廖建尚

（廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東廣州510650）

高職智能電子應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究

廖建尚

（廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東廣州510650）

針對傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的不足，提出以工作任務(wù)驅(qū)動的智能電子應(yīng)用型人才的創(chuàng)新培養(yǎng)模式。首先從企業(yè)的角度分析工程師的工作任務(wù)和職業(yè)能力，并將職業(yè)能力轉(zhuǎn)換為課程教學(xué)；其次在教學(xué)過程中融入CDIO工程教育理念進行項目化教學(xué)，最后采用該模式進行課堂教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生參與各種比賽與實踐。實施的過程檢驗結(jié)果表明，該模式有效促進了智能電子專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力和崗位素質(zhì)，并使他們具備較強的就業(yè)競爭力與職業(yè)發(fā)展能力。

高職院校；智能電子；應(yīng)用型人才；培養(yǎng)模式；創(chuàng)新；CDIO

職業(yè)教育要達到高素質(zhì)、技能型、技術(shù)應(yīng)用型人才體系的培養(yǎng)目標，除了宏觀政策、發(fā)展方向的支持外，最終還要落實在課程和教學(xué)上，而教學(xué)尤為重要，特別需要理論的指導(dǎo)和支撐。因此，如何有效地進行人才培養(yǎng)和教學(xué)是高職目前需要解決的問題，而高職目前的普遍教學(xué)方法是項目化教學(xué)。

項目化教學(xué)方式主要有德國的“雙元制”和美國的Pojective-teaching。德國的行動導(dǎo)向理念是在德國“雙元制”教學(xué)改革中產(chǎn)生和發(fā)展的，行動導(dǎo)向教學(xué)法對于培養(yǎng)和提高學(xué)生的全面素質(zhì)和綜合職業(yè)能力起著十分重要的作用；Pojective-teaching是由美國伊利諾伊大學(xué)教授凱茲和加拿大阿爾伯特大學(xué)教授查德共同開創(chuàng)的一種以學(xué)生為本的教學(xué)方法。

目前，我國很多高職院校都在專業(yè)課教學(xué)中引入了行動導(dǎo)向或項目化的教學(xué)理念，尤其在專業(yè)課程中較多地運用了行動導(dǎo)向中的項目教學(xué)法。但目前的項目化教學(xué)過于強調(diào)學(xué)生“動手”能力的培養(yǎng)而忽略了學(xué)生產(chǎn)品開發(fā)能力，也忽略了團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

本文提出一種智能電子應(yīng)用型人才的創(chuàng)新培養(yǎng)模式，以工作任務(wù)為驅(qū)動方式，從企業(yè)崗位分析到課程構(gòu)建再到具體課程教學(xué)方式進行革新。

一、工作任務(wù)驅(qū)動下的人才培養(yǎng)課程構(gòu)建

智能電子應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標主要是為社會培養(yǎng)合格的工程師。為了能挖掘智能交通系統(tǒng)工程師的職業(yè)能力，筆者通過企業(yè)調(diào)查、行業(yè)分析、舉行校企研討會等，先確定工程師的工作任務(wù)，進而確定其完成工作任務(wù)需要的職業(yè)能力。

2015年7月，筆者調(diào)研了多個智能交通開發(fā)公司，設(shè)置合適的調(diào)查問卷，通過拜訪面談或電子郵箱調(diào)查的方式對工程師崗位進行初步調(diào)研，調(diào)研行業(yè)

（一）職業(yè)崗位工作任務(wù)分析

采用工作崗位分析方法，確定單片機工程師勝任某個崗位和需要完成的工作任務(wù)。表1是具體的工作任務(wù)分析表。智能交通電子崗位有兩類：一類是智能電子開發(fā)工程師，另一類是技術(shù)支持工程師。

表1　工程師崗位的工作任務(wù)分析表

智能電子工程師的工作任務(wù)主要涉及結(jié)合處理器設(shè)計外圍電路，并開發(fā)外圍電路驅(qū)動程序以及實現(xiàn)各種應(yīng)用軟件的工作，因此要求工程師有選擇合適處理器和外圍芯片的能力，有模擬電子、數(shù)字電子和總線設(shè)計外圍接口的能力，能利用C語言開發(fā)驅(qū)動和應(yīng)用程序。

技術(shù)支持工程師的工作任務(wù)是掌握電子信息系統(tǒng)需求分析；具備產(chǎn)品選型、產(chǎn)品培訓(xùn)等能力；對電子信息系統(tǒng)進行集成設(shè)計；具備電子信息系統(tǒng)施工和聯(lián)調(diào)能力；掌握電子信息系統(tǒng)招投標方案制作和電子信息系統(tǒng)合同管理。它所要求的職業(yè)能力有需求分析能力、運用單片機等嵌入式相關(guān)知識進行技術(shù)培訓(xùn)和產(chǎn)品演示、熟練使用各種電子測量工具、電子產(chǎn)品的維護能力、能進行電子信息工程施工、能熟練運用文檔撰寫集成設(shè)計方案和招投標方案等。

從崗位工作任務(wù)分析，作為合格的智能電子設(shè)計工程師和技術(shù)支持工程師，還必須有較好的職業(yè)素養(yǎng)，如較強的團隊合作精神、良好的人際關(guān)系及協(xié)調(diào)能力、良好的溝通及表達能力、較強的質(zhì)量意識和市場意識等。而職業(yè)能力，主要由基本能力、崗位能力與拓展能力構(gòu)成，具體如表2所示。

表2　職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)能力表

（二）構(gòu)建專業(yè)課程矩陣——崗位職業(yè)能力分析課程轉(zhuǎn)換

為了培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，需要將崗位工作轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的系列課程，通過完成各種工作任務(wù)從而完成課程學(xué)習，從而達到職業(yè)能力培養(yǎng)的目標。

智能交通電子產(chǎn)品設(shè)計的核心課程為微處理器，微處理器可以選擇使用較為廣泛且易學(xué)習的C51單片機，在學(xué)習C51單片機之前需要學(xué)習基礎(chǔ)能力課程，有“C語言程序設(shè)計”“電工與電路分析”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“電路CAD設(shè)計”等，學(xué)習基礎(chǔ)課程之前還需要學(xué)習通用能力課程，如“高等數(shù)學(xué)”“英語”“計算機基礎(chǔ)”等。課程矩陣構(gòu)建如表3所示。

表3　課程矩陣表

為了制定每門課程的教學(xué)內(nèi)容，用任務(wù)驅(qū)動法來分析，以單片機為例，構(gòu)建崗位職業(yè)能力向課程任務(wù)的轉(zhuǎn)換。為了完成C51單片機學(xué)習，通過“單片機控制Led燈亮滅”，可以完成數(shù)制與編碼學(xué)習、C51單片機的基本結(jié)構(gòu)、單片機I/O口、引腳功能等內(nèi)容的學(xué)習。該課程設(shè)置了“單片機控制流水燈”完成C51學(xué)習，“以定時方式控制流水燈”完成中斷系統(tǒng)與定時器學(xué)習。簡單交通燈設(shè)計，帶數(shù)碼管顯示交通燈系統(tǒng)，空調(diào)預(yù)置溫度的顯示，鍵盤控制空調(diào)制冷系統(tǒng)，ADC溫度檢測系統(tǒng)，基于DS18B20的溫度檢測系統(tǒng)，礦泉水裝箱系統(tǒng)設(shè)計，無線控制系統(tǒng)設(shè)計和制冷控制系統(tǒng)設(shè)計，如下頁表4所示。通過完成每個任務(wù)從而實現(xiàn)課程學(xué)習，從而達到培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的目標。

表4　職業(yè)能力與課程轉(zhuǎn)換表

（三）CDIO工程教育理念下的項目設(shè)計一體化教學(xué)模式構(gòu)建

建立崗位關(guān)鍵職業(yè)能力模型以及設(shè)置課程后，從CDIO的理念視角對現(xiàn)有課程任務(wù)進行深度分析，并以“單片機應(yīng)用技術(shù)”課程為例進行項目設(shè)計。CDIO的項目化教學(xué)設(shè)計有簡單設(shè)計—實現(xiàn)項目、高級設(shè)計—實現(xiàn)項目、合作設(shè)計項目、課外設(shè)計項目、連接項目，按照CDIO的理念，每個項目以團隊構(gòu)建的方式實現(xiàn)，圖1為CDIO的項目構(gòu)成。

結(jié)合真實工作任務(wù)，采用基于CDIO的“單片機應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)，并將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念融入CDIO的每個環(huán)節(jié)中，按照CDIO的設(shè)計理念進行組織教學(xué)，提出CDIO-IV的教學(xué)方法，CDIO-IV設(shè)計如下：

圖1　項目構(gòu)成圖

C：項目構(gòu)思。對設(shè)計的“單片機應(yīng)用技術(shù)”的多個系統(tǒng)進行分析、討論、交流，了解系統(tǒng)總體的要求和開發(fā)的意義，對高職學(xué)生來說項目重在實施，設(shè)計過程可在教師啟發(fā)下學(xué)生分小組討論，完成每個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體框圖。項目構(gòu)思主要是通過引導(dǎo)和交流探討工程方法，培養(yǎng)團隊意識，培養(yǎng)工程推理和解決問題的能力。

D：項目設(shè)計。進行項目總體設(shè)計，通過查找資料、研討、互評、優(yōu)化和小組互動，根據(jù)學(xué)生能力情況分工合作，統(tǒng)一調(diào)度，設(shè)計出合理的實施方案。項目設(shè)計過程可鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力、職業(yè)態(tài)度和人際交流能力，培養(yǎng)學(xué)生工程項目的設(shè)計和實踐能力。

I：項目實施。項目實施主要是完成每個產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)、代碼編寫、軟硬件實現(xiàn)，各項工作及時互通進度，及時檢測錯誤，商討改進措施，培養(yǎng)團隊協(xié)作交流能力。

O：項目運行。項目運行主要是完成系統(tǒng)部署后系統(tǒng)獨立運行，應(yīng)做到能對系統(tǒng)故障進行分析和檢查，并能尋找解決問題的切入點和具體解決問題的方法，學(xué)會運行維護系統(tǒng)的方法。最后要進行控制系統(tǒng)項目開發(fā)的總結(jié)，整理分析資料，包括系統(tǒng)說明書、設(shè)計圖紙及設(shè)計總結(jié)，建立工程檔案。

利用CDIO的理念構(gòu)建項目化教學(xué)，其項目設(shè)計如下：

簡單設(shè)計項目有控制單燈亮滅、流水燈設(shè)計、以定時方式控制流水燈、簡單交通燈設(shè)計、帶數(shù)碼管顯示交通燈系統(tǒng)；連接項目有空調(diào)預(yù)置溫度的顯示、鍵盤控制空調(diào)制冷系統(tǒng)、ADC溫度檢測系統(tǒng)；合作設(shè)計項目有基于DS18B20的溫度檢測系統(tǒng)、礦泉水裝箱系統(tǒng)設(shè)計、無線控制系統(tǒng)設(shè)計；高級設(shè)計項目有制冷控制系統(tǒng)設(shè)計、倒車雷達測距系統(tǒng)設(shè)計；課外設(shè)計項目有遠程溫度監(jiān)控系統(tǒng)、智能小車設(shè)計、智能家居系統(tǒng)設(shè)計、智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計等。具體如下頁圖2所示。

二、實施檢驗

為了檢驗項目設(shè)計，先采用課程教學(xué)的方法，并對廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院的智能交通運用專業(yè)的2012級和2013級學(xué)生實施教學(xué)，分為課程教學(xué)和組織學(xué)生參加項目開發(fā)并參與各種大賽，流程圖如圖2所示。

圖2　項目設(shè)計一體化教學(xué)模式構(gòu)建圖

（一）課程教學(xué)實踐

探索以產(chǎn)品為引領(lǐng)的“以賽促改”教學(xué)實施方案，以真實項目教學(xué)，營造自主學(xué)習、快樂學(xué)習、爭先學(xué)習的學(xué)習氛圍。以項目產(chǎn)品設(shè)計實踐及成果進行考核，創(chuàng)新項目課程評價體系。并按照方案設(shè)計，在創(chuàng)建并完善教學(xué)模式的同時開展教學(xué)模式的實踐檢驗。在改革實踐的基礎(chǔ)上，注重收集與匯總“單片機應(yīng)用技術(shù)”的以產(chǎn)品開發(fā)為引領(lǐng)的改革效果的評估與反饋，在反思中改進、完善和提煉相關(guān)的理論成果。

（二）利用CDIO教育理念指導(dǎo)學(xué)生參與各種項目，并參與職業(yè)技能大賽，實施“以賽促改”

表5為2014—2016年間指導(dǎo)學(xué)生參加各種大賽的情況。從實施過程來看，學(xué)生專業(yè)素質(zhì)明顯提高，能獨立開發(fā)較為完善的智能系統(tǒng)。

表5　2014—2016年間指導(dǎo)學(xué)生參加各種大賽的情況一覽表

綜上所述，在CDIO工程教育教學(xué)理念指導(dǎo)下完成項目設(shè)計一體化教學(xué)模式的構(gòu)建，通過構(gòu)建真實的職業(yè)情境，并通過真學(xué)真做的職業(yè)實踐，用產(chǎn)品開發(fā)理念引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)習并組織學(xué)生參與技能大賽，切實提高了學(xué)生的開發(fā)能力和綜合素質(zhì)。該項目的實施，也有效提高了教師的教學(xué)能力和專業(yè)實踐能力。

[1]教育部等六部門關(guān)于印發(fā)《現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃（2014—2020年）》的通知[J].職業(yè)技術(shù)教育，2014 （18）:50-59.

[2]姜大源.德國“雙元制”職業(yè)教育再解讀[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2013（33）:5-14.

[3]趙學(xué)瑤，盧雙盈.德國“雙元制”培養(yǎng)模式在我國職業(yè)教育中應(yīng)用的再思考[J].職業(yè)技術(shù)教育，2015（10）:18-23.

[4]錢存陽.項目化教學(xué)培養(yǎng)大學(xué)生系統(tǒng)實踐能力[J].高等工程教育研究，2015（2）:187-192.

[5]葛高豐，沈建國，聶華.高職“綜合實踐”項目化教學(xué)的探索與實踐[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2015（2）:79-82.

[6]應(yīng)力恒.基于工作過程的課程項目化教學(xué)改革[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2008（22）:36-38.

[7]洪霄，付彬，李滌非.高職院校項目化教學(xué)探討[J].成人教育，2008（11）:92-93.

[8]胡春芳.關(guān)于高職項目化教學(xué)改革的探析[J].職教論壇，2012（5）:32-33.

[9]張薛梅.論高職院校項目化教學(xué)評價體系的有效構(gòu)建[J].職業(yè)技術(shù)教育，2013（29）:53-55.

[10]顧準.對高職項目化教學(xué)改革的思考和建議[J].中國成人教育，2011（21）:164-165.

[11]朱紅雨.高職項目化教學(xué)中教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的實踐[J].職教論壇，2011（11）:29-31.

[12]龍芳.高職項目化教學(xué)課程考核模式研究[J].職業(yè)教育研究，2009（2）:147-148.

[13]顧佩華，包能勝，康全禮，陸小華，熊光晶，林鵬，陳嚴.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012（3）: 24-40.

[14]顧佩華，包能勝，康全禮，陸小華，熊光晶，林鵬，陳嚴.CDIO在中國（下）[J].高等工程教育研究，2012（5）: 34-45.

[15]顧佩華，沈民奮，李升平，莊哲民，陸小華，熊光晶. 從CDIO到EIP-CDIO——汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）:12-20.

[16]胡文龍.基于CDIO的工科探究式教學(xué)改革研究[J].高等工程教育研究，2014（1）:163-168.

[17]李彤，張璇，王旭，柳青，康雁，王煒，趙娜.SECDIO工程教育模式的探索與實踐[J].高等工程教育研究，2014（1）:52-57.

（責任編輯：楊在良）

Research on Applied Talent Cultivation Mode for Intelligent Electronics

LIAO Jian-shang
（Guangdong Communication Polytechnic College,Guangzhou Guangdong 510650,China）

In view of the shortcomings of traditional talent-cultivating modes,a task-driven talent-cultivating mode of intelligent electronics is proposed in this paper.Firstly,it analyzes the engineers work tasks and professional ability from the angle of enterprise,and converts the corresponding vocational ability to teaching.Secondly,it carries out the project teaching by integrating education concept of CDIO engineering.Finally,the model is performed through the class teaching and guides students to participate in all kinds of games and practices.The implementation of inspection results shows that the model effectively promotes students'innovation and job quality on intelligent electronics,and the students have stronger ability for jobs and better career development.

higher vocational colleges；intelligent electronics；applied talent；cultivating mode;innovation;CDIO

G718

A

1672-5727（2016）11-0037-05

廖建尚（1982—），男，廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，系統(tǒng)分析師，研究方向為高等職業(yè)教育、高光譜圖像處理、模式識別、嵌入式系統(tǒng)。

中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會科研規(guī)劃項目2014—2015年度課題“CDIO工程理念教育下的項目設(shè)計一體化教學(xué)模式研究——以智能交通核心課程為例”（項目編號：201419Y22）；中國交通教育研究會2014—2016年度教育科學(xué)研究課題“以產(chǎn)品開發(fā)為導(dǎo)向的智能交通專業(yè)課程教學(xué)研究與應(yīng)用——CDIO工程教育教學(xué)理念實踐”（項目編號：交教研1402-241）的發(fā)展情況，分析電子信息類職業(yè)崗位工作任務(wù)及崗位職業(yè)能力；同時，對高職院校開設(shè)的電子信息類專業(yè)課程的教學(xué)現(xiàn)狀、實效性及存在的問題等方面進行調(diào)查。