鄧洪峰,涂繼亮,劉 輝
(南昌航空大學(xué) 信息工程學(xué)院,南昌 330063)
在工程教育改革和新工科建設(shè)大背景下,高等學(xué)校必須主動(dòng)對(duì)接國(guó)家戰(zhàn)略,在培養(yǎng)理念、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)機(jī)制、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面進(jìn)行改革,才能適應(yīng)國(guó)家對(duì)創(chuàng)新型工程人才的需求。因此,對(duì)我校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行全面系統(tǒng)改革,建立滿(mǎn)足新時(shí)代需求的人才培養(yǎng)模式,具有非常重要的意義[1-3]。
通過(guò)近年來(lái)我校大力實(shí)施本科教學(xué)質(zhì)量工程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程培育等系列教學(xué)改革,學(xué)生實(shí)踐能力有了一定提高,但是,面對(duì)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的交叉融合、工程應(yīng)用性強(qiáng)特點(diǎn),電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)依然面臨以下挑戰(zhàn),這也是絕大多數(shù)地方高校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)面臨的共性問(wèn)題[4-9]。
1)傳統(tǒng)課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)的單一課程實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,不利于學(xué)科知識(shí)交叉融合和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的問(wèn)題;
2)目前課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)踐互促融合不足的問(wèn)題,諸如科技制作、學(xué)科競(jìng)賽、師生合作科研等課外實(shí)踐不能有序化和組織化;
3)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下的校外實(shí)習(xí)以參觀為主等收效差和校外實(shí)踐教學(xué)難開(kāi)展的問(wèn)題。
為此,本文針對(duì)地方工科院校電子信息類(lèi)實(shí)踐教學(xué)所面臨的問(wèn)題,結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型工程人才的需求,對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了系統(tǒng)改革,以創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)為主線(xiàn)貫穿人才培養(yǎng)全程,通過(guò)構(gòu)建分層分類(lèi)、互為促進(jìn)、不斷漸進(jìn)的“雙線(xiàn)驅(qū)動(dòng)、四段遞進(jìn)、五維協(xié)同”實(shí)踐教學(xué)體系,對(duì)本科生創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)的全局規(guī)劃和系統(tǒng)訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)了貫穿主線(xiàn),全程滲透,全員參與,全體受益[2-10]。
在工程教育改革和新工科建設(shè)的背景下,以工程教育認(rèn)證的“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”理念為指導(dǎo),優(yōu)化了人才培養(yǎng)方案。從培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)踐體系、師資隊(duì)伍等方面不斷優(yōu)化與持續(xù)改進(jìn),促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)成才、達(dá)成預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)(如圖1)。
圖1 工程教育認(rèn)證下的教學(xué)體系
以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向,針對(duì)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題,從頂層設(shè)計(jì)優(yōu)化與完善實(shí)踐教學(xué)體系。
首先,將課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)與課外實(shí)踐實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合于一體,互促?gòu)?qiáng)化,如表1所示。
表1 課內(nèi)課外實(shí)踐教學(xué)四階段
其次,根據(jù)人的認(rèn)知規(guī)律及創(chuàng)新能力培養(yǎng)和工程素質(zhì)提升邏輯,由易到難、低級(jí)到高級(jí)區(qū)分四個(gè)階段優(yōu)化設(shè)置實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與環(huán)節(jié),如表2所示。
表2 教學(xué)環(huán)節(jié)分解表
第三,按照“虛實(shí)融合、產(chǎn)教融合、科教融合”等教學(xué)策略,將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、企業(yè)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目以及教師科研項(xiàng)目引入實(shí)踐教學(xué)體系,拓展實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、增加綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新研究項(xiàng)目,助推創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)。構(gòu)建圖2所示的“雙線(xiàn)驅(qū)動(dòng)、四段遞進(jìn)”教學(xué)體系。
圖2 “雙線(xiàn)驅(qū)動(dòng)、四段遞進(jìn)”的實(shí)踐教學(xué)體系
傳統(tǒng)的課外實(shí)踐教學(xué)以學(xué)科競(jìng)賽為主,課外實(shí)踐散亂且平臺(tái)欠缺。為支撐“雙線(xiàn)驅(qū)動(dòng)、四段遞進(jìn)”實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)施,提供課外實(shí)踐的工程認(rèn)知、工程實(shí)驗(yàn)、工程探究、工程設(shè)計(jì)等四階段的平臺(tái)保障,以原有的700平米的科技創(chuàng)客空間為主體,聯(lián)合大類(lèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室、校企共建實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)實(shí)習(xí)基地等,優(yōu)化整合資源以及虛擬仿真與實(shí)體實(shí)驗(yàn)結(jié)合,搭建了圖3所示的“五維協(xié)同”工程實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)。
圖3 “五維協(xié)同”的工程實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)
根據(jù)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)定位、目標(biāo)和企業(yè)的使命愿景價(jià)值觀、層次等的匹配程度來(lái)甄選企業(yè),重點(diǎn)針對(duì)優(yōu)秀校友所在企業(yè),以產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新需求為導(dǎo)向,找準(zhǔn)協(xié)同點(diǎn)。1)通過(guò)校企對(duì)接,將企業(yè)需求與愿景融入實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo),提高培養(yǎng)目標(biāo)的適應(yīng)度;2)通過(guò)校企共商,將主流技術(shù)、工程規(guī)范融入實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)方案,提高實(shí)踐教學(xué)的匹配度;3)通過(guò)校企互動(dòng),將技術(shù)、產(chǎn)品、規(guī)范等融入培養(yǎng)過(guò)程,提高培養(yǎng)過(guò)程的有效度;4)通過(guò)校企互補(bǔ),將平臺(tái)與師資融入培養(yǎng)條件與資源建設(shè),提高培養(yǎng)條件與資源的保障度;5)通過(guò)校企互通,促進(jìn)校企協(xié)同各環(huán)節(jié)的持續(xù)改進(jìn),提升教學(xué)質(zhì)量的滿(mǎn)意度。由此建立圖4所示的校企協(xié)同育人新機(jī)制。
圖4 校企協(xié)同育人新機(jī)制
2017年以來(lái),按上述機(jī)制分別與長(zhǎng)園運(yùn)泰利自動(dòng)化設(shè)備有限公司、廣東利楊芯片測(cè)試有限公司、南京熊貓電子有限公司開(kāi)展校企深度合作,以“3 + 1”的形式對(duì)“卓越工程師班”和“企業(yè)定制班”進(jìn)行為期十個(gè)月的聯(lián)合培養(yǎng),具體如表3所示。
表3 近4年校企合作班級(jí)
經(jīng)過(guò)近10年的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐體系建設(shè)的研究與實(shí)踐,在專(zhuān)業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)、教師發(fā)展、校企合作等方面取得了一系列的改革成果。
1)促進(jìn)了專(zhuān)業(yè)建設(shè)。
自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)獲“國(guó)家一流專(zhuān)業(yè)”,電子信息工程專(zhuān)業(yè)獲江西省“一流特色專(zhuān)業(yè)”;電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)工程4個(gè)本科專(zhuān)業(yè)獲江西省“一流專(zhuān)業(yè)”,且4個(gè)專(zhuān)業(yè)均進(jìn)行了工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證,2個(gè)專(zhuān)業(yè)已經(jīng)受理;3門(mén)課程獲江西省“一流課程”。
2)提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量。
學(xué)院電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)3000余名學(xué)生經(jīng)過(guò)本體系的實(shí)踐訓(xùn)練,其創(chuàng)新能力、工程素質(zhì)、科學(xué)素養(yǎng)都大幅增強(qiáng),在學(xué)科競(jìng)賽、專(zhuān)利申請(qǐng)、論文發(fā)表等方面均有良好表現(xiàn)。學(xué)生積極參加“挑戰(zhàn)杯”、“大學(xué)生電子競(jìng)賽”、“恩智浦智能車(chē)”、“西門(mén)子智能制造”、“機(jī)器人大賽”等各類(lèi)全國(guó)科技類(lèi)競(jìng)賽和其它各類(lèi)科技活動(dòng)。近3年來(lái),學(xué)生獲省部級(jí)以上競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)224項(xiàng),國(guó)獎(jiǎng)38項(xiàng);專(zhuān)利申請(qǐng)17項(xiàng);論文46篇,SCI論文1篇,上述表現(xiàn)強(qiáng)力支撐了我校在2016~2020年間高校學(xué)科競(jìng)賽排行榜排名第77位,為學(xué)校獲得了榮譽(yù);學(xué)生就業(yè)質(zhì)量穩(wěn)居學(xué)校前列。
3)助推了教師發(fā)展。
本實(shí)踐體系改革的實(shí)施,激發(fā)了全院教師的教育教學(xué)改革的積極性,不斷探索教學(xué)規(guī)律,提升教學(xué)質(zhì)量。近3年來(lái),獲省級(jí)教育規(guī)劃和教改13項(xiàng),獲批教育部協(xié)同育人項(xiàng)目19項(xiàng),教育部人文社科項(xiàng)目1項(xiàng)、校級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程33項(xiàng);獲得省防疫優(yōu)質(zhì)課程三等獎(jiǎng)4項(xiàng)、省教育科學(xué)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)、校級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)7項(xiàng)、二等獎(jiǎng)6項(xiàng);出版教材15部,發(fā)表教改論文12篇,有效推進(jìn)了電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索、改革與實(shí)踐。
4)深化了校企合作、產(chǎn)教融合。
與南京熊貓電子、珠海長(zhǎng)園運(yùn)泰利、廣東利揚(yáng)芯片測(cè)試等20多家電子信息企業(yè)和航空科研院所簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,設(shè)定企業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金,共同制定人才培養(yǎng)方案、開(kāi)展教學(xué)研究,讓企業(yè)深度貫穿實(shí)踐教學(xué)全過(guò)程。
歷經(jīng)了近10年的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐體系建設(shè)探索,取得了一系列的實(shí)踐教學(xué)改革成果,形成了具有新工科教育特色的“雙線(xiàn)驅(qū)動(dòng)、四段遞進(jìn)、五維協(xié)同”的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐體系,得到了北航、哈工大等高校專(zhuān)家的好評(píng),多所兄弟院校來(lái)校觀摩并得到推廣應(yīng)用。