構建工科特色“五層次、四結合”工程實踐教育體系的探索與實踐

余 魅，程紅霞，楊月寒，劉 偉

（電子科技大學教務處，四川成都 610054）

構建工科特色“五層次、四結合”工程實踐教育體系的探索與實踐

余 魅，程紅霞，楊月寒，劉 偉

（電子科技大學教務處，四川成都 610054）

工程實踐是培養大學生工程能力與創新能力的主要途徑，是實現實踐育人的關鍵環節。電子科技大學作為以工為主的工科特色型大學，經過多年的探索與實踐，構建了具有工科院校特色的“五層次、四結合”工程實踐教學體系，在培養學生工程素養與創新能力方面取得了顯著成效。該文就“五層次、四結合”工程實踐教學體系的內涵以及圍繞該體系開展的一些工作，對電子科技大學在加強學生工程實踐教育方面的行之有效的舉措進行了介紹，希望對同類高校的工程實踐教育起到一定的參考作用。

工程實踐；教學體系；創新人才培養

在高等教育中，工程實踐是培養大學生工程能力與創新能力的主要途徑，是實現實踐育人的關鍵環節［1-2］。電子科技大學作為以工為主的工科特色型大學，經過多年的探索與實踐，構建了具有工科院校特色的“五層次、四結合”工程實踐教學體系，在培養學生工程素養與創新能力方面取得了顯著成效。

1 構建循序漸進的“五層次、四結合”工程實踐教學體系

電子科技大學作為一所以電子信息為主的工科院校，在人才培養的過程中，高度重視學生工程能力與創新精神的培養。圍繞學校培養“基礎知識厚、專業能力強、綜合素質高、具有國際視野的創新人才”的目標，我們認真借鑒國內外著名大學的培養方案和培養模式，深化教學內容和課程體系改革。經過多年的探索與實踐，我們逐步構建了循序漸進的“五層次、四結合”工程實踐教學體系［3］。其中“五層次”包括：

（1）基礎層：指基礎認知實驗、基礎單元技術及元器件實驗、基本技能實驗。如數學實驗、物理實驗、電裝實習、電工實習、金工實習等實驗環節。

（2）應用層：指基礎單元技術、基礎元器件應用實驗。如電子技術基礎實驗、電子技術應用實驗、數字邏輯、信號與系統、微機接口及技術等專業基礎課的基礎及應用實驗。

（3）綜合層：指有一定目標的多種技術、多個知識點，設計電路與系統以及新技術、新系統的綜合應用實驗。如數字邏輯等專業基礎課的綜合性實驗、各專業課的綜合性實驗。

（4）設計層：指按照既定目標、參數，由學生自行完成從技術方案、電路設計、系統安裝到系統調試等整個系統實驗。

（5）創新層：指基于各種學科競賽、創新實驗計劃、科研訓練計劃項目的創新實驗。

“四結合”包括：專業必修實驗與跨專業選修實驗相結合，課內實驗與課外實踐相結合，校內實驗與企業實習相結合和實踐教學與科研訓練相結合。

2 圍繞“五層次、四結合”工程實踐教學體系工作

2.1 強化實驗教學地位，加強實驗平臺建設與項目更新，確保學生基本工程能力的培養

圍繞學校全面貫徹“強化基礎訓練、著力提高能力、實現綜合培養”的實踐教學改革思路，我們整合工程實踐教學資源，加強實驗平臺建設與項目更新，確保學生基本工程能力的培養。

（1）制定科學合理的培養方案［4］。為保障實驗實踐教學的順利開展，在各專業的培養方案中，除了在課內實驗和實驗課程之外，我們還安排了36～40周的集中實踐環節，使各實踐教學環節累計學分，理工類專業不少于培養方案總學分的25%，文管類專業不少于培養方案總學分的15%，對學生的實踐能力進行重點培養。

（2）加強基礎及專業實驗中心建設，夯實基礎，強化專業。自2001年以來，在學校本科教學實驗室建設專項經費的支持下，合理規劃、科學使用，共投入近2億元新建和改造了面向全校的25個基礎課實驗室（中心）、面向各專業課程的120個技術手段先進、裝備現代化、實驗項目新、綜合性強的專業實驗室。

（3）實驗項目不斷更新。近年來，為了培養學生的綜合應用能力、實踐能力和創新能力，學校及時淘汰了陳舊、落后的實驗，整合更新了實驗項目，加快了綜合性、設計性、創新性實驗項目開發和建設。自2001年以來，共投入2 000萬元用于改造、開發新實驗。共立項建設了如“無線多跳網絡視頻傳輸實驗”、“飛行器隱身技術的計算機輔助設計”等800余項綜合性、設計性、創新性實驗項目，覆蓋課程500余門，使有綜合性、設計性、創新性實驗的課程占培養方案中有實驗計劃課程總數的比例提高到94%。

2.2 大力加強課外科技創新教育，完善學生工程實踐與創新能力的培養

學生工程能力的培養需要通過實實在在的工程實踐才能得以實現［5］。因此，學校通過多種渠道、搭建多種平臺，讓學生通過科研訓練、創新項目及科技競賽等活動，切實提高工程實踐能力。

（1）支持學院學生科協開展群眾性科技競賽，營造學校學科競賽氛圍［6］。教務處充分利用各種校內外資源，扶持各學院學生科協在全校范圍內開展各種學科競賽。力爭做到“一院一賽”，充分發揮學生科協組織的作用，支持他們完全自行組織競賽工作，一方面可以鍛煉各學生科協學生的組織與協調能力，另一方面利用這一學校最基層的學術團隊開展的各種活動，在全校范圍內營造學科競賽的良好氛圍。

（2）建設學生科技創新基地，突出學生自主創新。學校投入500余萬元建立了學生科技創新基地，下設電子設計、機器人、汽車電子設計、嵌入式、ACM程序設計和數學建模6個大學生創新中心，大力開展課外科技活動，培養學術興趣，將創新人才培養拓展到課堂之外［7］。

（3）資助學生科技創新基金項目。自2006年開始，學校每年投入100萬元，建立本科生科技創新基金，用于資助學生開展學術研究。至今，全校每年有1 000人左右參加300余個項目的研究。

（4）推行校院兩級科研訓練計劃。學校各級重點實驗室向本科生開放，發布開放研究項目指南，吸收優秀學生進入科研課題。學院還開展了“大學生工程素養訓練計劃（SEAT）”、“3個鏈接的創新能力訓練”、“大學生科研訓練計劃（URTP）”、“大學生雄鷹計劃”、“大學生研究訓練計劃（SRT）”等活動，每年各學院有約15%的學生參與開放實驗項目和科研課題。

（5）將國際國內重大學科競賽納入課程體系建設，鼓勵和支持學生參加各級各類課外科技競賽。為鼓勵與支持學生踴躍參加國內外各級各類科技競賽，我們建設了一系列以學科競賽為基礎的課程，如電子設計制作與基礎、最小系統設計與應用、機器人設計與制作等。每門課程分為初步、提高與應用3個層次，針對有興趣參加各類競賽的學生進行系列循序漸進的培訓，課程以理論講解與實際制作相結合的形式開展，學生每通過1個層次的學習可以獲得相應的創新學分，并逐級進入下一層次學習，通過最后層次學習的學生可以進入學校組建的參賽集訓隊，代表學校參加相關學科競賽。一般情況下，每門競賽課程的第1層次學生可以達到800人左右，進入第2層次學習的學生為400人左右，進入第3層次的學生一般在100～150人左右，這與實際組隊參加競賽的規模相當。通過這一系列課程的學習，可以使更多的學生參與到相關課外科技競賽活動，得到訓練與培養。據統計，每年參加美國數模競賽、全國大學生數模競賽、大學生電子設計競賽、全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生智能車競賽、嵌入式系統專題競賽、世界電子競技大賽、挑戰杯賽、創業計劃大賽、機器人大賽、大學生英語競賽等競賽活動的學生規模，由課程化建設以前的5%左右擴大到了近20%。

2.3 加強與企業的合作，增強學生工程實踐與創新教育的時效性

學校發揮專業特色與優勢，積極與校董事單位和國內外知名IT企業合作，為培養我校學生創新能力與工程能力搭建了豐富的平臺。

（1）校企合作，在企業建立學生生產實習基地。為讓學生盡早進入企業實習，學校各專業積極尋求企業支持人才培養工作，先后與國內知名企業建立了電子科技大學—成都宏科電子新材料有限公司微固學院學生實習實訓基地、電子科大—南京三樂電子集團實習基地、電子科技大學—長虹電子有限公司光電信息學院學生實習實訓基地等86個學生實習基地。雖然實習基地每年能接待我校幾乎所有學生的參觀實習，但由于企業考慮自己的研發生產秩序的因素，只能接受少部分學生（約相關年級學生人數的5%，約200人）的較長時間的、深入企業研發生產流程的項目實習。

（2）校企合作，建立聯合實驗室。為了彌補“送出去”難度較大、人數較少的缺陷，學校積極與相關企業聯系，將企業資源盡可能地“請進來”，在校園內創造條件，讓學生能夠感受企業一線的企業文化及先進技術［8］。學校先后獲得了國內外知名IT企業捐贈，價值5.37億元，其中IBM公司價值1億元的最新大型機Z90也落戶學校，成為全國4個IBM大型機教學中心之一。學校還分別與INTEL、IBM、HP、MOTOROLA、TI、Agilent、聯想、華為、中興、大唐電信等國內外知名企業建立了48個校企聯合實驗室，實驗室借助學校師資與企業資源，聯合開設與企業研發或生產緊密結合的實驗項目，讓相關專業的學生能夠在校園里接觸到與企業研發或生產相關的實驗項目，增強學生的工程實踐能力［9］。

（3）校企合作，開展豐富多彩的校園學科競賽。同時，我們先后與德州儀器公司、美國國家半導體公司、英飛凌公司、香港億利達公司、安捷倫科技、深圳華為、賽貝斯等國際國內知名企業合作，在校園內開展各種學科競賽。由于競賽題目一方面能緊密結合企業研發與生產實際，另一方面緊密結合學生專業知識［10］，因此，學生參與的積極性很高。我們每年在校內開展校企合作競賽項目多達20余項，學生參與面較廣。據統計，每年參與的學生多達5 000余人次，達到了以項目帶動學生工程能力與創新能力的培養的目的［11］。

（4）校企合作，引進企業技術專家進課堂。學校先后與安捷倫科技、英特爾公司、中興通信等知名IT企業合作開設課程，開展企業技術專家進課堂活動。讓企業的技術專家輪流到學校課堂為我校學生開設獨立的課程，讓學生及時了解相關技術領域的最新技術發展。例如，英特爾成都公司自2009年開始，每學期為我校微電子專業學生開設一門“微電子工藝與前沿”的課程，由5名一線技術骨干深入課堂與實驗室為學生開課，每次選課學生多達300余人，深受學生歡迎。

3 以“五層次、四結合”工程實踐教學體系為工作主線，取得顯著成效

經過多年的探索與實踐，在構建和不斷完善“五層次、四結合”工程實踐教學體系的建設的過程中，我們在學校的工程實踐教育改革及學生創新能力培養工作方面取得了一系列的成果。

（1）建成了一批國家級教學基地。在學校經費與政策的支持下，我們通過一系列的工程實踐教學的建設與改革，自2004年以來，共建設了2個國家級教學基地（國家工科電工電子基礎課程教學基地和國家工科數學基地），3個國家實驗教學示范中心（國家級電子實驗教學示范中心、國家級計算機實驗教學示范中心和國家級通信與信息系統實驗教學示范中心）以及7個四川省級實驗教學示范中心。

（2）榮獲一批國家級及省級教學成果。通過工程實踐教學改革，獲得了一系列國家和省級教學成果或精品課程。其中，虛擬儀器實驗教學改革榮獲國家級教學成果二等獎、現代電子技術實驗課程評為國家級精品課程、大學物理實驗被評為四川省精品課程。

（3）學生創新能力不斷提高。通過大力營造我校學生課外科技創新活動的氛圍，我校學生參與各級各類科技創新活動的積極性空前高漲。據不完全統計，我校每年參與創新基金、校院兩級科研訓練計劃，以及各級各類科技競賽課程學習與競賽的學生達到了在校生總人數的近40%。近5年來，我校本科生在各級各類學術刊物上發表了近1 000篇論文，申請批準的發明專利近100項。同時，經過近幾年來的探索與實踐，我校學生在各級各類學科競賽中取得了可喜的成績。例如，全國大學生電子設計競賽作為目前在國內影響最大的競賽之一，我校學生自1994年該項賽事啟動以來，在歷屆競賽中均取得了較好成績，尤其是自2005年以來，我校學生連續三屆獲全國獎總數處于所有參賽高校中的領先地位；2009年（第九屆）競賽中，獲最高獎——“NEC杯”，同時獲6項全國一等獎、6項全國二等獎，全國獎項總數居全國938所參賽高校第一；亞太大學生機器人競賽，在2008、2009兩屆國內選拔賽季軍的基礎上，2010年一舉奪得國內選拔賽冠軍，并在9月舉行的亞太總決賽中以絕對優勢擊敗另外15個國家的參賽隊勇奪冠軍；另外，近5年來，我校學生參加全國大學生數學建模競賽、數學競賽、ACM競賽、智能汽車競賽、嵌入式專題競賽、英語演講比賽等各類學科競賽，共獲得全國一、二等獎獎項300余個。

4 結束語

下一步，我們將在改革與更新實驗內容與實驗方法上，進一步調動學生課內實驗的主觀能動性，進一步加強與企業合作的深度與力度，不斷完善“五層次、四結合”工程實踐教學體系的內涵，推動我校教育教學改革的深入進行，進一步提高我校學生工程實踐與創新能力。

（References）

［1］姜澄宇.一流大學必須建設一個強大的實驗體系［J］.實驗室研究與探索，2006，25（9）：1034-1038.

［2］宋象軍.建設一流本科實驗教學保障體系的實踐與研究［J］.實驗室研究與探索，2008，27（1）：143-144.

［3］余魅.學科特色鮮明的研究型大學實驗教學保障體系建設的探索與實踐［J］.實驗技術與管理，2010，27（7）：22-24.

［4］朱紅，周競學，張紅光，等.構建適合創新人才培養的實踐教學環境［J］.實驗技術與管理，2006，23（9）：19-22.

［5］屠萍官，張榮慶，王喜中.研究型大學實踐教學體系的改革與創新［J］.實驗技術與管理，2005，22（1）：1-4.

［6］張大良.瞄準世界一流大學目標，加快教學實驗室建設［J］.實驗室研究與探索，2004，23（12）：1-3.

［7］趙永儉，汪春華，朱西桂.論高校實驗室建設與管理［J］.實驗室研究與探索，2003，22（3）：105-106.

［8］楊振海.大學生科技創新意識與能力培養的長效機制構建［J］.國家教育行政學院學報，2010（6）：81-84.

［9］于洪杰，任峰，王星星.大學生課外科技創新活動體系構建的探索與實踐［J］.中國現代教育裝備，2011（13）：131-132.

［10］周培松，孟三愛.大學生科技創新活動的調查與思考［J］.科技創業月刊，2006（12）：63-64.

［11］施開良，姚天揚，俞慶森.創新型人才培養規律和模式的探討［J］.實驗室研究與探索，2004，23（3）：1-3.

Exploration and practice of building“Five Levels，Four Combinations”connotation of engineering practice teaching system with engineering features

Yu Mei，Cheng Hongxia，Yang Yuehan，Liu Wei
（Dean’s Office，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 610054，China）

Engineering practice is the main way to train college students’engineering ability and innovation ability，and the key links of the practice of educating people.University of Electronic Science and Technology as a the engineering characteristics university，after years of exploration and practice，has built engineering colleges featuring“Five Levels，Four Combinations”engineering practice teaching system and made remarkable achievements in students’engineering accomplishment and innovative ability.The“Five Levels，Four Combinations”connotation of engineering practice teaching system，and around some of the work carried out by the system，effective initiatives to strengthen the education of the student engineering practice of University of E-lectronic Science and Technology of China are introduced.It is hoped that it has a certain reference value for the similar universities’engineering practice education.

engineering practice；teaching system；trainingof innovative talents

G420

A

1002-4956（2013）03-0126-04

2012-09-18

余魅（1971—），男，四川渠縣，碩士，高級工程師，電子科技大學教務處副處長，主要從事高校教學管理，實驗室建設及實驗教學管理.

E-mail：yumei＠uestc.edu.cn