一种应用型本科电子信息工程专业新型实践教学体系

张晓宇

(华北科技学院电子信息工程学院，北京东燕郊 101601)

0 引言

电子信息工程属于实践性极强的应用型学科专业，在经济快速发展中，对能力卓越的电子信息工程专业人才需求极为旺盛。如何针对电子信息工程学科的特点制定合理的培养目标优化教学模式，特别是如何加强实践教学环节的改革和建设，培养出具有工程能力和创新能力的卓越电子信息工程师，是目前电子信息工程专业应用型本科教育需要重点研究的内容［1～3］。作为应用型本科电子信息工程专业，必须与时俱进制定新的实践教学体系，对以往实践教学环节进行教学改革，以满足社会对毕业生多方面工程应用能力需要［4－6］。

1 目前电子信息工程专业实践教学环节存在的问题

当前电子信息工程专业实践教学体系存在的主要问题有［10～12］:

第一，实验依附于理论课程的状况没有彻底改变，总体看仍是理论验证，没有从学生动手实践能力方面考虑。第二，相关课程之间的联系被传统教学分开，各门课程实践环节比较独立，缺乏相互衔接及综合运用环节。第三，重理论轻实践的观念仍客观存在，体现为理论教学教师水平仍明显高于实验教学教师，实践教学缺乏更科学的组织和考核。第四，对学生综合设计能力和工程实践能力的培养重视不够，学生的工程素质和实践能力得不到有效培养。

目前电子信息工程专业学生在学习过程中有几个方面感到困惑的问题:知识太抽象、课程复杂程度越来越高、专业综合应用少、实际创新机会少。

要解决好这些问题，为学生走上工作岗位或更高的学习阶段打下坚实基础，必须采用新的模式。为了达到培养应用型工程人才的目的，实践教学体系应考虑:1)在理论学习和教学能顺利完成的同时，相应实践环节的教学应能够让学生加深对所学理论的理解。2)通过集中性实践教学的训练，学生能够把各门专业理论知识融会贯通，在学生个体自身上形成与自身相适应的技能体系。3)实践教学还应该能够紧紧适应市场需求，密切联系工程实践需要，使得学生在以后本专业领域工作中有较强的专业综合技能和素质，并且能扩展专业知识以外的实践知识。

实践教学体系的设置应该从系统工程的角度来考虑。我们通过对电子信息工程专业实践教学体系的教学改革和建设，进行了很多有益的探索，形成了一种新型实践教学体系，并且提供了相应的工程训练样本。

2 新型实践教学体系基本架构

根据各高校卓越电子信息工程师培养方案和目标，在工程应用能力方面总体上有以下要求［1，3］:(1)具备从事大型或复杂工程技术问题研究和系统产品设计开发的基本技能，系统深入地掌握了专工程技术知识和理论，了解本专业的技术现状和发展趋势;(2)具备从复杂系统中发现并提取关键技术进而提出系统解决方案的能力、掌握采用最优化技术路线和方法解决工程实际问题的能力;(3)初步具备参与项目及工程管理的能力和有效的沟通与交流能力。

本实践教学体系构建的基本思路是以卓越电子信息工程师培养目标为指导，针对目前实践教学存在的问题，淡化理论教学与实践教学的界限，将理论教学与实践教学有机地结合，采取多层次系统训练方案，形成由单一课内实验到综合，由相对独立到综合工程训练实践教学，培养工程实践能力和自主创新精神。新实践教学体系的构建抓住“一个主题”，培养“两个能力”，完成“三件作品”、涵盖“四层训练”。简而言之，称之为“一二三四”体系。

1)“一个主题”是工程化培养。工程化培养贯穿于理论教学和实践教学始终。理论教学侧重于基本理论、基本概念和基本方法的阐述，强调对学生工程化思维能力和学习应用能力的培养;实践教学则侧重培养学生在工程中综合应用所学知识来分析问题和解决问题的能力，培养学生在实际中独立思考、研究的创新意识。在各专业理论课程教学过程中，要求教师务必体现基本理论的工程概念和应用;在实践教学中，则要求从认识实习、电子技能基本训练、电子技能专业训练到大四的综合工程训练实习都务必采用工程化教学程序。这样整体教学体系中均贯穿工程化培养的一个主题。

2)“两个能力”是基础动手能力和工程应用能力。基础动手能力训练是第一、二层次，针对某一专业技术进行的基本技能训练。其功能是了解、认识、描述电子信息工程产品、元部件的功能要求，内部结构。包括认识实习、我校特色实践课程:《电气实验技术》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》两课的课内实验教学等。工程应用能力训练是第三、四层次，针对某一专业技术方向开展能力训练。其功能是掌握电子元件材料性能、结构、使用技巧。包括两个学期的电子技能训练、生产实习、课程设计、毕业实习。在四层实践教学中，两个能力的培养必须教会学生如何利用各项课程知识分析、解决工程实际问题;真正锻炼学生工程实践能力，通过训练独立、开放、外向型和创新意识以及专业技术应用能力，达到培养学生卓越电子信息工程师能力的目的。

3)“三件作品”是指学生必须完成电子技能训练作品、工程训练作品、毕业设计作品，贯穿学生大三大四的各个学习环节中，构成实践教学中学生必须修习完成的目标。“三件作品”的层次不同，针对性不同，训练目标也不同。(1)电子技能训练作品，涵盖了第一、二层次。第一层次主要针对专业基础技术操作如焊接技能、专业基础认识如元器件认识、电子产品PCB板的初步认识等，训练目标达到会焊接、会认识(元件)、会画图(照画原理图和PCB图)。第二层次针对专业技术初步如分析电路、专业技能初步如调试电路。训练目标是达到会分析、会调试、会原理(电路工作原理)。(2)工程训练作品，涵盖了第三层次。主要针对专业技术应用能力，训练目标要求达到会设计、会改进、会画图(自己画原理图和PCB)。(3)毕业设计作品，涵盖了第四层次。主要巩固专业工程应用能力针对专业创新能力继续培养。训练目标要求达到会开发、会借鉴、会创新。以上三件作品，第一件重点集中于基础动手能力，后两件集中于工程应用能力，但又一直融合在一起。

4)“四层训练”即四个层次的工程训练，包括:

(1)基础实验层－必修课

近些年这个层面的教学体系已逐渐完善，国内各高校都已成熟。继续加强课内实验建设，提高学生的基础动手能力。在我校中，课内实验大纲进行了重新修订，使电类基础课，尤其是《模拟电子技术》和《数字电子技术》两课课内实验，为后续层次实践教学服务。大纲中明确提出后续层次实践教学的要求。

(2)初级应用层－必修与选修相结合

在这部分中，我们研究了在专业系统级，特别是大三，大四的专业课程学习中，结合实践平台来进行小项目化的学习模式，以实现学生在功能性实验阶段以小的项目化方式接触专业层面，培养了学生的工程习惯和思维。

(3)工程训练层－实践环节

工程训练实践环节主要有:电子技能训练(1)，对电子基本工艺有初步认识;电子技能训练(2)－(3)，对高频电路、功能性电子信息电路有设计和制作训练;专业综合工程训练(生产实习)，通过一个中型项目的具体实施训练，使学生对工程项目的各个方面有训练;毕业实习，通过校外实习基地的实际接触，学生可以发现书本知识的局限性，进一步扩展专业面。

本实践教学体系重点针对工程训练层的具体训练内容进行了研究设计，得出了具体的训练体系和方法，并提供了制作每个实习训练的平台。

(4)制作创新层

学生经过理论学习，配合实验、工程训练及实习等培养，已有了基本的系统知识，但要能满足用人单位多方面要求，还需要自主性的锤炼。方式是多种多样的，主要是:设立以基本技能和初步设计、制作能力为主的课程设计等，对模拟电路、数字电路、单片机、C程序设计等课程给出一定的设计和制作安排;在毕业设计阶段，能认真做好理论设计与实物制作;开展各类的实践创新活动，鼓励学生在大三、大四年级参加各类竞赛、科技创新活动。专业教研室也应配合举办制作活动。本课题将探索制作创新层面与专业课设、实习、训练等的结合。

新构建实践教学体系的成功实施必须依靠相应教学改革、实践教学条件的提升配套，其中首要因素是教师资源。教师必须能够懂实践、会实践;懂操作、会操作;才能保证实践教学能成功达到目标。其次，实践基地的建设是必要的硬件条件。必须在硬件设施方面予以保证各实践教学的开展，尤其是电子技能训练、工程训练实习等环节，需要学校投入专用场地、耗材及一定资金。另外，与企业联合开展校外实践教学基地，也是开拓学生视野，提高学生水平的必须内容。

3 实践教学体系的运行实施

为了确保该实践教学体系的顺利运行，完善相应配套教学改革工作，一是建设各层教学教师队伍;二是采用校企合作模式与中航高科长城瑞赛测控技术有限公司、北京达盛科技有限公司等企业建立长期实习基地合作关系;三是实验室电子信息工程专业的实验部分进行改革，采用开放式实验教学。四是鼓励、加强大学生电子设计大赛，加强国家大学生创新实践训练项目的申请和管理，用好国家的钱，促进大学生创新教学的规范和提高等。

通过研究和实践上述“一二三四”实践教学体系，电子信息工程专业人才培养质量有了明显提高。2013年应届毕业生考研中，有36名学生上线，专业上线率18.9%。学生动手能力、创新能力强，在全国电子设计大赛、“飞思卡尔”智能车大赛中，连续多年获国家二、三等奖，2012年曾突破性获一次全国特等奖。连续多年毕业生就业率均在90%以上。

4 结论

应用型本科电子信息工程专业的“一二三四”实践教学体系架构，是根据当前信息时代电子软硬件工程师工程素质的要求优化培养方案、合理配置教学资源，系统地培养相应特色的卓越电子信息工程师，进行教学改革的成果。众所周知，工程实践经验和工程应用能力对电子信息工程从业者非常重要。电子信息工程专业是培养电子软硬件工程师的摇篮，必须才能达到社会需要，才符合应用型本科的人才培养目标。因此，“一二三四”实践教学体系从教学内容、教学方法和教学手段等方面深入进行了改革和建设，经过应用检验，是一种能适应培养卓越电子信息工程师的新型实践教学体系。

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