師范院校卓越電子工程師培養(yǎng)的實踐探討

李新國，鄭明才

（湖南第一師范學(xué)院，湖南 長沙 410205）

教育部2010年啟動了“卓越工程師計劃”（簡稱卓越計劃）。卓越計劃明確指出“目前中國工程教育要借鑒世界先進國家高等工程教育的成功經(jīng)驗，創(chuàng)建具有中國特色的教育模式，著力提高大學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力，培養(yǎng)大批各種類型的工程師”[1]。湖南第一師范學(xué)院（簡稱一師）提出了“一體兩翼”的發(fā)展戰(zhàn)略，即以培養(yǎng)小學(xué)教師為主體、以發(fā)展商學(xué)教育與工學(xué)教育為兩翼。一師現(xiàn)有計算機科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程三個電子信息類工科專業(yè)，研究師范院校如何在工科教育中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的工程實踐能力、實現(xiàn)“零距離”就業(yè)、達到卓越工程師的培養(yǎng)要求十分必要。本文針對一師電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的改革實踐活動，探索面向“卓越計劃”提升學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力的工程教育人才培養(yǎng)新方法，力求走出一條適合師范院校特點的工程教育之路。

一、師范院校的工科專業(yè)辦學(xué)特點

工科專業(yè)沒有行業(yè)背景；二是師資力量不強。工科院校的教師大部分是本行業(yè)高校畢業(yè)，且長期在本行業(yè)內(nèi)進行教學(xué)與科研工作，獲得了大量的實踐教學(xué)經(jīng)驗，深知本行業(yè)的前沿知識和存在的問題，而師范院校的工科專業(yè)教師許多是師范院校畢業(yè)，沒有行業(yè)依托，對行業(yè)沒有深入研究，也就缺少實踐經(jīng)驗；三是實踐教學(xué)條件相對較差。工科院校由于長期開辦工科專業(yè)，經(jīng)過長期的積累，實驗教學(xué)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等條件日益完善，并形成了一套比較完善的實踐教學(xué)體系，而師范院校開辦的工科專業(yè)年限短，實驗設(shè)備臺套數(shù)少，實踐教學(xué)條件相對較差；四是男女生比例嚴重失調(diào)。根據(jù)人的生理特性，工科專業(yè)適應(yīng)于男生學(xué)習(xí)與就業(yè)，現(xiàn)在報考師范院校工科專業(yè)的女生多而男生少（一師電子專業(yè)男女生比例達1：7），工科女生的就業(yè)比工科男生的就業(yè)要困難，男女生比例的嚴重失調(diào)制約著師范院校工科專業(yè)的發(fā)展。

二、師范院校卓越電子工程師應(yīng)具備的工程實踐能力

將師范院校與一般工科院校進行比較，我們發(fā)現(xiàn)師范院校辦工科專業(yè)有許多特點：一是沒有行業(yè)背景。一般工科院校都有其行業(yè)背景，如鋼鐵、煤炭、水利、建筑等行業(yè)院校，而師范院校開辦

師范院校培養(yǎng)的電子工程師不僅要具有良好的思想政治品質(zhì)，較高的人文素質(zhì)和良好的職業(yè)道德，較強的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考的能力，扎實的理論基礎(chǔ)及合理寬泛的知識，而且應(yīng)具備一定的工程實踐能力。這些能力具體包括：（1）熟練掌握電子仿真軟件與設(shè)計軟件（MATLAB、Protel99SE等）的使用方法，會進行PCB設(shè)計和Multisim電路仿真設(shè)計；（2）熟悉常用電子儀器儀表的使用和電子器件的型號的選擇，會利用電子儀器進行電子產(chǎn)品參數(shù)的測試；（3）理解溫度、壓力、流量等傳感器的原理結(jié)構(gòu)與性能指標，能熟練地使用常用的傳感器；（4）掌握常用的電子設(shè)備的安裝、調(diào)試及運行管理方法，能對一般的電子設(shè)備進行常規(guī)的維護與故障處理；（5）熟悉單片機與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的方法，能應(yīng)用單片機與嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)知識進行電子系統(tǒng)的設(shè)計；（6）掌握好英語，能夠查閱和應(yīng)用電子專業(yè)的英文資料，并具有能用英語進行日常交流的能力。顯然，要達到一個合格電子工程師所具備的能力，僅依靠在學(xué)校的常規(guī)學(xué)習(xí)是不可能的，學(xué)生只有在企業(yè)或基本滿足生產(chǎn)需求的電子信息實習(xí)實訓(xùn)基地經(jīng)過有在企業(yè)實際工程項目設(shè)計與管理經(jīng)驗的工程師的指導(dǎo)下方可實現(xiàn)[2]。

三、師范院校卓越電子工程師培養(yǎng)實踐方法

（一）明確卓越電子工程師人才培養(yǎng)目標

卓越電子工程師采用的人才培養(yǎng)模式是以“注重應(yīng)用、親近業(yè)界”的教育理念為指導(dǎo)，以培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新能力，適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量電子信息工程技術(shù)人才為根本目標。以工程實踐基地為依托，突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色。我校電子科學(xué)與技術(shù)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)實際需要，德、智、體、美全面發(fā)展，具有電子產(chǎn)品研發(fā)與維護的相關(guān)理論和專業(yè)知識，受到嚴格的電子科學(xué)實驗和工程實踐訓(xùn)練，能在電子信息行業(yè)從事EDA設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、產(chǎn)品檢測、儀器設(shè)備維護、生產(chǎn)技術(shù)管理等工作的高級工程技術(shù)人才。這一培養(yǎng)目標與卓越電子工程師的培養(yǎng)目標與要求完全吻合。

（二）構(gòu)建卓越電子工程師人才培養(yǎng)體系

1.明確專業(yè)定位，修訂人才培養(yǎng)方案

培養(yǎng)方案由培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格、教學(xué)計劃等部分組成，它是我們進行專業(yè)教學(xué)的指南。為了滿足人才培養(yǎng)要求，我們認真分析了電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)08版培養(yǎng)方案的實施情況，并通過專業(yè)調(diào)研、教學(xué)反饋、學(xué)生就業(yè)跟蹤等方式，總結(jié)08版培養(yǎng)方案的優(yōu)、缺點，修訂產(chǎn)生了13版的人才培養(yǎng)方案。2013版的人才培養(yǎng)方案，針對教育部“卓越計劃”的要求，明確了專業(yè)定位，即向湖南電子信息行業(yè)培養(yǎng)電子產(chǎn)品設(shè)計與制作工程師，人才培養(yǎng)方向由原來的微電子技術(shù)和光電子技術(shù)方向調(diào)整為電子信息技術(shù)方向。教學(xué)計劃在保證基礎(chǔ)理論課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，注重實踐和實訓(xùn)課程的開展。從大一開始，依次開設(shè)了電工電子實訓(xùn)、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計、單片機原理與應(yīng)用課程設(shè)計、電子設(shè)計綜合訓(xùn)練等實踐課程。

2.優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)，強化工程實踐教學(xué)

科學(xué)設(shè)置的課程體系是實施卓越電子工程師培養(yǎng)的重要體現(xiàn)。一師電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系內(nèi)包括了公共必修課、公共選修課、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課和獨設(shè)實踐課五個方面，共計170學(xué)分。其中公共必修課35學(xué)分，占總學(xué)分的20.58%；公共選修課15學(xué)分，占總學(xué)分的8.82%；專業(yè)必修課60學(xué)分，占總學(xué)分的35.29%；專業(yè)選修課25學(xué)分，占總學(xué)分的14.71%；單獨開設(shè)的實踐課35學(xué)分，占總學(xué)分的20.59%。學(xué)生選修課總分為50學(xué)分，占總學(xué)分29.41%；專業(yè)實踐課程（實驗課程加獨設(shè)實踐課程）總分為60學(xué)分，占總學(xué)分的35.29%，分別超過了教育部對理、工、農(nóng)、醫(yī)類專業(yè)的選修課（20%）和實踐課（30%）的要求。根據(jù)教學(xué)計劃的要求，我們構(gòu)建了“2+1+1”卓越電子工程師人才培養(yǎng)體系，即第一學(xué)年主要進行公共必修課的學(xué)習(xí)；第二學(xué)年完成專業(yè)必修課課程的學(xué)習(xí)；第三學(xué)年根據(jù)個人興趣和就業(yè)志向選擇公共選修課和專業(yè)選修課進行學(xué)習(xí)；第四學(xué)年到相關(guān)的企業(yè)參加實訓(xùn)、實習(xí)，并在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。通過建設(shè)一個包括數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)、通識教育在內(nèi)的精選核心課程體系，優(yōu)化整合電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)科基礎(chǔ)和專業(yè)課程，體現(xiàn)地域特色，科學(xué)教育與工程訓(xùn)練并重，倡導(dǎo)啟發(fā)研究型、應(yīng)用型教學(xué)的課程體系，達到了培養(yǎng)卓越電子工程師的基本要求[3]。

3.適應(yīng)電子專業(yè)發(fā)展要求，實施卓越電子工程師培養(yǎng)方案

為了開展卓越電子工程師培養(yǎng)，我們將培養(yǎng)核心放在工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對工程實踐教學(xué)進行了合理設(shè)置，形成了卓越電子工程師的核心培養(yǎng)方案，具體內(nèi)容如圖1所示。

根據(jù)師范院校工科特點、按照湖南電子信息產(chǎn)業(yè)需求、考慮湖南農(nóng)村學(xué)生的發(fā)展要求、參考畢業(yè)生的就業(yè)反饋意見來制訂培養(yǎng)方案。利用培養(yǎng)方案來指導(dǎo)理論教學(xué)與實踐教學(xué)。在雙師型教師與企業(yè)工程師的指導(dǎo)下，利用項目驅(qū)動和創(chuàng)新技術(shù)開展實踐教學(xué)，在實踐教學(xué)中實施基礎(chǔ)實踐、校企合作、學(xué)科競賽、認證考試四個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都有豐富的實踐內(nèi)容。通過多環(huán)節(jié)、多方法、多手段的實踐教學(xué)，達到了培養(yǎng)卓越電子工程師的預(yù)期目標。

圖1 卓越電子工程師培養(yǎng)方案

（三）卓越電子工程師校內(nèi)專業(yè)實驗室與實習(xí)基地建設(shè)

為了培養(yǎng)卓越電子工程師的需要，近四年來，一師對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的校內(nèi)實驗室的建設(shè)加大了經(jīng)費投入力度，先后共投入226.4947萬元用于專業(yè)實驗室建設(shè)。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)有專業(yè)實驗實訓(xùn)室9個；實驗實訓(xùn)用房11間，總面積約為990平方米，生均實驗用房面積達6.92平方米；實驗設(shè)備臺套數(shù)為870臺（套），總資產(chǎn)達到370.5295萬元。專業(yè)實驗室在培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力、在保證教學(xué)和提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。一師電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗室建設(shè)情況如表1所示。

表1 電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗室情況統(tǒng)計表

為了培養(yǎng)卓越電子工程師的需要，一師2006年投資15.8270萬元，模仿電子企業(yè)工作環(huán)境，按電子元器件焊接要求，建設(shè)了電子實訓(xùn)室。同年投資51.3212萬元，購買了線路板自動拋光機、化學(xué)鍍錫機、絲印機等重要設(shè)備，按電子制板、拋光、打孔、元器件焊接等工藝流程要求建設(shè)了電子設(shè)計實驗室二。為了滿足學(xué)生學(xué)習(xí)低壓電器、電路控制、照明線路接線的需要，2010年學(xué)校投資了47.8167萬元，建設(shè)了電工實訓(xùn)實驗室。為了滿足大學(xué)生電子設(shè)計大賽和電子設(shè)計興趣小組的需要，2012年學(xué)校投資40.42萬元建設(shè)了ICT創(chuàng)新實驗室。校內(nèi)電工、電子實訓(xùn)室和創(chuàng)新實驗室的建立，滿足了本專業(yè)學(xué)生校內(nèi)集中實習(xí)、實訓(xùn)的需要。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)校內(nèi)實習(xí)基地建設(shè)情況如表2所示。

表2 電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)校內(nèi)實習(xí)基地一覽表

（四）卓越電子工程師校外實習(xí)、實訓(xùn)基地建設(shè)

校外實習(xí)基地建設(shè)直接關(guān)系到卓越電子工程師的培養(yǎng)質(zhì)量。校外實習(xí)基地對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實踐動手能力和團隊合作能力起著十分重要的作用。我們制定了切實可行的校外實習(xí)基地建設(shè)規(guī)劃并付諸實施，依托長沙市優(yōu)秀的電子信息產(chǎn)業(yè)資源，利用學(xué)校建立的校外實習(xí)教學(xué)基地，

創(chuàng)建了良好的實踐教學(xué)環(huán)境，形成了穩(wěn)定的實習(xí)網(wǎng)絡(luò)。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)擁有湖南電子信息實訓(xùn)基地（源點教育）、威勝電子集團、長沙軟件園等6家校外實習(xí)基地。其中3家位于學(xué)校附近的麓谷高新開發(fā)區(qū)。校外實習(xí)基地的建設(shè)為學(xué)生提供了良好的實習(xí)環(huán)境，保證了專業(yè)實習(xí)的正常進行。校外實習(xí)基地建設(shè)情況如表3所示。

表3 電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)校外實習(xí)基地一覽表

四、結(jié)束語

湖南第一師范學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)電子卓越工程師以新時期人才需求為目標，結(jié)合師范院校的特點，明確專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標，確定了卓越電子工程師培養(yǎng)方案。在卓越電子工程培養(yǎng)的實施過程中，取得了豐碩的成果：自2009年開始，我們每年組織學(xué)生參加全國或全省的大學(xué)生電子設(shè)計競賽，共榮獲一等獎3項，二等獎2項，三等獎3項；近三年畢業(yè)生對口就業(yè)率為86.7%，月薪5000元以上的畢業(yè)生達35.8%。由此可見，通過學(xué)科競賽和校內(nèi)、外實訓(xùn)基地等途徑培養(yǎng)了學(xué)生的綜合應(yīng)用實踐能力和團隊合作精神，最終可使學(xué)生達到一個卓越電子工程師的培養(yǎng)要求。

[1]教育部.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃[Z].2010.

[2]楊智,陳榮軍.電子信息類卓越工程師培養(yǎng)模式探討[J].武漢大學(xué)學(xué)報（理學(xué)版）,2012（S2）:9-12.

[3]習(xí)林健.談實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”引發(fā)的若干思考[J].中國高等教育，2010,(17):30-32.