工程教育認(rèn)證背景下應(yīng)用型本科院校電子信息工程專業(yè)的工程理論類課程體系構(gòu)建研究

鄧楊保 肖衛(wèi)初 鄧曙光 胡賽純 譚躍

摘要：根據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)可知，結(jié)構(gòu)合理的課程體系是培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵，因此相應(yīng)的課程體系構(gòu)建與優(yōu)化勢在必行。該文通過對我校電子信息工程專業(yè)現(xiàn)狀與存在的問題分析，從地方電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際出發(fā)，并結(jié)合我校是地方應(yīng)用型本科院校的實(shí)際情況，提出工程理論類課程體系構(gòu)建思路，為應(yīng)用型本科院校的其他工科專業(yè)開展工程教育認(rèn)證的課程體系構(gòu)建提供參考。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證;應(yīng)用型本科院校;工程理論類課程體系

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）33-0168-02

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自2016年中國正式加入《華盛頓協(xié)議》[1]以來，工程教育認(rèn)證在各大高校積極推進(jìn)。目前，全國227所高校的1170個工科專業(yè)通過了工程教育認(rèn)證，其中電子信息工程專業(yè)29個。在工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)中，結(jié)構(gòu)合理的課程體系是培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵。工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了畢業(yè)生標(biāo)準(zhǔn)的12項(xiàng)要求，課程體系和畢業(yè)要求之間有明確的映射結(jié)構(gòu)關(guān)系，課程為能力構(gòu)建的載體，每一種能力要求都要有對應(yīng)的課程群去支撐。隨著高校轉(zhuǎn)型發(fā)展，絕大部分地方本科院校開始轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用型本科院校，更加側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。與重點(diǎn)本科院校相比，工程教育認(rèn)證背景下應(yīng)用型本科院校對學(xué)生應(yīng)用能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程體系還不太成熟。加上對學(xué)生培養(yǎng)定位也與重點(diǎn)本科院校有所差異，故不能完全沿用他們的課程體系。因此，開展工程教育認(rèn)證背景下應(yīng)用型本科院校學(xué)生應(yīng)用能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程體系構(gòu)建研究是十分必要的。

目前，國內(nèi)一些高校針工程教育認(rèn)證背景下的電子信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建與優(yōu)化進(jìn)行了研究，例如：潘楊等人[2]通過分析電子信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀與存在的問題，從明確專業(yè)特色、實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)、實(shí)踐教學(xué)體系等方面出發(fā)，提出實(shí)踐教學(xué)體系改革思路;李月華等人[3]根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，重點(diǎn)討論了電子信息工程專業(yè)的實(shí)踐課程體系構(gòu)建;趙亞妮等人[4]闡述了西藏民族大學(xué)電子信息專業(yè)課程體系的建設(shè)思路和具體做法;于雷等人[5]討論了工科專業(yè)的課程體系構(gòu)建與改革，提出以現(xiàn)代工科專業(yè)理念為核心的“SER”課程思想，構(gòu)建“項(xiàng)目模塊化”課程體系結(jié)構(gòu);蔣敏蘭等人[6]根據(jù)自身參與工程教育認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，介紹了電子信息工程專業(yè)課程體系，各課程與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，各模塊對學(xué)生能力的培養(yǎng)及與解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的支撐關(guān)系。

綜上所述，基于工程教育認(rèn)證對畢業(yè)生的要求以及地方電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，結(jié)合我校辦學(xué)目標(biāo)和特點(diǎn)，本文探索工程理論類課程體系構(gòu)建，進(jìn)一步完善培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)教學(xué)計劃修訂，通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，構(gòu)建相應(yīng)課程體系，落實(shí)課程與能力培養(yǎng)之間的對應(yīng)關(guān)系。

1 工程教育認(rèn)證背景下的課程體系構(gòu)建與優(yōu)化勢在必行

課程體系通常是指課程中各組成部分的組織、排列與配合的形式，主要解決課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織與教學(xué)評價等方面內(nèi)容[7]。課程體系具有三大特征：系統(tǒng)性、群聚性和關(guān)聯(lián)性。隨著科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，專家指出[8]，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)在新一代信息技術(shù)、人工智能、高端裝備制造、新材料等領(lǐng)域需要大批新興工程技術(shù)人才。根據(jù)工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)可知，結(jié)構(gòu)合理的課程體系是培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵。雖然，中國許多高校已經(jīng)開展了工程教育認(rèn)證，但是當(dāng)前中國工程教育下工科人才實(shí)踐能力不足，具備企業(yè)經(jīng)驗(yàn)的工科教師比較缺乏，工程專業(yè)課程體系還比較落后。電子信息工程專業(yè)是一個非常重要的工科專業(yè)，中國絕大部分高校都開設(shè)了該專業(yè)。基于工程教育認(rèn)證的電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)宗旨就是加強(qiáng)學(xué)生的自然科學(xué)和工程基礎(chǔ)在電子通信系統(tǒng)的應(yīng)用能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，需要與之相對應(yīng)的課程體系支撐。近年來，隨著高校轉(zhuǎn)型發(fā)展，絕大部分地方本科院校開始轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用型本科院校，更加側(cè)重學(xué)生的應(yīng)用能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，但相應(yīng)的課程體系還不太成熟。由此可見，在新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中，為了培養(yǎng)新興工程技術(shù)人才，課程體系首先要為新興工程科技人才打下相應(yīng)的知識儲備和堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，優(yōu)化現(xiàn)有課程體系結(jié)構(gòu)，建設(shè)一批體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展的新課程，所以工程教育認(rèn)證背景下的課程體系構(gòu)建與優(yōu)化勢在必行。

2 我校電子信息工程專業(yè)現(xiàn)狀分析

我校電子信息工程專業(yè)創(chuàng)辦于2003年， 2016年被確定為湖南省“十三五”專業(yè)綜合改革試點(diǎn)專業(yè)，2019年獲批湖南省一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2020年獲批高校第二學(xué)士學(xué)位專業(yè)，2021年獲批國家一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。目前開設(shè)了智能服務(wù)機(jī)器人和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)2個專業(yè)方向，有專任教師25人（博士15人，教授8人，副教授11人），在校全日制本科生近600人。

通過不斷深化專業(yè)綜合改革，本專業(yè)獲得了一些很好的成績。（1）平臺建設(shè)突出，教學(xué)成效顯著。獲批國家級眾創(chuàng)空間、湖南省電子信息類專業(yè)校企合作人才培養(yǎng)示范基地等10個省級教學(xué)平臺，擁有全固態(tài)儲能材料與器件湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等4個省級科研平臺;獲國家教學(xué)成果二等獎1項(xiàng)，省級教學(xué)成果獎4項(xiàng)。主持省教改、教育規(guī)劃項(xiàng)目28項(xiàng)、教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目57項(xiàng)，發(fā)表教改論文30多篇，主編教材21部，與華為合編《智慧社會技術(shù)與實(shí)踐》等教材，獲省級教學(xué)競賽獎9項(xiàng)。建成省級一流課程4門、精品在線開放課程1門、校級金課6門。（2）應(yīng)用創(chuàng)新能力強(qiáng)，人才培養(yǎng)質(zhì)量高。近三年，學(xué)生學(xué)科競賽獲國家級三等獎1項(xiàng)、省部級特等獎1項(xiàng)、一等獎12項(xiàng)、二等獎14項(xiàng);參加行業(yè)協(xié)會學(xué)科競賽獲國家特等獎1項(xiàng)、一等獎1項(xiàng)、二等獎4項(xiàng);立項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項(xiàng)目國家級6項(xiàng)、省部級9項(xiàng);2020屆畢業(yè)生初次就業(yè)率達(dá)到91%以上;學(xué)生考研錄取率呈上升趨勢，2020年錄取率為11.24%。

目前我校電子信息工程專業(yè)已經(jīng)取得了一些令人滿意的成績，但是由于我校屬于地方應(yīng)用型本科高校，所以還是存在一些問題：（1）國家級規(guī)劃教材和教學(xué)成果獎勵缺乏;（2）國家級高層次工程技術(shù)人才缺乏;（3）與電子、通信專業(yè)直接相關(guān)的教授和博士人數(shù)較少;（4）35歲以下的青年博士數(shù)量缺乏。

3 工程理論類課程體系構(gòu)建探索

為全面落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，基于“以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的OBE理念，圍繞“實(shí)基礎(chǔ)、重應(yīng)用、有特色、高素質(zhì)”人才培養(yǎng)定位，產(chǎn)教深度融合，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培養(yǎng)電子、通信和智能制造等領(lǐng)域的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。那么我們?nèi)绾螛?gòu)建與培養(yǎng)目標(biāo)相對應(yīng)的課程體系呢？首先從區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求出發(fā)，然后通過學(xué)生就業(yè)行業(yè)及崗位分析，最后通過行企業(yè)調(diào)研等方式來構(gòu)建相應(yīng)的課程體系，如圖1所示。

根據(jù)應(yīng)用型本科院校電子信息工程專業(yè)定位，結(jié)合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)原理分析、研究和解決專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力，提出應(yīng)用型本科院校電子信息工程專業(yè)工程理論類課程體系的構(gòu)成分為工程基礎(chǔ)類理論課程、專業(yè)基礎(chǔ)類理論課程和專業(yè)類理論課程三個教學(xué)模塊，如圖2所示。我校電子信息工程專業(yè)的工程基礎(chǔ)類理論課程主要包括電磁場與電磁波、電子信息工程導(dǎo)論等;專業(yè)基礎(chǔ)類理論課程主要包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、電路分析等;專業(yè)類理論課程主要包括單片機(jī)原理與應(yīng)用、FPGA原理與應(yīng)用、嵌入式原理及技術(shù)等。

為促進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求的達(dá)成，同時使學(xué)生掌握寬泛的專業(yè)知識，本專業(yè)先后邀請了校友、省內(nèi)外相關(guān)兄弟學(xué)校、用人單位等人通過座談，征求人才培養(yǎng)方案的修訂意見，優(yōu)化課程體系。特別是2015年10月31日，我校承辦《湖南省電子信息技術(shù)研究會學(xué)術(shù)年會》，來自省內(nèi)28所高校的100余名老師和相關(guān)企業(yè)代表與會，利用此次機(jī)會我們請國防科技大學(xué)、湖南大學(xué)、中南大學(xué)、湘潭大學(xué)等相關(guān)兄弟院校把脈電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案。在2015級及以后的電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中重點(diǎn)改革了教學(xué)內(nèi)容、方式方法和課程體系，調(diào)整理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時，制訂新的課程教學(xué)大綱。例如：針對專業(yè)基礎(chǔ)類理論課程中的《模擬電子技術(shù)》，2015級之前的課時為56課時，2015～2018級修改為64課，從2019級開始增加為72課時;為了加強(qiáng)專業(yè)核心課程的課時數(shù)，專業(yè)理論類課程《DSP技術(shù)及應(yīng)用》由32課時增加為48課時;根據(jù)專業(yè)調(diào)研和已畢業(yè)學(xué)生反饋的就業(yè)市場需求，增加了《PLC原理與應(yīng)用》《FPGA原理與應(yīng)用》等專業(yè)核心課程。

4 結(jié)束語

雖然我國發(fā)展工程教育認(rèn)證的時間較短，但是“以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的OBE理念代表一種先進(jìn)的教學(xué)理念，不斷引導(dǎo)工程教育改革。地方應(yīng)用型本科院校在開展工程教育認(rèn)證時，需要結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和學(xué)校自身發(fā)展實(shí)際。在工程教育認(rèn)證體系指導(dǎo)下，本文討論了工程理論類課程體系構(gòu)建，引導(dǎo)課程教學(xué)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的培養(yǎng)目標(biāo)，使學(xué)生能夠“學(xué)有所成，學(xué)有所用，學(xué)以致用”。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭育英， 方巖雄， 葉飛. 工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)淺談[J]. 高等工程教育研究， 2016（19）： ：188-189.

[2] 潘楊，朱磊，張曉丹.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下電子信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革探索[J].教書育人（高教論壇），2017（30）：85-86.

[3] 李月華， 郭瑋， 楊斌， 等. 基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程體系構(gòu)建探討——以南華大學(xué)電子信息工程專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證為例[J]. 教育現(xiàn)代化， 2018（14）： 107-111.

[4] 趙亞妮， 閆剛印， 張春玉. 面向工程教育的電子信息專業(yè)課程體系建設(shè)及課程達(dá)成度評價方法設(shè)計[J]. 智能計算機(jī)與應(yīng)用， 2019，9（3）：163-167.

[5] 于雷， 安玲玲. 地方高校工科專業(yè)課程體系優(yōu)化研究——以電子信息工程專業(yè)為例[J]. 科技視界， 2019，35（11）：184-186.

[6] 蔣敏蘭， 張長江， 黃志亮， 等. 工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下電子信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建[J]. 高教學(xué)刊， 2020（31）：83-86.

[7] 李菲. 以卓越工程師培養(yǎng)為目標(biāo)的電子信息工程專業(yè)課程體系改革[J]. 科技與創(chuàng)新， 2018，117（21）：119-120，123.

[8] 林健. 面向未來的中國新工科建設(shè)[J]. 清華大學(xué)教育研究， 2017（2）：26-35.

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