深化實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)卓越工程師①

張明蘭+楊帆

摘 要：電子實(shí)習(xí)是高校電子信息類專業(yè)的重要實(shí)踐教學(xué)課程，是提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵。為了適應(yīng)“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的要求，在電子實(shí)習(xí)課程中引入CDIO教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí);在實(shí)習(xí)過(guò)程中加強(qiáng)校企合作，讓學(xué)生盡早熟悉企業(yè)運(yùn)作模式，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

關(guān)鍵詞：卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃 ?電子實(shí)習(xí) ?實(shí)踐 ?創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0101-01

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革的核心，也是促進(jìn)我國(guó)高等教育轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)。實(shí)施該計(jì)劃的主要目的就是轉(zhuǎn)變高等教育培養(yǎng)目標(biāo)，把培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、具有創(chuàng)新能力的高質(zhì)量工程技術(shù)人才作為高等教育的主要任務(wù)之一，為實(shí)施人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、建設(shè)工業(yè)化國(guó)家提供人才儲(chǔ)備。河北工業(yè)大學(xué)作為一所具有悠久歷史的工科院校，長(zhǎng)期以來(lái)堅(jiān)持“工學(xué)并舉”的辦學(xué)宗旨，為國(guó)家培養(yǎng)了大批工程應(yīng)用專業(yè)人才。自“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”啟動(dòng)以來(lái)，學(xué)校積極探索，努力實(shí)踐，始終把“提高學(xué)生工程實(shí)踐能力、培養(yǎng)符合社會(huì)需求的卓越工程師”作為重大教學(xué)改革內(nèi)容。電子實(shí)習(xí)作為電子類學(xué)生的一門重要實(shí)踐課程，是高等工科院校培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課，應(yīng)該在教學(xué)模式、實(shí)習(xí)方式等方面進(jìn)行探索改革，積極配合學(xué)校“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的順利實(shí)施。

1 引入CDIO教學(xué)模式，構(gòu)建合理的教學(xué)體系，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力

本校電子信息類學(xué)生開(kāi)設(shè)電子實(shí)習(xí)課程已有10多年的歷史，雖然取得了較好的教學(xué)效果，但也存在不少問(wèn)題，如在實(shí)習(xí)過(guò)程中，教師通常是根據(jù)預(yù)先安排的電子實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行講解、示范、輔導(dǎo)，學(xué)生基本上被動(dòng)聽(tīng)課，然后完成規(guī)定的實(shí)習(xí)任務(wù)，在整個(gè)實(shí)習(xí)過(guò)程，學(xué)生缺乏主動(dòng)性和積極性;其次，電子實(shí)習(xí)的內(nèi)容主要包括電子元器件的識(shí)別、電烙鐵的使用、焊接練習(xí)、萬(wàn)用表和示波器等測(cè)試儀器的使用以及實(shí)際應(yīng)用電路的調(diào)試、焊接。對(duì)于部分水平較高的同學(xué)來(lái)說(shuō)，實(shí)習(xí)內(nèi)容略顯簡(jiǎn)單，學(xué)習(xí)興趣不太高，因此，引入全新的教學(xué)模式、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性是提高教學(xué)效果的當(dāng)務(wù)之急。CDIO（Conceive-Design-Implement- Operate）模式，即“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)作”模式，是2000年由美國(guó)麻省理工學(xué)院Ed.Crawley教授團(tuán)隊(duì)和瑞典皇家工學(xué)院等3所大學(xué)發(fā)起，經(jīng)過(guò)4年的聯(lián)合研究創(chuàng)立的一種新型工程教育模式，該模式不但強(qiáng)調(diào)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和基本技能的訓(xùn)練，更注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。它通過(guò)項(xiàng)目的構(gòu)思設(shè)計(jì)和實(shí)施運(yùn)作，將整個(gè)課程體系有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而達(dá)到知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)技能和工程實(shí)踐能力的全面提升[1-3]。采用CDIO模式可以將教學(xué)的主體從教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，具體到電子實(shí)習(xí)的教學(xué)，可以把整個(gè)實(shí)習(xí)過(guò)程劃分為三個(gè)階段：第一階段是基礎(chǔ)知識(shí)的獲取與積累，包括基本元器件知識(shí)、基本操作技能和實(shí)習(xí)注意事項(xiàng)等。在這個(gè)階段教師的作用有兩個(gè)：其一在于介紹基本知識(shí)，告知實(shí)習(xí)過(guò)程中的安全問(wèn)題和注意事項(xiàng)，其二在于引導(dǎo)學(xué)生高效利用網(wǎng)絡(luò)及圖書館等資源，培養(yǎng)主動(dòng)獲取相關(guān)知識(shí)意識(shí)，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師可以把實(shí)習(xí)必須的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)成若干個(gè)問(wèn)題，要求學(xué)生自己搜集資料，解決問(wèn)題。第二階段，主要是知識(shí)的消化和吸收，要求學(xué)生掌握基本測(cè)試儀器使用方法、焊接、簡(jiǎn)單電路原理分析、調(diào)試以及故障診斷等技能，這個(gè)階段可以讓學(xué)生自由組合，2～3人組成一個(gè)實(shí)習(xí)小組，通過(guò)拆解舊電路板，逐步掌握元器件測(cè)試方法、焊接及電路調(diào)試方法。教師在這個(gè)階段只起引導(dǎo)的作用，當(dāng)學(xué)生遇到問(wèn)題和困難，不是直接告知結(jié)論，而是啟發(fā)學(xué)生如何去思考和分析。比如，很多學(xué)生在焊接好555定時(shí)器電路后，接通電源會(huì)出現(xiàn)LED燈不亮的現(xiàn)象，有些學(xué)生就會(huì)很緊張，不知所措，此時(shí)教師不能簡(jiǎn)單地告訴學(xué)生問(wèn)題所在，而是要進(jìn)行必要的提示和引導(dǎo)：電路焊接是否完整？元器件管腳插接是否正確？元器件是否已經(jīng)損壞？等等。第三階段，主要是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，以小組為單位，團(tuán)結(jié)協(xié)作，完成具體項(xiàng)目的原理設(shè)計(jì)、電路焊接和性能調(diào)試，達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)要求。通常情況下，項(xiàng)目分為兩類，一類是教師指定的，學(xué)生根據(jù)要求完成項(xiàng)目，另一類是學(xué)生自擬并完成，整個(gè)過(guò)程注重學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的表現(xiàn)，積極發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，學(xué)生根據(jù)具體的任務(wù)要求，自擬方案，完成項(xiàng)目各階段工作，教師只是輔助作用，提供必要支持和幫助。

2 改進(jìn)實(shí)習(xí)模式，加強(qiáng)校企合作

當(dāng)前高校的電子實(shí)習(xí)，基本上都是教師指定題目，學(xué)生根據(jù)要求完成任務(wù)，與企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系很少，也不符合“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的要求。如果能把實(shí)習(xí)與企業(yè)聯(lián)系起來(lái)，學(xué)生的題目，甚至是原材料可以由企業(yè)提供，合格品組裝件由企業(yè)回收，按企業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求實(shí)習(xí)過(guò)程，一方面可以極大地激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感和熱情，另一方面也可以降低成本。此外，也可以減輕教師負(fù)擔(dān)，在以往的電子實(shí)習(xí)中，教師要根據(jù)學(xué)生的情況，設(shè)計(jì)難度不同的實(shí)習(xí)課題，為兼顧中等生和基礎(chǔ)相對(duì)較差的學(xué)生，實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)在內(nèi)容上、難度上，實(shí)習(xí)方式上都不能滿足優(yōu)等生的需要，雖然允許學(xué)生采用自擬題目，但畢竟學(xué)生的知識(shí)水平有限，不能得到充分的鍛煉，與企業(yè)合作后，企業(yè)通常有大量正在進(jìn)行中的項(xiàng)目，學(xué)生的選題范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，這個(gè)問(wèn)題也能得到很好的解決。在校企合作的基礎(chǔ)上，電子實(shí)習(xí)的預(yù)期目標(biāo)也可以得到提升，在強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)基本技能的基礎(chǔ)上，可以增加“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的要求，在實(shí)習(xí)過(guò)程中，完全模擬企業(yè)操作模式：實(shí)習(xí)電路的設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試不再由某個(gè)學(xué)生單獨(dú)完成，而是在實(shí)習(xí)小組內(nèi)部進(jìn)行任務(wù)交叉分配，即電路設(shè)計(jì)完成之后，不是自己焊接、調(diào)試，而是將設(shè)計(jì)圖紙移交給不同的學(xué)生開(kāi)展工作。這樣在設(shè)計(jì)電路時(shí)，學(xué)生能高度注意設(shè)計(jì)文件的規(guī)范性和可生產(chǎn)性，同時(shí)調(diào)試過(guò)程也促使學(xué)生提高了研究他人電路設(shè)計(jì)思路并迅速適應(yīng)的能力，可以有效地促進(jìn)設(shè)計(jì)者和焊接調(diào)試者之間的技術(shù)交流與溝通，為將來(lái)從事電子技術(shù)工作打下基礎(chǔ)，更好地符合企業(yè)要求。總之，加強(qiáng)校企合作，有利于學(xué)生盡早熟悉企業(yè)工作模式，提升競(jìng)爭(zhēng)力。

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的提出就是要求高校轉(zhuǎn)變辦學(xué)理念，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才，為建設(shè)新型工業(yè)化國(guó)家出力。作為國(guó)家培養(yǎng)高層次工程人才的搖籃，工科院校責(zé)無(wú)旁貸，在深化教育改革的過(guò)程中，逐步克服傳統(tǒng)教育模式的弊端，針對(duì)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力不足的現(xiàn)狀，建立和完善培養(yǎng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的教育體系，培養(yǎng)出適合新時(shí)代發(fā)展需要的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1] Crawley E F， Malmqvist J， Ostlund S， etc.Rethinking Engineering Education： The CDIO Approach[M].Berlin：Springer，2007.

[2] 陶勇芳，商存慧.CDIO大綱對(duì)高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J].中國(guó)高教研究，2006（11）：81-83.

[3] 康全禮，陸小華，熊光晶.CDIO大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2008，31（4）：15-18.endprint