面向工程教育的電子信息專業(yè)建設探索

閆改珍 徐朝勝 李雙喜

（安徽科技學院，安徽 鳳陽 233100）

面向工程教育的電子信息專業(yè)建設探索

閆改珍 徐朝勝 李雙喜

（安徽科技學院，安徽 鳳陽 233100）

電子信息產業(yè)的蓬勃發(fā)展增加了電子信息專業(yè)人才市場的需求，但同時隨著我國經濟廣泛地融入國際社會，對電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式提出了新的挑戰(zhàn)。本文在論述了國內外現有工程教育人才培養(yǎng)標準與培養(yǎng)模式的基礎上，分析了面向工程教育的電子信息工程專業(yè)建設過程中可能面臨的潛在問題。以此為基礎，從課程體系設置、教師隊伍建設與主動式項目教學組織等方面提出了一些可供參考的建議。

工程教育；電子信息；專業(yè)建設

1 引言

最近，我國電子信息相關產業(yè)得到穩(wěn)步發(fā)展，產業(yè)規(guī)模不斷擴大，跨國經營層次水平顯著提升。據2015年中國電子信息行業(yè)聯合會發(fā)布的電子信息百強企業(yè)名單統(tǒng)計，電子信息百強企業(yè)共實現營業(yè)收入2.3萬億元，出口交貨值5195億元，占行業(yè)總量比重10%。電子信息產業(yè)的迅速崛起意味著巨大的相關專業(yè)人才市場需求，電子信息工程專業(yè)成為當前高校與就業(yè)市場最受市場歡迎的專業(yè)之一。與此同時，隨著我國經濟廣泛地融入國際社會，產業(yè)發(fā)展不僅要求個體經驗與學識，更需要人才的創(chuàng)新、決策、合作與溝通能力。工程人員需具備良好的團隊協作精神及良好的實踐技能，甚至具有國際視野和跨文化交流能力，以便適應現代化工程團隊新產品及新系統(tǒng)的開發(fā)需求。順應產業(yè)發(fā)展需求，研究與國際工程環(huán)境接軌的教育模式，為我國未來電子信息產業(yè)的蓬勃發(fā)展注入人才活力，是當前電子信息工程教育從業(yè)者的重要任務。

2 工程教育人才培養(yǎng)標準與培養(yǎng)模式

2.1 工程教育人才培養(yǎng)標準

人才培養(yǎng)標準從學生出發(fā)，規(guī)定學生經過學習應具備的知識、能力和素養(yǎng)。本文將以美國、歐洲及我國為例，從認知、技能、態(tài)度三個方面，對當前工程教育人才培養(yǎng)標準進行說明，如表1所示[1]。

表1 工程教育人才培養(yǎng)標準

由表1可見，除專業(yè)技能與工程實踐技能外，各國的工程教育人才培養(yǎng)標準無一不重視人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感和工程職業(yè)道德的培養(yǎng)，以通過人文科學培養(yǎng)工程師的氣質和意志。同時，隨著當今社會進入知識爆炸和全球經濟時代，標準開始相應地突出終身學習意識、適應發(fā)展能力、國際視野及跨文化語言交流能力等社會技能的重要性。此外，現代工程規(guī)模越來越大，所含要素也越來越多，現代工業(yè)企業(yè)多以團隊形式開展工作。標準中相應強調多學科團隊中行使職責的能力和團隊合作的能力。因而，工程教育必須從“知識與科學導向型”向“能力與實踐導向型”轉變，以價值需求為導向，使人才培養(yǎng)更加接近工程實際，滿足社會需求。

2.2 先進的工程教育模式

(1)美國歐林工學院的廣義工程教育模式

歐林工學院認為，廣義工程是經濟可行性與技術可行性結合、具有長期吸引力并對社會產生長遠有益影響的創(chuàng)新活動，即，包含三個要素：①對工程系統(tǒng)的創(chuàng)造性設計；②考慮人類和社會的需要；③通過商業(yè)途徑實現價值的創(chuàng)造[2]。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)過程體現為由自由藝術教育、嚴格的工程教育與創(chuàng)業(yè)教育構成的歐林三角。其中，嚴格的工程教育與工程的技術可行性對應；創(chuàng)業(yè)教育與工程的經濟可行性對應；而自由藝術教育與工程的長期社會吸引力對應。

(2)麻省理工學院的CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），是國際工程教育改革的最新成果，它以產品研發(fā)到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程，系統(tǒng)地提出了12條具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的標準[3]。目前，國際CDIO創(chuàng)新計劃的成員院校已由最初的4所增加到近140所，僅國內就有39所CDIO工程教育模式試點研究高校。

(3)英國利物浦大學主動學習模式

英國利物浦大學的主動學習模式在吸納CDIO理念及其標準的同時，結合產業(yè)需求和自身的特色，使得“利物浦工程師”成為個性化品牌，包含掌握精深的技術知識與技能、全面認知一個工程產品的生命周期過程、在工作的每時每刻都鍛煉職業(yè)技能及對終身學習的承諾等四個方面的特質[4]。該培養(yǎng)模式設置了包括破冰活動、兩周創(chuàng)造、個人研究、畢業(yè)設計等在內的一系列精簡卻高質的主動學習項目體驗課程，以CDIO為指導，對問題的結構化程度、項目的時間跨度、解決方案的明晰度以及團隊成員數量都提出明確的要求。

(4)汕頭大學EIP-CDIO教育模式

鑒于我國工程教育對歷史、社會和環(huán)境的認知缺乏重視，誠信、職業(yè)道德普遍缺失，團隊意識匱乏，汕頭大學提出EIP-CDIO培養(yǎng)模式，即，在注重職業(yè)道德(Ethics)、誠信(Integrity)和職業(yè)素養(yǎng)(Professionalism)的基礎上融入CDIO教學理念，將做人與做事有機結合[5]。EIP-CDIO通過項目設計將整個課程體系有機地結合，通過精心規(guī)劃項目的構思、設計、實現與運作過程引導學生對核心課程產生學習興趣，通過貫穿于專業(yè)學習全過程的CDIO項目,形成知識學習和應用之間的驅牽動互引、良性互動。

3 面向工程教育的電子信息工程專業(yè)建設

已有的工程教育人才培養(yǎng)標準與培養(yǎng)模式為電子信息工程專業(yè)的建設指明了方向。汲取工程教育的有益成果，無疑在專業(yè)知識傳授與專業(yè)技能培養(yǎng)的過程中，應高度重視人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感和工程職業(yè)道德的培養(yǎng)，貫穿主動學習的項目體驗于專業(yè)學習全過程，并注重團隊協作與溝通能力的培養(yǎng)。然而，電子信息工程專業(yè)有其自身特點，這使得其在面向工程教育的專業(yè)建設過程面臨多重困難，應予以充分考慮。

3.1 電子信息工程教育的潛在問題

(1)涉及知識領域紛繁復雜

電子信息工程專業(yè)是原電子工程、信息工程、應用電子技術、廣播電視工程、電磁場與微波技術、無線電技術與信息系統(tǒng)、電子信息工程、電子與信息技術、公共安全與圖像技術等10多個專業(yè)重新調整后新的寬口徑專業(yè)[6]。隨著社會信息化的深入，電子信息技術已滲透到國防、工業(yè)控制、交通、家用電子、農業(yè)、電子商務、通信等諸多應用領域，涉及到的應用相關專業(yè)知識也越來越多。如何在如此紛繁復雜的知識領域中抽絲剝繭，提取當代前沿技術最需要的共性專業(yè)基礎知識及專業(yè)技能，合理設置課程體系，兼顧學生的專業(yè)技能與人文素質培養(yǎng)，有效拓展就業(yè)渠道是專業(yè)建設必須考慮的問題。

(2)教師隊伍工程素養(yǎng)不高

教育教學活動的變革本質上是教師角色的變革。培養(yǎng)具有良好工程素養(yǎng)的工程師，教師應首先了解工程需求并善于做工程項目。我國高校引進人才多為剛從本專業(yè)畢業(yè)的碩士和博士研究生?，F代企業(yè)中電子信息類相關職位可提供豐厚薪酬，而高校收入則與科研產出密切相關。不同的激勵機制使得具有較強動手能力的畢業(yè)生優(yōu)先選擇在企業(yè)工作，并逐步成長為優(yōu)秀的工程師；擅長科研工作的畢業(yè)生選擇在高校就業(yè)，并迫于考核壓力專注于科學研究與論文撰寫，工程能力逐步退化。因而高校教師隊伍自身工程素養(yǎng)的提高刻不容緩。

(3)項目驅動的主動式教學阻力巨大

對于電子信息工程，一個項目就是一個應用于特定領域的電子系統(tǒng)。電子系統(tǒng)設計是電子系統(tǒng)工程教育的核心內容，依賴于專業(yè)知識的篩選、梳理、整合和應用，整個系統(tǒng)的設計、制作、調試周期十分漫長，因此在有限的授課學時內貫穿電子產品開發(fā)的全過程是極具挑戰(zhàn)的課題。此外，受近年來本科擴招影響與行業(yè)發(fā)展需求的驅動，電子信息工程專業(yè)年級學生人數不斷增加，而教師工程素質的培養(yǎng)與具有工程素質的人才引進相對緩慢，這使得特定項目驅動的主動教學實質上可能只有非常有限的教師來完成，項目的引導、實施、監(jiān)督與評價都帶來巨大的困難。

3.2 電子信息工程教育的幾點建議

針對電子信息工程教育存在的問題，本文將從課程體系設置、師資隊伍建設及教學項目實施等三個方面對面向工程教育的電子信息工程專業(yè)建設進行探索。

(1)課程體系設置

基于工程教育人才培養(yǎng)標準，電子信息工程專業(yè)的學生應具備信息獲取、傳遞、處理及應用等專業(yè)知識，掌握信息處理和電子電路的基本理論，具有較強的工程實踐能力及設計、開發(fā)電子信息系統(tǒng)的能力，具有良好人文素質和創(chuàng)新精神。以上述培養(yǎng)目標為指導，我們嘗試將電子信息工程課程體系分為基本素質與能力培養(yǎng)、學科基礎知識及應用能力培養(yǎng)、專業(yè)基礎知識及應用能力培養(yǎng)、專業(yè)核心知識及應用能力培養(yǎng)、專業(yè)實踐技能與動手能力培養(yǎng)及個性化發(fā)展能力培養(yǎng)等6個模塊，如圖1所示。

圖1 面向工程教育的電子信息工程課程體系

基本素質與能力培養(yǎng)模塊培養(yǎng)學生的政治素質、人文科學素質、身心素質、分析運算能力、英語應用能力、計算機應用能力、利用現代化手段獲取信息能力、組織管理能力等。個性化發(fā)展能力模塊則提供創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力發(fā)展課程、人文素質養(yǎng)成課程及專業(yè)拓展課程供學生依據自己的興趣愛好、個人能力、專業(yè)特長、就業(yè)愿景等選擇性學習。學科基礎知識模塊與專業(yè)基礎知識模塊講授信號分析與處理、電子電路分析等專業(yè)基礎知識，培養(yǎng)學生的基本專業(yè)技能，并在專業(yè)核心知識模塊得到進一步應用。專業(yè)實踐模塊貫穿于整個本科學習過程，培養(yǎng)工程師基本素質與專業(yè)綜合實踐能力，是專業(yè)知識的梳理、整合與應用。

(2)教師隊伍建設

針對當前具備工程素質的教師隊伍斷層問題，我們提出以下建議：①適當降低學歷要求，聘請企業(yè)中從業(yè)多年、經驗豐富的工程師承擔實踐教學環(huán)節(jié)的教學任務，并與從事科學研究的教師緊密合作，實現當代工程技術前沿與理論科學前沿的有機結合，構成符合產業(yè)發(fā)展需求的創(chuàng)新團隊；②鼓勵高校教師優(yōu)選學生構成工程團隊，依據自己特長、愛好及知識體系承擔企業(yè)工程項目，為學生創(chuàng)造真實工程環(huán)境的同時，增加具有工程素養(yǎng)的教師團隊的實際收入；③建立激勵機制，鼓勵教師指導學生參與各類學科競賽，在職稱評聘及績效考核中得到與科研論文同等程度的重視。

(3)主動式項目教學組織實施

針對項目驅動的主動式教學組織實施過程中存在的潛在問題，結合現有工程教學研究的最新成果，我們提出以下解決方案：①建立案例教學庫，依據不同教學階段開展的教學內容，分別制定易于組織實施、且提供較大學生能力發(fā)展空間的教學項目，詳細規(guī)定每個項目在設計、設計、實現、運作階段的培訓目標、培訓內容及考核標準，確保項目實施的有計劃性、有序性及可重復性；②教學項目具體組織實施時，為學生提供圖書館、微機室、電子焊臺等必要的環(huán)境條件，學生根據項目進度自行選擇工作環(huán)境自由發(fā)揮，教師定點答疑并提供必要的指導和建議，避免過度干預；③制定合理的答辯考評制度，依據個人對團隊的貢獻及項目完成情況進行課程考核；④規(guī)定高年級同學必須至少參加一項低年級同學的實踐技能訓練項目，由高年級的學生擔任低年級項目訓練小組組長，給予低年級同學全程幫助與指導的同時，鍛煉高年級同學的項目管理能力。

4 結語

電子信息產業(yè)的蓬勃發(fā)展增加了電子信息專業(yè)人才市場的需求，但同時隨著我國經濟廣泛地融入國際社會，對電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式提出了新的挑戰(zhàn)。已有的廣義工程教育模式、CDIO工程教育模式、項目驅動的主動學習模式等為面向工程教育的電子信息工程專業(yè)建設提供了指南。但與其它專業(yè)相比，電子信息工程專業(yè)可能在教學內容與教學隊伍上存在較大差異，因而有必要針對我國電子信息工程專業(yè)建設存在的具體問題單獨展開課程體系設置、教師隊伍建設與主動式項目開展等方面的研究，為未來電子信息產業(yè)的發(fā)展注入人才活力。

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[2]曾開富,王孫禺.“工程創(chuàng)新人才”培養(yǎng)模式的大膽探索_美國歐林工學院的廣義工程教育[J].高等工程教育研究,2011（5）：20-31.

[3]閆改珍,徐朝勝.應用型人才培養(yǎng)模式中《電子系統(tǒng)設計》課程建設的探索[J].德州學院學報,2014，30（4）：107-110.

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[5]顧佩華,沈民奮.從C D IO到EIP-C D IO_汕頭大學工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1):12-20.

[6]李雙喜,閆改珍.電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)模式的幾點思考[J].中國現代教育裝備，2009（7）：162-164.

Exploration on the Engineering Education Oriented Electronic Information Specialty Construction

Yan Gaizhen Xu Chaoshen Li Shuangxi
(Anhui Science and Technology University,Fengyang 233100,Anhui)

tract】 The well-developed Electronic Information Industry has greatly extended the requirement of electronic information engineering specialist.At the same time,with the economy of our country widely combining with the international society,the cultivation mode of the electronic information engineering specialist has met huge challenge.In this paper,the domestic and overseas existing talent cultivation standard and mode of the engineering education have been firstly reviewed,and then problems in the engineering education oriented electronic information specialty construction that might be met have been analyzed.Finally,this paper gives some suggestions for electronic information specialty construction in course system setting,teaching staff construction and project driven teaching activity organization.

words】 engineering education；electronic information；specialty construction

TN0-4；G642.3

A

1008-6609(2017)04-0004-03

閆改珍（1982－），女，山西人，碩士研究生，講師，研究方向為電子信息教學教育。

安徽省質量工程一般教研項目《基于C D IO的電子系統(tǒng)工程教育模式探索》，項目編號：2016 j y x m 0252；安徽省質量工程精品資源共享課程《微型計算機原理》，項目編號：2014g x k 067；安徽省質量工程重點教研項目《“教學賽改”人才培養(yǎng)模式在應用型高校電子專業(yè)的探索研究》，項目編號：2014j y x m 261。