張禹 武永華 張浩 陳雄 卓琳

摘? 要：基于福建江夏學(xué)院電子信息工程專業(yè)，提出了一種結(jié)合CDIO教育模式與IEET認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的雙維度實(shí)踐教學(xué)模式改革方案。從實(shí)施效果來(lái)看，該方案有效增強(qiáng)了專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)效益與學(xué)生的實(shí)踐水平，促進(jìn)了專業(yè)整體教學(xué)水平的提升，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研一體式發(fā)展的新模式。

關(guān)鍵詞：電子信息;多維度;實(shí)踐教學(xué);改革

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2021）17-0132-04

Abstract： Based on the major of Electronic Information Engineering in Fujian Jiangxia University， this paper puts forward a two-dimensional practice-teaching mode reform scheme combining CDIO education mode and IEET certification standard. From the perspective of implementation effect， the scheme effectively enhances the practice-teaching efficiency of the major and students' practical level， promotes the improvement of the overall teaching level of the major， and realizes the new mode of integrated development of industry-university-research collaboration.

Keywords： electronic information; two-dimension; practice-teaching; reform

工程技術(shù)人才的專業(yè)水平是一個(gè)國(guó)家的科技創(chuàng)新乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，因而定位于培養(yǎng)合格的未來(lái)工程師的工程類高等教育就顯得尤為重要。工程教育的顯著特點(diǎn)是注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力[1]。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，工程類本科專業(yè)教學(xué)普遍存在理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐活動(dòng)明顯脫節(jié)的弊病，從而導(dǎo)致所培養(yǎng)的學(xué)生“高不成，低不就”，理論知識(shí)無(wú)法與研究生相提并論，而工程技術(shù)實(shí)踐能力對(duì)比職業(yè)院校又存在不足。這一現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企事業(yè)單位與高校專業(yè)之間的鴻溝不斷擴(kuò)大，一邊是企業(yè)急需工程人才的缺口不斷增大，一邊是學(xué)校培養(yǎng)的工程專業(yè)學(xué)生因技術(shù)水平無(wú)法滿足企業(yè)需求而只能待業(yè)或轉(zhuǎn)行[2]。而同時(shí)，國(guó)家每年在工程人才培養(yǎng)上卻花費(fèi)了大量的財(cái)力、物力。從目前的實(shí)際情況來(lái)看，投入產(chǎn)出比不理想[3]。綜上所述，如何解決工程實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，在企業(yè)與高校之間架設(shè)一座能夠有效實(shí)現(xiàn)人才高效輸送的橋梁，在當(dāng)下這個(gè)倡導(dǎo)產(chǎn)教融合的時(shí)代就顯得尤為重要[4]。福建江夏學(xué)院是一所定位為應(yīng)用型人才培養(yǎng)的新建本科高校，在電子信息工程專業(yè)的建設(shè)過程中，我們結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)定位與行業(yè)對(duì)人才需求的標(biāo)準(zhǔn)，逐步認(rèn)識(shí)到實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)工作的重中之重，其他的各類教學(xué)改革均要圍繞著這一核心來(lái)展開。

本文立足于福建江夏學(xué)院電子信息工程專業(yè)，提出了基于CDIO（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作）教育模式與IEET（中華工程教育學(xué)會(huì)）認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐教學(xué)模式改革方案，以有效提升專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)水平，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)操能力。

一、實(shí)踐教學(xué)模式改革

本研究通過開展多方調(diào)研論證工作，有效改善了電子信息工程專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)中存在的不足，引入CDIO工程教育培養(yǎng)模式與IEET工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，并將二者有機(jī)結(jié)合重新構(gòu)建出一種雙維度的實(shí)踐課程體系（如圖1所示），并在課程教學(xué)中充分引入CDIO教學(xué)理念，形成了結(jié)合探究式課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)方式[5]。

（一）雙維度實(shí)踐課程體系的構(gòu)建

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。目前，國(guó)內(nèi)外從事CDIO研究工作的人們普遍認(rèn)識(shí)到，必須讓學(xué)生面向未來(lái)的就業(yè)與職業(yè)生涯做好準(zhǔn)備與規(guī)劃，而要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，必須通過CDIO這樣一個(gè)系統(tǒng)的工程教育模式[6]。

IEET（Institute of Engineering Education Taiwan的簡(jiǎn)稱，即中華工程教育學(xué)會(huì)）在世界范圍內(nèi)被認(rèn)為是工程教育的主流認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。該組織目前已加入華盛頓協(xié)定、首爾協(xié)定、雪梨協(xié)定、堪培拉協(xié)定等一系列國(guó)際性教育認(rèn)證協(xié)定[7-8]。

CDIO強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目流程與課程之間的關(guān)系，注重企業(yè)項(xiàng)目的課程教學(xué)化演變[9]，而IEET明確了課程之間金字塔式的連接關(guān)系，從知識(shí)儲(chǔ)備上對(duì)不同階段的課程進(jìn)行歸類[10]。經(jīng)過多方調(diào)查、求證與研討，專業(yè)確定了以CDIO工程教育模式為主體，結(jié)合IEET工程認(rèn)證體系中的課程層次規(guī)劃，由項(xiàng)目結(jié)構(gòu)與知識(shí)結(jié)構(gòu)兩個(gè)維度構(gòu)建而成的一種全新的實(shí)踐教學(xué)體系，具體闡述如下：

1. 面向?qū)嵺`課程體系（Practice Course System Oriented）的CDIO工程教育模式，讓學(xué)生明確大學(xué)四年的專業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

CDIO教學(xué)模式的創(chuàng)新理念對(duì)于電子信息工程專業(yè)的實(shí)踐課程體系來(lái)說(shuō)，無(wú)疑能夠得到良好地傳承。本研究創(chuàng)新性地提出了面向?qū)嵺`課程體系（Practice Course System Oriented，PCSO）的CDIO工程教育模式。將專業(yè)的實(shí)踐課程體系與CDIO理念相結(jié)合，以專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中的六個(gè)實(shí)訓(xùn)課程為主干，輔以課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程與課外實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)形成一個(gè)貫穿實(shí)踐教學(xué)始終的CDIO培養(yǎng)模式的實(shí)施。在六個(gè)主干實(shí)訓(xùn)課程的安排上，首先，在專業(yè)學(xué)習(xí)早期開設(shè)的《電子認(rèn)知實(shí)訓(xùn)》中，安排專門的學(xué)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生，在參觀學(xué)習(xí)之后結(jié)合自身的認(rèn)識(shí)，構(gòu)思出一個(gè)具有創(chuàng)新意義的產(chǎn)品的雛形，形成一個(gè)初步的產(chǎn)品需求方案，而后通過技術(shù)課程的深入學(xué)習(xí)，在《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)》等實(shí)訓(xùn)課程中予以實(shí)現(xiàn)并完善，最后利用課外實(shí)踐環(huán)節(jié)中諸如“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽這樣的平臺(tái)，與其他專業(yè)學(xué)生合作，形成產(chǎn)品的市場(chǎng)化營(yíng)銷方案。在這個(gè)過程中，學(xué)生就能夠深刻地體會(huì)到工程項(xiàng)目從最初的構(gòu)思到最終創(chuàng)造價(jià)值的全過程，真正領(lǐng)悟到專業(yè)實(shí)踐的精髓。

2. 將IEET課程體系標(biāo)準(zhǔn)與CDIO工程教育模式相結(jié)合，讓實(shí)踐課程的任課教師明確課程間的脈絡(luò)關(guān)系，有針對(duì)性地開展階段性實(shí)踐教學(xué)。

IEET將單一實(shí)踐課程根據(jù)其在課程體系中的地位，劃分為奠基石課程（Cornerstone）、核心石課程（Keystone）、頂石課程（Capstone），構(gòu)成一個(gè)循序漸進(jìn)的課程框架結(jié)構(gòu)。所有的實(shí)踐任課教師可通過這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，清晰地明確目前所擔(dān)任課程在課程體系中的作用，再通過六個(gè)核心實(shí)訓(xùn)課程分六個(gè)不同階段將專業(yè)所需知識(shí)結(jié)構(gòu)逐一串聯(lián)，并以項(xiàng)目實(shí)施的方式在學(xué)生的實(shí)踐過程中予以呈現(xiàn)，從而有效提高了知識(shí)傳授的針對(duì)性與目的性，也讓學(xué)生能夠明確階段性的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在項(xiàng)目執(zhí)行過程中逐步完善自己的專業(yè)知識(shí)版圖，有效避免盲目性與被動(dòng)性學(xué)習(xí)。

（二）結(jié)合探究式課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)方式

為使CDIO的培養(yǎng)模式能在教學(xué)實(shí)踐中得到體現(xiàn)，專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)中采用了探究式課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的新理念，具體闡述如下：一是重點(diǎn)更新教學(xué)觀念，從過去的“以教師為中心，使學(xué)生知道什么”的傳統(tǒng)教育觀念，轉(zhuǎn)變成“以學(xué)生為中心，學(xué)生學(xué)到和用得怎樣”的新觀念，引導(dǎo)學(xué)生“主動(dòng)學(xué)習(xí)”;二是在教學(xué)過程中教師應(yīng)提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考研討，增加主動(dòng)學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)概念學(xué)習(xí);三是將所有實(shí)驗(yàn)課全部并入相關(guān)的課程內(nèi)，任課教師成為該課實(shí)驗(yàn)課教師之一，應(yīng)主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，統(tǒng)籌安排課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性不足這一現(xiàn)狀，安排豐富的設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)，盡量讓學(xué)生親自動(dòng)手和全身心投入進(jìn)來(lái);四是壓縮授課學(xué)時(shí)，部分課程采用邊講邊實(shí)驗(yàn)邊討論的靈活方式，讓學(xué)生成為課堂上的“主動(dòng)者”;五是突出培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、自學(xué)能力、綜合能力、交流溝通與表達(dá)能力、創(chuàng)新與團(tuán)隊(duì)合作精神;最后我們?yōu)檎麄€(gè)培養(yǎng)計(jì)劃設(shè)置了豐富的實(shí)踐項(xiàng)目并輔以工業(yè)化實(shí)習(xí)，打破傳統(tǒng)課堂的場(chǎng)地限制，結(jié)合各種企業(yè)車間、研發(fā)場(chǎng)所開展課程實(shí)踐，使培養(yǎng)計(jì)劃更顯工科特色。

在課堂教學(xué)上，主要體現(xiàn)“構(gòu)想”環(huán)節(jié)的需求分析部分，幫助學(xué)生明晰所學(xué)內(nèi)容在學(xué)科知識(shí)體系中的位置，找到完善自身知識(shí)框架的方向和途徑。當(dāng)學(xué)生在頭腦中構(gòu)建并逐步豐富這個(gè)知識(shí)框架時(shí)，學(xué)習(xí)的方向性和主動(dòng)性大大提高，在教師的適當(dāng)引導(dǎo)下，課堂上也更容易呈現(xiàn)出輕松活躍的氛圍。

在實(shí)踐課程環(huán)節(jié)中，主要體現(xiàn)“實(shí)現(xiàn)”環(huán)節(jié)的驗(yàn)證。要求學(xué)生在課程開展之前進(jìn)行課程預(yù)習(xí)，重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生的工程推理能力，加強(qiáng)思維邏輯性;在實(shí)踐過程中，一方面促使學(xué)生體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和互信互助的意義，另一方面在實(shí)踐受挫之后，通過教師啟發(fā)，學(xué)生自己將失敗原因分析出來(lái)，有助于對(duì)相關(guān)知識(shí)的深入理解與靈活運(yùn)用，真正在實(shí)踐中學(xué)到真知;在實(shí)踐總結(jié)環(huán)節(jié)中，應(yīng)注重對(duì)各類實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告的規(guī)范，不僅訓(xùn)練學(xué)生文字表述能力，而且要求學(xué)生在結(jié)果分析中對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果，找到差異原因，以求發(fā)現(xiàn)新原理、新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思考與知識(shí)探索的能力。

二、改革成效

目前，本方案已經(jīng)在福建江夏學(xué)院電子信息工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)中實(shí)際應(yīng)用與推廣，基于新的實(shí)踐教學(xué)體系，專業(yè)在各類科研、教學(xué)、平臺(tái)建設(shè)以及學(xué)生課外實(shí)踐等各方面均取得了理想成效，具體如下：

（一）專業(yè)建設(shè)平臺(tái)不斷邁上新臺(tái)階

以實(shí)踐教學(xué)體系改革為重要支撐，在多次調(diào)研論證的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有師資、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、校企合作等多方面的實(shí)際情況，專業(yè)申報(bào)了“福建省高校服務(wù)產(chǎn)業(yè)特色專業(yè)”“福建省高校整體轉(zhuǎn)型——智能光電子專業(yè)群”“福建省高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”建設(shè)項(xiàng)目。經(jīng)過省教育廳專家組的評(píng)估，目前這些省級(jí)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目均已獲得了立項(xiàng)，表明了上級(jí)部門對(duì)專業(yè)建設(shè)水平特別是實(shí)踐教學(xué)水平的認(rèn)可，也為下一步專業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了必要的經(jīng)費(fèi)與政策支持。

（二）專業(yè)順利通過了本科評(píng)估、專業(yè)評(píng)估與IEET工程認(rèn)證

2016年，專業(yè)迎來(lái)了本科教學(xué)質(zhì)量評(píng)估工作，專家親臨現(xiàn)場(chǎng)聽取了本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)工作的匯報(bào)，對(duì)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系改革成效表示滿意。同年，專業(yè)還參加了省內(nèi)專業(yè)評(píng)估，提交了大量關(guān)于實(shí)踐教學(xué)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過省內(nèi)專家的評(píng)審，本專業(yè)在全省27個(gè)開設(shè)電子信息工程專業(yè)的高校中排名第10位，在新建本科高校中位居前茅。2019年，專業(yè)順利通過了IEET機(jī)構(gòu)專家的評(píng)估，獲得IEET工程教育認(rèn)證。

（三）教師的教學(xué)水平與質(zhì)量不斷提高

專業(yè)教師通過新體系下的實(shí)踐教學(xué)的磨練，及時(shí)將實(shí)踐研究反饋課堂教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)水平不斷提高。結(jié)合專業(yè)數(shù)據(jù)公司提供的畢業(yè)生對(duì)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)可以看到，目前近兩屆畢業(yè)生對(duì)專業(yè)教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)水平的滿意度持續(xù)向好，分別達(dá)到94.4%（2019年）與97.6%（2020年）。此外，專業(yè)教師積極參加各類教學(xué)競(jìng)賽，目前已經(jīng)獲得了“福建省青年教師教學(xué)競(jìng)賽”三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，“福建江夏學(xué)院教壇新秀”稱號(hào)1項(xiàng)，“福建江夏學(xué)院微課”競(jìng)賽三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。以上成績(jī)的獲得，充分肯定了本專業(yè)教師在課堂教學(xué)方面的突出表現(xiàn)以及在專業(yè)教學(xué)質(zhì)量建設(shè)中所取得的成績(jī)。

（四）專業(yè)整體科研水平以及學(xué)生參與科研實(shí)踐的

積極性不斷增強(qiáng)

科學(xué)實(shí)踐是專業(yè)開展實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要補(bǔ)充，專業(yè)教師開展科學(xué)研究不僅能帶動(dòng)自身實(shí)踐理論與水平的提高，更能反哺教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生一起開展實(shí)踐活動(dòng)，形成良性循環(huán)。在這一理念的促動(dòng)下，近年來(lái)，專業(yè)教師積極開展課題申報(bào)工作，成功獲批國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)，省自然科學(xué)基金項(xiàng)目10項(xiàng)，與企業(yè)聯(lián)合申報(bào)并獲批市、廳級(jí)課題3項(xiàng)，為專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)提供了大量的實(shí)踐素材與經(jīng)費(fèi)支持。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生積極參加各類學(xué)科競(jìng)賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。目前，學(xué)生參加各級(jí)學(xué)科競(jìng)賽，已經(jīng)獲得了國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省級(jí)一等獎(jiǎng)21項(xiàng)。此外，學(xué)生在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)中已經(jīng)獲得了8個(gè)國(guó)家級(jí)課題和10個(gè)省級(jí)課題立項(xiàng)。同時(shí)，學(xué)生們將所取得的研究成果以學(xué)術(shù)論文的形式發(fā)表，體現(xiàn)了其良好的學(xué)術(shù)能力。

（五）建立并不斷健全校企聯(lián)合培養(yǎng)模式

為了保持與行業(yè)內(nèi)企業(yè)的聯(lián)系，反饋行業(yè)對(duì)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)，建立健全校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，推進(jìn)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的開展，專業(yè)近年積極開展校外實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)工作，目前已經(jīng)有福建聯(lián)迪商用設(shè)備公司、福建利利普光電科技有限公司、福建力普電氣有限公司三家校外合作企業(yè)獲得校級(jí)重點(diǎn)實(shí)踐基地稱號(hào)，另有多家企業(yè)獲得校級(jí)實(shí)踐基地稱號(hào)。專業(yè)與這些校外基地均建立起了穩(wěn)定的實(shí)踐環(huán)節(jié)聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，并配套相關(guān)制度措施，通過假期社會(huì)實(shí)踐與畢業(yè)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)參與生產(chǎn)與研發(fā)，接受企業(yè)工程師的指導(dǎo)與培養(yǎng)。

（六）用人單位對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生給予充分肯定

學(xué)校對(duì)近年來(lái)到校招聘本科畢業(yè)生，并與畢業(yè)生簽訂就業(yè)協(xié)議或勞動(dòng)合同的部分企業(yè)進(jìn)行了“企業(yè)對(duì)畢業(yè)生滿意程度”抽樣問卷調(diào)查，從電子信息工程專業(yè)畢業(yè)生用人單位反饋的數(shù)據(jù)上顯示，55.4%的招聘企業(yè)對(duì)所招聘的畢業(yè)生很滿意;32.6%的招聘企業(yè)對(duì)所招聘的畢業(yè)生較滿意，滿意率接近90%。以上數(shù)據(jù)表明，學(xué)生在新的實(shí)踐教學(xué)體系下所培養(yǎng)出的實(shí)踐能力水平與職業(yè)素養(yǎng)獲得了行業(yè)用人單位的充分肯定。

三、結(jié)束語(yǔ)

本研究立足于先進(jìn)的工程教育模式，開展了電子信息工程專業(yè)雙維度實(shí)踐教學(xué)模式構(gòu)建的研究工作。研究的核心是將不同的工程教育理念在課程體系、師資隊(duì)伍、實(shí)踐平臺(tái)等一系列標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行有機(jī)融合與互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)組織與實(shí)施方式上的創(chuàng)新實(shí)踐。本文所闡述的改革模式能夠有效提升電子信息工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)水平，提高電子信息類工程人才培養(yǎng)的質(zhì)量，打破校企壁壘，充分發(fā)揮行業(yè)在人才培養(yǎng)中的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)人才供需關(guān)系的優(yōu)化。

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