任國鳳　張瓊　李海霞　秦巍

關鍵詞：成果導向教育；多元融合；分層遞進；實踐教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）36-0139-04

為了主動應對信息技術變革和產(chǎn)業(yè)技術革命，教育部積極推進新工科建設，明確指出：高等教育要主動“適應國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要，建立動態(tài)調(diào)整機制，不斷優(yōu)化高等教育結構；優(yōu)化學科專業(yè)、類型、層次結構，促進多學科交叉和融合；重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)?！盵1]。作為信息技術發(fā)展的排頭兵，電子信息類專業(yè)具有科技含量高、發(fā)展勢頭猛和覆蓋面廣等特點[1， 2]。同時，伴隨著5G技術的商用，相關專業(yè)應用型創(chuàng)新人才的需求缺口越來越大，為電子信息專業(yè)人才提供了不可多得的發(fā)展機遇，也對應用型人才的培養(yǎng)提出了更高的要求[3-5]。因而，培養(yǎng)適應經(jīng)濟社會需求和信息技術發(fā)展的應用型人才成為了高校應用型工科專業(yè)的重要目標。

1 實踐教學體系面臨的問題

（1）實踐教學體系不清晰，培養(yǎng)目標不明確

目前，大多數(shù)應用型本科高校的電子信息類專業(yè)依舊采用以理論課課程體系為依托的實踐教學體系，實踐課程以夯實理論知識點為主，學生的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。同時，實踐教學體系一旦通過人才培養(yǎng)方案確立后，根據(jù)教學效果反饋提升改進的空間很小，無法實現(xiàn)教學體系的持續(xù)改進和教師科研、學科競賽與實踐教學內(nèi)容的適度融合。

（2）實踐教學內(nèi)容缺乏創(chuàng)新，方法呆板陳舊

受傳統(tǒng)實踐教學模式的固化影響，課內(nèi)實驗項目大多為3學時/項目，學生實驗單人單組，20-30人一輪。這樣的實驗教學安排造成了為課時湊項目、方便教學管理設項目的困境。結果是小項目不精、大項目無法精的事實。同時，受傳統(tǒng)實踐教學考核方式的影響，教師難以靈活選擇實驗教學的開展方式和考核方式，這也造成了實驗教學的方法呆板陳舊。因此，盡管各高校都在如火如荼地開展混合式教學為代表的教學方式改革，但是各類新型教學方法仍集中應用于理論課教學。

雖然近年來教育部持續(xù)推進以iLab為依托的各級虛擬仿真實驗項目（或課程）建設，以期實現(xiàn)實踐教學“剔除水課、打造金課”的目的，但是在實際推廣過程中存在著網(wǎng)絡資源不足、訪問受限及實踐教學考核壁壘等問題。

（3）實踐教學過程粗放，實訓環(huán)節(jié)與社會需求脫節(jié)

筆者所在學校電子信息類專業(yè)采用“512”人才培養(yǎng)模式，五個學期校內(nèi)學習打基礎，一個學期企業(yè)實習鍛煉，兩個學期返校再提高。這樣的實踐教學體系雖然能一定程度上培養(yǎng)學生的專業(yè)能力，但是受地域限制，可提供實習崗位的企業(yè)較少，不能讓學生很好地接觸學科前沿。同時，實踐教學的主陣地是學校，教學評價的主體是教師，沒有結合產(chǎn)業(yè)需求去思考應用型人才實踐能力培養(yǎng)體系的建設，不利于學生滿足產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需求。同時，學生的創(chuàng)新教育缺乏明確定位，僅停留在畢業(yè)設計、大創(chuàng)項目和參加競賽等環(huán)節(jié)，無法為學生提供完整的創(chuàng)新教育，其創(chuàng)新能力得不到系統(tǒng)的培養(yǎng)。

2 實踐教學體系改革的背景

2.1 工程教育認證的驅(qū)動

2016年我國加入《華盛頓協(xié)議》，標志著具有國際性質(zhì)的工程教育認證正式在我國拉開序幕。工程教育認證秉承的三個基本理念是：成果導向、以學生為中心和持續(xù)改進。這些理念對引導和促進專業(yè)建設與教學改革、保障和提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量至關重要[6]。

2.2 成果導向教育的融入

成果導向教育（Outcome Based Education，簡稱OBE）是工程教育專業(yè)認證的核心理念之一[7]，這種教學成效評價基于學習成果，強調(diào)人才培養(yǎng)目標是否明確和達成。OBE理念強調(diào)教育在明確成果產(chǎn)出的基礎上，遵循因材施教原則，靈活設計教學方案和實施方式，采取科學有效的評價手段。在宏觀上，OBE理念更強調(diào)人才培養(yǎng)需要滿足社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律，符合教育發(fā)展主旋律；在微觀上，OBE理念要求遵照學生個體的內(nèi)在需求，以學生為中心；在本質(zhì)上，OBE理念是革新教育理念和教學實施過程，培養(yǎng)創(chuàng)新人才[8]。

2.3 地方經(jīng)濟建設的需要

根據(jù)《山西省教育廳關于推進應用型本科高校建設的指導意見》，圍繞轉型發(fā)展蹚新路的高素質(zhì)人才需求和“六新”突破的創(chuàng)新人才需求，落實立德樹人根本任務，推動應用型本科高校轉變辦學思路，更好地服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展；轉變?nèi)瞬排囵B(yǎng)定位，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的應用型人才；轉變辦學方式，開展產(chǎn)教深度融合校企緊密合作；轉變教育教學目標，促進學生實踐動手能力和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力提升。

3 實踐教學體系的構建

針對傳統(tǒng)實踐教學模式存在的不足，立足工程教育認證和地方經(jīng)濟建設需求的背景，本文基于OBE 理念，提出了“多元融合、分層遞進”的電子信息類專業(yè)實踐教學體系結構。

3.1 OBE理念下的電子信息類專業(yè)實踐教學體系的構建思路

基于OBE理念，電子信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案應以成果產(chǎn)出為導向，實踐教學體系應以培養(yǎng)和提升學生的實踐創(chuàng)新能力為目標。因此，實踐教學體系必須以滿足行業(yè)需求和社會經(jīng)濟需求為依據(jù)設定培養(yǎng)目標，以學生“學習成果”為檢驗標準，以持續(xù)改進為適應行業(yè)變革和經(jīng)濟發(fā)展的提升渠道。宏觀思路如圖1所示。

圖1所示的實踐教學體系結構根據(jù)培養(yǎng)目標確定畢業(yè)要求，并根據(jù)畢業(yè)要求設計課程教學體系，并在各門課程的教學中細化目標要求、教學內(nèi)容、教學方式和評價辦法四類內(nèi)容，通過綜合的成果檢驗考核學生實踐能力水平，通過教師與學生反饋提出改進和完善的思路及內(nèi)容并反哺到培養(yǎng)目標。這樣，形成了以學生成果為核心的持續(xù)改進型教學體系的閉環(huán)。

（1）培養(yǎng)目標的確立

人才培養(yǎng)方案中培養(yǎng)目標是靈魂，培養(yǎng)目標是整個教學體系的綱領。因而，電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)方案的確立必須建立在對畢業(yè)生反饋、用人單位評價和行業(yè)專家進行深度調(diào)研的基礎上。同時，在確立后，仍需通過行業(yè)需求變化、社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀及教師反饋適時改進培養(yǎng)目標，以使該實踐教學體系培養(yǎng)出的學生成果能滿足經(jīng)濟社會和行業(yè)要求。

（2）畢業(yè)要求的確定

實踐教學的畢業(yè)要求是專業(yè)畢業(yè)要求的一部分，具體體現(xiàn)在人才培養(yǎng)方案的知識能力目標矩陣中。結合往屆畢業(yè)生對個人畢業(yè)后從業(yè)生涯的感受、用人單位對本專業(yè)學生的工作表現(xiàn)，通過訪談、問卷、評估等形式建立學生的知識能力矩陣，并宏觀提出學生畢業(yè)要求。本專業(yè)的畢業(yè)要求分學生畢業(yè)當年和畢業(yè)五年后的預定目標，從而可持續(xù)地提升學生創(chuàng)新實踐能力和學校的教育教學水平。

（3）課程體系的建立

實踐教學的課程體系是專業(yè)課程體系的重要組成部分。按照教育部下設的電子信息教指委相關文件和工程教育認證標準，筆者所在學校電子信息類專業(yè)實踐教學課程學分占總學分達到25%，部分實驗班達到27%，凸顯了實踐教學在人才培養(yǎng)中的重要性。本專業(yè)的課程體系圍繞學生畢業(yè)要求而構建，每門課均明確目標要求、教學內(nèi)容、教學方式和評價辦法四個要素，并體現(xiàn)在教學大綱中。各門課程之間在邏輯上關系清晰，在學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上分層遞進。

3.2 分層遞進的實踐教學課程體系

立足以學生成果為中心的OBE理念，筆者所在學校電子信息類專業(yè)（包括電子信息科學與技術和通信工程）按照“多元融合，分層遞進”的方法構建實踐教學課程體系，努力實現(xiàn)課內(nèi)實踐教學分層遞進、課外實踐多元融合的實踐教學方法。具體實踐教學體系結構如圖2所示。

由圖2可知，筆者所在學校將課內(nèi)實踐教學劃分為基礎實驗層、綜合設計層和研究創(chuàng)新層。其中，以模擬電子技術和數(shù)字電子技術為代表的電子信息基礎類課程、信號與系統(tǒng)和數(shù)字信號處理為代表的信號處理類基礎課程、Matlab和計算機高級語言為代表的計算機工具類基礎課程歸屬于基礎實驗層和綜合設計層。該層中的實驗內(nèi)容包含驗證型實驗和設計型實驗，驗證型實驗歸屬基礎實驗層，設計型實驗歸屬綜合設計層。同時，為了進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力，模擬電子技術、數(shù)字電子技術、高頻電子技術和信號與系統(tǒng)還開設了課程設計，歸屬于綜合設計層和研究創(chuàng)新層。自動控制原理、可編程控制器技術受其課程教學目標的影響，歸屬于綜合設計層和研究創(chuàng)新層。畢業(yè)論文（設計）是對學生大學期間專業(yè)能力的綜合考查，屬于研究創(chuàng)新層。嵌入式操作系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)設計、DSP系統(tǒng)設計及應用、傳感器原理實驗的課程內(nèi)容既包含軟硬件理論，又包含實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，因而上述課程跨越基礎實驗層、綜合設計層和研究創(chuàng)新層。

在此，分層遞進式的實踐教學體系主要適用于課內(nèi)教學部分，課外實踐教學采用多元融合的方式。

3.3 多元融合的課外實踐教學模式

為了建立適應行業(yè)需求和經(jīng)濟社會發(fā)展的電子信息類應用型創(chuàng)新人才，筆者所在高校采取多元融合的方法將課內(nèi)實踐教學與學科前沿、社會需求結合起來。具體內(nèi)容如圖3所示。

課外實踐有專業(yè)技能訓練、大學生創(chuàng)新實踐項目、各類學科競賽、專業(yè)實習和教師科研項目。其中，專業(yè)技能訓練在學生大一時結合課內(nèi)電子技能訓練與模擬電子技術課程設計引入，旨在培養(yǎng)學生電子電路的綜合設計能力和硬件實現(xiàn)能力；大學生創(chuàng)新實踐項目和教師科研項目以導師制的形式開展，以大一入門、大二申報立項、大三和大四研究提升的方法，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力和綜合設計能力；各類競賽包括電子設計競賽、“大唐杯”移動通信大賽和數(shù)學建模大賽等學科類競賽，按照“以賽促練”的思路培養(yǎng)學生獨立設計思維的能力；專業(yè)實習集中于大三，按照我校一學期實習提高的方針，開拓校企合作的新路，將校內(nèi)專業(yè)能力培養(yǎng)與企業(yè)需求實際結合起來。

3.4 持續(xù)改進的監(jiān)控評價體系

筆者所在高校通過“過程性考核+師生反饋+持續(xù)改進”的方法完善實踐教學的監(jiān)控評價體系，如圖4所示。

其中，過程性考核體現(xiàn)在課內(nèi)實踐教學采用“532”的考核模式，50%為平時成績，30%為綜合設計類成績，20%為期末成績。師生反饋以學生線上調(diào)查問卷、線下調(diào)查問卷和教師教學反思為主，結合企業(yè)和已畢業(yè)學生的反饋信息。持續(xù)改進機制根據(jù)師生反饋信息的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和企業(yè)的用人反饋給出培養(yǎng)目標和課程教學的改進意見。從而，形成實踐教學監(jiān)控體系的閉環(huán)管理。

4 實踐教學體系的實施與反思

4.1 實踐教學體系的實施情況

筆者所在高校針對2017-2021級電子信息科學與技術和通信工程專業(yè)開展了“多元融合、分層遞進”的實踐教學體系的構建，并在2020級實驗班及2021 級全部學生中開展了以導師制為依托的多元融合式課外實踐教學。課內(nèi)實踐教學體系的實施以圖2所指導的2015版及2021版人才培養(yǎng)方案為依據(jù)，課外引入各類學科競賽和大創(chuàng)項目、教師科研及企業(yè)需求。其中，組織學生參加電子設計大賽，獲得國家二等獎1 項、省級一等獎若干項；參加“大唐杯”移動通信大賽，獲得國家級優(yōu)秀獎1項、省級各類獎若干項；指導學生依托教師科研申報大創(chuàng)項目，獲批國家級1項、省級4 項、校級若干項；學生積極參與教師科研，發(fā)表各級各類論文5篇。

實踐證明，該模式適合于地方高校應用型本科在工程教育認證背景下的電子信息類專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，能夠滿足電子信息行業(yè)應用型創(chuàng)新人才的需求。

4.2 課程教學方法的改進措施

在實踐教學過程中，教師們將項目式教學法、探究式教學法引入實踐教學，并充分利用已建設好的省院兩級虛擬仿真實驗項目及電子系虛擬仿真實驗室，實現(xiàn)虛實結合、以實為主的課程實驗教學模式。經(jīng)2019和2018級實踐教學檢驗，效果良好。

4.3 持續(xù)改進實踐教學模式的反思

近三年來，通過2017-2020屆畢業(yè)的考研學生和就業(yè)學生的不同反饋，結合用人單位反饋，筆者所在高校及時修訂了人才培養(yǎng)方案，即完成了2021級人才培養(yǎng)方案，凸顯了工程教育認證背景下的OBE理念。然而，受地域與所在高校的辦學實力等整體影響，校企合作的力度不大，無法在專業(yè)實習中更好地反饋學生的成果。這也需要在后續(xù)的研究中繼續(xù)改進。

5 結束語

專業(yè)建設是一個復雜的系統(tǒng)工程，也是一項長期漸進的過程。作為工科專業(yè)，電子信息類專業(yè)實踐教學體系的構建關系著學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)得好壞，關系著培養(yǎng)出的學生是否能適應行業(yè)需求和社會經(jīng)濟發(fā)展。筆者所在項目組圍繞OBE理念，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力為己任，構建了“多元融合、分層遞進”的實踐教學體系，為應用型地方本科院校電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式和教學體系研究提供了借鑒。