張維維 李敏 許爽 李婷

[摘要] 在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，為保證工程人才的培養(yǎng)質(zhì)量，提出并建立以信號(hào)處理理論為基礎(chǔ)、以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為終極目標(biāo)的集群式課群體系，強(qiáng)調(diào)CDIO工程教育理念在課程體系構(gòu)建中的作用；依托教育部特色專業(yè)、省級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心提供的豐富的實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)資源，構(gòu)建包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的多層次實(shí)踐教學(xué)模式。實(shí)踐表明，集群式課程體系的構(gòu)建取得了顯著成效：提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，對(duì)整個(gè)專業(yè)建設(shè)起到了重要作用；有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，能夠從事各類電子系統(tǒng)和設(shè)備及信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造的應(yīng)用復(fù)合型人才。

[關(guān)鍵詞]工程教育認(rèn)證；集群式信息處理；課群體系建設(shè)；實(shí)踐教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)]1005-5843（2017）07-0104-05

[DOI]1013980/jcnkixdjykx201707021

工程教育認(rèn)證作為高等教育認(rèn)證的重要組成部分，屬于專業(yè)認(rèn)證，是由專業(yè)性認(rèn)證機(jī)構(gòu)（協(xié)會(huì)）組織工程技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的教育界學(xué)術(shù)專家和相關(guān)行業(yè)的技術(shù)專家，以該行業(yè)工程技術(shù)從業(yè)人員應(yīng)具備的職業(yè)資格為要求，對(duì)工程技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的工程教育質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)、認(rèn)可，并提出改進(jìn)意見的過程[1]。我國(guó)的工程教育相對(duì)于部分發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在一定的差距。工程教育專業(yè)認(rèn)證給各工程教育專業(yè)提出了新挑戰(zhàn)，也帶來了新的發(fā)展契機(jī)，對(duì)探索工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的課程體系建設(shè)具有重要意義。本文以電子信息類專業(yè)信息處理課群體系建設(shè)為例，探索工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的課群建設(shè)。

一、國(guó)際視域下我國(guó)工程教育現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)

《華盛頓協(xié)議》最初是由美國(guó)、英國(guó)、加拿大等6個(gè)國(guó)家的非官方工程組織經(jīng)政府授權(quán)簽署，是世界上最具影響力的國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議，其宗旨是通過雙邊或多邊認(rèn)可工程教育資格及工程師執(zhí)業(yè)資格， 促進(jìn)工程師跨國(guó)執(zhí)業(yè)。該協(xié)議提出的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際工程界對(duì)工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力公認(rèn)的權(quán)威要求[2]。中國(guó)2013年才正式加入《華盛頓協(xié)議》，成為華盛頓組織的第21個(gè)會(huì)員國(guó)，在一定程度上表明中國(guó)工程教育的質(zhì)量得到了國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可，是中國(guó)工程教育界多年努力的結(jié)果。加入《華盛頓協(xié)議》，意味著通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的學(xué)生，可以在相關(guān)國(guó)家或地區(qū)按照職業(yè)工程師的要求取得工程師執(zhí)業(yè)資格。這將為工程類學(xué)生走向世界提供具有國(guó)際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的通行證[3]。雖然加入《華盛頓協(xié)議》給我國(guó)工程類教育專業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，但是現(xiàn)實(shí)發(fā)展還面臨著以下挑戰(zhàn)：

（一）對(duì)工程專業(yè)認(rèn)證的認(rèn)識(shí)不到位

思想認(rèn)識(shí)是行動(dòng)的先導(dǎo)，為行動(dòng)指明方向。一切行動(dòng)之所以出現(xiàn)問題，從根本上說是由指導(dǎo)行動(dòng)背后的思想認(rèn)識(shí)決定的。當(dāng)前，中國(guó)改革開放各個(gè)領(lǐng)域遇到的挑戰(zhàn)其實(shí)就是思想認(rèn)識(shí)的挑戰(zhàn)；同樣，當(dāng)前我國(guó)工程專業(yè)認(rèn)證方面也遇到了思想認(rèn)識(shí)方面的挑戰(zhàn)，具體來說就是思想認(rèn)識(shí)不到位。工程專業(yè)認(rèn)證應(yīng)該作為提升工程專業(yè)質(zhì)量的手段，應(yīng)該本著提升工程專業(yè)教育質(zhì)量的思想從事認(rèn)證，他們關(guān)注的只是能不能獲得某種國(guó)內(nèi)或者國(guó)外權(quán)威部門給予的標(biāo)簽，淺顯的認(rèn)識(shí)必然導(dǎo)致他們關(guān)注的是從認(rèn)證申請(qǐng)助理到通過認(rèn)證這一階段。這樣的認(rèn)識(shí)讓他們?cè)谡J(rèn)證的指標(biāo)、要求方面去努力，而且有時(shí)候還有可能不擇手段地通過各種方式獲得這種認(rèn)證的標(biāo)簽，一旦達(dá)到這種認(rèn)證標(biāo)簽后，他們就會(huì)放松要求，不再努力。這種本末倒置地為了認(rèn)證而認(rèn)證的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看是達(dá)不到提升工程教育質(zhì)量的目的的。功利思想認(rèn)識(shí)的誤區(qū)是制約當(dāng)前工程專業(yè)認(rèn)證的思想挑戰(zhàn)。

（二）外部評(píng)價(jià)體系不健全

工程專業(yè)認(rèn)證的宗旨是加強(qiáng)工程專業(yè)內(nèi)外的聯(lián)系。從內(nèi)部來說，就是加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外各工程專業(yè)之間的聯(lián)系；從外部來說，就是加強(qiáng)工程專業(yè)與國(guó)內(nèi)外各工業(yè)界的聯(lián)系。而要實(shí)現(xiàn)工程專業(yè)認(rèn)證的宗旨，就必須有外部評(píng)價(jià)體系保證這種工程專業(yè)認(rèn)證的進(jìn)行。有外部評(píng)價(jià)體系的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠真正加強(qiáng)工程專業(yè)內(nèi)外的聯(lián)系。教育改革是我國(guó)改革的壁壘，教育制度改革是壁壘中的壁壘。這就決定了教育制度改革必然落后且成為制約教育發(fā)展的最大障礙。教育制度落后的重要體現(xiàn)就是中國(guó)教育質(zhì)量保障制度的落后，而質(zhì)量保障的具體體現(xiàn)就是教育評(píng)價(jià)體系。教育改革落后最終導(dǎo)致教育評(píng)價(jià)體系落后，而教育評(píng)價(jià)體系落后最顯著的體現(xiàn)就是外部評(píng)價(jià)體系的落后。當(dāng)前，外部評(píng)價(jià)體系的落后也成為了制約工程專業(yè)認(rèn)證的障礙。無論是國(guó)際互認(rèn)證體系還是國(guó)外跨境式認(rèn)證，都由于中國(guó)教育缺乏相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系、制度不健全而達(dá)不到與世界接軌，這也是當(dāng)前工程專業(yè)認(rèn)證面臨的挑戰(zhàn)。

（三）工程專業(yè)認(rèn)證組織機(jī)構(gòu)設(shè)置不合理

雖然開設(shè)工科類專業(yè)的院校在我國(guó)開設(shè)本科專業(yè)的院校中占有很大的比例，但是關(guān)于工程專業(yè)認(rèn)證方面，全國(guó)僅有1個(gè)專家委員會(huì)負(fù)責(zé)組織和開展相關(guān)專業(yè)的認(rèn)證工作，而這僅有的組織機(jī)構(gòu)也不具有法人的性質(zhì)，是一個(gè)不能夠直接承擔(dān)工程專業(yè)認(rèn)證有關(guān)職責(zé)權(quán)的組織。沒有相對(duì)獨(dú)立的工程專業(yè)認(rèn)證組織機(jī)構(gòu)，勢(shì)必影響工程專業(yè)認(rèn)證的良性發(fā)展，這也是當(dāng)前我國(guó)工程專業(yè)認(rèn)證面臨的挑戰(zhàn)。為此，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，在全國(guó)各地建立相應(yīng)的認(rèn)證組織機(jī)構(gòu)，促進(jìn)工程專業(yè)認(rèn)證工作的良性發(fā)展。

二、工程專業(yè)認(rèn)證的條件、指標(biāo)及集群式信息處理課群建設(shè)對(duì)工程專業(yè)認(rèn)證的作用

下面以筆者通過收集和整理的電子信息類工程專業(yè)為個(gè)案，闡述當(dāng)前工程專業(yè)認(rèn)證條件、指標(biāo)及集群式信息處理課群建設(shè)對(duì)工程專業(yè)認(rèn)證的作用。

（一）工程專業(yè)認(rèn)證的條件

電子信息類專業(yè)工程教育認(rèn)證的總體條件體現(xiàn)在畢業(yè)生掌握信號(hào)與系統(tǒng)分析工程基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)字信號(hào)處理、信息獲取與檢測(cè)技術(shù)等專業(yè)知識(shí)，并能夠運(yùn)用上述知識(shí)解決電子信息工程領(lǐng)域復(fù)雜的工程問題。針對(duì)前述培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)制定能支持培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的課程設(shè)置，組織結(jié)構(gòu)合理，能支持培養(yǎng)計(jì)劃中的知識(shí)和能力要求。

（二）工程專業(yè)認(rèn)證的指標(biāo)

1學(xué)生

（1） 具有吸引優(yōu)秀生源的制度和措施。

（2）具有完善的學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)、職業(yè)規(guī)劃、就業(yè)指導(dǎo)、心理輔導(dǎo)等方面的措施，并能夠很好地執(zhí)行和落實(shí)。

（3） 對(duì)學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)進(jìn)行跟蹤與評(píng)估，并通過形成性評(píng)價(jià)保證學(xué)生在畢業(yè)時(shí)達(dá)到畢業(yè)要求。

（4）有明確的規(guī)定和相應(yīng)的認(rèn)定過程，認(rèn)可轉(zhuǎn)專業(yè)、轉(zhuǎn)學(xué)學(xué)生的原有學(xué)分。

2培養(yǎng)目標(biāo)

（1） 有公開的、符合學(xué)校定位的、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的培養(yǎng)目標(biāo)。

（2）培養(yǎng)目標(biāo)能反映學(xué)生畢業(yè)后5年左右在社會(huì)與專業(yè)領(lǐng)域預(yù)期取得的成就。

（3）定期評(píng)價(jià)培養(yǎng)目標(biāo)的合理性，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行修訂，評(píng)價(jià)與修訂過程有行業(yè)或企業(yè)專家參與。

3畢業(yè)要求

專業(yè)必須有明確、公開的畢業(yè)要求， 畢業(yè)要求應(yīng)能支撐培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，專業(yè)應(yīng)通過評(píng)價(jià)證明畢業(yè)要求的達(dá)成。專業(yè)制定的畢業(yè)要求應(yīng)完全覆蓋以下內(nèi)容：

（1）工程知識(shí)：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決復(fù)雜的工程問題。

（2）問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理識(shí)別、表達(dá)，并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜的工程問題，以獲得有效結(jié)論。

（3）設(shè)計(jì)、開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等因素。

（4）研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜的工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理、有效的結(jié)論。

（5）使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)復(fù)雜的工程問題開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解其局限性。

（6）工程與社會(huì)：能夠基于工程相關(guān)的背景知識(shí)進(jìn)行合理分析，評(píng)價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題的解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

（7）環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)復(fù)雜工程問題的專業(yè)工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。

（8）職業(yè)規(guī)范：具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。

（9）個(gè)人和團(tuán)隊(duì)：能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。

（10）溝通：能夠就復(fù)雜的工程問題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效地溝通和交流。包括撰寫報(bào)告、設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令，并具備一定的國(guó)際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。

（11）項(xiàng)目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。

（12）終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。

4持續(xù)改進(jìn)

（1）建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制。各主要教學(xué)環(huán)節(jié)有明確的質(zhì)量要求，通過教學(xué)環(huán)節(jié)、過程監(jiān)控和質(zhì)量評(píng)價(jià)促進(jìn)畢業(yè)要求的達(dá)成；定期進(jìn)行課程體系設(shè)置和教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)。

（2）建立畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制，有除高等教育系統(tǒng)以外有關(guān)各方參與的社會(huì)評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)是否達(dá)成進(jìn)行定期評(píng)價(jià)。

（3）能證明評(píng)價(jià)結(jié)果被用于專業(yè)的持續(xù)改進(jìn)。

5課程體系

課程設(shè)置能支持畢業(yè)要求的達(dá)成，課程體系設(shè)計(jì)有企業(yè)或行業(yè)專家參與。課程體系必須包括：

（1）與本專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)類課程（至少占總學(xué)分的15%）。

（2）符合本專業(yè)畢業(yè)要求的工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程（至少占總學(xué)分的30%）。工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程能體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)對(duì)本專業(yè)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，專業(yè)類課程能體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)能力的培養(yǎng)。

（3）工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（至少占總學(xué)分的20%）。設(shè)置完善的實(shí)踐教學(xué)體系，并與企業(yè)合作，開展實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題要結(jié)合本專業(yè)的工程實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、協(xié)作精神以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的指導(dǎo)和考核有企業(yè)或行業(yè)專家參與。

（4）人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程（至少占總學(xué)分的15%），使學(xué)生在從事工程設(shè)計(jì)時(shí)能夠考慮到經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、倫理等各種制約因素。

6師資隊(duì)伍

（1）教師數(shù)量能滿足教學(xué)需要，結(jié)構(gòu)合理，并有企業(yè)或行業(yè)專家作為兼職教師。

（2）教師具有足夠的教學(xué)能力、專業(yè)水平、工程經(jīng)驗(yàn)、溝通能力、職業(yè)發(fā)展能力，并且能夠開展工程實(shí)踐問題研究，參與學(xué)術(shù)交流。教師的工程背景應(yīng)能滿足專業(yè)教學(xué)的需要。

（3）教師有足夠的時(shí)間和精力投入到本科教學(xué)和學(xué)生指導(dǎo)中，并積極參與教學(xué)研究與改革。

（4）教師為學(xué)生提供指導(dǎo)、咨詢、服務(wù)，并對(duì)學(xué)生有足夠的職業(yè)生涯規(guī)劃、職業(yè)從業(yè)教育指導(dǎo)。

（5）明確教師在教學(xué)質(zhì)量提升過程中的責(zé)任，不斷改進(jìn)工作。

7支持條件

（1）教室、實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備在數(shù)量和功能上滿足教學(xué)需要；有良好的管理、維護(hù)和更新機(jī)制，讓學(xué)生能夠方便地使用；與企業(yè)合作共建實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)基地，在教學(xué)過程中為學(xué)生提供參與工程實(shí)踐的平臺(tái)。

（2）計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及圖書資源能夠滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)以及教師的日常教學(xué)和科研所需，資源管理規(guī)范，共享程度高。

（3）教學(xué)經(jīng)費(fèi)有保證，總量能滿足教學(xué)需要。

（4）學(xué)校能夠有效地支持教師隊(duì)伍建設(shè)，吸引與穩(wěn)定合格的教師，并支持教師本身的專業(yè)發(fā)展，包括對(duì)青年教師的指導(dǎo)和培養(yǎng)。

（5）學(xué)校能夠提供達(dá)成畢業(yè)要求所必需的基礎(chǔ)設(shè)施，包括為學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)、創(chuàng)新活動(dòng)提供有效的支持。

（6）學(xué)校的教學(xué)管理與服務(wù)規(guī)范，能有效地支持專業(yè)畢業(yè)要求的達(dá)成。

（三）集群式信息處理課群建設(shè)對(duì)工程專業(yè)認(rèn)證的作用

信息處理課群作為電子信息類專業(yè)的骨干核心課群，能按照工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)和要求，高效、漸進(jìn)、全方位地推進(jìn)課程體系改革，強(qiáng)化基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程、理論課程與實(shí)踐課程的內(nèi)在聯(lián)系，整體優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，推進(jìn)教學(xué)方法與考核制度改革，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

電子信息類專業(yè)應(yīng)以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，具備一定的人文科學(xué)知識(shí)和扎實(shí)的電子技術(shù)及信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，具有獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的能力，具有創(chuàng)新精神和開放意識(shí)，能夠從事各類電子系統(tǒng)設(shè)備及信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、管理和應(yīng)用的口徑寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的應(yīng)用型、復(fù)合型人才為目的。該專業(yè)屬于高新技術(shù)領(lǐng)域，具有知識(shí)密集、發(fā)展速度快、就業(yè)面廣的特點(diǎn)。構(gòu)建以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的科學(xué)且合理的課程體系，是為社會(huì)輸送緊需對(duì)口人才的客觀要求。以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為目的構(gòu)建的集群式課程體系，使學(xué)生的科研實(shí)踐能力得到了顯著提高，主要表現(xiàn)在信息收集和加工、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及處理復(fù)雜工程問題等能力得到了顯著提升。近三年來，大連民族大學(xué)電子信息工程專業(yè)的學(xué)生在電子設(shè)計(jì)大賽、智能車競(jìng)賽、物聯(lián)網(wǎng)大賽、挑戰(zhàn)杯大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)90余項(xiàng)；以學(xué)生作為第一完成人申請(qǐng)實(shí)用新型專利30余項(xiàng)；以學(xué)生為第一作者發(fā)表論文40余篇；學(xué)生積極參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及工作室課題，工程實(shí)踐能力得到了顯著提升。

三、提高工程教育專業(yè)認(rèn)證為宗旨的信息處理課群改革措施

信息處理課群建設(shè)在當(dāng)前工程專業(yè)認(rèn)證方面有著重要的作用，下面具體闡述提高工程教育專業(yè)認(rèn)證為宗旨的信息處理課群改革措施。

（一）融入CDIO工程教育理念，優(yōu)化課程內(nèi)容，構(gòu)建集群式課程體系

信息處理課群包括信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字語音處理、數(shù)字圖像處理、MATLAB語言基礎(chǔ)、Labview技術(shù)等課程。依據(jù)在課群中的地位及作用，這些課程分別隸屬于工具軟件模塊、基礎(chǔ)理論模塊、應(yīng)用理論模塊、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐模塊（如圖1所示）?；A(chǔ)理論模塊是信息處理課群的核心和基礎(chǔ)；應(yīng)用理論模塊是對(duì)基礎(chǔ)理論模塊知識(shí)的應(yīng)用，體現(xiàn)信號(hào)處理的典型應(yīng)用；實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐模塊是領(lǐng)域知識(shí)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用；工具軟件模塊為其他模塊提供實(shí)現(xiàn)工具。該課程體系以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，以實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐模塊為落腳點(diǎn)，融入CDIO工程教育理念[4]，注重培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)工程能力。其中，信號(hào)分析與處理工作室課程以項(xiàng)目為依托，提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、開發(fā)能力、自學(xué)能力、組織溝通和協(xié)調(diào)能力，體現(xiàn)了集群式課程體系的培養(yǎng)目標(biāo)。

（二）加強(qiáng)課群內(nèi)部溝通

加強(qiáng)課群內(nèi)不同課程間的溝通，采用定期研討的方式，對(duì)前承后繼知識(shí)點(diǎn)、理論與實(shí)踐結(jié)合、考核制度等方面展開討論，達(dá)到授課內(nèi)容、課堂練習(xí)、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)、考核方法等方面不斷改進(jìn)，充分利用已有的教育教學(xué)資源取得最優(yōu)的培養(yǎng)效果。

（三）優(yōu)化教學(xué)方法

在課堂教學(xué)中，為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力，采用鼓勵(lì)誘導(dǎo)式教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)尋找解決問題的方法。利用MATLAB仿真軟件，將抽象的信號(hào)處理問題通過形象化的途徑展示給學(xué)生，如通過三維立體圖展示周期信號(hào)傅里葉級(jí)數(shù)展開的信號(hào)時(shí)域與頻域分量。

在課外教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新探究能力。在信號(hào)與系統(tǒng)課程結(jié)束后，要求學(xué)生選擇信號(hào)或系統(tǒng)分析中的某一知識(shí)點(diǎn)，并利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)并撰寫報(bào)告，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，為后續(xù)更深入地應(yīng)用軟件工具夯實(shí)基礎(chǔ)。

在信號(hào)分析與處理工作室課程中，學(xué)生可從多個(gè)工程實(shí)踐課題中任選其一，根據(jù)題目設(shè)計(jì)目的與指標(biāo)要求獨(dú)立查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案，通過軟件仿真實(shí)現(xiàn)并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告，考察學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、借助圖書及互聯(lián)網(wǎng)解決工程實(shí)踐問題的能力和撰寫研究與設(shè)計(jì)報(bào)告的能力。

（四）依托多層次實(shí)踐教育平臺(tái)，階梯式提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力圖2多層次實(shí)踐教育平臺(tái)

信號(hào)處理類課程與高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)等課程緊密聯(lián)系，理論性較強(qiáng)，依托教育部特色專業(yè)平臺(tái)、電工電子省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心提供的豐富的實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)資源，以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，融入CDIO工程教育理念，以實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)體系、實(shí)踐教學(xué)方法為改革主線，進(jìn)行驗(yàn)證性—設(shè)計(jì)性—綜合性—?jiǎng)?chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的多層面結(jié)合，實(shí)現(xiàn)單門課程實(shí)驗(yàn)—課程群系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)—工作室課題的階梯式推進(jìn)，構(gòu)建包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的多層次實(shí)踐教學(xué)模式（如圖2所示）。

依托多層次實(shí)踐教育平臺(tái)，通過模仿式的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)及簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉工具軟件及理論在實(shí)踐中的應(yīng)用，借助綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生解決簡(jiǎn)單領(lǐng)域問題的能力，利用工作室課題及大學(xué)生創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。依據(jù)前述幾個(gè)階段訓(xùn)練，穩(wěn)步提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

四、結(jié)語

工程教育專業(yè)認(rèn)證在高等工程教育中發(fā)揮著非常重要的作用，為提升高等工程教育質(zhì)量提供了有效途徑。本文以電子信息類專業(yè)信號(hào)處理類課程體系為例，探索工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下以產(chǎn)出為導(dǎo)向的課程體系建設(shè)，以理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以工程實(shí)踐能力提升為終極目標(biāo)，搭建包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的多層次實(shí)踐教學(xué)模式。實(shí)踐結(jié)果表明，學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到了明顯提高。工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下構(gòu)建的集群式課程體系，階梯式地提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的，具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的寬口徑和高素質(zhì)的應(yīng)用型、復(fù)合型人才，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面取得了顯著成效。

參考文獻(xiàn)：

[1]林健.工程教育認(rèn)證與工程教育改革和發(fā)展[J]. 高等工程教育研究，2015（2）：10-19.

[2]王孫禺，孔鋼城，雷環(huán).華盛頓協(xié)議及其對(duì)我國(guó)工程教育的借鑒意義[J].高等工程教育研究，2007（1）：10-15.

[3]錢慧敏，李叢.工程教育專業(yè)認(rèn)證視角下我國(guó)高等工程教育質(zhì)量提升研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，（5）：166-168.

[4]韓時(shí)琳，胡旭躍，陳杰.實(shí)施CDIO工程教育的關(guān)鍵問題探討[J].中國(guó)電力教育，2014（2）：5-6.