工程教育專業認證背景下電子信息工程專業認知實習教學研究

張 琦

(西安航空學院 電子工程學院,西安 710077)

0 引言

工程教育是我國高等教育的重要組成部分,我國普通高校工科畢業生數量、在校學生數、專業布點等已居世界首位[1],工程教育在我國的社會經濟建設中發揮了重要作用。工程教育專業認證(以下簡稱工程認證)是國際通行的工程教育質量保障制度,是實現工程教育和工程師資格國際互認的重要基礎。工程認證三大核心理念為成果導向、以學生為中心和持續改進,由中國工程教育專業認證協會組織實施[2]。

工程認證定義了新的工程教育專業人才的培養目標,對人才培養質量提出了新要求。應用型普通高校的人才培養主要服務于地方經濟,工程教育占比高,工程認證勢在必行[3]。工程認證工作強調成果導向、以學生為中心以及持續改進的教育理念,要求工程教育畢業生具備分析解決復雜工程問題能力,具有自主學習和終身學習的意識[4]。

工程認證背景下電子信息類專業的人才培養目標將更加系統化、標準化[5]。相關專業畢業生應具備的基本能力包括:(1)掌握相關專業基礎理論知識,能夠通過論文的學習解析綜合性的工程問題;(2)可以設計解決系統性工程問題的方案,或者設計滿足特殊要求的方案;(3)具有一定的創新思維,能夠基于自然科學理論并采用相應的研究方法進行實驗設計、數據整理和分析,并能得出相應結論;(4)基本具有與實際崗位要求相匹配的能力;(5)根據已學知識撰寫實習報告的能力;(6)具有終身學習意識。專業認知實習對于培養電子信息類專業學生的上述能力,達成培養目標在工程認證背景下的具有重要作用。

認知實習是實踐教學的重要環節。本文以西安航空學院電子信息工程專業為例,從實踐教學內容現狀入手,對本專業工程實踐能力培養現狀進行分析,對工程認證指標點在專業認知實習中的分解,并構建了認知實習的課程體系,希望能為工程認證背景下電子信息工程認知實習教學提供參考。

1 電子信息工程專業的實踐教學現狀

1.1 工程實踐教學方式待進一步改善

國內眾多理工類高校都設有電子信息工程專業,也都非常注重該專業學生實踐能力的培養。西安航空學院是一所本科辦學時間較短的應用型地方普通高校,電子信息工程專業現有實踐教學受以科研為主高校的影響,實踐教學方式仍有待進一步改善,主要體現在:(1)學生綜合能力的培養有待提高,對學生的語言溝通和信息傳遞能力、管理協調和組織能力、團隊協作和統籌規劃等實踐能力有待加強;(2)部分教學內容仍沿用傳統的教學模式,跟不上相關產業前沿的發展,學生在模仿、設計、創新的學習過程中存在知識更新不及時的現象;(3)對學生應用能力、設計能力和創新能力的培養未能充分考慮電子信息專業的特點;(4)教學未能充分結合學校的高素質應用型人才培養的辦學定位。此外,學校也存在國內本科院校的工程教育與企業人才需求偏離現象,工程實踐環節弱化等問題[6]。

1.2 教學內容與工程師的綜合實踐能力匹配度待提高

隨著企業對工程師素質要求的不斷提高,工程教育的質量要求相應也在提高。隨著電子工程技術的發展,學生所具有的工程實踐能力和解決實際問題的能力與社會需求存在差距的問題日漸凸顯。從教學角度看,該問題的原因在于從事實踐教學的教師在教學環節中不易把握培養合格工程師的準確目標。此外,現有實踐實習教學內容主要存在三個問題:(1)理論知識與實踐應用聯系不夠緊密;(2)實踐實習課程教學內容不夠全面;(3)實踐實習課教學內容與公司企業的人才需求聯系不夠緊密。為解決如上問題,需緊密結合社會需求進一步明確學生培養目標,確定其需具備的能力。

總體上看,工程實踐能力主要包括三個方面,即個人素養、工程能力和項目運作能力。其中:個人素養方面包括個人勤奮、道德、智力、思維和學習意識等;工程能力包括具備的數學、專業理論知識和分析問題、創新能力等;項目運作能力包括溝通、團隊協作、項目管理、領導力與社會文化等,如圖1所示。

為培養滿足社會需求的人才,電子工程專業實踐實習教學應以培養學生的上述三種能力培養為目標。從認知實習課程來說,現有的教學內容仍然存在局限在專業理論課課內實驗,簡單的功能實現或者設備操作等方面,僅限于基本動手能力。這些教學內容僅能提升學生的基本操作能力和簡單的設計能力,難以培養出一名合格的滿足社會所需的工程師。

1.3 教學目標與學校培養人才定位的契合度有待進一步提高

應用型普通高校發展要有技術層面的要素判斷、抓手選擇和創新實踐[6]。作為新進應用型本科院校,西安航空學院具有較長專科辦學歷史和經驗,特色較為鮮明,但本科應用型人才培養辦學時間較短,還在不斷完善當中。學生實踐能力的培養應與學校的應用型人才培養定位及所處的區域位置和地方經濟特點相契合。圖2所示為西安航空學院在高校類型模型中所處位置,目前,電子工程專業教學目標與學校培養人才定位的契合度有待進一步提高。

圖2 高校類型模型

基于上述分析,結合學校應用型本科人才培養的辦學定位,對電子工程專業工程認證專業認知實習課教學內容做有針對性的分解。

2 工程認證指標點在專業認知實習課程內涵解釋

在工程教育專業認證的背景下,就業市場對高校培養畢業生的能力提出了更高要求[7]。工程認證目標下,國內本科院校更加注重工科類學生實踐教育課程,使得本科類高校學生在走向工作崗位之前已具備企業用人要求的基本素養。認知實習作為所有實習類課程的入門教育必然會成為電子信息類專業學生在高校學習期間的第一門了解專業的實習實踐類課程。

西安航空學院電子信息工程專業是陜西省一流本科專業,認知實習是電子信息工程和通信工程專業學生早期專業入門的實習課程,是在專業理論課與電子大類專業導論等課程基礎上進行的重要的實踐教學環節,是本科學生初步認識本專業工作要求的開始。通過參觀電子信息類企業的各類電學系統(包含但不限于電子設備和信息系統等)的設計、仿真、裝配、調試、安裝、測試、銷售與維護等實際產品生產使用環節,使學生了解各系統研發流程、產品生產制造、產品售前售后的過程,能初步認識電子信息專業所涉及到的主要學習方向和未來崗位要求,增加對本專業的感性認知。通過了解設備的結構,系統的運行和安裝特點,初步認識生產必要技能和項目管理方面的內容,為今后系統地學習理論和專業課程奠定初步基礎。人才培養方案矩陣的大綱指標點具體支撐情況如表1所示。

3 基于指標點分配的課程目標與課程內容構建

3.1 課程目標的設定

認知實習課程目標應從電子信息專業的人才培養方案出發,鑒于電子信息工程專業的特點,結合認知實習課程的特性,通過教學能夠充分提升本科生在電子信息專業行業的認知水平、職業道德、行業規范、安全意識、團隊協作、溝通能力以及電子信息工程實踐中涉及的工程管理原理與經濟決策方法,進一步關聯該門課程劃分畢業要求指標點,結合實際設定相應的三項課程目標。基于電子信息專業認知實習課程對各畢業指標點支撐的對照,將課程目標與畢業要求指標點列出如下:

課程目標1:建立安全生產的一般常識,理解現場生產組織和管理的一般經驗。具備企業項目管理、生產組織、安全生產、工作流程、產品周期的一般經驗。

課程目標2:能夠通過現場聽取企業講解、與技術人員問題交流、團隊人員溝通能夠獲取主要設備及其相關知識,具備在團隊活動中體現出交流能力和合作意識。

課程目標3:學習技術人員的優秀品質、工作職責和工作程序,理解工程活動中的社會職責影響力。

各課程目標與畢業要求指標點的對應關系如表2所示。

表2 認知實習對畢業要求指標點的支撐

3.2 課程內容的規劃

課程內容規劃的是否合理對完成課程目標是至關重要的。在工程認證的框架下,認知實習的課程內容制定不僅是專業培養方案的具體要求,還必須確保課程設計能有效支撐畢業指標點。而目前的認知實習是由學院實踐中心帶領學生在大一下學期到提前簽約的實習基地進行觀摩學習,參觀實習時間有限,在企業講解員或教師的帶領下,學生基本是以“游客式”的姿態進行企業參觀,且帶隊教師和生產企業會考慮到生產安全等不確定因素,使得教學環節不夠深入,學生無法理解企業生產過程對工程師的一些必備要求。在這種情況下,學生對實習過程的重視程度往往不夠,部分環節參與度不高,認知實習效果不理想[8]。

根據如上分析,在設定教學內容過程中,明確以學生培養目標、企業技能目標、教師教學目標三個維度目標共同實現的教學思想,并尋求三個維度的關注點與教學安排內容之間的均衡。因此需要明確該課程的教學內容規劃,確保其中的各教學環節能夠有效地匹配所設定的課程目標,如表3所示。

表3 課程內容及其教學要求

3.3 課程目標達成度的評價方法

課程目標要實現較高達成度,需要采用合理的課程考查方法。電子信息工程專業的認知實習考查方法主要包括過程性考核和終結性考核,并且從考查方式上分“平時成績”“實習日志”“實習報告”三種方式。具體考核與評價方法如表4所示。

表4 課程考核與評價

平時成績是過程考核的重要依據,需要教師深入觀察每個學生的具體表現。教師應關注學生是否服從指導教師和企業安排,對制度要求和安全要求的服從是否體現出應有的職業素養。教師應觀察學生與所在團隊或企業能否積極交流并參與教學活動,能否體現出學生的項目管理能力、團隊協作能力、溝通交流能力和主動學習意識。在企業實習環節,如果學生能夠積極和企業人員深入交流探討問題,能夠積極詢問企業的相關知識,該生將具備能夠在畢業后項目過程中積極參與,甚至主導需求交流能力。在項目運作模擬演練環節,如果學生能夠積極組織主導和協調團隊活動,那么該學生有做項目經理的潛力。每個學生在模擬演練項目運作的過程中,往往能夠體現出該學生在未來工作環境中所扮演的角色:是積極承擔責任的主導者,問題解決的推進者,還是配合工作的一般員工,以及抵觸任務的消極者。

實習日志和實習報告是檢驗學生對認知實習內容的關鍵依據。實習日志記錄了學生每一天的學習內容和實踐認知。實習報告通過闡述企業生產流程和工程管理方法,能夠遵守誠實公正、誠信守則的工程職業道德和行業規范,確立自我發展方向和初步職業規劃。通過報告與查閱資料樹立和踐行社會主義核心價值觀,明確學生作為社會主義事業建設者和接班人所肩負的航空報國使命,能夠在現代電子設計、信號與信息處理、通信技術等領域的工程實踐中理解。學生深度理解團隊合作意識和組織協調能力,能夠描述在電子、機械、控制、計算機、材料等多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。

教師可以在每個環節中檢查每個學生的學習狀態和教學效果,并給予相應的成績。

4 結語

工程教育專業認證背景下人才培養所具備的能力應符合用人單位要求,據此,基于西安航空學院的辦學定位和電子工程專業的實際情況對認知實習教學進行分析,并在此基礎上對認知實習的課程目標、指標點、畢業要求進行修訂,對教學內容進行重新調整。以期通過認知實習教學的實施,使學生初步了解相關生產流程和安全常識,親身感受專業人員應具備的職業素養。通過參與模擬項目的實施,積極與人溝通交流,使學生熟悉工作崗位角色,盡早確立自己的發展方向。同時,良好的認知實習效果也有利于學生后續課程的學習和實踐。