基于項目實踐的民族高校工科專業應用型教學改革研究

韋海成+張白+肖明霞+丁黎明+魏鑫

[摘 要]民族高校工科專業應用型教學需要不斷進行改革。針對民族高校工科專業在培養應用型人才中出現的生源差異大、理論課時壓縮、理論與實踐教學脫節、企業需求和人才培養目標不一致等諸多問題，可以提出基于項目實踐的工科專業應用型教學改革方案。通過該方案的實施，將項目實踐型的培養模式引入到本科教學中，加強實踐教學力度，鼓勵教師應用現代教學手段，為應用型工程人才搭建良好的培養環境。實踐結果表明，基于項目實踐的專業應用型教學改革適合于民族高校的應用型人才培養，促進了學生整體素質的提高，取得明顯的教學效果。

[關鍵詞]民族高校；課程群建設；項目實踐

[中圖分類號] G423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）07-0119-03

一、引言

隨著我國加入《華盛頓協議》，國家高等工程教育發展的目標已經從發展理論研究型人才轉變為培養高素質工程技術的應用型人才。這種轉變對各高校的各專業課程建設提出了新的要求。特別是《國務院關于加快發展民族教育的決定》中指出，民族高校正面臨著服務民族地區、培養民族人才的重任，要以就業為導向，調整高校學科專業結構，重點提高工、農、醫、管理等學科比例。因此，如何結合自身特點設置課程及學生能力評估體系，實現自己的專業培養目標，真正為民族地區提供人力支持和智力支撐，是民族高校教育工作者理論和實踐研究的一個重要內容。

北方民族大學為民族地區培養了大批的高素質應用型人才，但受限于辦學時間短、所處地區經濟發展滯后等客觀原因，學校現有的教育基礎較為薄弱，人才培養方式比較單一，人才培養目標和質量均難以滿足地區經濟社會發展需求。為此，探索本科教育人才培養新模式，培養真正能為少數民族地方服務的應用型人才是該專業亟待解決的關鍵問題。而真正落實應用型工程人才的培養，就需要以學生為主體，理順所在專業的課程體系建設。

在本科人才培養模式和課程體系建設方面，有許多學者做了有益的嘗試：2007年，陶澤靈將啟發式教學應用到教學實踐中，通過啟發式教學，引導學生學習興趣，提高素質教育質量[1]；2013年，夏雪梅提出以學生素質為核心將學校課程劃分不同層次，并采用不同的教學模式來提高教學質量[2]；同年，劉麗珍等提出借助課程地圖的構建，結合課程規劃以及對學生未來升學就業發展的指引，設計智能專業的主干課程群體系結構，建立專業課程與核心能力培養的對應關系[3]；盛琳陽從課程體系、師資團隊、教學方法、實驗教學和工學結合5個方面介紹計算機網絡課程群建設的改革思路和實踐經驗。[4]然而，已有的人才培養模式探索難以形成一個層次漸進的課程體系，通過課程體系學習后培養的學生也很難達到企業崗位的實際需求。

本文以電子信息工程專業作為典型的應用型工科專業，在培養中以專業就業需求為導向，通過劃分年度項目將該專業各學期所學課程有機結合起來，實現一體化的具有相互支持性和內在有機聯系的課程群和學業評價體系，從學生的素質、技能、創新和創業等各方面能力培養入手，實現培養出符合民族地區經濟社會發展需求的合格本科畢業生的目標。

二、傳統課程設置存在的問題

來自民族地區生源的學生個體差異問題。從河北、湖南和河南地區招收的學生素質普遍高于來自新疆、云南等地區的學生。以計算機類課程為例，發達地區從中小學就開始逐步涉及計算機方面的課程，而偏遠地區到大學仍沒有計算機的概念，這種現狀就嚴重影響了計算機語言類課程的教學效果。

課時壓縮和講授內容重疊的矛盾。例如，在電路、數字電路、模擬電路教材中要介紹二極管、三極管工作原理；在數字電路、微機原理、EDA技術課程中均要介紹數字進制等相關概念。類似重復的基礎內容介紹盡管側重點各不相同，但由于教材編制的獨立性和相對完整性，這些內容都保留了下來，并且在教學環節不斷被反復講解，這使得原本緊張的學時被占用，后續專業知識的講解課時被嚴重壓縮。

實踐和理論相互脫節的矛盾。為了提高實踐課程的比重，相關理論課時被壓縮，學生僅學到了基礎理論，還沒有獲得理論綜合能力，就開始了實踐實訓課程的學習。反映在工程實踐中，就是理論和實踐對應不起來，學生能夠按實驗指導書的內容完成實驗，但對實驗內容既不會分析也不會設計。以電子設計大賽為例，學校參賽的21支隊伍中，僅1支隊伍選擇了理論知識要求較高DC-DC變換類題目，占選手總數的4.76%，而選擇動手能力較強的風力擺控制系統類題目就有6組，占參賽隊伍的28.57%。從參賽論文撰寫來看，學生理論分析方面的能力也相對欠缺。

課程設置的前瞻性不強，專業課程設置缺乏系統化。隨著技術和需求的變化，現代企業對人才的需要也是千差萬別。傳統課程設置更注重學科內的連續性，忽略了學科間的內在聯系和相關性，不能根據用人單位的實際需求進行課程調整，缺乏綜合性應用人才培養意識。

三、樹立項目實踐型的教學理念

2015年北方民族大學招生5000余人，招生涉及31個省市自治區，生源覆蓋全國56個民族，其中65%的學生來自農村，生源多元化，學生個體差異較大。

以電子信息工程專業為例，本科生培養現狀表明：該專業的學生來源有13個民族，少數民族學生數量占總學生數的39.33%。大部分少數民族生源地的教育發展較落后，少數民族學生基礎薄弱，成績差異大；過于強調傳統教學過程在學生培養中的作用，學生自學能力較差，無法適應現代知識更新；人才培養的引導不足，學生學習目的性不明確等諸多問題無法得到妥善解決。這使得該專業培養的學生缺乏學習主動性，基礎理論不扎實，動手能力較差，并沒有達到預想的培養目標，學生在就業市場上缺乏競爭力。

如果還采用傳統的教學培養模式，學生會被限定在相同的環境中無法發揮自身特點，教學費時費力，達不到理想的效果。作為教學主體的學生在學習過程中也沒有積極性和主動性，得不到全面發展。而采用項目實踐型的教學模式能夠通過團隊角色定位，尊重學生認知基礎和技術能力方面的差異，更加有效的發揮學生在學習過程中的積極性和主動性。

工科院校的項目實踐型工程教育模式，主要由項目型一體化課程體系教育、實驗實踐型技能訓練、創新創業型能力培養及過程性學業評價等內容構成。這種基于項目實踐型工程教育模式強調人才培養，以產品開發過程實現人才培育，以全生命周期的產品開發為載體，通過構建一體化的有機聯系課程體系，完善學生實習實踐的客觀環境，促進學生主動學習，最終培養能夠和企業需求對接的應用型人才。

此外，產品開發的模式也更容易從產品目標開始理順相關的課程體系，通過該模式的應用，可以更好地明確專業培養目標，調整課程核心內容，增強所授內容的實用性，提高教和學的效率。在傳統教學過程中，我們經常提到“強基礎、寬口徑、重實踐”的目標，但這些內容如何實現卻很難找到合適的方法。通過項目實踐培養模式，就可以從企業需求入手，定義畢業設計的內容，進而確定每個年級的課程、實驗、實踐教學內容，形成系統化有機的課程體系，為客觀性的專業核心課安排奠定扎實的基礎。因此，采用項目實踐型的人才培養方式，可以打通企業需求與培養目標，構建一體化的課程體系，促進學生學習的主動性，實現專業培養目標。

四、集成化課程體系建設

要理順電子信息工程類專業各門課程的教學大綱，構建以就業、創業為培養目標的一體化課程體系，就必須擺脫現有的人才培養模式，依托民族高校的實際情況，按照工程教育培養原則，解析各課程模塊，搭建一體化的課程體系，完善以產品為導向的工程教育體系，培養學生的創新創業和工程實踐能力，實現民族高校培養地區應用型人才的培養目標。

為此，學院以就業為人才技能培養目標，通過基礎技能訓練、專業技能訓練、綜合技能訓練和畢業設計四個環節入手調整課程設置和課程內容安排，見圖1。

整個專業的核心課程安排共分四個部分：一年級新生入學后，由于基礎薄弱，只能安排專業導論、認知實習、電路和C語言等基礎課程，培養學生的學習技能，夯實學生基礎知識；二年級學生對知識有了初步了解，就可以安排數字電路、模擬電路和微機原理等專業基礎課程，為后續的專業技能綜合應用提供知識儲備，并逐步涉及專業知識的學習；三年級學生已經有了專業基礎知識，就需要通過嵌入式和單片機等工程應用性較強的理論課程以及專業性、綜合性、機能性的電子設計類實踐課程將專業知識融會貫通，通過具體項目設計進行相關的學習；四年級學生的學習目標已經開始轉向工作技能教育，在此階段可以依托畢業設計和專業實習，找尋自身所需的深領域專業知識并進行學習。

新人才培養方案中的上述課程設置真正能做到以學生為主體，以就業創業為導向，形成一套課程之間存在有機支撐的電子信息工程專業教學體系。其優化了學科基礎課內容，體現了專業基礎理論和方法，將學科前沿和生產實際相融合，進一步推進實訓課程設置與工程實際相結合，實現了完善遞進式的項目實踐教學體系。

在這套課程體系建設的基礎上，通過鼓勵該專業教師應用慕課、翻轉課堂、問題式教學、引導式教學、項目式教學等具體教學手段，將教師的教和學生的學結合起來，夯實了學生的知識基礎，培養了學生的學習興趣，提高了學生的應用能力，完成了學生的知識、能力和素質培養，為應用型工程人才搭建了良好的培養環境。

以“三電”類課程為例，專業搭建了以骨干教師為主體的教學改革團隊，并引入慕課和翻轉課堂等新的教學方法，通過制訂課程項目目標和項目團隊，促進學生課下自學，使得學生數字電路課程的課下平均學習時間增加了4000多分鐘，課堂內外學習時間比約為1∶1.5。通過教學改革，學生養成了良好的自學習慣。

為了在新的課程體系建設中突出實踐教學，在課程安排上我們加強了獨立設課類實驗的教學力度。在此方面，我們把綜合電子系統設計、專業課程綜合實訓、綜合技能實訓等能夠以項目形式開展的應用型實踐教學獨立設課，在內容安排上設置和理論教學相關的一些小型電子產品制作類內容。這樣，學生在畢業設計階段就可以勝任智能家居、避障小車、智能灌溉等綜合性、實用性強的產品開發，通過這些內容的完成，提高了學生的創新和實踐能力，實現了教學理論和實踐內容的銜接。

在實驗教學方面，提高設計性實驗的比例，將驗證性實驗通過仿真或者課后項目團隊自學的形式完成。在實驗課堂上，通過典型的應用型項目實現教學與學習、設計與驗證相結合的項目驅動式教學方式，鼓勵教師講解、學生驗證的實驗方法，鼓勵學生自己動手實踐并加以驗證和總結。通過基本實驗、開放性實驗和課程設計相結合的實踐課程教學模式，改變傳統的教與學相脫節的教學模式。通過建立三個層次的實踐教學體系提高學生的創新能力、應用能力和認知實踐能力，具體見表1。

在推動學生學習自主性和自覺性，提高學習效率，培養學生自學能力方面，改進了課程的評估機制。率先在三電類課程和實驗中設立了階段性的觀測點，這些觀測點包括在學習過程中的學習態度、自主學習能力、專業素養、專業技能等多方面綜合性評估內容。通過觀測點給出每個學生客觀的過程性評價成績，結合期末考試為每個學生打出課程學習的綜合評價。這樣，通過加大過程評價和實踐教學能力評價在整個評價體系中的比重，設置個性化、差異化的評價觀測點，綜合評價不同基礎學生在課程教學過程中的進步情況，給每個學生都提供了恰當的提升空間。這種過程性評價的實施解決了學生的個體化差異，使得每個學生都能夠在學習過程中得到鼓勵和認可，實現學生綜合素質的提高。

在此基礎上，在專業內部引導學生進行項目式的創新實踐活動，促進學生項目團隊建設，探索多層次、全方位的教學培養模式。例如，在專業課程教學過程中適當設置了一定量的課外電子制作項目，并提供資金鼓勵學生參加到學院和校級的大學生創新項目中。在此基礎上，選擇優秀項目參加到自治區和全國性的大學生創新項目中，使學生能在這些綜合項目中得到進一步鍛煉。

五、目前成果

經兩年多的探索，基于項目實踐型的民族高校集成化課程體系建設在電子信息工程專業教學模式變革中取得了明顯的效果。

通過人才培養方式變革，電子信息工程專業以畢業生的就業需求為導向，加強了畢業生的實踐和創新能力培養，并以此為目標推進了專業課程體系和教學方法的變革。

在課程及格率方面，以專業基礎課模擬電子技術為例，2012年，學生的及格率為79.7%，2013年上升到86.1%，2014年及格率達到93.1%。該專業的高考第一志愿錄取率從2011年的48.31%，一路上升到2014年的92.22%。據統計，2014年該專業本科學生的年終就業率為85.92%。學生主要就業方向為電子類產品生產、銷售企業。學生就業方向與專業吻合度較高，就業層次相對較高。

從創新項目來看，2013級校級創新獲得批準7項；2014年獲得校級大學生創新實踐項目9項，占整個學校的20%；國家級大學生創新項目2項，自治區級創新項目2項。此外，2015年度該專業學生獲得全國大學生電子設計大賽全國一等獎一個，三等獎三個，寧夏賽區四個一等獎，兩個二等獎。

兩年多來的實踐表明，基于項目實踐的民族高校應用型工科課程建設使整個專業的教學工作出現了良性循環的態勢，學生的整體素質得到了明顯的提升。這對民族高校的人才培養模式變革和工科專業課程設置具有重要的意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陶沼靈.啟發式教學方法研究綜述[J].中國成人教育，2007（4）：139-140.

[2] 夏雪梅.基于學生核心素養的學校課程建設：水平劃分與干預實例[J].課程·教材·教法，2013（7）：11-16.

[3] 劉麗珍，王函石，宋巍，et al.結合課程地圖與課程群建設，強化智能專業本科生核心能力培養[J].計算機教育，2013（19）：22-25.

[4] 盛琳陽.面向能力培養的計算機網絡課程群建設研究[J].計算機教育，2013（14）：5-8.

[責任編輯：陳 明]