摘要：本文在調(diào)查信息工程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，指出其普遍存在創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)實踐能力培養(yǎng)不足的問題，提出將創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)與CDIO工程教育模式相結(jié)合的IEC-CDIO(Innovation & Enterprise Capability-CDIO)教育理念，并將其應(yīng)用于浙江萬里學(xué)院信息工程專業(yè)改革，分析IEC-CDIO實施需要解決的關(guān)鍵問題，介紹IEC-CDIO教學(xué)方法，構(gòu)建并全面實施了“點、線、面”一體化實踐課程教學(xué)改革方案，目前已初見成效。
　　關(guān)鍵詞：CDIO；創(chuàng)新；創(chuàng)業(yè)；IEC–CDIO
　　
　　信息工程專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)具有信息的獲取、傳遞、處理以及利用等方面的知識，能在信息產(chǎn)業(yè)等國民經(jīng)濟部門及國防部門從事信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計、集成以及制造等方面工作的信息工程學(xué)科高級工程技術(shù)人才。
　　“后危機”時期，以創(chuàng)新促進產(chǎn)業(yè)升級是“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的必由之路，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才是信息工程人才培養(yǎng)的核心[1]。但是由于傳統(tǒng)教學(xué)體系普遍存在重知識傳授、輕能力素質(zhì)培養(yǎng)，重理論教學(xué)、輕實踐教學(xué)的問題，反映在具體的教學(xué)活動中，只見教師的課堂講授，不見學(xué)生的實踐訓(xùn)練；反映在教學(xué)成效的評價上，只見學(xué)生的考試成績，不見學(xué)生運用理論分析問題、解決問題的成果。畢業(yè)生走上工作崗位后，磨合期長，適應(yīng)性差，不能迅速進入工作狀態(tài)，難以滿足實際部門對人才的要求。造成上述情況的原因是多方面的，但從教學(xué)的角度來看，主要是教學(xué)內(nèi)容沒有跟上技術(shù)發(fā)展，教學(xué)方法沒有注重能力培養(yǎng)，實踐教學(xué)沒有充分和行業(yè)和企業(yè)結(jié)合所致。
　　為了解決以上問題，我們首先以高素質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的信息工程人才為培養(yǎng)目標(biāo)，立足于地方經(jīng)濟的行業(yè)和企業(yè)需求，通過建立大量的校外實驗教學(xué)基地準(zhǔn)
　　確把握行業(yè)和企業(yè)的人才需求規(guī)格，據(jù)此重構(gòu)實踐教學(xué)體系，引入國際工程教育改革的最新成果增強學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，實現(xiàn)與企業(yè)的無縫銜接。
　　1信息工程專業(yè)改革的工程教育理念
　　信息工程人才的培養(yǎng)要著眼于創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。在教育理念上，我們采取構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實施(Implement)和運行(Operate)能力一體培養(yǎng)的工程教育模式來設(shè)計課程體系。構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行涵蓋了現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品從構(gòu)思研發(fā)到運行改良乃至終結(jié)廢棄的生命全過程。教育理念I(lǐng)EC-CDIO(Innovation & Enterprise Capability-CDIO)的核心就是要以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，以驗證性課程設(shè)計為知識“點”，以模塊級實踐課程為方向“線”，以行業(yè)、企業(yè)實際需求為應(yīng)用“面”，通過“點、線、面”一體化項目貫穿整個信息工程實踐教學(xué)體系，在構(gòu)思和設(shè)計階段采用“研究性教學(xué)”培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，以實施和運行階段采用“合作性教學(xué)”培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)精神，從而全面提高學(xué)生的工程能力，此能力不僅包括個人的理論知識和專業(yè)技能，而且包括學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[2]。
　　2改革的關(guān)鍵問題
　　2.1信息工程專業(yè)“點、線、面”一體化項目的設(shè)計是改革的關(guān)鍵
　　通過大量的行業(yè)調(diào)研、學(xué)生回訪和專家研討，并基于教學(xué)團隊與企業(yè)長期合作的切身體會，我們最終確定了系列實踐項目作為改革試點，如圖1所示。
　　圖1基于IEC-CDIO理念的信息工程“點、線、面”
　　一體化項目
　　其中比較有代表性的如下。
　　1) 嵌入式系統(tǒng)方向：新一代多功能智能電表系統(tǒng)(V-Meter)。
　　2) 數(shù)字媒體方向：面向3G的在線3D手機游戲(V-Campus)。
　　2.2一體化項目無縫融入信息工程實踐教學(xué)體系關(guān)系改革的成敗
　　首先將一體化項目針對不同課程分解成不同層次、不同內(nèi)容的綜合設(shè)計子項目，各子項目既相對獨立，又互有關(guān)聯(lián)，在理論教學(xué)中重復(fù)引用，實現(xiàn)實踐融入理論，理論指導(dǎo)實踐的目的。這體現(xiàn)了知識和實踐的連續(xù)性，符合人類認(rèn)知事物的規(guī)律，由易到難，化繁為簡，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識、解決問題的過程中體驗到成就感，克服畏難情緒。分解的思路如圖2所示。
　　圖2信息工程“點、線、面”一體化項目分解
　　以V-Meter為例，在嵌入式系統(tǒng)方向擬采取整體規(guī)劃、分步實施的一體化實驗教學(xué)設(shè)計，V-Meter在不同學(xué)期的內(nèi)容和學(xué)時安排如圖3所示。教師以講座的方式對學(xué)生進行項目引導(dǎo)，完成模塊劃分和任務(wù)分配，學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)資源，通過自主式學(xué)習(xí)完成產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計和工程實現(xiàn)。教師可以通過論壇完成師生互動中的問題指導(dǎo)，以點評的形式對學(xué)習(xí)行為給與具體指導(dǎo)，以考核的方式對學(xué)習(xí)效果進行評價指導(dǎo)。學(xué)生通過角色扮演體驗式學(xué)習(xí)、團隊攻關(guān)式協(xié)作式學(xué)習(xí)、實操訓(xùn)練情景式學(xué)習(xí)等方式完成“產(chǎn)品市場分析→創(chuàng)新設(shè)計→產(chǎn)品集成開發(fā)→系統(tǒng)測試→產(chǎn)品安裝實施→系統(tǒng)運營”全生命周期，最后給出階段性實踐報告和系統(tǒng)運維報告。
　　圖3V-Meter“點、線、面”一體化實施策略
　　2.3具備教師資格和工程師能力的“雙師型”隊伍是改革成功的保障
　　目前，高校中大部分專業(yè)教師沒有企業(yè)的實踐經(jīng)驗，對科技的進步缺乏敏感性，不能與時俱進，只注重按教學(xué)大綱講授知識，不注重與企業(yè)需求的緊密結(jié)合，這種現(xiàn)象普遍存在于普通高校的工科學(xué)生教育中[3]。所幸的是，本專業(yè)教師50%有著IT類大企業(yè)(如華為、
　　三星科技)工作經(jīng)驗，如圖4所示。一體化項目由教師團隊與企業(yè)多年合作的科研成果針對本專業(yè)特點轉(zhuǎn)化而來，具有先天的優(yōu)勢。同時，一體化項目也是前期“計算機實踐性課程項目化訓(xùn)練模式”在信息工程專業(yè)的延伸和深入，是國家CDIO工程教育模式試點項目的一部分(浙江萬里學(xué)院為國家CDIO工程教育模式研究與實踐課題組試點單位)。
　　圖4師資隊伍結(jié)構(gòu)分布圖
　　2.4面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的開放式實驗教學(xué)平臺建設(shè)為改革提供環(huán)境支持
　　開展一體化實踐課程創(chuàng)新性教學(xué)改革的前提是實驗環(huán)境的豐富資源及其靈活可變性。但目前基于硬件的實驗平臺往往采取一種定式的實驗或研究環(huán)境，即教師只能在有限的幾種器件或線路實驗板之上進行實驗內(nèi)容的設(shè)定或研究，學(xué)生也同樣如此，這對于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)極為不利。同時，實驗內(nèi)容彼此孤立，不利于培養(yǎng)學(xué)生“從概念到產(chǎn)品”認(rèn)識的形成?，F(xiàn)有的各種嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗，基本是進行固定程式的驗證式實驗，實驗所用的元器件，線路板已選好，學(xué)生所做的工作僅是對實驗箱連連線，使用一下測試儀器、儀表，建立學(xué)生的相應(yīng)概念而已。目前的實驗平臺不能滿足這樣的訓(xùn)練，即：學(xué)生從有一個概念(或想法)開始，然后著手電路原理圖的設(shè)計、編寫程序代碼、調(diào)試、PCB設(shè)計，最后形成產(chǎn)品的整個開發(fā)過程。學(xué)生通過傳統(tǒng)實驗手段所得到的訓(xùn)練是片面的、局部的，其對產(chǎn)品開發(fā)過程的認(rèn)識并不深刻，這也是導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)不能所用的根本原因所在。雖然現(xiàn)有實驗室建設(shè)已相當(dāng)完備(如圖5所示)，但是無論是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)還是CDIO，其實踐過程都是相對長期的，貫穿了課內(nèi)到課外。學(xué)生對某一課程實驗的興趣往往需要一段較長時間的培養(yǎng)才能產(chǎn)生，但現(xiàn)有的課程實驗由于場地不能隨時隨地對學(xué)生開放，并且開放的時間也非常有限，就不能很好地激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，另外其創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)也受到同樣的限制。
　　圖5開放式實驗教學(xué)平臺建設(shè)
　　開放式嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室的建立，將有效彌補基礎(chǔ)和專業(yè)實驗室的不足。例如對嵌入式系統(tǒng)方向，有關(guān)IT基本理論和基本知識的驗證性課程設(shè)計和部分模塊級實踐課程可以在現(xiàn)有實驗室進行，部分模塊級實踐課程和面向行業(yè)應(yīng)用的一體化實踐項目可以分階段在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室中進行。以V-Meter為例，對于大二學(xué)習(xí)C51單片機的學(xué)生，可以先進行單相單費率的智能電表開發(fā)，對于大三學(xué)習(xí)ARM嵌入式系統(tǒng)的學(xué)生，可以進行三相復(fù)費率的智能電表開發(fā)。對于大四畢業(yè)生，則在企業(yè)真實環(huán)境下完成多功能電表開發(fā)，從而訓(xùn)練了學(xué)生的CDIO能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，如圖6所示。
　　
　　圖6開放式實驗教學(xué)平臺支撐一體化項目
　　3基于IEC-CDIO理念的信息工程專業(yè)改革實踐
　　我們在設(shè)計培養(yǎng)方案的過程中始終以構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行能力綜合培養(yǎng)的思想為指導(dǎo)，將培養(yǎng)目標(biāo)的4個層次分解到培養(yǎng)方案的設(shè)計中，構(gòu)建了集課程設(shè)計、實踐課程、實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計一體化、多層次的實踐教學(xué)體系；制定了兼顧深度與廣度、素質(zhì)與技能的課程修讀原則，保證學(xué)生獲得知識體系的完整性；在具體實踐課程中，鼓勵教師采用多樣化的教學(xué)模式、實踐方法和手段，保證CDIO理念的貫徹；以基于導(dǎo)師制的學(xué)生工程創(chuàng)新激勵機制作為教學(xué)體系的有益補充，組織工程研發(fā)小組，鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生開展工程創(chuàng)新，以加強對學(xué)生構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行綜合能力的培養(yǎng)。
　　本專業(yè)以驗證性課程設(shè)計為基礎(chǔ)，實現(xiàn)第一層次的技術(shù)能力培養(yǎng)；以實踐課程為貫穿專業(yè)課程模塊的線索，實現(xiàn)第二層次與第三層次的個人能力及團隊能力培養(yǎng)；以實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計為載體，實現(xiàn)第四層次的構(gòu)思(C)、設(shè)計(D)、實施(I)和運行(O)綜合能力培養(yǎng)，從而形成了集課程設(shè)計、實踐課程、實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計一體化、多層次的實踐教學(xué)體系。具體參見圖7。
　　3.1技術(shù)基礎(chǔ)培養(yǎng)：驗證性課程設(shè)計
　　作為信息工程專業(yè)的學(xué)生，堅實的專業(yè)基礎(chǔ)是學(xué)生今后成為優(yōu)秀工程技術(shù)人員和管理者的保證，也是CDIO培養(yǎng)模式的基石。作為課程教學(xué)的重要組成部分，本項目在專業(yè)課教學(xué)中強調(diào)驗證性課程設(shè)計是基礎(chǔ)理論教學(xué)不可或缺的環(huán)節(jié)。根據(jù)教學(xué)大綱，除個別理論性
　　圖7能力培養(yǎng)層次
　　特別強的專業(yè)課外，其他專業(yè)課必須設(shè)置課程設(shè)計環(huán)節(jié)。課程設(shè)計圍繞專業(yè)課程中的知識體展開，重點培養(yǎng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)以及自主解決技術(shù)問題的能力。這表現(xiàn)為一體化實踐教學(xué)體系中的知識“點”。
　　3.2個人與團隊能力培養(yǎng)：模塊級實踐課程
　　在學(xué)生完成公共基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程，已經(jīng)具備基本的科學(xué)文化素質(zhì)和工程專業(yè)素質(zhì)的基礎(chǔ)上，將信息工程專業(yè)細分為嵌入式技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)兩個專業(yè)方向(其他專業(yè)方向在規(guī)劃之中)，對學(xué)生進行模塊化、方向化培養(yǎng)。每個方向均設(shè)公共指選課一門，方向指選課三門和實踐課程二門。公共指選課程以講授該方向的基礎(chǔ)專業(yè)知識為主，方向指選課則講授該專業(yè)方向所需的設(shè)計思想、設(shè)計方法、設(shè)計工具和實現(xiàn)及操作和維護系統(tǒng)所需的程序設(shè)計語言和工具。其中方向?qū)嵺`課程獨立于其他課程，由專門教師進行指導(dǎo)，并擁有獨立的學(xué)時和學(xué)分。專業(yè)課程模塊及其在培養(yǎng)過程中所處的地位參見圖8。
　　圖8信息工程人才培養(yǎng)階段
　　在專業(yè)課程模塊設(shè)計時，先確定合格的IT工程師所應(yīng)擁有的知識體系，即需要達到的培養(yǎng)規(guī)格，接著確定實踐課程涵蓋的知識點和專業(yè)技能，以此為依據(jù)設(shè)計相應(yīng)的實踐課程內(nèi)容，并進一步設(shè)計每門課程在講授理論時所應(yīng)關(guān)注的重點，從而使實踐課程真正成為課程模塊的核心。
　　我們強調(diào)實踐課程是貫穿課程模塊的線索和指引。實踐課程在每個專業(yè)課程模塊中，以線索的作用，貫穿該方向的公共指選課程和方向指選課程的知識結(jié)構(gòu)體系，重點培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的知識、技能和工具解決復(fù)雜的實際工程問題，設(shè)計和實現(xiàn)復(fù)雜信息系統(tǒng)的能力，以及團隊協(xié)作和交流能力。這表現(xiàn)為一體化實踐教學(xué)體系中方向“線”。
　　3.3CDIO綜合能力培養(yǎng)：實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計
　　我們將實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計作為學(xué)生構(gòu)思(C)、設(shè)計(D)、實施(I)和運行(O)綜合能力培養(yǎng)的最后環(huán)節(jié)，鼓勵本科畢業(yè)生進入企業(yè)實習(xí)，并以所在實習(xí)企業(yè)的實際工程項目為背景開展畢業(yè)設(shè)計。對于未能進入企業(yè)
　　實習(xí)的畢業(yè)生，則依托校內(nèi)實踐教學(xué)基地展開工程實訓(xùn)，采用模擬企業(yè)文化、管理制度和工程項目的手段，為畢業(yè)生創(chuàng)造出實際的企業(yè)氛圍。以企業(yè)實習(xí)和工程實訓(xùn)作為主要手段的畢業(yè)設(shè)計方案，在培養(yǎng)畢業(yè)生實際工程能力的同時，還使畢業(yè)生能盡快融入實際的企業(yè)氛圍，縮短就業(yè)適應(yīng)周期。這表現(xiàn)為一體化實踐教學(xué)體系中面向行業(yè)、企業(yè)需求的應(yīng)用“面”。
　　4結(jié)語
　　基于IEC-CDIO理念的“點、線、面”一體化實踐課程教學(xué)改革的實踐最初起源于“雙師型”教學(xué)團隊在華為技術(shù)有限公司(現(xiàn)全球第二大通訊設(shè)備商，中國最大的IT企業(yè))的工程教育培訓(xùn)，后以浙江省青年教師資助項目“軟件MINI項目”為契機，將原公司內(nèi)部培訓(xùn)的項目化工程教育思想貫穿于課程實踐中，經(jīng)多位老師的不懈努力，將其拓展到計算機類課程體系中，并引入了CDIO先進理念，獲得了一系列較大的教學(xué)成果，證明了該教學(xué)模式是行之有效的。
　　參考文獻：
　　[1] 中國工程院創(chuàng)新人才項目組. 走向創(chuàng)新:創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)研究[J]. 高等工程教