肖丙剛, 郭風雷, 夏哲雷
(中國計量大學 信息工程學院, 浙江 杭州 310018)
現代的科技發展快速,對于電子信息技術的需求越來越高,這也促進了對越來越多和更加高質量的電子信息專業人才的需求。國家對電子信息產業建設的重視,促進了各高校對于電子信息專業的投入加大,使該專業成為很多高校的特色或重點建設專業,并進行了很多人才培養體系的改革嘗試,但是現有的電子信息專業人才培養體系仍然存在以下幾個問題:
(1)工程教育人才培養目標含糊。傳統的工程教育目標比較模糊,教師和學生對于復雜工程問題并不清楚,使得工程教學效果較差,無法達到培養具有解決復雜工程問題專業人才的目標。
(2)具有工程背景的實踐教學環節薄弱。實踐教學作為電子信息工程人才培養的重要環節,對學生實踐運用能力的培養具有非常重要的作用。目前由于大多數高校和企業合作不夠,以及高校里面的很多教師缺乏工程背景,實踐教學內容嚴重脫離工程實踐。
(3)灌輸式教學,學生學習主動性差。現有的教學模式大都是按照教學大綱來實施,是以教師、教科書為中心,形成了一種教師負責教、學生負責學的灌輸式被動教學模式,學生學習主動性差。
我校的電子信息工程專業是浙江省重點本科專業、浙江省“十二五”普通本科高校新興特色專業和浙江省“十三五”優勢建設專業,2014年通過了全國工程教育專業認證,是浙江省第一個通過認證的電子信息工程專業,具有省級實驗教學示范中心(計算機網絡通信實驗教學中心)和校級A類教學團隊(電子信息工程專業教學團隊)等較為豐富的教學資源。
本專業在對上述問題進行分析的基礎上,從社會需求和電子信息工程專業教學實際出發,以培養應用型創新專業人才為目標,基于OBE(Outcomes-based Education)工程教育的思維,對電子信息工程專業人才培養模式進行探索與實踐研究。從培養目標、畢業要求、課程體系等方面,進行了改革,同時在教學方法上,開展了“大班上課,小班討論”的教學嘗試,為學生整體素質的提高奠定了堅實的基礎,對培養具有工程背景的應用型創新人才,適應電子信息產業的迅速發展,具有非常重要的意義。
OBE(Outrcoms-Based Educarion)是基于學習產出的教育模式,最早起源于美國和澳洲。美國學者SpadyW.D.將其定義為“清晰地聚焦和組織教育系統,使之確保學生能獲得在未來取得實質性成功的經驗”。OBE工程教育模式與傳統教育模式相比,更加重視和明確工科畢業生品質,圍繞預期學習產出開展教學活動,實行閉環教育模式[1]。
基于OBE的教育模式,國內外先后進行了相關的研究和實踐,例如美國學者理查德提出了基于OBE模式的課程設計模型[2];加拿大社區學院實行的CBE(Competence-based Education)與OBE相結合的模式[2];國內成都大學的張崟等人提出為了適應食品科學與工程專業基于OBE工程教育模式的培養要求[3];汕頭大學的顧佩華等人近年來也進行了OBE工程教育模式的實踐和探索[1]。
基于OBE的中國工程教育認證正積極、卓有成效地進行著,2016年6月,我國正式加入國際上最具影響力的工程教育學位互認協議—《華盛頓協議》。通過認證協會認證的工程專業,畢業生學位得到《華盛頓協議》其他組織的認可,極大地提高了我國工程教育的國際影響力[4]。
綜合國內外關于電子信息類基于OBE工程教育體系改革的經驗,按照我校的“計量立校、標準立人、質量立業”的辦學理念,我校電子信息工程專業開展了基于OBE工程教育模式的人才培養模式改革,提高了電子信息工程專業學生在實際項目中的應用實踐能力,具體如下:
按OBE逆向設計原則,按以地方高校服務地方經濟建設與社會發展的原則,在充分考量浙江省經濟社會發展對電子信息工程應用型人才知識、能力、素質的需求,以及長期的中外合作辦學積淀的基礎上,修定了我校電子信息工程專業本科的培養目標。本專業培養具有良好的數學、物理等自然科學知識和一定的人文社會科學素養,系統地掌握電子信息工程領域所必須的基礎理論和基本技能與方法,在電子信息工程領域的電路與系統、電子測量、信號獲取與處理、信息與通信網絡和計算機應用等方面受到良好的訓練,能在該領域從事分析設計、應用開發與測試及管理工作的應用型高級工程技術人才。
按照修定后的培養目標,制訂了電子信息工程專業畢業要求,它符合工程教育專業認證的標準,申請并通過了全國工程教育專業認證。為此,逐一分解了認證標準里的各條教學標準,明確了后期教學設計的方向。例如,將畢業要求指標點“能將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于解決復雜工程問題”分解為“掌握數學、工程數學的基本知識,并能應用于建立和求解數學方程;掌握力學、光學及電磁學基本知識,并能用于輔助求解電子信息工程領域復雜工程問題;掌握工程力學、機械基礎、電子信息工程基礎知識和專業工程知識,解決電子信息工程領域復雜工程問題”。
從改革后的近幾屆畢業生就業情況看,在軟件與信息服務業、通信與網絡產業、計算機產業和應用電子產業等龍頭公司的就業率有了很大提高(如浙江網新、杭州海康威視、大華科技、浙江宇視科技等),或在國內外高校攻讀碩士學位繼續深造的學生較以往也更多。以上均說明,基于OBE工程教育模式的體系改革符合社會實際需求,經過培養的學生能夠從事與電子信息技術相關的新產品設計與研發、管理、生產、產品技術服務、銷售等工作。
針對傳統教育模式缺少實踐的問題,我們特地加大了實踐教學的比重,并且結合相關課程的特點,基于OBE的特點“以學生為中心,以學生學業產出為導向”,優化了實踐教學體系,加強了特色課程的設置,創建一系列特色課程,如“電子測量”、“無線電計量測試”等,并通過引進和升級實驗室設備等措施,提高實驗條件,給學生們提供一個更好的實驗平臺,構建了一套高效良性循環的實驗課程體系。
加大實驗室建設,為實踐教學體系的改革提供保障。本專業已建有中央財政實驗室-“無線通信測量技術綜合實驗室”,以及“電子測量技術”、“射頻參量測試及技術保障”、“中國計量大學華為聯合3G移動通信技術及測試綜合實驗室”等省財政和校企合作實驗室建設。同時利用學院省財政實驗室、省級實驗教學示范中心平臺以及校企合作實驗基地,加大了實驗室的開放,讓更多的學生進入實驗室,鼓勵大學生積極參加各類學科創新競賽、實驗室開放課題,定期組織學生參加學術講座、專家座談等,為更多的學生搭建了一個開放的實踐教學平臺。
同時,為進一步和鼓勵學生參加各種專業相關的比賽,著手從大一開始就積極向新生宣傳相關專業知識,并利用實驗室的豐富資源吸引優秀的學生進入實驗室動手實踐。
教學方法方面,基于OBE教學模式,在專業核心課程“通信電路”和“現代邏輯設計”教學中,采用了“大班授課、小班討論”的教學方法。小班討論拉近了師生之間的距離,同時有利于師生之間高效而及時的交流。還能改變學生學習知識時一貫被動接受情況,轉變為主動求知和探討,在組織學生討論時,教師轉變為學生指導者,注重引導,大大提高了學生的學習效率,營造了良好的學習氛圍,培養了學生的團隊協作能力。通過這類不同以往的教學實踐并結合測試和期末期中考試,發現學生的成績總體有了顯著提高,特別是那些平時課堂上表現活躍的學生。
電子信息工程專業是一個較注重實踐結合的專業,我們運用OBE工程教育的思維,依據全國工程教育專業認證標準,進行了電子信息工程專業的人才培養改革。修訂了培養目標和畢業要求,改革了實踐教學體系,加大了實踐教學比重,引入了復雜工程問題培養實踐,同時在專業核心課程中,開展了“大班上課,小班討論”的教學方法改革,培養了學生的工程實踐能力,滿足了當今社會對工程實踐人才的要求。