工科類專業(yè)開放實(shí)踐教學(xué)體系的一體化構(gòu)建

于衛(wèi)+陳才扣+江麗莉

摘 要：工科類專業(yè)應(yīng)采取怎樣的人才培養(yǎng)模式，對(duì)其實(shí)踐教學(xué)課程應(yīng)該進(jìn)行怎樣的合理設(shè)置和實(shí)施，才能充分利用學(xué)校和社會(huì)的教學(xué)資源，培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的工程應(yīng)用技術(shù)型人才。針對(duì)上述問題，本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)電氣信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置的調(diào)查研究，同時(shí)對(duì)電氣信息類專業(yè)的課程設(shè)置進(jìn)行分析，提出了工科專業(yè)本科教育的新思路，即實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)大眾教育一體化構(gòu)建和科技創(chuàng)新、課外興趣小組、學(xué)科競(jìng)賽、校企合作的精英教育一體化構(gòu)建。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；課程設(shè)置；一體化構(gòu)建

培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和國(guó)家需求的創(chuàng)新型工程技術(shù)應(yīng)用型人才是高等院校工科專業(yè)面臨的緊迫任務(wù)。所謂創(chuàng)新人才是指具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，并實(shí)施了創(chuàng)新行動(dòng)取得創(chuàng)新成果的人。高校實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要基地。目前我國(guó)有很多工科院校在培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)應(yīng)用型人才，但是社會(huì)、企業(yè)仍然感到畢業(yè)生在創(chuàng)新和工程技術(shù)應(yīng)用方面能力不夠，他們到企業(yè)不能立刻發(fā)揮作用，而是經(jīng)過一段時(shí)間的磨練才能適應(yīng)崗位工作，這與企業(yè)對(duì)到崗就能解決實(shí)際問題的人才的要求不相適應(yīng)，也不符合國(guó)家培養(yǎng)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn)的應(yīng)用性人才的政策導(dǎo)向。因此工科高校院校教學(xué)方式和手段必須要?jiǎng)?chuàng)新和改革，要以全面培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用理論解決實(shí)際問題的能力為主，加強(qiáng)校企聯(lián)合辦學(xué)，共同培養(yǎng)工程技術(shù)創(chuàng)新人才。

一、 國(guó)內(nèi)工科電氣信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置狀況

國(guó)內(nèi)電氣信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程結(jié)合了電子信息工程、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等領(lǐng)域，它的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)掌握專業(yè)相關(guān)的基本理論和科學(xué)方法，同時(shí)具有較高的人文修養(yǎng)的、數(shù)理基礎(chǔ)的、英語和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的、能應(yīng)用現(xiàn)代科技手段的、能綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決實(shí)際問題的復(fù)合型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型的高級(jí)工程技術(shù)人才。主要專業(yè)基礎(chǔ)課程包括兩部分：1.電路分析基礎(chǔ)、模擬和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等；2.可編程邏輯器件與應(yīng)用、單片機(jī)原理與應(yīng)用、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)等。課程設(shè)置是學(xué)校相關(guān)專業(yè)部根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和社會(huì)對(duì)人才需求而制訂的自頂而下相對(duì)穩(wěn)定的一套教學(xué)體系，是不以學(xué)生自己的興趣愛好所左右的只能在這樣的一個(gè)框架內(nèi)根據(jù)專業(yè)要求選擇自己所要學(xué)的知識(shí)，這是國(guó)內(nèi)教育體系的普遍模式，這種模式的優(yōu)點(diǎn)是保證學(xué)生建立一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定和完善的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和了解專業(yè)理論、專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，缺點(diǎn)是對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型的工業(yè)企業(yè)所需求的工程應(yīng)用型人才缺少一個(gè)強(qiáng)有力的措施和應(yīng)急應(yīng)對(duì)策略，離工業(yè)企業(yè)直接需求的人才還有差距。

二、 我校工科電氣信息類專業(yè)課程設(shè)置分析

我校電氣信息類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位為理論為重、能力為強(qiáng)、應(yīng)用為主的能為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)培養(yǎng)解決實(shí)踐問題的高級(jí)工程技術(shù)人才，其本科課程設(shè)計(jì)是以數(shù)理和人文基礎(chǔ)、英語和計(jì)算機(jī)、專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程系列課程，交叉構(gòu)造學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。課程設(shè)置分為三個(gè)層次。

第一層次：公共基礎(chǔ)理論課程：該模塊主要通過人文社科基礎(chǔ)、政治理論基礎(chǔ)、數(shù)理基礎(chǔ)、英語應(yīng)用基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)提供扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和能力。

第二層次：專業(yè)理論基礎(chǔ)課程。該模塊主要通過電路分析基礎(chǔ)、模擬和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、可編程邏輯器件及應(yīng)用和單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的并行交叉，使學(xué)生在這樣的并行學(xué)習(xí)過程中形成一種知識(shí)和技術(shù)上的復(fù)合思維。

第三層次：專業(yè)方向課程。該模塊主要圍繞相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生根據(jù)自己的愛好和興趣，以1～3門課程為核心，組合自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成自己的專業(yè)技術(shù)能力，并且結(jié)合課外科技創(chuàng)新設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)穩(wěn)固和提高這一能力。

但是，在近10年的教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)存在以下幾方面的問題：

1. 專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置時(shí)間遲，實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)偏少，影響了專業(yè)課程開設(shè)和課外創(chuàng)新設(shè)計(jì)的時(shí)間和效果，課程結(jié)束又很快進(jìn)入考研究生和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，結(jié)果學(xué)生根據(jù)自己的興趣組合專業(yè)技術(shù)和提高實(shí)踐創(chuàng)新能力的時(shí)間為期以晚，失去參加各類學(xué)科競(jìng)賽的最佳良機(jī)。

2. 有些課程的實(shí)踐內(nèi)容過于陳舊，缺少設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、綜合性，反映最新科技成果的實(shí)踐內(nèi)容，沒有形成一個(gè)實(shí)驗(yàn)—課程設(shè)計(jì)—課外科技創(chuàng)新的完整的實(shí)踐教學(xué)體系。

3. 課程與課程之間、課程模塊與模塊之間，未能形成一個(gè)有效依賴、互為支撐的體系。這種情況的出現(xiàn)主要來自教學(xué)大綱、教學(xué)組織方式和教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)。尤其是年輕教師，孤立講解課程本身的知識(shí)，很少或者不講解本課程知識(shí)與其他課程知識(shí)之間的聯(lián)系，對(duì)課程體系的總體把握不好，因此影響總體教學(xué)效果。

4. 目前高校實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y隊(duì)伍老化，老、中、青比例不合適，學(xué)歷結(jié)構(gòu)不合理，實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的知識(shí)老化、水平跟不上現(xiàn)代科技的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員地位低，工作積極性不高，新教師的實(shí)踐指導(dǎo)能力差，這些都影響高校實(shí)驗(yàn)室的辦學(xué)效果。

5. 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)：學(xué)校對(duì)實(shí)踐教學(xué)一塊重視不夠，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備陳舊老化，多數(shù)與企業(yè)的設(shè)備相差很遠(yuǎn)，培養(yǎng)出的學(xué)生應(yīng)用設(shè)備能力與企業(yè)要求相差甚遠(yuǎn)。

上述幾方面的問題，涉及高校辦學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)結(jié)構(gòu)的問題，不可能在短時(shí)期內(nèi)獲得順利解決。因此，在這種情況下，一個(gè)以培養(yǎng)工程創(chuàng)新實(shí)踐能力為核心，逐步匯聚知識(shí)結(jié)構(gòu)、形成創(chuàng)新思維的開放式的實(shí)踐教學(xué)體系——實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和科技創(chuàng)新、課外興趣小組、學(xué)科競(jìng)賽、校企合作等多位一體的嶄新實(shí)踐教學(xué)體系呈現(xiàn)在我們面前。

三、 工科類專業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的一體化構(gòu)建

工科專業(yè)解決工程實(shí)際問題的創(chuàng)新思維是在充分理解與掌握專業(yè)技術(shù)可能性的基礎(chǔ)上形成的，因此實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)四個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)在工科類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)過程中具有特殊重要的意義。目前實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)是缺少關(guān)聯(lián)的各自獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，且主要依靠相關(guān)理論課程，而沒有形成一個(gè)互相關(guān)聯(lián)、互相滲透、互為支撐的、具有相對(duì)獨(dú)立性的實(shí)踐課程體系。因此將這四個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)成一個(gè)與理論課程并行的實(shí)踐教學(xué)體系，對(duì)電氣信息類專業(yè)學(xué)生形成一個(gè)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)和全面的專業(yè)技術(shù)能力，從而形成創(chuàng)新創(chuàng)意思維，應(yīng)用所掌握的理論知識(shí)創(chuàng)造性地解決工程實(shí)踐問題是非常重要的，基于這一思考，我們提出大眾教育的實(shí)踐性教學(xué)體系的構(gòu)建設(shè)想：endprint

1. 相關(guān)課程的提前設(shè)置，我們的改革措施是：充實(shí)一年級(jí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，比如：第1學(xué)期比大學(xué)物理遲1個(gè)月就開設(shè)電路分析基礎(chǔ)課程和電子工藝實(shí)習(xí)課程；第2學(xué)期數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程比模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程遲1個(gè)月開設(shè)，一學(xué)期學(xué)完；第3學(xué)期同時(shí)開設(shè)可編程邏輯器件及應(yīng)用課程、單片機(jī)原理及應(yīng)用課程和電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程，這些課程提前開設(shè)，相關(guān)實(shí)踐教學(xué)和后續(xù)專業(yè)課程也能提前跟進(jìn)，這樣學(xué)生有充分的時(shí)間和機(jī)會(huì)參加各級(jí)各類實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。為此要修改專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃，專業(yè)基礎(chǔ)及專業(yè)課程提前教學(xué)，政治和與專業(yè)結(jié)合不密切的一些公共課程則可以延遲到第5學(xué)期后開設(shè)。

2. 增加實(shí)踐教學(xué)時(shí)間，增加設(shè)計(jì)性、綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比重。實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)每組1人，采取開放形式實(shí)施，學(xué)生在專門開發(fā)的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)、看實(shí)踐教學(xué)課件、回答問題、提問和探討問題。按照預(yù)約時(shí)間來做實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室提供必要的條件、指導(dǎo)和服務(wù)，并配合任課老師嚴(yán)格考勤考核，確保實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)效果。

3. 按照大學(xué)課程的遞進(jìn)層次，將認(rèn)識(shí)、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)變成每學(xué)年實(shí)踐課程的綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)，讓學(xué)生從認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)開始，制訂努力方向，確定1個(gè)或幾個(gè)自己感興趣的項(xiàng)目，并將項(xiàng)目延伸至畢業(yè)設(shè)計(jì)，最終在實(shí)踐訓(xùn)練的項(xiàng)目上形成創(chuàng)意思維和創(chuàng)新能力。按照此思路，必須將課程之間的知識(shí)聯(lián)系滲透融合到實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程，掛靠某一課程的部分實(shí)踐內(nèi)容，不全依賴于本課程知識(shí)，也融合其他課程的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)的一體化。

4. 特別要強(qiáng)調(diào)的是，高等工科院校要培養(yǎng)與社會(huì)市場(chǎng)和企業(yè)需求“零接軌”的人才，就必須加強(qiáng)企業(yè)實(shí)習(xí)?？煞謨煞N形式進(jìn)行：一是學(xué)校積極組織學(xué)生深入企業(yè)，了解企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品技術(shù)、市場(chǎng)需求、經(jīng)營(yíng)方式和科技開發(fā)等信息。組織攻關(guān)，為企業(yè)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，解決一些技術(shù)、管理和市場(chǎng)等方面的實(shí)際問題，為今后的就業(yè)提供了有效渠道；二是學(xué)生本人積極主動(dòng)聯(lián)系企業(yè)，到企業(yè)中學(xué)習(xí)和實(shí)踐，為企業(yè)解決實(shí)際問題，可以從企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)角度提出畢業(yè)設(shè)計(jì)課題和要求，將畢業(yè)設(shè)計(jì)和企業(yè)實(shí)習(xí)緊密聯(lián)系起來。最終實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)四者的有機(jī)一體化。

四、 工科學(xué)生科技創(chuàng)新、課外興趣小組、學(xué)科競(jìng)賽、校企合作一體化構(gòu)建

學(xué)校既要面向大眾基本教育，還需要充分發(fā)揮潛力，挖掘資源，向著進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，力爭(zhēng)使培養(yǎng)的人才與社會(huì)需求零接軌，力爭(zhēng)培養(yǎng)盡可能多的高科學(xué)素養(yǎng)的、綜合能力強(qiáng)的、開拓創(chuàng)新性的精英人才。為此必須對(duì)課程實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行縱深度改革。目前揚(yáng)州大學(xué)除了努力做好實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的一體化構(gòu)建的基礎(chǔ)改革外，還在大學(xué)生科技創(chuàng)新、課外興趣小組、學(xué)科競(jìng)賽、校企合作的一體化構(gòu)建方面開展了不少改革嘗試。大致分以下三步：

1. 成立科創(chuàng)小組，確定科創(chuàng)項(xiàng)目

通過以支持學(xué)生申報(bào)院校省三級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新課題為契機(jī)，選拔創(chuàng)新學(xué)生，確定科技創(chuàng)新項(xiàng)目。大學(xué)生一年級(jí)結(jié)束即進(jìn)行選拔，分兩過程進(jìn)行，一是筆試，主要是考核專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況及分析和解決實(shí)際問題的能力，筆試按比例通過才可進(jìn)入面試，面試時(shí)要帶自做的作品現(xiàn)場(chǎng)展示，并且經(jīng)過由專業(yè)輔導(dǎo)老師團(tuán)隊(duì)組成的評(píng)委進(jìn)行的專業(yè)技能測(cè)試和回答與專業(yè)相關(guān)的一些問題，按比例確定入選人數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況，最后以總年級(jí)學(xué)生人數(shù)25%左右的比例進(jìn)入課題組。學(xué)校出臺(tái)各種激勵(lì)措施積極鼓勵(lì)老師和學(xué)生投入科技創(chuàng)新活動(dòng)。入選的學(xué)生以3～5人1組開展具體的課題科技創(chuàng)新研究，并對(duì)課題組學(xué)生實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以確保課題組的研究效果。為配合學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生成立以獲選學(xué)生為主的學(xué)生課外興趣小組，學(xué)校在場(chǎng)地和資金方面給予大力支持。實(shí)現(xiàn)了從科技創(chuàng)新到課外興趣小組的一體化。學(xué)校配理論水平高和創(chuàng)新實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的導(dǎo)師進(jìn)行指導(dǎo)。

2. 加強(qiáng)基于學(xué)科競(jìng)賽的綜合技能融合訓(xùn)練

通過培訓(xùn)學(xué)生參加各級(jí)各類競(jìng)賽，比如大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和飛思卡爾杯競(jìng)賽。我校的做法是，提前大半年從參加科技創(chuàng)新活動(dòng)的課外興趣小組中選拔學(xué)生（主要是大二學(xué)生）組成學(xué)科競(jìng)賽預(yù)備團(tuán)隊(duì)，由專業(yè)老師輔導(dǎo)，集中力量開展圍繞學(xué)科競(jìng)賽的綜合技能訓(xùn)練：方案確定技能、軟硬件設(shè)計(jì)技能、器件選擇技能、安裝焊接技能、調(diào)試技能、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、編寫總結(jié)報(bào)告技能。組織學(xué)生先參加院、校相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽，提高水平、鍛煉能力、豐富實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。通過以參加各級(jí)各類競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng)力，大力激發(fā)了學(xué)生從事科學(xué)研究和綜合技能融合訓(xùn)練的積極性，學(xué)校也從政策、組織和經(jīng)費(fèi)上給予大力支持，實(shí)現(xiàn)了科技創(chuàng)新、課外興趣小組、學(xué)科競(jìng)賽的一體化。

3. 提升設(shè)計(jì)理念與工程技術(shù)能力

在科技創(chuàng)新和學(xué)科競(jìng)賽中，導(dǎo)師和學(xué)生深入企業(yè)，將企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和新產(chǎn)品開發(fā)中遇到的技術(shù)難題帶回學(xué)校作為科技創(chuàng)新課題和學(xué)科競(jìng)賽的培訓(xùn)課題，使科技創(chuàng)新與企業(yè)實(shí)際需求結(jié)合起來，開闊了視野，提升了設(shè)計(jì)理念，形成了創(chuàng)新愿望，解決了實(shí)際問題。我校的做法是從參加科技創(chuàng)新和學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的學(xué)生中選拔部分學(xué)生組成校企合作公關(guān)班，分成若干個(gè)公關(guān)小組。幾年來，我院導(dǎo)師結(jié)合自己的縱向課題帶領(lǐng)公關(guān)小組的學(xué)生們開展各方面的研究，累計(jì)為企業(yè)解決技術(shù)難題36項(xiàng)，并成功申報(bào)發(fā)明和實(shí)用新型專利18項(xiàng)。順利地實(shí)現(xiàn)了從科技創(chuàng)新、課外興趣小組、學(xué)科競(jìng)賽到校企合作的一體化。

為確保一體化構(gòu)建的改革效果，學(xué)校在政策保障、實(shí)驗(yàn)師資力量、一體化構(gòu)建的實(shí)踐效果考核、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理方面需做好后勤工作。

不斷加強(qiáng)教學(xué)改革研究，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的綜合能力強(qiáng)的高素質(zhì)的高級(jí)工程技術(shù)人才，是高等工科院校教學(xué)改革和發(fā)展的目標(biāo)。構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系的一體化是教學(xué)改革的需求，是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要舉措，是培養(yǎng)工程實(shí)踐創(chuàng)新人才的重要保證。實(shí)踐證明該舉措是行之有效的，是受到廣大學(xué)生歡迎的。

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[3]楊立芳.校企合作市場(chǎng)實(shí)踐提高大學(xué)生就業(yè)能力的探索實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，6：175-178.

作者簡(jiǎn)介：

于衛(wèi)，陳才扣，江麗莉，江蘇省揚(yáng)州市，揚(yáng)州大學(xué)信息工程學(xué)院電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。endprint