華克強，韓 雁

（中國民航大學(xué) a.工程技術(shù)訓(xùn)練中心；b.教務(wù)處，天津 300300）

1 民航電子信息工程專業(yè)的定位

1.1 人才培養(yǎng)定位

中國民航大學(xué)對電子信息工程專業(yè)的人才培養(yǎng)定位為：適應(yīng)航空航天與民航業(yè)高可靠性的特點，依托電子技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)等相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)，突出高等工程教育中系統(tǒng)性、工程性的教育特點。培養(yǎng)適應(yīng)國內(nèi)外現(xiàn)代民航發(fā)展和通用電子信息行業(yè)發(fā)展需要的，在電子系統(tǒng)理論與設(shè)計、航空電子系統(tǒng)維修工程方面具有較強工作能力的工程師[1-4]。

科研開發(fā)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)品運行跨度非常大，而制定大學(xué)四年知識、能力、態(tài)度培養(yǎng)的培養(yǎng)方案必須集中面向特定的一個階段。以電子信息工程涉及的計算機領(lǐng)域為例，該領(lǐng)域覆蓋從半導(dǎo)體基片基礎(chǔ)研究到開發(fā)器件的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，進(jìn)一步進(jìn)行電子技術(shù)預(yù)研和技術(shù)開發(fā)，軟硬件產(chǎn)品預(yù)研和產(chǎn)品開發(fā)，直到設(shè)備系統(tǒng)的運行維修與保障等。民航電子信息工程專業(yè)CDIO試點班人才培養(yǎng)著眼于產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)從預(yù)研到運行這一階段。

上述人才培養(yǎng)定位為培養(yǎng)方案、培養(yǎng)計劃、項目管理等的具體設(shè)計和制定提供了依據(jù)。

1.2 課程體系定位

根據(jù)以上論述，基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課要體現(xiàn)“統(tǒng)、寬、實、用”。即要以人為本，保證使學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)能力和繼續(xù)發(fā)展的潛力，同時滿足民航用人單位的需要，全盤考慮知識、能力、態(tài)度；基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識要寬且扎實，并且使學(xué)生掌握應(yīng)用的方法。專業(yè)要強調(diào)“理、精、特、新”。即要講清理念，因為理念決定了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；對于大學(xué)生在專業(yè)課上不求多、不求全，要體現(xiàn)精選、精講、精練，同時對于行業(yè)院校的專業(yè)教學(xué)要體現(xiàn)特色和新技術(shù)。

1.3 課程教學(xué)定位

工程教育不僅要講清技術(shù)原理，還要講清設(shè)計方法，并通過各級項目實現(xiàn)產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的設(shè)計和運行。民航是個開放的復(fù)雜系統(tǒng)，具體不僅體現(xiàn)在軟硬件系統(tǒng)、信息系統(tǒng)在當(dāng)前技術(shù)水平的實現(xiàn)上，還體現(xiàn)在不斷更新、適應(yīng)社會不斷變化的需求和不斷進(jìn)化上。因此，對于民航應(yīng)用來說，除了要從理念出發(fā)強調(diào)系統(tǒng)思維外，還要結(jié)合民航系統(tǒng)的特點，注意系統(tǒng)和過程的動態(tài)行為、不確定特征、混雜系統(tǒng)屬性，以及建模與仿真手段。

1.4 項目教學(xué)定位

不要空談“做中學(xué)”、“學(xué)中做”，CDIO模式既不是單純的“做中學(xué)”，也不是單純的“學(xué)中做”。未來工程師的關(guān)鍵特征決定了一個有創(chuàng)新能力的工程師首先要能思考；課程教學(xué)要重視培養(yǎng)思維能力，項目教學(xué)要重視培養(yǎng)構(gòu)思能力；工程師有行為準(zhǔn)則，有自我約束的行為能力；因此要做到“學(xué)、做、思、行”能力共同提升。

2 一體化教學(xué)計劃遵循的原則

2.1 系統(tǒng)性

按照CDIO標(biāo)準(zhǔn)3——一體化教學(xué)計劃要求，一體化教學(xué)計劃應(yīng)是一個相互支持的專業(yè)課程和明確集成個人、人際交往能力，產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)建造能力為一體的方案所設(shè)計出的課程計劃?？紤]民航電子信息工程專業(yè)的特點和用人單位的需要，在教學(xué)計劃中強調(diào)了以人為本保證學(xué)生獲得繼續(xù)發(fā)展的能力；強調(diào)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲取個人、人際交往能力，以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)建造能力；強調(diào)根據(jù)利益相關(guān)者各方的需求，堅持把傳統(tǒng)教學(xué)計劃中陳舊無用的知識去掉，整合重復(fù)部分，增添必要的新知識（逐個知識點進(jìn)行分析）。系統(tǒng)性在課程和項目實施中得到了落實。

2.2 基礎(chǔ)性

作為教學(xué)計劃的基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課部分，要強調(diào)基礎(chǔ)性。高等工程教育不但不能放松基礎(chǔ)課教學(xué)，而且改革對基礎(chǔ)課教學(xué)又提出了新的要求。堅持把保證學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)的能力，保證學(xué)生獲得繼續(xù)發(fā)展的潛力放在首位，特別是數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)課給予了足夠的重視。在計劃制定中充分體現(xiàn)加強基礎(chǔ)課程教學(xué)，保證高質(zhì)量的基礎(chǔ)課教學(xué)。如在高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計、工程數(shù)學(xué)等數(shù)學(xué)課程中，針對電子信息工程專業(yè)的需要，強調(diào)了思維能力的培養(yǎng)，從極限開始注意學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)的培養(yǎng)；在內(nèi)容上傳統(tǒng)教學(xué)沒有受到足夠重視的向量空間、隨機過程等要求在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中予以強化。

2.3 先進(jìn)性

一方面，航空航天產(chǎn)品設(shè)備往往率先應(yīng)用高新技術(shù)；另一方面，從技術(shù)轉(zhuǎn)化到成熟的民用航空產(chǎn)品大致需要10年的時間。為保證高等教育的先進(jìn)性，保證學(xué)生畢業(yè)后的知識不落后，必須保證基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的先進(jìn)性。為此，作了大量的調(diào)研工作；閱讀了大量的文獻(xiàn)資料；與航空公司飛機引進(jìn)專家、機務(wù)維修專業(yè)人員進(jìn)行了深入交流，把他們對民航飛機技術(shù)發(fā)展趨勢的認(rèn)識，在教學(xué)中予以體現(xiàn)；對相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和教學(xué)改革進(jìn)行了比較詳細(xì)地分析研究，保證了教學(xué)計劃的先進(jìn)性；此外通過到先行試點的高校作調(diào)研、參加了教育部組織的研討會、校內(nèi)經(jīng)常性的研討，不斷落實高等教育和工程技術(shù)發(fā)展規(guī)律對教學(xué)改革提出具體要求。在具體落實時與任課單位和教師反復(fù)交流，保證先進(jìn)性。例如：以信息理論和先進(jìn)電子技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式模塊化的綜合航空電子系統(tǒng)、以網(wǎng)絡(luò)為中心的信息處理、由電子機械密集型向軟件密集型發(fā)展、由飛行控制向飛行管理，再到任務(wù)管理的發(fā)展、由連續(xù)反應(yīng)的控制層面到離散事件驅(qū)動的決策層面的延伸等這些新技術(shù)在民航的應(yīng)用對電子信息工程專業(yè)的基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)教學(xué)提出了新的要求。課題組認(rèn)真做了分析，確定了在本科生教學(xué)中可以落實的部分，另一些內(nèi)容放到研究生教學(xué)中去。

2.4 工程實踐性

工程教育不僅體現(xiàn)在教學(xué)理念上，還要具體落實在教學(xué)內(nèi)容上，教學(xué)方法手段的改革上。學(xué)科式教學(xué)往往講清原理就完成教學(xué)計劃；而工程教育除了要講清原理，還應(yīng)當(dāng)說明實現(xiàn)方案，并且通過實踐教學(xué)進(jìn)行實踐。在項目實施過程中按照工程項目嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?，一步一個腳印，過程和結(jié)果并重。能力培養(yǎng)和團隊精神也在實踐中得到了鍛煉。項目的合理設(shè)置與工作坊的建設(shè)為試點班的課外實踐提供了非常好的條件。

2.5 漸進(jìn)性

理想化的教學(xué)計劃和實施采用“利益相關(guān)者的需求—CDIO專業(yè)教學(xué)大綱—一體化教學(xué)計劃—課程教學(xué)大綱—實施教學(xué)—……”線性化的模式推進(jìn)；結(jié)合實際情況，采取螺旋式、漸進(jìn)的方式推進(jìn)改革。高等工程教育改革是一項涉及多層面、多方面的改革，必然受到一些方面的制約。很多教師是從學(xué)校門進(jìn)入學(xué)校門，缺少工程實踐經(jīng)歷，對工程教育的理解需要一個過程，青年教師參與工程項目開發(fā)機會比較少，工程能力有限，需通過學(xué)習(xí)、實踐不斷提高工程能力。因此，一方面努力推進(jìn)工程教育改革，使教學(xué)計劃符合工程教育的需要，另一方面基于實際情況，抓住主要矛盾逐步推進(jìn)。

3 關(guān)于項目設(shè)置和管理

3.1 項目的分級設(shè)置

CDIO標(biāo)準(zhǔn)5——設(shè)計—實現(xiàn)的經(jīng)驗是基本標(biāo)準(zhǔn)之一。標(biāo)準(zhǔn)中明確指出“設(shè)計—實現(xiàn)經(jīng)驗的結(jié)構(gòu)和順序是經(jīng)過精心設(shè)計的”。產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的概念設(shè)計原則是盡量使用成熟技術(shù)。因此，要保證一級項目順利實施，必須通過理論教學(xué)、前期的各級實驗和項目、自學(xué)等打下足夠的技術(shù)基礎(chǔ)。從項目設(shè)置角度考慮，也需要一體化設(shè)計。

表1是各級項目設(shè)置原則部分內(nèi)容。

表1 各級項目設(shè)置原則Tab.1 Setting principles of projects at all levels

3.2 關(guān)于一級項目管理

通過一級項目實施，要使學(xué)生受到C-D-I-O全面地鍛煉。人才培養(yǎng)定位著眼于產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)從預(yù)研到運行這一階段，這一理念要固化到教學(xué)計劃中，更要固化到項目管理中。要創(chuàng)造一個模擬真正產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)開發(fā)的背景環(huán)境，這與應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)預(yù)研等有很大差別。要使學(xué)生在模擬實際產(chǎn)品開發(fā)的過程中受到鍛煉。為此我們一方面強調(diào)了構(gòu)思階段的概念設(shè)計環(huán)節(jié)，加強了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時對項目開發(fā)過程的每一步提出了嚴(yán)格的要求，模擬企業(yè)要求，把開發(fā)過程以“規(guī)定動作”的形式固化下來。實現(xiàn)了創(chuàng)新性與規(guī)范性很好的結(jié)合，兩方面都受到了鍛煉，達(dá)到了預(yù)期目的。部分具體要求如表2所示。

4 關(guān)于師資隊伍建設(shè)

專業(yè)是對學(xué)科的選擇和綜合；項目是對學(xué)科知識的選擇、實現(xiàn)、集成和發(fā)展。而專業(yè)一般都設(shè)置在專業(yè)的主干學(xué)科中所在的學(xué)院。從專業(yè)層面看，辦好一個專業(yè)首先要有一個好的專業(yè)帶頭人。對于行業(yè)院校辦好一個工程應(yīng)用型專業(yè)，不僅需要專業(yè)帶頭人有較深厚的學(xué)科底蘊，更重要的是要有開放改革的進(jìn)取心；有對不斷發(fā)展的學(xué)科專業(yè)知識繼續(xù)學(xué)習(xí)的自信心；有勇于實踐，把改革落到實處的決心。在專業(yè)教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案、教學(xué)計劃的制定過程中需要專業(yè)負(fù)責(zé)人總體上掌握本專業(yè)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，工程實際應(yīng)用，特別是民航應(yīng)用的實際；善于對學(xué)科知識進(jìn)行“選擇和綜合”，善于按照培養(yǎng)目標(biāo)要求設(shè)計“對學(xué)科知識進(jìn)行選擇、實現(xiàn)、集成和發(fā)展”的項目；善于組織不同學(xué)科的教師組成“有效團隊”。因此，首先要培養(yǎng)高水平的專業(yè)帶頭人。在CDIO工程教育改革過程中，注意了通過給任務(wù)、壓擔(dān)子，在承擔(dān)教學(xué)研究項目、實施工程開發(fā)項目等措施對中青年教師進(jìn)行培養(yǎng)，使更多的中青年教師通過實踐脫穎而出成為骨干和帶頭人。

CDIO工程教育改革對整體師資隊伍也提出了新的要求。近幾年擴招的同時，青年教師的比例增加很快。教師學(xué)歷80%以上是近十幾年畢業(yè)的研究生?？陀^存在的事實是他們大多數(shù)是學(xué)術(shù)型研究生，缺少對實際產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗；十幾年到二十多年受教育過程的基本模式?jīng)Q定了許多老師習(xí)慣于老師出題學(xué)生回答，不習(xí)慣于讓學(xué)生自己進(jìn)行概念設(shè)計等創(chuàng)新活動；由于評價制度是針對個人的，老師本身缺少主動合作的動力，合作能力缺少鍛煉，指導(dǎo)學(xué)生合作不力；老師受知識面的限制，難以進(jìn)行交叉學(xué)科的工程設(shè)計和實現(xiàn)等決定了我們必須加大教師工程能力培養(yǎng)的力度。從思想觀念轉(zhuǎn)變到具體技術(shù)水平提高從部分教師開始逐步加強培訓(xùn)；學(xué)生做的項目要求老師組成“有效團隊”先做；在教學(xué)和項目開發(fā)過程中對老師按照工程教育的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求，取得了比較好的效果。

表2 一級項目實施程序規(guī)范Tab.2 Implementation programs criterion of the first level project

由于認(rèn)識統(tǒng)一，目標(biāo)明確，在改革實施的過程中教師思想觀念、學(xué)科專業(yè)水平、教學(xué)水平得到了較快的提升。

5 結(jié)語

經(jīng)過3年的研究和實踐，總體上取得了較好的效果。

1）在充分調(diào)研和反復(fù)研究科學(xué)分析基礎(chǔ)上制定的教學(xué)計劃密切結(jié)合了中國民航大學(xué)實際和民航發(fā)展現(xiàn)狀?？傮w思路正確，基本科學(xué)合理，執(zhí)行逐步完善，取得階段成果。

2）工程教育改革首先需要轉(zhuǎn)變思想觀念，對工程教育的理解需要一個過程，特別需要通過工程實踐過程體會工程教育。通過實踐教師的認(rèn)識不斷提高和進(jìn)一步統(tǒng)一。

3）民航電子信息工程專業(yè)技術(shù)發(fā)展很快，理念、系統(tǒng)、單元技術(shù)、實現(xiàn)方法等都在發(fā)展之中，需要緊緊跟蹤。通過科研開發(fā)提高專業(yè)技術(shù)水平，并將科研開發(fā)成果轉(zhuǎn)化到本科教學(xué)中去。改革過程不僅培養(yǎng)了學(xué)生，而且也培養(yǎng)出一批教師，他們的教學(xué)能力和工程能力得到明顯的提高。

4）既然是試點班，不可避免有許多不足之處。對工程師關(guān)鍵特征的認(rèn)識在逐步深化；對以學(xué)生為本，考慮學(xué)生長遠(yuǎn)的需要，以及行業(yè)對知識、能力、態(tài)度的要求在動態(tài)發(fā)展。本著對社會負(fù)責(zé)、對行業(yè)負(fù)責(zé)、對學(xué)生負(fù)責(zé)的態(tài)度，通過與任課教師座談、聽課、與學(xué)生交流、檢查教學(xué)文件等方式力求掌握一手材料，不斷地跟蹤、學(xué)習(xí)、思考、實踐，在此基礎(chǔ)上科學(xué)分析，持續(xù)改進(jìn)，不斷完善教學(xué)計劃。

[1]顧佩華，沈民奮，陸小華.重新認(rèn)識工程教育——國際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M].北京：高等教育出版社，2009.

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