适应“卓越计划”培养模式的电子信息工程专业教学探讨

鲍玉军，黄文生，钱显毅，郑仲桥

(常州工学院电子信息与电气工程学院，江苏常州213002)

电子信息工程专业是我国高等教育中普遍开设的重要本科专业，其主要目标是培养学生德、智、体全面发展，适应未来知识经济发展和现代电子信息技术发展，具有基础知识宽、应用能力强、富有创新意识和终生学习能力。电子信息工程学生在校阶段，需要系统学习并掌握包含“电路分析”“信号与线性系统”“电子技术”“计算机应用”“数字信号处理”“电子测量技术”“计算机图像处理”“嵌入式系统”“通讯原理”“传感器原理与检测技术”“信息论与编码”等课程在内的专业知识。通过大学4年的培养，学生初步具有解决工程实际问题的能力，能够从事应用研究、科技开发、企业管理等相关工作。多年以来，全国各高校累计培养了数以万计的电子信息工程专业人才，为我国经济发展作出了巨大的贡献。

“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是教育部2010年针对我国高等教育所开展的重大改革项目。[1]该项目主要具有以下特点：加强企业参与高校人才培养的力度；高校参照行业标准针对性地培养工程技术人才；加强培养学生的工程能力和创新能力。国家开始实施“卓越计划”，是顺应时代发展的需求，具有极高的远瞻性。

1 教学现状

电子信息工程课程体系难度较大，理论知识和动手能力要求都比较高，且要求学生有一定的创新能力。由于课程体系连贯性比较强，故学生在校期间需要认真地学好每一门课。在教学过程中，往往会有很多学生反映专业课程难度大、抽象，其根本问题在于学生对本专业缺乏深层次认识，不知道本专业究竟有何作用；对部分专业课程难以提起兴趣，又不知道如何培养兴趣；不知道如何去学，且不知道学了怎么去用。[2]

通过调研，发现在我国众多高校电子信息工程教学中普遍存在以下几方面问题。

1.1 部分专业课程陈旧，且与社会需求严重脱节

学生入学之前，高校相关专业系就通过调研、研讨等多种形式对培养计划中的课程设置进行论证，并最终得到专业教师委员会、教授委员会的批准。正因为如此，很多高校对培养计划中的课程设置及教学安排，轻易不作改变。所制定的培养计划，往往会被应用在多届学生培养上。但在今天，各行各业尤其是电子信息行业，正以突飞猛进的速度发展，知识更新换代的步伐也在加快。例如，作为专业课程，国内有的高校至今仍在开设以传统模拟电视为主的“电视技术”、以2G通信为主的“移动通信”等课程，而现实中物美价廉的大屏幕LCD、LED数字电视以及3G、4G移动通信终端正日益充斥市场，这需要高校电子信息工程专业培养计划必须与时俱进，否则很难真正培养出合格的本科应用型人才，“卓越计划”就很难得到真正实施。[3]有很多高校毕业生都存在“毕业即失业”的现象，其原因在很大程度上是因为专业课程设置不合理，学生在校期间没有真正学到社会所需要的知识。

1.2 教学模式单调，且缺乏新意

目前，我国高等教育中仍然是教师占据教学主体，且前些年随着扩招人数的增多，“一个大教室，一两百学生听课”的现象在很多高校中普遍存在，其教学效果可想而知。课堂上，教师利用板书或者结合多媒体进行理论知识讲授，并配以一些实验或实践内容，课程学习完毕后对学生进行卷面测试，其总评成绩作为学生该课程的最终成绩。教学过程中，教师始终是教学主体，占据主动地位，学生总是在被动地获取知识。长期以来，该教学模式占据我国高等教育的主体，而且在今后相当长的一段时间内还将延续。不可否认，高等教育中往往存在这样的现象：不少教师的教学仅仅是就事论事，而涉及到课程的背景、学习目的、学习方法、课程的相关应用等方面却鲜有涉及。随着高校课程教学学时的压缩，学生很难在较短时间内对课程知识做到融会贯通。

1.3 实践教学环节薄弱，且管理不规范

目前，国内很多高校实验室主要面临以下困境：第一，部分实验设备本身简陋、陈旧，且因实验教学内容的过时又进一步延误了实验设备的更新。此外，某些实验设备生产厂家的售后服务较差，导致正常教学过程中出现的设备损坏未能及时得到维修，最终实验室设备数量不足而无法确保实验教学质量；第二，部分专业课程开设盲目，缺乏必要的市场及就业形势调研，导致一些课程不能长期地开设，其主要负面影响就是为该课程所配置的大量实验设备长期处于闲置状态，从而造成了不必要的浪费。

“卓越计划”核心理念之一，便是充分培养学生的实际工程应用动手能力，这对高校实验教学提出了非常高的要求。

1.4 课程考核形式单调，且不甚合理

课程学习结束，需要合理地对学生进行考核，以了解学生对知识的掌握程度。目前，卷面测试仍然是考核的主要形式。很多高校都在探讨课程考核模式的改革，虽有所成就，但还不够全面。其主要措施：降低卷面成绩的比例，加大实验、课程报告、课堂提问、作业等平时成绩的比例。“卓越计划”侧重于培养学生的实际动手能力，所以在课程考核内容上应进一步加大实践动手能力的考核。在考核形式上，众所周知，教学是一个互动的过程，对学生的学习评价也是多方面的。[4]所以课程考核不能仅局限于“考试、测试及提问”等形式，而应从日常学习过程中的点点滴滴入手，既要科学地对学生进行测试，又能从根本上使学生树立“主动认真学习、掌握专业技能”的观念，“以测促学”方为高等教育的本质要求。

1.5 缺乏企业合作，且形式主义较强

企业在高校卓越工程师培养过程中发挥着举足轻重的作用。“卓越计划”是教育部近几年开始提出并实施的，不可否认，很多高校在实施过程中有“扎堆、跟风”的现象，而高校本身并不具备培养卓越工程师的环境要求。某些高校地处偏僻、经济欠发达地区，很难找到专业对口、且对学生发展有利的企业。所以，很多高校与企业的卓越工程师合作培养计划仅存在于“一纸合同”上，从而使“卓越计划”形同虚设。其危害在于，学生实际动手能力并未得到真正锻炼。此外，部分与高校合作的企业距离较远(跨市或跨省)，学生在4年间不断往返，不仅在人身安全上存有隐患，而且对学生在校期间其他课程的学习也造成了一定的影响。“卓越计划”的开展，不能以牺牲理论知识学习为代价。所以高校务必要根据自身实际情况开展“卓越计划”，对合作企业需要认真把关，这样才能真正实现“卓越计划”的价值。

2 教学模式的改革

常州工学院电子信息工程专业是江苏省特色专业、教育部第三批实施“卓越计划”专业之一。依托常州工学院良好的教学平台和地处经济发达的长三角地区的优势，该专业在认真总结教学经验和教学成果的基础上，通过多次调研并与企业协商，积极开展“卓越计划”教学模式的探讨。在教学目标、培养标准、培养方案、教学方法、企业合作形式等多方面进行了改革与完善。

2.1 优化课程设置，完善考核机制

常州工学院每年都要组织相关专家及教授委员会对新生培养计划进行修订、审核，对部分与市场脱节较大及技术相对落后的专业课程进行调整。教学改革切实做到“始终以市场应用为导向，既强调专业基础课的作用，又要突出反映市场应用的课程”。在大一阶段，专门开设“专业导论及职业发展”课程，以课堂教学形式介绍专业的课程安排、课程特点、教学模式、教学要求以及应用环境等，使学生在入学之初便能对本专业有全面的了解。为切实地执行“卓越计划”，从大三开始，学生已初步具备了一定的专业基础知识，每学期利用10周的时间，实施企业阶段的培养。通过所开设的“企业科研实践”“专业实践”“基础课企业实践教学”和“专业课企业实践教学”等课程，结合“企业人员来校教学”和“学生去企业实践学习”两种教学方式，学生能够亲身参与企业的生产流程。

图1是常州工学院电子信息工程专业“卓越计划”主要课程设置，反映了本专业循序渐进的人才培养模式，注重了学生实际能力的锻炼和技能培养的连续性。

对于课程考核，除了加大测试面，如从课题提问、考勤、作业、课题讨论、课程报告、课程答辩等多方面综合考虑，还可参照国外高校教学考核法，根据知识点结构，将一门课程分为几个学习阶段，每完成一个阶段便相应地进行测试，各阶段测试形式可多样化，最后再将几个阶段的测试结果进行综合。[5]这样可有效避免学生中普遍存在的“平常不学或少学，考前再突击”现象，时刻促使学生不能放松学习。

2.2 采用工程案例式教学方法

图1 电子信息工程专业“卓越计划”主要课程设置

加强学生在校阶段的实践课程教学改革，重点突出学生动手能力的培养。在课程理论教学中，通过设计相应的工程案例，引导学生循序渐进式完成。以本专业培养计划中的“单片机原理及应用”课程为例，摒弃了以“实验箱开展单片机实验为主要手段”的现状，对实验教学进行了创新。教师设计了小型单片机嵌入式系统开发套件，并批量生产了电路板、购买了相关元器件。学生开始学习单片机课程时，教师指导学生理解硬件电路图，并将相关器件焊接在电路板上，则每个学生都拥有一套自己制作的单片机开发学习系统。该系统不仅在课程学习期间用于开展系列单片机实验(几乎包括了单片机学习所有基本实验)，使学生摆脱了“在实验室进行实验”的限制；而且学生也可以利用该系统进行业余开发，另外在课程设计、毕业设计环节中也起到相当大的作用。由于学生全程参与了该系统的焊接、调试及实验操作，故学生对单片机相关知识的掌握非常扎实。经过2届学生的实践，教学效果相当显著。

2.3 加强讨论式教学的作用

团队合作在现代工程项目设计中的作用日益突出。将“讨论式教学”引入日常教学，学生在教师指导下查阅相关资料，并结合专业知识相互之间进行讨论、提问，协同完成教师所布置的教学任务。在讨论过程中会进行特定问题进行思考、分析，从而提高对问题的理解、加强对知识的掌握。[6]

讨论不仅仅是简单的数分钟讨论，而是根据班级人数进行讨论组划分(每组3～4人)。教师在课程教学过程中，根据课程特点设计多个课题，采取“双向选择”的方式将课题布置给不同的讨论组。讨论组领到课题后，在规定的数周时间内完成项目分工、资料查阅、方案设计，学生可利用课余时间进行小组讨论，教师也可在课堂上给予一定时间讨论并加以引导。每次课堂上，均安排一个学生结合PPT讲解，并要求其余学生提问。在学期末，各讨论组以“组”为单位呈交课程报告。整个讨论学习过程，教师始终要参与，并进行适当点评、纠错及启发教育。

通过讨论式教学，不仅学生之间的协同能力得到很大提高、团队意识得到增强，而且加深了对知识点的理解及应用。

2.4 完善实验教学体系

实验环节在卓越工程师培养中的作用极其重要，需要高校长期、不断地完善自身的实验教学条件，要从软、硬件两个方面进行提高。

第一，大幅更新、增加实验仪器设备。实验室建设要具有前瞻性，要经过严格的专家论证，并充分听取企业及相关任课教师的意见，不能急于求成。此外，要突出任课教师在实验仪器采购过程中的作用。

第二，经专家论证实验教学大纲。实验教学大纲不仅要保证所开设实验的先进性及综合性，更要突出学生实验过程中的能力培养。需要在现有实验设备的基础上设计实验，从而最大程度地降低实验室资源的浪费。

第三，加强实验室开放力度，大量采购常用元器件供学生免费使用。总之要想法设法充分发挥实验室的作用，尽一切努力为学生提供方便。

第四，提高实验室管理人员素质。通过联系厂家，不定期地对实验室管理人员及指导教师进行培训。另外，可以参照国外高校实验室管理方式，聘请有经验的企业退休技术人员担任高校实验室的技术指导。他们普遍具有丰富的工程实践经验，可以有效地弥补“高校教师实践经验不足”的问题。该人员长期工作在开放实验室、重点实验室内，实行“坐班制”，随时为那些遇到工程实践问题的学生排忧解难。

2.5 进一步加强高校与企业的合作

在“卓越计划”中，要充分发挥企业优势，使企业深度参与到高校人才培养工作中去。但企业毕竟不是公益机构，企业需要投入一定的人力、精力和财力。所以“卓越计划”是一项需要政府参与的系统工程，只有形成企业和高校双赢的局面，双方才能长期有效地开展“卓越计划”。

常州工学院地处经济发达地区的长三角地区，对于“卓越计划”中的每一个合作企业，学校及专业系均对其进行了认真评估，从企业的经济效益、发展前景、与本专业联系的紧密性、胜任学生导师工作的工程技术人才等多方面进行评估，认真、慎重地选择企业，之后再与企业在教学、实验、科研实践、工程实践、创新实践等多环节进行深层次合作。

企业能够为学生提供必要的实践环境、岗位、基本的软硬件平台和一些实用的实践计划项目，这样才能确保“卓越计划”的实施。通过企业与高校共建实验室的策略，学生在去工厂之前便能预先对岗位环境有所了解。

为确保学生在企业实践阶段的培养质量、薪资保障及人身安全，学校和企业协商制定了一些针对学生的考评机制和安全条例。

3 结语

“卓越计划”不仅拓宽了高校的实践教学，而且为企业培养了更多的具有实践能力的创新型人才，推动了企业和中国工业的可持续发展。由于教育部开展该计划的时间不长，现实中无现成模式可套用，故暴露出不少问题。这需要高校与企业共同积极探索各种创新办学模式，不断地发现问题并加以改善，最终能较好地实现我国成为工程教育大国的目标。