謝明華 劉 輝 張海濤

(長沙學(xué)院 電子與通信工程系，湖南 長沙 410003)

0 引言

在電子信息技術(shù)的高速發(fā)展帶動(dòng)下，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對電子信息類應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需求也愈來愈多[1]。電子信息類專業(yè)是一門知識(shí)密集，發(fā)展和更新十分迅速且具有很強(qiáng)工程應(yīng)用背景的技術(shù)學(xué)科。在信息高速增長的今天，企業(yè)為了生存和發(fā)展，勢必會(huì)對人才提出更高的要求，即具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力，具有較扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，具有快速準(zhǔn)確獲取新知識(shí)的能力以及分析問題和解決問題的能力，具有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神和競爭意識(shí)。對員工進(jìn)行基本技能培訓(xùn)的任務(wù)已轉(zhuǎn)嫁到學(xué)校的肩上。高校作為人才培養(yǎng)的重要基地，如何提高學(xué)生的理論與實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才，是當(dāng)前一個(gè)亟待研究和探討的課題。

CDIO 代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[2]。CDIO 模式培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。CDIO 模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，迄今已有幾十所世界著名大學(xué)加入了CDIO 國際組織，并取得了良好的效果，按CDIO 模式培養(yǎng)的學(xué)生尤其受到社會(huì)與企業(yè)的歡迎。

隨著社會(huì)信息化的深入，各行業(yè)大都需要電子信息類人才，而且薪金很高。學(xué)生畢業(yè)后可以從事電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)以及技術(shù)管理等。如電子工程師、嵌入式軟件工程師、項(xiàng)目主管等[1]。但是，電子信息類傳統(tǒng)教學(xué)模式存在一些問題：以課程分?jǐn)?shù)考試為重點(diǎn)以教師為中心，一本書一塊黑板滿堂灌，理論與實(shí)踐脫節(jié)教與學(xué)脫節(jié)，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的自主性，知識(shí)不能夠有效地轉(zhuǎn)化為能力，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)未能起到應(yīng)有的效果，投入產(chǎn)出比低，而學(xué)生照樣畢業(yè)，所以就產(chǎn)生了就業(yè)難與招聘難同在的怪現(xiàn)象，大多數(shù)企業(yè)不滿意高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量，這是當(dāng)前我國普通院校自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中急需解決的重大課題，研究如何解決上述問題，對于培養(yǎng)出具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)合作能力的電子信息領(lǐng)域工程技術(shù)人才有重要意義。

1 研究現(xiàn)狀及存在的問題

CDIO 模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg 基金會(huì)近2000 萬美元巨額資助，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO 工程教育理念，并成立了以CDIO 命名的國際合作組織。其創(chuàng)始人Edward Crawley 由于該模式榮獲美國工程院2010年“戈登獎(jiǎng)”，該獎(jiǎng)項(xiàng)被譽(yù)為“工程界的諾貝爾獎(jiǎng)”。

我國高等工科教育的迫切任務(wù)是盡快培養(yǎng)與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實(shí)踐中還存在不少問題，如重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、重視知識(shí)學(xué)習(xí)而輕視開拓創(chuàng)新的培養(yǎng)等問題[3]。Mc.Kinsey Global Institute 在2005年10月發(fā)表的一份報(bào)告稱，2005年我國畢業(yè)的約60 萬工程技術(shù)人才中適合在國際化公司工作的不到10%，其中的原因，他認(rèn)為“中國教育系統(tǒng)偏于理論，中國學(xué)生幾乎沒有受到project 和團(tuán)隊(duì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，相比之下歐洲和北美學(xué)生以團(tuán)隊(duì)方式解決實(shí)際問題。

為進(jìn)一步在中國推廣這種模式，使CDIO 服務(wù)于更多的國內(nèi)高校，教育部高教司理工處圍繞著CDIO 模式開展了各種形式的交流、研討、推廣和培訓(xùn)活動(dòng)：2008年4月，教育部高等教育司發(fā)文成立“CDIO 工程教育模式研究與實(shí)踐課題組”，課題組的任務(wù)是研究國際工程教育改革情況和CDIO 工程教育模式的理念及做法；對我國工程教育改革情況進(jìn)行調(diào)研并指導(dǎo)有關(guān)院校開展CDIO 工程教育模式試點(diǎn)工作；組織開展CDIO 工程教育模式的研討與交流活動(dòng)。2008年12月確定了第一批18 所CDIO 試點(diǎn)高校名單，并成立了CDIO 試點(diǎn)工作組，2010年4月，第二批21 所CDIO 試點(diǎn)高校產(chǎn)生，全國共計(jì)有39 所高校在開展CDIO 試點(diǎn)工作，這種規(guī)模還在繼續(xù)擴(kuò)大。自2011年起，試點(diǎn)工作組以年會(huì)和培訓(xùn)班的形式對CDIO 研究與實(shí)踐工作進(jìn)行交流、研討和總結(jié)。

另外，在CDIO 模式下進(jìn)行的電子信息類相關(guān)課程的教學(xué)研究與改革也是近年來的研究熱點(diǎn)[3-6]。經(jīng)過深入研究、比較，發(fā)現(xiàn)CDIO 模式應(yīng)用與電子信息類教學(xué)方面的研究存在以下局限性：①針對電子信息工程教學(xué)中的傳感器原理、單片機(jī)原理及應(yīng)用、數(shù)字電路、模擬電路等單一課程進(jìn)行CDIO 模式教學(xué)，各課程之間缺乏溝通與銜接，未建立統(tǒng)一的產(chǎn)學(xué)研實(shí)現(xiàn)體系，知識(shí)脈絡(luò)不通暢；②針對CDIO 模式教育理念開展的研究僅用在教育方式、教育理念上改變而已，缺少CDIO 工程項(xiàng)目教育理念的實(shí)踐平臺(tái)，或者由于受到場地、經(jīng)費(fèi)及系統(tǒng)調(diào)試?yán)щy等問題的影響，學(xué)生有效實(shí)踐時(shí)間沒有保障，實(shí)踐效果較差；③在當(dāng)前多數(shù)普通高校與企業(yè)缺少密切聯(lián)系的狀況下，特別對于實(shí)驗(yàn)條件差及周邊地區(qū)工業(yè)不發(fā)達(dá)的工科院校來講開展這項(xiàng)研究非常困難，不能完全實(shí)現(xiàn)其巨大作用，因此推廣也很困難；④考核方式陳舊，考核的成績較難體現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的差別。

2 改革探索與實(shí)踐

針對我國應(yīng)用型高校電子信息類畢業(yè)生中出現(xiàn)的工程應(yīng)用能力不足的現(xiàn)狀，研究和探討CDIO 模式工程項(xiàng)目教育理念為核心、以提高教師工程能力為基礎(chǔ)，探索電子信息類應(yīng)用型本科教學(xué)的新形式，引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)的培養(yǎng)自己的工程實(shí)踐能力，在工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面達(dá)到CDIO 大綱要求的預(yù)定目標(biāo)。本文以長沙學(xué)院電子與通信工程系電子信息類本科生為試點(diǎn)對象，在人才培養(yǎng)體系、課程體系、實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施、教師培訓(xùn)等方面進(jìn)行全方位改革。

2.1 設(shè)計(jì)以CDIO 模式教育理念為核心的培養(yǎng)方案

理論與實(shí)踐課程的開設(shè)均以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力為核心，講授的理論知識(shí)能夠切實(shí)地在實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮作用。以CDIO 模式教育理念為指導(dǎo)，通過外出調(diào)研和專家論證，爭取經(jīng)費(fèi)，把電子信息類相應(yīng)課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合，制定科學(xué)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。

2.2 設(shè)計(jì)合理的師資力量培訓(xùn)方案

教師須具備課程相關(guān)的專業(yè)領(lǐng)域?qū)嵺`項(xiàng)目的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，不但要在理論知識(shí)方面以“理”服人，還需要在在實(shí)踐動(dòng)手能力方面以技服人。

2.3 研究創(chuàng)新型、團(tuán)隊(duì)合作型實(shí)踐項(xiàng)目

依托產(chǎn)學(xué)研基地、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地、競賽培訓(xùn)基地及創(chuàng)新基地等實(shí)踐教學(xué)資源，設(shè)計(jì)符合學(xué)生實(shí)際的實(shí)踐工程項(xiàng)目或校企合作項(xiàng)目，設(shè)計(jì)的作品在達(dá)到要求的性能指標(biāo)的同時(shí)必須具備實(shí)用性或者一定的經(jīng)濟(jì)性。通過實(shí)際作品的反饋，逐步提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)以及團(tuán)隊(duì)合作能力。以長沙學(xué)院——上海智翔集團(tuán)校企合作人才定制培養(yǎng)基地為實(shí)踐項(xiàng)目平臺(tái)，結(jié)合電子競賽培訓(xùn)基地、大學(xué)生創(chuàng)新基地等優(yōu)勢條件，承接實(shí)際產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，以校企深入合作為載體，把創(chuàng)新能力、協(xié)作精神、理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)、動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力、針對實(shí)際問題進(jìn)行電子信息類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作的能力培養(yǎng)作為具體目標(biāo)，通過實(shí)踐項(xiàng)目把對人才素質(zhì)的檢驗(yàn)反饋到教改中去，促進(jìn)電子信息類課程體系和課程內(nèi)容的改革。由于實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，緊緊跟蹤前沿技術(shù)和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，可以通過學(xué)院實(shí)踐平臺(tái)來引導(dǎo)實(shí)踐性教學(xué)改革。由于理論與實(shí)踐教學(xué)的需要，也促使教學(xué)器材或設(shè)備得以更新，將一些新器件(如CPLD/FPGA 等)和新的設(shè)計(jì)理念引入實(shí)踐教學(xué)中，從而豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段，提高了實(shí)踐環(huán)節(jié)的技術(shù)含量。有利于學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2.4 研究教與學(xué)相結(jié)合的考核體系

建立完善的過程評價(jià)與激勵(lì)體系，重點(diǎn)體現(xiàn)技能水平的評價(jià)。努力實(shí)現(xiàn)教師在實(shí)踐技術(shù)水平與教學(xué)方法上的你追我趕以及學(xué)生之間的互相促進(jìn)與公平競爭?？己梭w系以學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)為考核重點(diǎn)，降低期末書面考試所占比重，注重過程評價(jià)，建立有效的師生互評機(jī)制。

3 結(jié)論

總之，在電子信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐中，運(yùn)用CDIO教學(xué)模式可以有效解決學(xué)生教與學(xué)過程中存在的培養(yǎng)目標(biāo)不明確、學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及積極性不高的問題。有效的減少了理論與實(shí)踐之間的脫節(jié)現(xiàn)象，促進(jìn)了了教學(xué)活動(dòng)的良性發(fā)展。

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