適應“卓越計劃”培養模式的電子信息工程專業教學探討

鮑玉軍，黃文生，錢顯毅，鄭仲橋

(常州工學院電子信息與電氣工程學院，江蘇常州213002)

電子信息工程專業是我國高等教育中普遍開設的重要本科專業，其主要目標是培養學生德、智、體全面發展，適應未來知識經濟發展和現代電子信息技術發展，具有基礎知識寬、應用能力強、富有創新意識和終生學習能力。電子信息工程學生在校階段，需要系統學習并掌握包含“電路分析”“信號與線性系統”“電子技術”“計算機應用”“數字信號處理”“電子測量技術”“計算機圖像處理”“嵌入式系統”“通訊原理”“傳感器原理與檢測技術”“信息論與編碼”等課程在內的專業知識。通過大學4年的培養，學生初步具有解決工程實際問題的能力，能夠從事應用研究、科技開發、企業管理等相關工作。多年以來，全國各高校累計培養了數以萬計的電子信息工程專業人才，為我國經濟發展作出了巨大的貢獻。

“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)是教育部2010年針對我國高等教育所開展的重大改革項目。[1]該項目主要具有以下特點：加強企業參與高校人才培養的力度；高校參照行業標準針對性地培養工程技術人才；加強培養學生的工程能力和創新能力。國家開始實施“卓越計劃”，是順應時代發展的需求，具有極高的遠瞻性。

1 教學現狀

電子信息工程課程體系難度較大，理論知識和動手能力要求都比較高，且要求學生有一定的創新能力。由于課程體系連貫性比較強，故學生在校期間需要認真地學好每一門課。在教學過程中，往往會有很多學生反映專業課程難度大、抽象，其根本問題在于學生對本專業缺乏深層次認識，不知道本專業究竟有何作用；對部分專業課程難以提起興趣，又不知道如何培養興趣；不知道如何去學，且不知道學了怎么去用。[2]

通過調研，發現在我國眾多高校電子信息工程教學中普遍存在以下幾方面問題。

1.1 部分專業課程陳舊，且與社會需求嚴重脫節

學生入學之前，高校相關專業系就通過調研、研討等多種形式對培養計劃中的課程設置進行論證，并最終得到專業教師委員會、教授委員會的批準。正因為如此，很多高校對培養計劃中的課程設置及教學安排，輕易不作改變。所制定的培養計劃，往往會被應用在多屆學生培養上。但在今天，各行各業尤其是電子信息行業，正以突飛猛進的速度發展，知識更新換代的步伐也在加快。例如，作為專業課程，國內有的高校至今仍在開設以傳統模擬電視為主的“電視技術”、以2G通信為主的“移動通信”等課程，而現實中物美價廉的大屏幕LCD、LED數字電視以及3G、4G移動通信終端正日益充斥市場，這需要高校電子信息工程專業培養計劃必須與時俱進，否則很難真正培養出合格的本科應用型人才，“卓越計劃”就很難得到真正實施。[3]有很多高校畢業生都存在“畢業即失業”的現象，其原因在很大程度上是因為專業課程設置不合理，學生在校期間沒有真正學到社會所需要的知識。

1.2 教學模式單調，且缺乏新意

目前，我國高等教育中仍然是教師占據教學主體，且前些年隨著擴招人數的增多，“一個大教室，一兩百學生聽課”的現象在很多高校中普遍存在，其教學效果可想而知。課堂上，教師利用板書或者結合多媒體進行理論知識講授，并配以一些實驗或實踐內容，課程學習完畢后對學生進行卷面測試，其總評成績作為學生該課程的最終成績。教學過程中，教師始終是教學主體，占據主動地位，學生總是在被動地獲取知識。長期以來，該教學模式占據我國高等教育的主體，而且在今后相當長的一段時間內還將延續。不可否認，高等教育中往往存在這樣的現象：不少教師的教學僅僅是就事論事，而涉及到課程的背景、學習目的、學習方法、課程的相關應用等方面卻鮮有涉及。隨著高校課程教學學時的壓縮，學生很難在較短時間內對課程知識做到融會貫通。

1.3 實踐教學環節薄弱，且管理不規范

目前，國內很多高校實驗室主要面臨以下困境：第一，部分實驗設備本身簡陋、陳舊，且因實驗教學內容的過時又進一步延誤了實驗設備的更新。此外，某些實驗設備生產廠家的售后服務較差，導致正常教學過程中出現的設備損壞未能及時得到維修，最終實驗室設備數量不足而無法確保實驗教學質量；第二，部分專業課程開設盲目，缺乏必要的市場及就業形勢調研，導致一些課程不能長期地開設，其主要負面影響就是為該課程所配置的大量實驗設備長期處于閑置狀態，從而造成了不必要的浪費。

“卓越計劃”核心理念之一，便是充分培養學生的實際工程應用動手能力，這對高校實驗教學提出了非常高的要求。

1.4 課程考核形式單調，且不甚合理

課程學習結束，需要合理地對學生進行考核，以了解學生對知識的掌握程度。目前，卷面測試仍然是考核的主要形式。很多高校都在探討課程考核模式的改革，雖有所成就，但還不夠全面。其主要措施：降低卷面成績的比例，加大實驗、課程報告、課堂提問、作業等平時成績的比例。“卓越計劃”側重于培養學生的實際動手能力，所以在課程考核內容上應進一步加大實踐動手能力的考核。在考核形式上，眾所周知，教學是一個互動的過程，對學生的學習評價也是多方面的。[4]所以課程考核不能僅局限于“考試、測試及提問”等形式，而應從日常學習過程中的點點滴滴入手，既要科學地對學生進行測試，又能從根本上使學生樹立“主動認真學習、掌握專業技能”的觀念，“以測促學”方為高等教育的本質要求。

1.5 缺乏企業合作，且形式主義較強

企業在高校卓越工程師培養過程中發揮著舉足輕重的作用。“卓越計劃”是教育部近幾年開始提出并實施的，不可否認，很多高校在實施過程中有“扎堆、跟風”的現象，而高校本身并不具備培養卓越工程師的環境要求。某些高校地處偏僻、經濟欠發達地區，很難找到專業對口、且對學生發展有利的企業。所以，很多高校與企業的卓越工程師合作培養計劃僅存在于“一紙合同”上，從而使“卓越計劃”形同虛設。其危害在于，學生實際動手能力并未得到真正鍛煉。此外，部分與高校合作的企業距離較遠(跨市或跨省)，學生在4年間不斷往返，不僅在人身安全上存有隱患，而且對學生在校期間其他課程的學習也造成了一定的影響。“卓越計劃”的開展，不能以犧牲理論知識學習為代價。所以高校務必要根據自身實際情況開展“卓越計劃”，對合作企業需要認真把關，這樣才能真正實現“卓越計劃”的價值。

2 教學模式的改革

常州工學院電子信息工程專業是江蘇省特色專業、教育部第三批實施“卓越計劃”專業之一。依托常州工學院良好的教學平臺和地處經濟發達的長三角地區的優勢，該專業在認真總結教學經驗和教學成果的基礎上，通過多次調研并與企業協商，積極開展“卓越計劃”教學模式的探討。在教學目標、培養標準、培養方案、教學方法、企業合作形式等多方面進行了改革與完善。

2.1 優化課程設置，完善考核機制

常州工學院每年都要組織相關專家及教授委員會對新生培養計劃進行修訂、審核，對部分與市場脫節較大及技術相對落后的專業課程進行調整。教學改革切實做到“始終以市場應用為導向，既強調專業基礎課的作用，又要突出反映市場應用的課程”。在大一階段，專門開設“專業導論及職業發展”課程，以課堂教學形式介紹專業的課程安排、課程特點、教學模式、教學要求以及應用環境等，使學生在入學之初便能對本專業有全面的了解。為切實地執行“卓越計劃”，從大三開始，學生已初步具備了一定的專業基礎知識，每學期利用10周的時間，實施企業階段的培養。通過所開設的“企業科研實踐”“專業實踐”“基礎課企業實踐教學”和“專業課企業實踐教學”等課程，結合“企業人員來校教學”和“學生去企業實踐學習”兩種教學方式，學生能夠親身參與企業的生產流程。

圖1是常州工學院電子信息工程專業“卓越計劃”主要課程設置，反映了本專業循序漸進的人才培養模式，注重了學生實際能力的鍛煉和技能培養的連續性。

對于課程考核，除了加大測試面，如從課題提問、考勤、作業、課題討論、課程報告、課程答辯等多方面綜合考慮，還可參照國外高校教學考核法，根據知識點結構，將一門課程分為幾個學習階段，每完成一個階段便相應地進行測試，各階段測試形式可多樣化，最后再將幾個階段的測試結果進行綜合。[5]這樣可有效避免學生中普遍存在的“平常不學或少學，考前再突擊”現象，時刻促使學生不能放松學習。

2.2 采用工程案例式教學方法

圖1 電子信息工程專業“卓越計劃”主要課程設置

加強學生在校階段的實踐課程教學改革，重點突出學生動手能力的培養。在課程理論教學中，通過設計相應的工程案例，引導學生循序漸進式完成。以本專業培養計劃中的“單片機原理及應用”課程為例，摒棄了以“實驗箱開展單片機實驗為主要手段”的現狀，對實驗教學進行了創新。教師設計了小型單片機嵌入式系統開發套件，并批量生產了電路板、購買了相關元器件。學生開始學習單片機課程時，教師指導學生理解硬件電路圖，并將相關器件焊接在電路板上，則每個學生都擁有一套自己制作的單片機開發學習系統。該系統不僅在課程學習期間用于開展系列單片機實驗(幾乎包括了單片機學習所有基本實驗)，使學生擺脫了“在實驗室進行實驗”的限制；而且學生也可以利用該系統進行業余開發，另外在課程設計、畢業設計環節中也起到相當大的作用。由于學生全程參與了該系統的焊接、調試及實驗操作，故學生對單片機相關知識的掌握非常扎實。經過2屆學生的實踐，教學效果相當顯著。

2.3 加強討論式教學的作用

團隊合作在現代工程項目設計中的作用日益突出。將“討論式教學”引入日常教學，學生在教師指導下查閱相關資料，并結合專業知識相互之間進行討論、提問，協同完成教師所布置的教學任務。在討論過程中會進行特定問題進行思考、分析，從而提高對問題的理解、加強對知識的掌握。[6]

討論不僅僅是簡單的數分鐘討論，而是根據班級人數進行討論組劃分(每組3～4人)。教師在課程教學過程中，根據課程特點設計多個課題，采取“雙向選擇”的方式將課題布置給不同的討論組。討論組領到課題后，在規定的數周時間內完成項目分工、資料查閱、方案設計，學生可利用課余時間進行小組討論，教師也可在課堂上給予一定時間討論并加以引導。每次課堂上，均安排一個學生結合PPT講解，并要求其余學生提問。在學期末，各討論組以“組”為單位呈交課程報告。整個討論學習過程，教師始終要參與，并進行適當點評、糾錯及啟發教育。

通過討論式教學，不僅學生之間的協同能力得到很大提高、團隊意識得到增強，而且加深了對知識點的理解及應用。

2.4 完善實驗教學體系

實驗環節在卓越工程師培養中的作用極其重要，需要高校長期、不斷地完善自身的實驗教學條件，要從軟、硬件兩個方面進行提高。

第一，大幅更新、增加實驗儀器設備。實驗室建設要具有前瞻性，要經過嚴格的專家論證，并充分聽取企業及相關任課教師的意見，不能急于求成。此外，要突出任課教師在實驗儀器采購過程中的作用。

第二，經專家論證實驗教學大綱。實驗教學大綱不僅要保證所開設實驗的先進性及綜合性，更要突出學生實驗過程中的能力培養。需要在現有實驗設備的基礎上設計實驗，從而最大程度地降低實驗室資源的浪費。

第三，加強實驗室開放力度，大量采購常用元器件供學生免費使用。總之要想法設法充分發揮實驗室的作用，盡一切努力為學生提供方便。

第四，提高實驗室管理人員素質。通過聯系廠家，不定期地對實驗室管理人員及指導教師進行培訓。另外，可以參照國外高校實驗室管理方式，聘請有經驗的企業退休技術人員擔任高校實驗室的技術指導。他們普遍具有豐富的工程實踐經驗，可以有效地彌補“高校教師實踐經驗不足”的問題。該人員長期工作在開放實驗室、重點實驗室內，實行“坐班制”，隨時為那些遇到工程實踐問題的學生排憂解難。

2.5 進一步加強高校與企業的合作

在“卓越計劃”中，要充分發揮企業優勢，使企業深度參與到高校人才培養工作中去。但企業畢竟不是公益機構，企業需要投入一定的人力、精力和財力。所以“卓越計劃”是一項需要政府參與的系統工程，只有形成企業和高校雙贏的局面，雙方才能長期有效地開展“卓越計劃”。

常州工學院地處經濟發達地區的長三角地區，對于“卓越計劃”中的每一個合作企業，學校及專業系均對其進行了認真評估，從企業的經濟效益、發展前景、與本專業聯系的緊密性、勝任學生導師工作的工程技術人才等多方面進行評估，認真、慎重地選擇企業，之后再與企業在教學、實驗、科研實踐、工程實踐、創新實踐等多環節進行深層次合作。

企業能夠為學生提供必要的實踐環境、崗位、基本的軟硬件平臺和一些實用的實踐計劃項目，這樣才能確保“卓越計劃”的實施。通過企業與高校共建實驗室的策略，學生在去工廠之前便能預先對崗位環境有所了解。

為確保學生在企業實踐階段的培養質量、薪資保障及人身安全，學校和企業協商制定了一些針對學生的考評機制和安全條例。

3 結語

“卓越計劃”不僅拓寬了高校的實踐教學，而且為企業培養了更多的具有實踐能力的創新型人才，推動了企業和中國工業的可持續發展。由于教育部開展該計劃的時間不長，現實中無現成模式可套用，故暴露出不少問題。這需要高校與企業共同積極探索各種創新辦學模式，不斷地發現問題并加以改善，最終能較好地實現我國成為工程教育大國的目標。