電子信息工程專業(yè)實踐教學體系構建的研究與探索

劉曉杰　羅印升　薛波　俞洋　朱雷

摘要：為適應當前社會經濟發(fā)展對電子信息工程專業(yè)人才的需求，更好地培養(yǎng)出工程創(chuàng)新型本科人才，結合江蘇理工學院實際情況，以電子信息工程專業(yè)的實踐教學體系構建進行探索性改革與實踐，提出了電子信息工程專業(yè)的工程創(chuàng)新型實踐教學體系改革方案，強化本科學生的實際工程應用能力、解決現場工程問題能力、集成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。經實踐證明，學生的工程實踐創(chuàng)新能力和就業(yè)質量有很大的提高，為應用型本科人才培養(yǎng)起到了積極作用。

關鍵詞：實踐課程體系；電子信息工程；工程創(chuàng)新型

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：2095-7394（2016）02-0074-05

在這個知識爆炸、全球經濟一體化、機遇與挑戰(zhàn)并存的年代里，為實現科技強國的總目標，中國于2013年6月成為《華盛頓協議》第21個簽約成員國，這就對高等工程教育及應用型人才提出更高的要求，同時也是指引應用型本科人才培養(yǎng)實踐教學體系改革與發(fā)展的方向標。據國家統計局統計顯示，2015年度我國1145所本科高校中有超過90%的學校開設了工學類專業(yè)，接受高等工程教育的工學普通本科在校學生數超過452萬人、畢業(yè)生數超過100萬人，培養(yǎng)規(guī)模居世界首位，但當前高校在人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新、實踐教學體系構建、人才培養(yǎng)質量等方面和世界發(fā)達國家之間存在差距。為踐行“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”的工程教育理念，適應長三角區(qū)域經濟社會發(fā)展對應用型本科人才的需要，我們對電子信息工程專業(yè)實踐教學體系進行了研究與實踐探索，以突出學生工程應用能力、解決現場工程問題能力、集成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1 江蘇理工學院電子信息工程專業(yè)背景與基礎

本科專業(yè)是高等學校為適應國家產業(yè)部門生產業(yè)務需求所設立的學業(yè)門類，是為行業(yè)培養(yǎng)本科人才和學生選擇學習方向的依據，同時，也是高校制定人才培養(yǎng)方案、教學組織實施等各項工作的基礎。因此，專業(yè)建設是高校教學建設的龍頭，而實踐教學體系構建是應用型本科專業(yè)建設的核心和靈魂。江蘇理工學院電子信息工程專業(yè)先后獲批成為了國家特色專業(yè)建設點、江蘇省品牌專業(yè)、江蘇省“卓越工程師計劃”項目、江蘇省“十二五”高等學校重點專業(yè)類核心專業(yè)；2015年又獲批成為江蘇省新一輪品牌專業(yè)重點建設（B類）項目（980萬資助）；同時，擁有“江蘇省電氣信息工程基礎實驗教學示范中心”、“江蘇省信息工程實踐教育中心”等教學平臺。縱覽諸多項目的建設目標和要求，其共同的核心內容是提高本科人才培養(yǎng)質量，而培養(yǎng)工程應用型人才要突出解決現有實踐教學體系中教學項目內容零散、實踐教學資源優(yōu)化、“雙師雙能”型教師隊伍建設等問題，探索并構建有效的實踐教學體系。這就要求我們要不斷地對本科人才培養(yǎng)實踐教學體系研究，通過走出去、請進來、開放辦學，積極引進行業(yè)企業(yè)參與高校的專業(yè)建設、人才培養(yǎng)方案制定、實踐課程設置、實踐教學資源配置以及師資隊伍建設等，形成具有專業(yè)優(yōu)勢的人才培養(yǎng)模式，以滿足區(qū)域經濟社會發(fā)展對應用型本科人才的需求。

2 電子信息工程專業(yè)實踐教學體系構建依據

結合區(qū)域經濟社會發(fā)展對電子信息工程專業(yè)人才需求，以專業(yè)建設為龍頭，以學生為主體，教師為主導，實踐教學體系建設為重心，構建“基礎理論知識+工程應用能力+工程師職業(yè)素養(yǎng)”的應用型本科人才培養(yǎng)框架，以強化對學生崗位現場的工程應用能力及工程素質培養(yǎng)，進一步優(yōu)化我校電子信息工程專業(yè)實踐教學體系。因此，對我校電子信息工程專業(yè)的實踐教學體系構建主要依據：

（1）實踐課程訓練項目與理論教學相結合，將企業(yè)實際工程應用中所涉及相關技術知識融入理論教學課程中，彌補教學過程中學生對知識點理解的盲目性，同時在實踐內容中強化對理論知識點的理解與掌握，提升學生理論與實踐相結合的能力。

（2）立體化螺旋漸進式的實踐課程的項目化教學，根據應用型本科人才培養(yǎng)目標與要求，按照遞進原則整合教學資源，改革教學方式方法和更新實踐教學內容，優(yōu)化組合現有實踐訓練項目和結合企業(yè)應用實際開發(fā)新實踐訓練項目，以模塊化實踐訓練進行立體化分層次遞進培養(yǎng)，滿足不同類型學生的個性化發(fā)展需求。

（3）實踐課程體系構建與行業(yè)發(fā)展需求相結合，以電子信息行業(yè)技術發(fā)展為導向，不斷完善應用型本科人才培養(yǎng)方案，構建相適應的專業(yè)實踐課程體系，強化學生理論與工程應用能力的培養(yǎng)，增強學生適應行業(yè)經濟發(fā)展和技術更替的快速性，提高畢業(yè)生就業(yè)質量。

（4）緊密對接產業(yè)鏈，加強校企合作，共建實習實驗實訓平臺和基地，共享校企人力與技術資源，將企業(yè)高級工程師引入到高校本科實踐教學過程中，發(fā)揮其技術經驗優(yōu)勢，增強學生實際解決工程應用問題的能力。

3 電子信息工程專業(yè)的實踐課程體系構建

結合電子信息行業(yè)新技術的發(fā)展，緊密圍繞電子信息工程專業(yè)應用型本科人才培養(yǎng)的目標，通過多學科交叉和多元融合，對實踐教學訓練項目研究與精心梳理，不斷優(yōu)化實踐項目內容銜接、實踐教學方式方法、實踐考核評價標準等方面工作，合理地科學構建電子信息工程專業(yè)應用型本科實踐教學體系，為實現全面提升專業(yè)實踐教學質量，強化學生綜合應用能力的培養(yǎng)奠定基礎。

3.1 改革電子信息類工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案

借鑒德國應用型技術大學的人才培養(yǎng)方案框架，結合本校現有教學資源條件，根據電子信息工程專業(yè)的理論基礎扎實，實驗實踐能力強，工程設計能力強，以及集成創(chuàng)新等特點，建立適應工程應用型本科學生自主學習、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學體系。首先，強調在自然科學基礎教育教學過程貫穿人文社科素養(yǎng)教育，在人才培養(yǎng)方案中對大學數學、大學物理等自然科學基礎課程改革，使基礎知識在傳授過程中將人文精神融入科學精神之中；其次，重視學科基礎與工程技術基礎的知識整合，加強電路理論基礎、電子技術學、信號系統、數字信號處理、計算機網絡與控制技術、無線電調試技術等工程技術領域知識的交叉與融合；再次，分別開設入學專業(yè)教育、專業(yè)導論、專業(yè)新技術發(fā)展三階段的專業(yè)引導式課程；分階段漸進開設電子設計工程師創(chuàng)新訓練（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），強化理論知識融入實踐項目訓練過程中；最后設置以工程項目訓練為主的各類課程設計與綜合訓練課程，將大學生科技創(chuàng)新、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐訓練等能力拓展融入到了實踐教學環(huán)節(jié)中，構建了立體式的人才培養(yǎng)分類體系。綜上所述，依托學科建設和專業(yè)建設，以培養(yǎng)工程應用型本科人才為目標，圍繞實際工程應用能力和工程集成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心，構建電子信息工程專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)體系。江蘇理工學院電子信息工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案框架，如圖1所示。

該專業(yè)人才培養(yǎng)方案框架，突出了實踐教學體系中各實踐環(huán)節(jié)與理論課程體系的結合緊密性，融入了分層次螺旋漸進式的理論教學與實踐相結合式教育理念，充分滿足了電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)的教學要求。

3.2 構建立體化螺旋漸進式的實踐課程體系

通過與企業(yè)行業(yè)專家共同研討，按照“工程專業(yè)通識教育一工程基礎能力訓練一工程應用能力訓練一工程創(chuàng)新能力訓練”的由淺入深、螺旋漸進立體化的層次，構建電子信息工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的多層次實踐課程教學體系：①以電子信息行業(yè)企業(yè)的生產過程參觀、崗位見習、行業(yè)發(fā)展調查研究為主要的工程專業(yè)通識實踐教育，奠定學生對本行業(yè)的技術感性認識；②結合專業(yè)基礎理論課程，主要利用校內實驗條件完成電子工藝實習、電路設計仿真訓練等驗證型為主的工程基礎能力訓練，增強學生對專業(yè)基礎理論知識的理解；③以單元模塊電路設計、項目式系統設計與調試為主要內容的綜合系統設計項目訓練，強化學生對系統設計與調試能力培養(yǎng)；④以企業(yè)職業(yè)技能資格培訓、企業(yè)項目生產實習、企業(yè)助研實習等為主要內容的企業(yè)工程實踐訓練，使學生建立工程技術意識與工程觀念，提升學生工程應用能力的訓練；⑤以大學生實踐創(chuàng)新訓練項目、各類大學生科技立項和學科競賽、結合教師科研課題的學生畢業(yè)設計為主要內容的創(chuàng)新性研究項目訓練，以培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新能力的訓練。我院電子信息工程專業(yè)實踐性教學課程設置，如表1所示。

電子信息工程專業(yè)的實踐教學課程體系，突出了實踐教學環(huán)節(jié)的系統性，強調結合理論教學的分層次螺旋漸進式的工程應用型實踐教學理念，使實習實驗實訓課時占專業(yè)總課時達30%左右。同時，考慮加大綜合性實驗項目和創(chuàng)新性項目訓練的比例，考慮學生分型培養(yǎng)需求的創(chuàng)新性研究項目訓練，符合電子信息工程專業(yè)的工程應用型人才培養(yǎng)目標需求。

3.3 加強實踐教學資源優(yōu)化重組

3.3.1 根據實踐教學中的項目內容，優(yōu)化重組校內實踐教學資源

根據電子信息工程專業(yè)實踐教學體系中各階段模塊項目訓練內容，統籌規(guī)劃做好各實驗室布局的頂層設計，重組現有實驗教學資源配置，優(yōu)化并完善校內實踐教學資源條件，以滿足電子信息工程專業(yè)實驗實訓需求，提升電子信息工程專業(yè)實驗室的建設水平，構建一個多層次立體化的校內實踐教學平臺。具體實施：（1）按基礎模塊驗證性實驗項目內容，對電子工藝訓練室、電路原理實驗室、模擬電子技術實驗室、數字電路實驗室進行重組，構建若干專業(yè)基礎驗證實驗室，使同一實驗室能夠承擔多門專業(yè)基礎課程的驗證性實驗任務，并且能夠實現各門基礎課程實驗內容間的無縫銜接，培養(yǎng)學生工程基礎能力訓練。（2）按綜合系統設計項目訓練內容，對單片機原理與應用實驗室、EDA技術實驗室、電子系統設計綜合訓練室、高頻電子線路實驗室、無線電調試工綜合訓練室進行整合，重組若干專業(yè)設計訓練室，使同一實驗能夠承擔從仿真設計分析到系統設計驗證的綜合性項目訓練任務，構建電子信息工程專業(yè)校內綜合實踐訓練平臺，完成若干門專業(yè)課程設計、電子系統設計等綜合性項目訓練任務，結合企業(yè)工程實踐環(huán)節(jié)內容，以培養(yǎng)學生工程應用能力訓練。（3）按創(chuàng)新性研究項目訓練內容，對現有的大學生創(chuàng)新中心實驗室進行適度擴建，承擔高級階段的電子設計工程師創(chuàng)新訓練Ⅲ、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐訓練、以及結合教師科研項目的畢業(yè)設計等必修環(huán)節(jié)課程任務，同時還完善本科學生學業(yè)導師制，鼓勵教師對不同年級、不同類型學生進行分層次、分階段的創(chuàng)新性研究項目訓練，構建電子信息工程專業(yè)校內學生創(chuàng)新訓練平臺，建立開放式的大學生創(chuàng)新研究項目訓練體系。通過對校內現有實踐教學資源的優(yōu)化重組，促進了電子信息工程專業(yè)的實踐課程項目化訓練改革，同時也實現了實驗實訓的校內實驗用房優(yōu)化，整合了實驗儀器資源配置，提高了實驗室利用率和儀器設備使用率。

3.3.2 政校企合作、產學研結合，優(yōu)化校外企業(yè)工程實踐教學資源

校外企業(yè)工程實踐教學資源是應用型本科高校建設中必不可少的重要資源，也是強化學生實際工程應用和集成創(chuàng)新等能力培養(yǎng)過程中的重要支撐資源。依托政校企合作創(chuàng)新體制，在校企間形成優(yōu)勢互補和戰(zhàn)略合作，使產業(yè)與教育緊密融合，共建共享兼具生產、教學功能的開放性專業(yè)技能實習實訓基地。同時，也是具有較強的應用研究與技術轉移應用的創(chuàng)新平臺。一方面，能夠使企業(yè)有豐富工程經驗的高級工程師和高級管理人員參與共同指導學生完成實踐訓練項目類課程內容，既提升對學生工程應用能力和集成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有效地充實了高校實踐師資隊伍的不足，使產業(yè)發(fā)展為教育發(fā)展提供更多的技術和資源支撐；另一方面，高校教師參與指導學生完成實踐訓練項目類課程內容的同時，可充分發(fā)揮自身學科專業(yè)優(yōu)勢，推動科研項目合作研發(fā)、高技能人才培訓等方面工作，使教育為產業(yè)發(fā)展做出更大貢獻，提高職業(yè)教育服務經濟社會的能力和水平，進而推進合作育人和協同發(fā)展。

3.4 建設“雙師雙能”型教師隊伍

教學師資隊伍建設的優(yōu)劣，關系到應用型本科學生實踐能力的培養(yǎng)質量水平。因此，應用型本科高校教學質量的提高，必須加強“雙師雙能”型教師的隊伍建設。首先，采用“傳幫帶”模式，創(chuàng)建青年教師教學導師制，提升青年教師教學能力與水平；其次，采用“校企聯培”模式，建立中青年教師下企業(yè)鍛煉機制，通過企業(yè)工程實踐，提升中青年教師的實踐能力；再次，采用“外引兼職”模式，引導行業(yè)企業(yè)專家加入電子信息工程專業(yè)的實踐教學團隊中，指導學生進行工程實踐訓練，增強實踐師資隊伍的教學水平和質量；最后，采用“科教融合”模式，鼓勵教師積極開展縱橫向項目研究，以科研項目研究促進“雙師雙能”型教師隊伍的能力提高，解決了動力來源問題。

4 實施效果

我院抓住各類省級本科教學項目建設的契機，通過近幾年實踐，學生的工程實踐應用能力得到顯著提高，大量的優(yōu)秀本科畢業(yè)生應運而生。學生積極參與教師科研項目，獲授權發(fā)明專利和實用新型專利數量在學校名列前茅；參加各類學科競賽訓練和參賽的人數連年增加，獲國家級和省級的學生學科競賽獎項80余項，其中獲全國大學生電子設計競賽，國家二等獎12人次、省一、二等獎200余人次；獲全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽，國家一等獎3人次、華東賽區(qū)一、二、三等獎40余人次。隨著我院實踐教學體系改革的不斷深入，電子信息工程專業(yè)畢業(yè)就業(yè)率一直保持前例，如圖2所示。部分畢業(yè)生直接進入企業(yè)技術研發(fā)部從事技術研發(fā)工作，體現了我校電子信息工程專業(yè)的應用型本科人才培養(yǎng)的特色。

責任編輯 祁秀春