新工科背景下應用型本科院校電子信息工程專業課程體系改革探索與實踐

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　　 摘  要：在新工科背景下應用型本科院校肩負著工程應用型人才培養的重要使命。課程體系改革是成功完成該項使命的一項至關重要的、具有挑戰性的關鍵工作。試圖分析和討論工程型人才的培養目標和要求，結合電子信息工程專業的特點，對電子信息工程專業的課程體系進行改革和探索。
　　關鍵詞：新工科;應用型本科院校;課程體系
　　中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）11-0143-03
　　 Abstract： Under the background of new engineering， application-oriented undergraduate colleges shoulder the important mission of application-oriented talents training. The reform of curriculum system is a key and challenging task to successfully accomplish this mission. This paper attempts to analyze and discuss the training objectives and requirements of engineering talents， combine the characteristics of electronic information engineering major， and reform and explore the curriculum system of electronic information engineering major.
　　Keywords： new engineering; application-oriented undergraduate colleges; curriculum system
　　 一、背景與意義
　　2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》、《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。新工科的提出主要是為了應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略[1，2]。電子信息工程是一門利用計算機等現代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科，主要研究信息的獲取與處理、電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成。電子信息工程專業的應用領域寬廣，綜合性很強，完全符合“新工科”建設和發展的需要。
　　新工科建設需要解決的問題是：要求學校能從戰略高度創新高等工程教育的理念，推動高等工程教育的學科專業和人才培養模式建設，積極開展相關政策的研究。新經濟發展所需工程科技人才的特征就是要能夠解決“跨界”的“復雜工程問題”，能夠解決“跨界”“復雜工程問題”的工程科技人員就是支撐新經濟發展所亟需的工程科技人才[3，4]。
　　教育部高等教育司張大良司長對新經濟發展的趨勢進行了分析，強調指出新經濟快速發展迫切需要新型工科人才的支撐。以新經濟、新產業為背景的新工科建設，要設置和發展一批新興工科專業，并推動現有工科專業的改革創新。里瑟琦智庫高等教育委員會根據張大良司長報告，梳理了2012年專業目錄和2015年本科專業備案與審批結果（2016年2月發布）中的新工科專業分布情況，梳理結果顯示，電子信息工程專業屬于新工科專業[5，6]。
　　在當前新工科發展和新經濟建設形勢下，西安航空學院作為應用型本科院校，將以新工科發展和建設為標準，對我校的電子信息工程專業進行改革創新，改革原本的課程體系和人才培養方案，以培養滿足社會需求的應用型創新人才為目標，對電子信息工程專業的原有課程體系進行重新設計與構建，更新教學觀念和教學內容，以創新理念完成新時期工程技術人才培養。
　　二、主要思路
　?。ㄒ唬┱n程體系的基本形式
　　大學課程體系是大學根據本校制定的人才培養目標而設計和構建，是由各自獨立又相互關聯的一組課程所構成的有機整體?！皩哟位n程體系”和“模塊化課程體系”是現有的兩種具有代表性的課程體系?！皩哟位n程體系”源自前蘇聯，具有強邏輯，漸進性的優點，但是又具有窄口徑的缺點?！澳K化課程體系”通常由三大課程模塊構成，分別為專業課程模塊、選修課程模塊和核心課程模塊。該課程體系口徑寬、學科交叉，可以實現學生全面和個性兼顧發展，但是課程體系的整體性不明顯。
　　目前，我校電子信息工程專業的課程體系實際上是以上兩種課程體系的有機結合，既有層次化的邏輯性、漸進性，又將課程模塊思想貫穿始終。
　?。ǘ┱n程體系的新要求
　　依據新工科背景對人才培養提出的新要求，以能夠培養出解決“跨界”的“復雜工程問題”工程型人才為目標，急需對電子信息工程專業的課程體系進一步的優化和完善。在以往的課程體系建設中，存在兩個誤區，第一、“復雜工程問題”的達成僅僅用提高專業基礎課、專業課的技術難度來實現;第二、提高解決“復雜工程問題”的能力一是通過增加實驗課、課程設計等課程的難度來實現，二是通過提高每個教學環節的難度，用技術難度來解決“復雜工程問題”[9]。
　　根據工程型人才的培養目標，結合電子信息工程專業的專業特點，其課程設置必須能夠達成畢業要求，并且要邀請企業或行業專家指導課程體系的構建與設計。課程體系內課程應滿足以下標準：
　　1. 與本專業畢業要求相適應的數學與自然科學類課程（至少占總學分的15%）。
　　2. 符合本專業畢業要求的工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程（至少占總學分的30%）。工程基礎類課程和專業基礎類課程能體現數學和自然科學在本專業應用能力培養，專業類課程能體現系統設計和實現能力的培養。 　　3. 工程實踐與畢業設計（論文）（至少占總學分的20%）。設置完善的實踐教學體系，并與企業合作，開展實習、實訓，培養學生的實踐能力和創新能力。畢業設計（論文）選題要結合本專業的工程實際問題，培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。對畢業設計（論文）的指導和考核應有企業或行業專家參與。
　　4. 人文社會科學類通識教育課程（至少占總學分的15%），使學生在從事工程設計時能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。
　　新工科要求下，課程體系的設計應以達成畢業要求為目標，按照基于學習成果導向反向設計，以能力為核心構建課程體系。
　?。ㄈ┱n程體系改革的具體思路
　　根據工程型人才的培養目標，結合本專業的專業特點，該專業的課程體系應該從以下幾個方面進行改革：
　　1. 增加對工程基礎知識的培養
　　將工程倫理的知識、職業道德的約束、職務發明的約束、知識產權策略、法律及法規、環境保護等各種工程基礎知識綜合后進行有針對性的工程基礎知識培養。
　　2. 增加對解決“復雜工程問題”方法論的培養
　　在到企業進行認知實習、生產實習之前，先進行集成產品開發模式（Integrated Product Development， IPD）或其它方法論的培養。
　　3. 增加對經濟與管理知識的培養
　　進行企業基本財務知識及管理會計知識的培養，使學生在工程項目開發時具有經濟決策的能力。
　　4. 強調工程實踐環節，尤其是生產實習和認知實習
　?。?）“先見樹林，再見樹木”的學習步驟;
　?。?）用與工程實際相結合的設計、開發解決方案的實踐作為牽引，進行企業認知、生產實習;
　?。?）積極探索與企業共建校內的生產實習基地，把企業的設計、開發的流程實施方法引入高校，徹底解決生產實習難的問題。
　　5. 有針對性的進行畢業要求支撐點的設計
　　通過增加工程基礎知識、經濟與管理知識、解決“復雜工程問題”方法論知識，及強化進行工程實踐的訓練、重塑創新設計課程、畢業設計的要求，并使之成為與“復雜工程問題”相關畢業要求的指標分解點，增加其在相關畢業要求達成考核中的權重，使之能真正成為與“復雜工程問題”相關畢業要求達成的支撐點。
　　三、改革舉措
　?。ㄒ唬┩ㄗR教育課程中有針對性的增加工程基礎知識培養的綜合性通識課
　　在綜合性通識課中，將增加工程倫理的知識、職業道德的約束、職務發明的約束、知識產權策略、法律及法規、環境保護等各種工程基礎知識，提高學生的綜合素養。
　?。ǘI導論課程中引入實踐環節
　　專業導論課讓學生不僅了解到本專業涉及到的相關理論知識點，還能通過實踐環節讓學生真實地了解到具體的學習內容，所謂“先見樹林，再見樹木”的學習步驟。
　?。ㄈI課程引入真實行業先進設備實現復雜工程問題的校內企業研發調測環境
　　依據當前專業發展趨勢，與企業共建專業實驗室，在學校模擬真實的企業環境，讓學生可以很容易的接觸到本專業的最新技術，了解整個產品開發的全過程，提高學生的實踐能力和專業技術水平。
　?。ㄋ模┱J知實習、生產實習之前增加集成產品開發模式IPD或其它方法論的課程學習
　　IPD由IBM公司在90年代中期創造，世界各地的創新型企業一致認可，并紛紛采用，例如我國的華為[10]。IPD設計、開發模式不再只針對技術進行設計、開發，而是將技術的設計、開發與工程各環節，包括中試、生產、銷售、工程、服務等，全面結合，是面向實際應用、面向經濟回報的設計、開發模式。IPD模式就是解決“跨界”“復雜工程問題”的一種方法論。這種方法論與新工科的工程教育的改革思想是高度一致統一的。
　?。ㄎ澹┰黾咏洕?、管理類的選修課程
　　在新的課程體系中，增加經濟類、管理類的選修課程，提高學生對經濟、管理學科的認知程度，培養學生從企業的宏觀管理和經濟發展層面思考工程技術的發展方向。
　?。┰黾雍泄こ虘帽尘暗恼n程設計、畢業設計題目
　　在課程設計和畢業設計中，增加含有工程應用背景的設計題目，能夠讓學生將所學理論知識與生產實踐相結合，培養學生將理論應用于實踐的思維習慣。
　?。ㄆ撸嫿ǘ鄬W期相關課程系列的探究性實驗
　　在實踐教學方面，結合電子信息類科技的特點，以學生的興趣和素養為主導，融合校內外教學和實踐資源，在多個學期的相關課程中嵌入學科競賽的復雜賽題，培養學生完成探究性實驗的能力，具體分為三個階段：
　　1. 入門階段：在低年級必修課和通識課程中構建了解和初步操控復雜工程系統的新模式;
　　2. 基礎階段：在專業基礎課中構建扎實模塊理論和工程多樣性多學科應用接口;
　　3. 提高階段：在高年級專業課程中構建行業先進工程研發環境和多學科綜合應用自主設計軟硬件平臺。
　　四、結束語
　　新技術、新業態的快速發展，對傳統工科與工程科技人才的要求不斷提高，工程教育的改革和創新也勢在必行。電子信息工程作為改造升級的新工科專業，課程體系的設計應該根據畢業要求，按照基于學習成果導向反向設計，以能力為核心構建課程體系。培養掌握現代電子技術理論、通曉電子系統設計原理與設計方法，具有較強的計算機、外語和相應工程技術應用能力，面向電子技術、自動控制和智能控制、計算機與網絡技術等電子、信息、通信領域的寬口徑、高素質的，能解決復雜工程問題的工程型人才。
　　參考文獻：
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