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)的要求。在校外，學(xué)院聯(lián)合合作企業(yè)建立建立了工程實(shí)踐教育中心，已經(jīng)選擇6家電子信息類企業(yè)作為重點(diǎn)實(shí)習(xí)基地，每年選派“卓越班”本科生到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和假期社會(huì)實(shí)踐等內(nèi)容。

（三）構(gòu)建新型“1＋2＋1”培養(yǎng)模式，加大實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)比例

構(gòu)建新型“1＋2＋1”培養(yǎng)模式，即1年基礎(chǔ)理論課程學(xué)習(xí)＋2年卓越工程師專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)＋1年在企業(yè)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。也就是說(shuō)，電系專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)實(shí)行“1＋2＋1”的培養(yǎng)模式為第1-2學(xué)期進(jìn)行在校的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，第3-6學(xué)期在校進(jìn)行有針對(duì)性的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐、第7-8學(xué)期在企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)、工程實(shí)踐、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。增加了實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)比例，重視培養(yǎng)工科學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，以滿足卓越工程師的培養(yǎng)要求。

三、充分利用實(shí)驗(yàn)中心，強(qiáng)化校內(nèi)工程技能培訓(xùn)

（一）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室條件，保證實(shí)踐教學(xué)順利開展

河北聯(lián)合大學(xué)信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)用房面積達(dá)1100M 2，學(xué)校先后籌措800萬(wàn)元改善實(shí)驗(yàn)室整體環(huán)境并為實(shí)驗(yàn)室添置和更新設(shè)備，使教學(xué)環(huán)境和條件得到很大的提升。實(shí)驗(yàn)中心下設(shè)六個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室：電子信息工程實(shí)驗(yàn)室、通信工程實(shí)驗(yàn)室、電子信息科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、海洋技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和專用機(jī)房。具有現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、程控電話交換機(jī)等大型設(shè)備和其他設(shè)備，有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和完全模擬實(shí)際建設(shè)的現(xiàn)代通訊實(shí)驗(yàn)室，具備開設(shè)“PLC原理及應(yīng)用”、“MCS-51單片機(jī)”、“PIC單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“EDA技術(shù)”、“數(shù)字圖像處理技術(shù)”、“DSP技術(shù)”、“微波及衛(wèi)星通信”、“移動(dòng)通信”等近50門課程的400多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)中心的各實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生實(shí)行全天候開放，并且配備相應(yīng)指導(dǎo)教師，以滿足學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行練習(xí)的需要。

（二）充分利用實(shí)驗(yàn)資源，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力

為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力，使學(xué)生畢業(yè)后迅速進(jìn)入工作角色，通過(guò)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)施，訓(xùn)練學(xué)生的協(xié)作能力。以信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心為平臺(tái)，安排學(xué)生在4年本科學(xué)習(xí)中的第4、6兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行基本工程技能培訓(xùn)。通過(guò)一個(gè)個(gè)項(xiàng)目，使學(xué)生自行組織團(tuán)隊(duì)，一起討論設(shè)計(jì)方案、控制方法、加工工藝、調(diào)試裝配工藝等工作，著重培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員，首先要學(xué)會(huì)清晰表達(dá)自己的觀點(diǎn)意見和建議，同時(shí)也要學(xué)會(huì)傾聽別人的想法和觀點(diǎn)，領(lǐng)會(huì)別人的意圖，然后再相互討論，權(quán)衡利弊，相互分工合作。學(xué)校每年以中國(guó)大學(xué)生iCAN物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、博創(chuàng)杯全國(guó)大學(xué)生嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生電子信息類實(shí)踐創(chuàng)新作品大賽等各級(jí)學(xué)科競(jìng)賽為載體強(qiáng)化實(shí)踐創(chuàng)新能力訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并將工程實(shí)踐考核成績(jī)合格作為學(xué)生畢業(yè)的必備條件之一，從而保證為社會(huì)輸送應(yīng)用型高素質(zhì)工程技術(shù)人員。

四、推進(jìn)校企共同培養(yǎng)

學(xué)院整合學(xué)科、科研、教學(xué)與產(chǎn)業(yè)資源，加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，確定唐山開誠(chéng)電控設(shè)備集團(tuán)有限公司、唐山現(xiàn)代工控技術(shù)有限公司、唐山匯中儀表股份有限公司和唐山百川智能機(jī)器有限公司四家企業(yè)作為電信專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的聯(lián)合培養(yǎng)單位，建立培養(yǎng)基地。根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，緊密結(jié)合企業(yè)技術(shù)需求，制定相應(yīng)的課程置換方案。在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由合作企業(yè)安排學(xué)生完整參與某一個(gè)項(xiàng)目或子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、應(yīng)用研究的全過(guò)程，并從各個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

學(xué)院選派優(yōu)秀指導(dǎo)教師，企業(yè)選派工程技術(shù)人員或管理骨干，共同組成指導(dǎo)小組，對(duì)學(xué)生的專業(yè)教學(xué)、技能訓(xùn)練、實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)，并納入學(xué)生的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃。學(xué)生在企業(yè)和相關(guān)用人單位根據(jù)教學(xué)計(jì)劃取得的課程學(xué)分和實(shí)踐學(xué)分可以替代學(xué)院相關(guān)的專業(yè)課學(xué)分 ［3］。

五、總結(jié)

電子信息產(chǎn)業(yè)是國(guó)家和各級(jí)地方政府重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對(duì)于促進(jìn)社會(huì)就業(yè)、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式具有十分重要的作用?！白吭接?jì)劃”的啟動(dòng)為電子信息類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了良好的機(jī)遇，為加速培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ) ［4］。

河北聯(lián)合大學(xué)電子信息工程專業(yè)以“卓越計(jì)劃”為突破口，實(shí)施工程教育改革和創(chuàng)新，全面提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量?；诎咐挠懻撌綄W(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的參與式學(xué)習(xí)等多種研究性學(xué)習(xí)方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，要求本科生“真刀真槍”做畢業(yè)設(shè)計(jì)，從而有效地提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力。2009級(jí)、2010級(jí)電信專業(yè)共25名“卓越班”畢業(yè)生就業(yè)率達(dá)100％，未來(lái)還會(huì)不斷向社會(huì)輸送創(chuàng)新和實(shí)踐能力都過(guò)硬的卓越工程師。