電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實踐

雷芳 余翔 李強 陳莉

重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院

電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實踐

雷芳 余翔 李強 陳莉

重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院

結(jié)合電子信息工程教育專業(yè)認(rèn)證，以加強“工程專業(yè)基礎(chǔ)”、“解決實際工程問題的能力”、“社會責(zé)任感和工作責(zé)任心”這三個核心要素培養(yǎng)為主線,重新構(gòu)建了電子信息工程專業(yè)的三層次多模塊的實踐教學(xué)體系,規(guī)劃實踐課程模塊和確定課程內(nèi)容，更有針對性地開展了電子信息工程專業(yè)實驗平臺建設(shè)。

專業(yè)認(rèn)證 電子信息工程專業(yè) 實踐教學(xué)體系 構(gòu)建 實驗平臺建設(shè)

改革開放以來，我國高等工程教育采取的改革舉措施包括加強基礎(chǔ)理論、拓寬專業(yè)口徑、鼓勵理工滲透，強化文化素養(yǎng)教育等等，取得了一定效果，但工程師培養(yǎng)的“工程性與創(chuàng)新性缺位”問題一直沒能很好解決。教育部和中國工程院于2013年11月聯(lián)合印發(fā)《卓越工程師培養(yǎng)計劃通用標(biāo)準(zhǔn)》，其中本科工程型人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)按素質(zhì)、知識和能力等三個模塊進行劃分。國內(nèi)學(xué)者對卓越工程師質(zhì)量規(guī)格開展了一些研究，如徐斌在其博士論文中通過對美、歐、日工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的分析，找出其中相似度高的要素進行合并并重新組合，通過多維尺度分析篩選出12組要素，形成《工程創(chuàng)新人才基本要求大綱》。而項聰博士則綜合眾多資料并參考國內(nèi)外相關(guān)文獻，梳理形成“工程人才培養(yǎng)質(zhì)量規(guī)格體系”（分3個模塊和16個要素）。通過問卷調(diào)查和用SPSS19.0軟件進行分析后項聰博士得出的結(jié)論是：素質(zhì)模塊中“社會責(zé)任感和責(zé)任心”，知識模塊中“工程專業(yè)知識”，能力模塊中的“解決實際工程問題的能力”成為高校教師和企業(yè)一致性認(rèn)同的“工程人才培養(yǎng)質(zhì)量規(guī)格體系”中的核心要素。

為提升我校工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，突出學(xué)生工程應(yīng)用能力、解決現(xiàn)場工程問題能力、集成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，參考項聰博士在《高校和企業(yè)對工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的認(rèn)識探究》文章中的研究結(jié)果，我們重新構(gòu)建了電子信息工程專業(yè)的實踐教學(xué)體系，并以加強“工程專業(yè)基礎(chǔ)”、“解決實際工程問題的能力”、“社會責(zé)任感和工作責(zé)任心”這三個核心要素培養(yǎng)為主線，規(guī)劃課程模塊和確定課程內(nèi)容，更有針對性地開展了電子信息工程專業(yè)實驗平臺建設(shè)。

1 漸進式的實踐課程體系

按照“工程專業(yè)通識教育—工程基礎(chǔ)能力訓(xùn)練—工程應(yīng)用能力訓(xùn)練—工程創(chuàng)新能力訓(xùn)練”的由淺入深、螺旋漸進立體化的層次，構(gòu)建電子信息工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的四層次多模快的實踐課程教學(xué)體系：

1.1 工程專業(yè)通識實踐教育層

由專業(yè)感性認(rèn)知實踐模塊構(gòu)成，屬于引導(dǎo)性課程。開設(shè)專業(yè)概論，由電子信息行業(yè)專家和企業(yè)工程師共同完成，學(xué)校輔助提供一些線上學(xué)習(xí)資料，如仿真軟件操作的視頻、案例；儀器儀表使用的視頻和相關(guān)參考資料。在寒暑假安排學(xué)生到電子信息行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過程參觀、崗位見習(xí)、行業(yè)發(fā)展調(diào)查研究，奠定學(xué)生對本行業(yè)的技術(shù)感性認(rèn)識。

1.2 工程基礎(chǔ)能力訓(xùn)練層

由工程基礎(chǔ)實踐模塊、電子技術(shù)實踐模塊、控制技術(shù)實踐模塊共3個模塊構(gòu)成。工程基礎(chǔ)實踐模塊主要培養(yǎng)學(xué)生識作基本電子電氣圖、電氣電路接線安裝能力，簡單單面PCB板設(shè)計加工能力，基本電子電路元器件識別、焊接能力；電子技術(shù)實踐模塊以培養(yǎng)學(xué)生基本電工電子單元電路識別、搭建、基本參數(shù)測量實現(xiàn)能力，基本電子線路設(shè)計實踐、雙層PCP板設(shè)計加工能力，強化學(xué)生對系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試能力培養(yǎng)；控制技術(shù)實踐模塊培養(yǎng)學(xué)生計算機高級語言及編程控制單元電路基本能力，識別傳感器、傳感信號獲取運用能力。

1.3 工程應(yīng)用能力訓(xùn)練層

由電子系統(tǒng)設(shè)計方向?qū)嵺`模塊、射頻通信與天線方向?qū)嵺`模塊、信號處理方向?qū)嵺`模塊、通信技術(shù)方向?qū)嵺`模塊共4個模塊構(gòu)成。要求學(xué)生至少選擇1～2個方向，使學(xué)生建立工程技術(shù)意識與工程觀念，提升學(xué)生工程應(yīng)用能力的訓(xùn)練；例如學(xué)生選擇通信技術(shù)方向的理論課程的同時選擇該方向的實踐課程，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生掌握移動通信系統(tǒng)的構(gòu)成、運行維護的基本能力，掌握現(xiàn)代交換、光纖通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、信道控制與維護技術(shù)等的能力。

1.4 工程創(chuàng)新能力訓(xùn)練層

由綜合實踐模塊（畢業(yè)實習(xí)，畢業(yè)設(shè)計）和創(chuàng)新教育模塊（學(xué)校B學(xué)分）2個模塊構(gòu)成。主要以大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練項目、各類大學(xué)生科技立項和學(xué)科競賽、結(jié)合教師科研課題的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計為主要內(nèi)容的創(chuàng)新性研究項目訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。

2 實驗平臺建設(shè)

圍繞四層次模塊化的實驗課程體系，我們開展了校內(nèi)實驗實訓(xùn)平臺→校內(nèi)課外實踐平臺→校外實踐基地平臺三平臺的建設(shè)，對學(xué)生進行從層次→模塊→平臺的漸進式的全面綜合訓(xùn)練，從而實現(xiàn)本專業(yè)實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.1 校內(nèi)實驗實訓(xùn)平臺建設(shè)

2.1.1 重組若干專業(yè)設(shè)計訓(xùn)練室

使同一實驗?zāi)軌虺袚?dān)從仿真設(shè)計分析到系統(tǒng)設(shè)計驗證及設(shè)計實現(xiàn)的綜合性項目訓(xùn)練任務(wù)，結(jié)合企業(yè)工程實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力訓(xùn)練。如電子設(shè)計創(chuàng)新實驗室完成含電子系統(tǒng)綜合設(shè)計與仿真、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、DSP原理與應(yīng)用、可編程邏輯器件原理與應(yīng)用、微處理器原理與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計實訓(xùn)1～3的實踐課程，近4年該實驗室正常教學(xué)和開放教學(xué)利用率達(dá)到85%。

2.1.2 增加與行業(yè)發(fā)展同步的儀器設(shè)備

以國家重點學(xué)科建設(shè)和中央地方共建實驗室為契機，在學(xué)校大力支持下，通過中央與地方共建、教育部-中興公司ICT產(chǎn)教融合基地建設(shè)、企業(yè)捐贈和自籌的方式，從2013開始，分別對通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)、電子系統(tǒng)設(shè)計實驗實訓(xùn)平臺進行更新和完善。全面改造和升級了“通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)實驗中心”軟硬件平臺，新建了“微波與衛(wèi)星通信”、“射頻通信與天線”、“微波暗室”實驗室，采用自制開發(fā)和引進相結(jié)合的方式更新和完善了DSP、ARM、FPGA、PSoC等實驗平臺。

2.1.3 強化創(chuàng)新設(shè)計與開發(fā)應(yīng)用能力

為增強電子信息工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計與開發(fā)應(yīng)用能力，與行業(yè)發(fā)展同步，并且為加強校企、校校合作交流。2015年購買了60套Xilinx公司的Basys3口袋實驗板卡，該實驗設(shè)備既具有FPGA的靈活性和全可編程Vivado軟件，還具有體積小，攜帶方便的特點。學(xué)生領(lǐng)用后，可到寢室，教室等實驗室以外的地方使用。同時實驗室還配備了模式識別與運動控制、BVK-I視頻學(xué)習(xí)、ZRobot智能車、ZRobot機械臂、ZedPAD等創(chuàng)新套件，學(xué)生在學(xué)習(xí)課程的基礎(chǔ)上，能實現(xiàn)更多的創(chuàng)新開發(fā)設(shè)計。目前這些實驗設(shè)備已用于電子信息工程專業(yè)的電子系統(tǒng)設(shè)計實驗和實訓(xùn)課程中。

2.2 校內(nèi)課外實踐平臺建設(shè)

實踐表明,緊密結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點開展大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動,有利于充分調(diào)動學(xué)生的主動性,有利于充分利用大學(xué)為人才培養(yǎng)提供的良好條件,有利于營造良好的創(chuàng)新環(huán)境和氛圍,對學(xué)生創(chuàng)新意識和工程實踐能力培養(yǎng)起著有力的促進作用。

2.2.1 著力構(gòu)建科技創(chuàng)新活動體系

我校根據(jù)學(xué)生不同階段的知識結(jié)構(gòu)、興趣愛好的不同特點,建立了以“大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃項目”（教務(wù)處主辦）和“大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃”（科技處主辦）為龍頭,大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽和創(chuàng)業(yè)計劃大賽、大學(xué)生科技論壇、大學(xué)生科技文化節(jié)和各類各級科技創(chuàng)新競賽活動為主體的大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。聘請優(yōu)秀企業(yè)家重點指導(dǎo)，發(fā)揮優(yōu)秀企業(yè)家傳幫帶的引領(lǐng)作用。學(xué)校先后聘請20名成功的創(chuàng)業(yè)企業(yè)家、行業(yè)及各領(lǐng)域?qū)＜覔?dān)任創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，通過培訓(xùn)輔導(dǎo)、企業(yè)咨詢、專題診斷、一對一深度輔導(dǎo)等多種方式對創(chuàng)業(yè)團隊進行幫助，增強創(chuàng)業(yè)團隊的實際經(jīng)營運作能力。支撐全校信息技術(shù)類學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練活動及校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)。

2.2.2 增設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練學(xué)分

在新版培養(yǎng)方案個性化教育模塊中設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練學(xué)分（3～12學(xué)分）。同時出臺《重慶郵電大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質(zhì)拓展項目學(xué)分認(rèn)定辦法》，對具體如何實施給出了詳細(xì)的執(zhí)行辦法。為培養(yǎng)面向未來的、具有發(fā)展?jié)摿Φ腎CT人才，專門設(shè)計了跨學(xué)科專業(yè)的選修學(xué)分（3～9學(xué)分），以及培養(yǎng)交叉學(xué)科基礎(chǔ)的交叉通識選修課程5學(xué)分。

2.2.3 成立重慶郵電大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心

作為面向全校師生、具有ICT學(xué)科特色和“分布式”組織架構(gòu)特點的校園眾創(chuàng)空間，以“培育+平臺+服務(wù)+資本”的服務(wù)模式，配套創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作區(qū)、創(chuàng)客工場、創(chuàng)業(yè)俱樂部等，并聯(lián)合社會資源成立了工商稅務(wù)室、法律咨詢室、知識產(chǎn)權(quán)室、市場顧問室和天使投資室，為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)免費提供一站式服務(wù)，幫助學(xué)生整合各方資源，解決孵化項目在資金、研發(fā)、市場開拓等方面的問題，提高學(xué)生創(chuàng)業(yè)成功率。

2.2.4 打造創(chuàng)新成果孵化平臺

積極打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地，為學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育及大學(xué)生創(chuàng)業(yè)提供實踐場所?；卣嫉丶s1200平米，共有學(xué)生企業(yè)孵化辦公室48間，現(xiàn)有24支文化創(chuàng)業(yè)和高新技術(shù)類產(chǎn)業(yè)團隊入駐。

2.2.5 設(shè)立文峰創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金

通過接受校友、合作企業(yè)、社會單位捐贈等途徑設(shè)立“文峰創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金”。2014年重慶永鵬網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司向該基金注入首批資金500萬元，積極支持教師技術(shù)創(chuàng)新和學(xué)生創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)項目?；鹈磕曩Y助學(xué)生征集產(chǎn)品創(chuàng)意和創(chuàng)業(yè)項目6～10個，每個項目資助金額為3～8萬元。

2.3 校外實踐基地平臺建設(shè)

我校十分重視校外實習(xí)和實踐基地的建設(shè)，到目前為至已有重郵匯測通信技術(shù)有限公司、重慶博澳特有限公司、重慶電信研究院西部分院、深圳共進電子有限公司、廣州粵嵌通信股份公司四川鐵塔﹑重慶鼎信監(jiān)理﹑重慶移動規(guī)劃設(shè)計院﹑重慶旭海歸企業(yè)聯(lián)盟等10多家企業(yè)與我校建立了長期穩(wěn)定的校企合作關(guān)系。學(xué)生可到基地參與研發(fā)或生產(chǎn)線實習(xí)，熟悉與電子信息工程應(yīng)用相關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造、設(shè)備測試和調(diào)試等各個環(huán)節(jié)，為學(xué)生參加課外科技活動、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計提供良好的條件。

根據(jù)企業(yè)對實習(xí)生的需求，以及我校電子信息專業(yè)培養(yǎng)方案中工程能力培養(yǎng)的需求，在眾多實習(xí)基地中遴選并建立長期穩(wěn)定的雙贏合作關(guān)系。

2.3.1 認(rèn)知實習(xí)類

每年在秋季學(xué)期末安排學(xué)生到5-6家企業(yè)進行參觀。如自2012年起每年有150多名學(xué)生到重慶國虹、重慶移動互聯(lián)網(wǎng)、重慶電信研究院，重慶江北匯鼎電子有限公司、重慶東電等公司、重郵先進工程制造中心，重郵信科股份有限公司等8家不同企業(yè)進行為期5天的參觀實習(xí)。從沙粒如何變成芯片到PCB板的制作,再到移動手機的生產(chǎn)線直至通信設(shè)備的開發(fā)與組裝等，學(xué)生初步對通信產(chǎn)業(yè)鏈有了比較清楚的認(rèn)識，另有300多名學(xué)生采用自聯(lián)形式到企業(yè)實習(xí)1～2個月，學(xué)習(xí)企業(yè)文化，企業(yè)規(guī)章制度等。

2.3.2 工程實踐類、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計

采用學(xué)校推薦、企業(yè)招聘和學(xué)生自聯(lián)等方式，學(xué)生在大二暑假和大三暑假到重慶郵電大學(xué)信科股份有限公司、重慶華軟網(wǎng)絡(luò)科技有限公司、電信研究院等公司完成LTE的基站調(diào)測與配置，或者完成軟件開發(fā)，或者到電信企業(yè)進入網(wǎng)絡(luò)維護；或者進行無線傳輸、電源、移動通信、辦公預(yù)算等崗位的實習(xí)。

2.3.3 加強校企深入合作

根據(jù)企業(yè)人才培養(yǎng)的要求修改實驗大綱和實驗授課計劃，使教學(xué)具有更強針對性；設(shè)立校企合作指導(dǎo)機制，聘請實踐經(jīng)驗豐富的企業(yè)工程師作為專兼職教師直接參與高年級的實驗教學(xué)活動；邀請企業(yè)專家擔(dān)任實驗教學(xué)指導(dǎo)專家組成員；推行教師到企業(yè)做訪問工程師的制度，選派教師到企業(yè)進行工程培訓(xùn)，參與企業(yè)的技術(shù)咨詢和研發(fā),提高面向工程實際的科研和教學(xué)能力，逐步形成“社會需求牽引、產(chǎn)學(xué)有機結(jié)合、校企緊密合作”的良性互動模式。例如，廣州粵嵌人才培養(yǎng)及項目研發(fā)基地自2015年已經(jīng)先后3次為我專業(yè)培訓(xùn)200多人的嵌入式技術(shù),有4名教師完成互聯(lián)網(wǎng)+智能硬件的培訓(xùn)，引進工程師上電子系統(tǒng)實訓(xùn)3的課程，一次受益110多人；引進瑞典愛立信總部工程師教授電子系統(tǒng)實訓(xùn)3的實踐課程，Xilinx工程師每年到我校進行一次關(guān)于FPGA開發(fā)板的應(yīng)用講座。

3 實施效果

我校抓住各類省級本科教學(xué)項目建設(shè)和專業(yè)教育認(rèn)證的契機，通過近幾年實踐，學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力得到顯著提高，大量的優(yōu)秀本科畢業(yè)生應(yīng)運而生。學(xué)生積極參與教師科研項目，獲授權(quán)發(fā)明專利和實用新型專利數(shù)量在學(xué)校名列前茅；參加各類學(xué)科競賽訓(xùn)練和參賽的人數(shù)連年增加，2013年以來本專業(yè)學(xué)生獲省部級以上電子類競賽獎項15項，其中國家級獎項7項，包括全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽全國一等獎2項，二等獎5項；本專業(yè)學(xué)生在近四年時間參加的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲得國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽銀獎2項，三等獎1項；省部級金獎、特等獎、一等獎各1項，全國挑戰(zhàn)杯課外科技活動特等獎1項。隨著我院實踐教學(xué)體系改革的不斷深入，電子信息工程專業(yè)畢業(yè)就業(yè)率一直保持在94%以上。部分畢業(yè)生直接進入企業(yè)技術(shù)研發(fā)部從事技術(shù)研發(fā)工作，體現(xiàn)了我校電子信息工程專業(yè)的本科工程技術(shù)人才培養(yǎng)的特色。

4 結(jié)束語

實踐表明，通過構(gòu)建模塊化的實踐教學(xué)體系，以能力輸出為導(dǎo)向設(shè)置課程模塊，打通了電子信息工程專業(yè)核心課程，避免了課程間的內(nèi)容交叉重復(fù)，學(xué)生的素質(zhì)、工程實踐能力明顯提高了，工程意識、工程實踐的自覺性增強了，學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感、專業(yè)自信心、就業(yè)能力顯著提高了，企業(yè)對畢業(yè)生的認(rèn)同度高了，畢業(yè)生的就業(yè)率、就業(yè)對口率較同類院校顯著提高。

[1]項聰，周艷．高校和企業(yè)對工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的認(rèn)識和探究[J].實驗室研究和探索，2015，34(7)：169-174

[2]劉曉杰，羅印升，薛波，等．電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建的研究與探索[J].江蘇理工學(xué)院學(xué)報，2016，22（2）：74-78

[3]陸安山，梁韶華，張曉培．基于模塊化的電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建與實踐[J].河南教育(高教)2016，(9)：90-93