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基于CDIO理念的“3+1”人才培养模式研究与实践——以电子信息工程为例

  • 投稿丁丁
  • 更新时间2015-09-11
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龙诺春,余丽红,林春景

(广东白云学院电气与信息工程学院,广东广州510450)

摘要:人才培养应适应时代发展的要求,为了培养经济社会发展所需要的电子信息类应用技术型人才,广东白云学院将CDIO工程教育理念和“3+1”人才培养模式结合起来,从人才培养目标的定位与规格要求、专业课程体系的设置、实践教学体系的设置、课外活动教学内容设置与企业实践教学内容设置等几个方面对电子信息工程专业人才培养方案进行重构。

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关键词 :CDIO;“3+1”;人才培养模式;电子信息工程

DOI:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.03.002

中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1671—1580(2015)03—0003—03

基金项目:广东白云学院教研教改项目。

收稿日期:2014—10—07

作者简介:龙诺春(1964— ),男,湖南邵阳人。广东白云学院电气与信息工程学院,高级工程师,研究方向:嵌入式系统,智能控制技术。

余丽红(1985— ),女,湖北咸阳人。广东白云学院电气与信息工程学院,讲师,研究方向:信息处理。

林春景(1963— ),男,福建普田人。广东白云学院电气与信息工程学院,教授,研究方向:教育教学方法。

科学技术的不断发展进步使工程科学技术知识变得越来越丰富,结构体系变得越来越庞大,同时,时代进步和经济社会发展对人才的要求也在不断提高;另一方面,社会生产方式的变革及产业结构的调整必然要求高等教育机构对人才培养模式进行调整,以适应新形式下社会对人才的需要。从我国高校来看,“985”高校和“211”高校培养研究型人才、学术型人才,人才培养定位清晰,但大多数地方高校定位模糊,大多采用“985”高校和“211”高校的人才培养模式,没有专业人才培养特色。一些地方高校办学条件的不到位和师资力量的不足使得培养的学生很难适应新形式下的人才要求,导致出现生产一线人才紧缺和大学生就业难的问题,形成了用人难和就业难的两难局面。

广东白云学院电子信息工程专业教学团队在原有人才培养模式的基础上,采用CDIO工程教育理念和“3+1”人才培养模式相结合的方法,研究应用技术型人才培养模式,重构电子信息工程专业人才培养方案,以适应经济社会发展对电子信息类人才的需求。

一、CDIO教育理念与“3+1”人才培养模式概述

(一)CDIO教育理念。CDIO(Conceive-构思、Design-设计、Implement-实现、Operate-运行)工程教育理念的核心内容主要包括三个方面:一个愿景、一个教学大纲和12条专业人才培养标准。CDIO的愿景是利用现代工业环境,以真实的产品或系统为载体,培养具有深厚专业技术知识和较强工程能力的高素质高级工程技术人才。CDIO的教学大纲反映了这个时代世界工程教育发展目标的主流要求,对工程师应该具备的知识和能力以逐级分别细化的方式表达出来,形成对学生和教师都具有重要指导意义的具体化、可观测的目标体系。[1]CDIO的12条标准分别考察专业培养理念、课程计划的制订、设计实验和实践场所、教与学的方法、教师提高以及考核和评估等最根本的、体现CDIO工程教育特色的要求。[2]

CDIO工程教育理念主要面向工程技术人才的培养,它以现代工程实际为背景环境,以工程项目产品或系统从构思、设计、实现到运行(包括改良)乃至废弃的生命周期全过程为载体,培养学生的科学和技术知识获取能力、终身学习能力、交流沟通能力、团队协作能力、开发创新能力和系统掌控能力等,促进学生知识、能力和素质的全面提高。

(二)“3+1”人才培养模式的特征。“3+1”人才培养模式的主要内容是:采用工学结合和校企合作模式,在学校内进行三年的基础理论教育和基本技能训练,在企业进行一年的实践教学,进行工程能力和职业能力训练,两个教学环节相辅相成,有机结合,强调培养学生的技术应用能力、实践动手能力、开发创新能力、系统管理能力和自主学习能力。

二、电子信息工程专业人才培养目标的定位与要求

人才培养模式是高等学校为学生构建的知识、能力、素质结构以及实现这种结构的方式,它从根本上规定了人才特征并集中体现了教育思想和教育观念。[3]人才培养模式包含两个方面的内容,一方面是人才培养应达到的目标和规格,即培养什么类型的人才;另一方面是实现这种人才培养目标和规格而构建的教学过程和运行机制,即以什么方式方法培养人才。因此,我们研究人才培养模式,首先就要明确定位人才培养目标及规格要求,然后构建与培养目标相符合的教学过程和运行机制。

(一)人才培养目标的定位。构建人才培养模式,人才培养目标定位是关键。地方高校应根据自身特点和地方区域优势,将人才培养目标定位于立足地方,面向一线,为地方区域经济社会发展需要培养生产、建设、管理、服务一线的应用型技术人才。广东白云学院电子信息工程专业的人才培养目标定位是:立足广东,面向珠三角地区电子信息行业一线,培养素质高、基础扎实、实践能力强、具有创新创业精神和团队协作意识的能从事产品开发、工程设计、生产、管理、服务工作的电子信息类应用型技术人才。

(二)人才培养目标的要求。人才培养目标的制定以人才培养目标定位为前提,培养工程技术人才。一方面,要注重基础知识和素质的培养,厚基础、重素质;另一方面,要突出工程能力和创新意识的培养,即要培养学生运用专业技术知识解决实际问题的能力和创新能力。电子信息工程专业培养目标的要求主要包括以下几个方面:

1.掌握本专业领域相关学科所必需的自然科学基础理论知识,具有自主学习和终身学习的基本能力。

2.掌握本专业的基础理论知识、必要的专业知识和实验方法,具有专业知识基本应用能力和实践操作技能。

3.掌握分析问题和解决问题的基本方法,熟悉电子工程项目和电子产品开发、设计、生产和管理流程,具有掌控和管理能力。

4.掌握文献检索、资料查询的一般方法,了解电子信息领域的前沿技术和最新发展动态,具有创新和创业的基本能力。

5.熟悉人文社会科学知识,进行思想品德修养和素质修养,具有较好的团队合作精神、人际交往能力,具有工程师的职业道德和责任感。

三、电子信息工程专业人才培养方案的构建

人才培养方案是人才培养的依据。广东白云学院电子信息工程专业教学团队在原有人才培养方案的基础上,对电子信息工程专业的人才培养方案进行重构。

(一)专业课程体系设置。电子信息工程是以电子科学与技术学科为基础,集计算机科学与技术、信息与通信工程两门工程学科于一体的专业,涵盖的知识面比较广泛。课程体系是专业人才培养方案的核心内容,应根据专业特点确立本专业的课程体系。根据广东白云学院的定位和电子信息工程专业的人才培养目标以及“能力本位,就业导向”的理念,基础学科以“够用为度”为原则设置,相关主干学科课程和专业技术课程以“能力为本”为原则设置,以“3+1”人才培养模式构建专业课程体系。课程体系共由五大模块组成:

1.人文社会科学知识课程。思想政治理论、法律与德育、语言与写作、体育与心身健康、形势与政策、职业与修养等方面的课程。

2.自然科学知识课程。高等数学、工程数学、大学物理等基础课程。

3.专业基础知识课程。电路基础、模拟电子线路、数字电子线路、高频电子线路、信号与系统、通信原理、电磁场与电磁波、微处理器原理与应用、计算机应用基础、C语言程序设计等课程。

4.专业技术知识课程。广东白云学院电子信息工程专业以行业对人才的需求为依据,分电子工程和嵌入式系统两个方向。专业技术知识课程按专业和专业方向进行设置。专业课程有电子工艺、感测技术、计算机网络、嵌入式系统原理与应用等课程。电子工程方向有数字信号处理、DSP原理与应用、EDA技术与应用、微波技术与天线等课程。嵌入式系统方向有计算机操作系统、嵌入式程序设计、嵌入式系统开发、Android应用程序开发等课程。

5.公选平台课程。主要包括文学、经济、管理、艺术类方面的基本课程。

人文社会科学知识课程和自然科学知识课程属公共基础教育课程,旨在培养学生的基本科学素质,同时,为学科基础知识和专业技术知识的学习打下基础;学科基础知识课程是专业技术知识课程学习的基础,主要培养学生的基本专业素质;专业技术知识课程按专业方向进行设置,突出专业特色,培养电子信息工程专业学生的专业能力;公选平台课程主要培养学生的综合素质,使学生具有对工程项目和系统的掌控能力。同时,在设置课程体系时,根据课程性质要求设置必修课、限选课和公选课,选修课程主要促进学生的个性发展。

(二)专业实践教学体系设置。电子信息工程的专业特征和行业需求表明工程性和实践性是本专业的主要特点,而实践教学是培养学生实践能力和创新精神极其重要的教学环节。[4]在构建电子信息工程专业实践教学体系时,应符合专业培养目标和人才培养规律。实践教学体系可分为课程实验与应用综合训练两个教学环节。大多数课程有实验教学环节,实验学时按总分时的25%~50%分配,有些课程采用一体化教学。课程实验按验证性、设计性、综合性三个层次进行设置,重点是设计性、综合性内容教学。课程实验要求学生掌握实验原理、实验过程和实验基本操作方法。应用综合训练主要是对素质和能力的培养,应安排在适当的时段。电子信息工程专业的应用综合训练按训练项目和开发项目分类。训练项目主要有电工实训、电子线路CAD训练、程序设计综合训练等,培养学生的基本素质和基本专业能力;开发项目主要有模拟电子线路课程设计、数字电子线路课程设计、微处理器原理与应用课程设计、嵌入式系统原理与应用课程设计、电子系统综合设计(电子工程方向)、嵌入式系统综合设计(嵌入式系统方向),培养学生的小应用系统设计与系统调试等基本能力。

(三)专业课外活动教学项目设置。课外活动是教学过程中的重要环节,是人才培养模式的重要组成部分。电子信息专业应设置大学生课外活动项目,让学生在课外环境下通过各种项目训练激发学习的积极性和主动性,完善知识结构,拓展成才空间,促进其个性的发展。课外活动教学项目的设置应使实践与理论相统一,赋予课外活动项目一定的学术含量和科技含量,同时,还应做到课外与课内相贯通,整合利用教学资源,既要考虑到课内向课外延伸的活动项目,又要考虑到充分利用校外的社会资源开展活动,真正实现“教”与“学”的相互促进和融合。课外活动教学项目以基本素质和能力的培养为目标,可以从语言沟通和交际能力、知识拓展和整合能力、团队合作和协调能力、规划运作和操控能力、创新创业能力等五个方面构建。

(四)企业实践教学方案构建。企业实践教学是应用技术技能人才培养的关键环节。企业实践教学体现了在现代工程实际环境下,以产品或工程项目为载体的“做中学”的CDIO工程教育理念,同时,也符合工学结合、校企共同育人的“3+1”人才培养模式。企业实践教学是学生在完成本专业通识教育课程、专业基础课程和专业课程的学习,掌握足够的基础知识和专业知识,具备基本实践能力的基础上,在企业现场进行的实践性教学活动。企业实践教学的目标是培养学生的综合素质和专业技能,使学生能快速、有效、创造性地解决实际工作中的问题,对新技术、新业务有较强的适应能力,具备可持续发展的潜力。[5]通过企业实践教学,能够使学生及时了解行业发展的动态,弥补校内教学的不足,拓展学生的综合能力和职业能力,进一步完善学生向职业人过渡的知识能力结构,培养学生终身学习的能力。根据综合素质和技能构成,企业实践教学包括:行业、企业调研,职业能力拓展课程学习,职业品德教育,生产(专业)实习,毕业实习,毕业设计(论文)等六个环节。值得一提的是,毕业设计(论文)应按学生在企业实习的内容进行选题,真题真做。

为满足广东省特别是珠三角地区经济发展对电子信息类人才的需求,广东白云学院电子信息工程专业教学团队根据CDIO工程教育理念,以“3+1”人才培养模式,从区域经济发展和产业结构调整发展对人才的素质要求、知识结构要求、能力要求等方面分析、研究了电子信息工程专业的人才培养模式,确立了该专业的人才培养目标,重构了电子信息工程专业的人才培养方案。基于CDIO 理念的“3+1”电子信息工程人才培养模式是一种应用型人才培养模式,具有一定的实践意义。

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参考文献

[1]徐武雄,钟东.基于CDIO的电子信息工程人才培养模式研究[J].中国教育技术装备,2013(18).

[2]顾佩华,陆小华.以设计为导向的 EIP-CDIO 创新型工程人才培养模式[J].中国高等教育,2009(3).

[3]周晓辉,何汉武.地方工科院校“3+1”本科人才培养模式的教学体系、实施机制改革与实践[J].高教探索,2011(3).

[4]陈冠玲,马文新.应用型本科电子信息工程专业实践教学体系建设[J].武汉大学学报(理学版),2012(S2).

[5]张忠福.建立以能力培养为中心的实践教学体系[J].实验技术与管理,2011(2).