电子信息工程专业模块化人才培养方案改革与实践

胡学友 谭 敏 高先和

(合肥学院电子信息与电气工程系，安徽 合肥 230601)

随着高等教育的蓬勃发展，我国本科教育从精英化教育实现了向大众化教育的转化，如何培养人和培养什么样的人已经成为高等教育改革必须解决的问题。社会的发展需要大量具有扎实理论基础又有较强实践能力的应用型人才，国内许多应用型高校仍延续着研究型高校的人才培养目标与模式，强调理论知识的系统性，缺少对学生工程能力和职业素质的训练，毕业生的专业技能与就业岗位的要求往往存在较大差距。为此，各高校也纷纷从多方面进行改革和探索，培养应用型人才，使毕业生迅速成为现代化工业企业的技术骨干，是人才培养模式创新改革的一个突破口。作为地方院校的合肥学院，多年来在学习并借鉴德国应用科学大学的办学经验，探索应用型人才培养模式上，坚持“地方性、应用型、国际化”的办学定位，体现特色办学，学院为此进行了一系列的教学改革，为培养高素质的应用型人才探索提供有益的探索[1][2]。

1 应用型人才培养与模块化教学

中国的应用型本科教育是一种尚在探索中的高等教育类型，在新形势下，地方应用型本科院校的学科建设尤为重要。应用型本科人才培养的特点主要体现在以下三方面[3]：第一，从知识结构来说，应用型本科面向行业设置专业，其知识结构具有现时性、应用性和复合性，日益发展的电子科学技术对于电子信息工程专业来说就是如何保持教学内容的与时俱进并与相关应用领域的有效衔接；第二，从能力结构来说，应用型本科人才应该具有运用科学理论知识和方法来综合分析、解决问题的综合能力，对于电子信息工程专业来说就是如何利用所学的理论和实践知识对一具体的工程问题具有建模和仿真能力，设计最终方案并解决问题的能力；第三，从素质结构来说，应用型本科人才应该具有更强的社会能力，表现在如较强的语言表达能力、团队协作精神、管理能力及抵御挫折能力等。应用型教育就是根植于社会，为区域社会经济发展服务，培养“应用型”人才。

根据应用型人才的特点，目前的人才培养方案我们认为存在的主要问题有：（1）重视知识系统的完整性，忽略了整体优化，尤其是在知识的衔接与重复方面有待完善，需要灌输的知识量越来越大，学生离学科的精神实质越远；（2）注重了对学生的统一要求，较少的考虑对学生的因材施教，没有体现“以人为本”的精髓，轻视了学生主体的个性发展；（3）强调专业的系统性，在本科阶段的教学造成专业面过窄，基础不够夯实等现象，自成体系的课程越来越多，学生动手实践的机会变少。为了培养出在能力、素质诸方面具有一定竞争力的人才，我们在分析现有人才培养方案优缺点的基础上、总结学习者的特点、教学目标、教学资源和教学评价方式，借鉴德国应用科技大学的办学模式，努力探索体现自身办学定位的科学合理的模块化人才培养方案，探索出一条适合于应用型本科院校的模块化教学体系。

德国应用科学大学的人才培养体系是模块化课程体系，培养借助理论科学方法，解决来自生产和生活实际中具体问题的高等技术性人才。我国应用型本科人才培养目标是具备扎实的专业理论知识基础，具有熟练专业技能水平、实践动手能力，具备到生产一线实践能力[4]。可以看出德国应用科学大学和我国应用型本科人才培养目标基本一致。因此，借鉴德国应用科学大学模块化教学的成功经验，探索适合我国应用型人才特点的模块化教学体系，对促进应用型高校的教学改革具有重要意义。德国模块化教学改革则强调在专业教学过程中，把理论与实践两个教学环节紧密结合，构成模块，以能力培养和素质教育为主线，通过教学方法、教学手段的改革，培养学生的综合素质。每个模块都制订各自的教学目标，有针对性地设置模块内课程，优化教学内容，明确课程的能力培养要求、教学内容、授课时数、授课形式及自学时间，各个教学模块之间层层递进、环环相扣[3]。1984年，安徽省人民政府与德国下萨克森州政府签署协议，把合肥学院确定为中德省州文化交流合作共建项目，20多年来，合肥学院成功借鉴德国应用科学大学先进的办学理念，探索出一条符合我院实际的应用型高校发展之路。

2 电子信息工程专业模块化人才培养方案

人才培养方案就是指在一定教育思想指导下，按照特定的培养目标和人才规格，以相对稳定的教学内容和课程体系、管理制度和评估方式，实现人才培养过程的纲领性文件，是人才培养思路的具体体现。合肥学院电子信息工程专业结合安徽省尤其是合肥市的地方经济建设的需求，培养面向地方的具有电子信息系统工程实践能力的工程应用型技术人才，在过去的十几年间一直不断探索，进行了课堂课程教学、第二课堂学生创新能力培养、模块化人才培养方案在内的一系列教学改革，培养高素质应用型人才。社会声誉不断提升，并且在省内同等院校中具有示范性地位，学生就业率也一直在97%以上。在07、08、09连续三年完成对安徽省及周边企事业单位进行实地调研，关于“电气信息类人才需求情况抽样调查”的调查报告以及企业对电子信息工程专业学生能力和素质的需求基础上，结合合肥学院“地方性、应用型、国际化”的办学定位，深化教学改革，系统论证构建新的模块化人才培养方案，突出专业特色。

电子信息工程专业模块化人才培养方案的主要模块分为通识、专业基础和专业三大模块，如图1理论教学体系所示。

其中通识模块主要包括思政、数理、英语和素质。思政课模块的主要授课形式有集中授课、讲座、参加社会调研、实践等。素质教育模块主要包括军事理论教育、专业导论课、职业生涯与就业指导、大学生心理健康教育、应用文写作、文学鉴赏、经济热点分析等。英语模块主要以培养学生具备听说读写能力作为基本目标，并适度培养学生查阅英文专业文献、交流和继续深造的能力。结合专业特点的数理模块主要培养电子信息工程专业学生具备一定的数理分析能力[2]。采用体育俱乐部形式培养学生达到国家大学生体育锻炼标准。通识模块的教学任务主要由相关系部负责，针对应用型人才培养做的一系列改革不在此赘述。其中从专业基础模块开始，每一模块都有相应的学生的实验动手能力培养要求，其专业实践教学体系分可分为基础层、专业层、应用层和创新实践四个层次。针对前文提及的目前人才培养方案可能存在的主要问题，我们在专业基础和专业方向模块进行了相应的改革措施。

图1 理论教学体系模块

（1）在知识衔接与重复方面，我们对各教学模块的教学内容，在强调注重理论知识与工程技术实践有机结合的基础上，对所授内容优化分解，确保知识的有效衔接并避免重复讲授，确定学生应该达到的能力要素。如 《信号与系统》和《数字信号处理》模块在z变换和离散系统结构等部分内容有重叠，我们在《数字信号处理》模块讲授前，对此部分内容简要复习，帮学生理清学习知识思路。同样对于概念的理解我们不是一味的强调公式的推导和证明，而是利用工程实例加深理解掌握，如使用Matlab程序对两个语音信号的进行互相关运算的结果辨识语音的相似度，理解卷积的物理含义。信号类模块大作业要求学生完成卡拉ok音乐的原音消除、电话拨号音的识别等设计性实验，对理解模块的内容、实践动手能力的培养都起到了至关重要的作用。教学过程没有灌输较多的公式推导等知识量，而是强调理论和实践并重，避免学生远离学科的精神实质。

（2）在教学环节注重学生主体的个性发展，因材施教避免千篇一律现象。以培养学生实践能力为主的第二课堂活动与第一课堂的有机结合，学生可以根据自己的兴趣和能力特长，在社会实践、专业竞赛等几个方面自由的选择，真正体现“以人为本”精髓，不仅培养了学生的实践能力和创新意识，也适应了应用型人才培养的本质要求。第二课堂的专业竞赛活动以系电子爱好者协会为依托，从活动的内容到活动方式，学生自己管理，教师作为指导，学生的主体性回归，学生的主体精神得以张扬，注重学生的健康个性和创新精神培养[5]。有相当实践动手能力的高年级学生、尤其是在竞赛类活动中获奖的优秀学生对低年级学生专业活动的指导，如电源制作、仪器仪表的调试、单片机系统开发等系列知识讲座，高年级学生的传帮带作用尤为明显，保证我们的第二课堂活动全面、协调、可持续发展，学生学习的积极性和实践能力都得以大幅提高。

（3）夯实专业基础，避免造成本科生专业面过窄的现象。电子信息工程专业模块化人才培养方案按照“宽口径、厚基础”的人才培养方针，结合我院应用型办学定位，构建的人才培养方案，其中通识教育学分占总学分的29.6%，专业基础占41.3%，专业方向和选修占10.8%，毕业实习和毕业设计占12.5%，第二课堂和体育俱乐部占5.8%，电子信息工程专业的模块化课程体系，适应了社会对电子信息专业人才的需求。其中专业方向模块分为现代电子技术、传感检测技术和信号处理技术三个方向模块。现代电子技术侧重于DSP技术、Sopc实践等电子系统设计，信号检测技术侧重于电子测量、传感器与检测及其应用实现，信号处理技术侧重于语音信号和图像视频信号处理。我们的专业方向课程的设置是建立在对周边企业社会的需求分析、学生个性发展需要的基础上开设，学生可在三个方向中自由选择，但要求必须完成一个完整方向的所有课程以及实验和专业方向的综合课程设计。

在模块课程考核时一般采用注重能力培养的多样化考试方式，如口头演示与答辩、阶段测验、学习笔记、课程设计报告或综述报告、专题讨论、作业和期末考试等。课程结束后有学生评教、同行评价、学院和系部两级督导的评价和过程材料的检查。考试内容向注重能力考核转变，在考查学生基础知识广泛性的同时侧重考核学生对所学知识的运用。

3 形成的专业特色

人才培养方案经过不断改革与完善，保证学生的知识、能力和素质得到协调发展，形成一定的特色。作为应用工具的英语和计算机教育四年不断线。英语主要有体验英语、专业英语和部分专业选修课的双语教学，计算机教育从计算机实训、编程语言和嵌入系统设计等[1]。

强化基础、强调实践，培养学生实践思维、实践知识和实际动手能力。对专业实践教学体系的进行多环节改革，一系列的教学改革和基于电子爱好者协会举办的第二课堂活动增强了学生学习兴趣，调动了学生的主动性与创造性，提高了学生实践能力、树立了团队协作意识、开拓了创新思维。以近年的院电子设计竞赛为例，同学们踊跃报名参加，参赛人数呈上升趋势，学生的参与面广，积极性高涨，荣获安徽省或全国电子设计竞赛的成绩突出，如表1所示，同时本专业学生还参加飞思卡尔智能车竞赛、电子信息实践创新作品赛和挑战杯等相关的竞赛活动，同样取得一系列的好成绩。

表1 近年我院参加电子竞赛成果一览表

学生的学习思维方式也得以转变。从传统的单向知识灌输到互动教学转变，高年级学生的参加科研活动、专业课中的互动研讨以及毕业设计的开放性选题等最大程度的激发了学生的学习兴趣和学习潜能。依此教学改革为依托的“基于项目驱动的电气信息类专业学生创新能力培养模式的研究与实践”获得2008年安徽省高等学校省级教学成果三等奖，电子信息工程专业2009年立项为教育部第四批高等学校特色专业建设点项目，“以学生为主体的‘电气信息类’专业第二课堂建设”荣获获得2010年安徽省高等学校省级教学成果二等奖。

4 总结

教学改革是一项系统的工作，电子信息技术正在快速发展，这给电子信息工程专业的人才培养建设带来一定的困难和挑战，探索借鉴德国模块化人才培养方案的改革实践，培养社会需要的合格的应用型本科人才，并针对社会的实际需求来调整专业模块学习方向，改革课程教学方法，提高学生的积极性、主动性，尽可能让每个学生都找到适合自己性格的和兴趣爱好的、优化学习效果，对提高专业的核心竞争力和应用型人才培养有一定的借鉴意义。

[1]Min Tan,Xue-You Hu,Juan-juan Gu.Characteristic specialty construction of electronics and information engineering and computereducation[C].InProceedingsof2009the5thInternationalConferenceonComputerScience&Education （ICCSE2010），Anhui Hefei，2010:1626-1628.

[2]张霞，陈秀.地方应用型本科高校高等数学课程教学改革的研究与实践[J].中国大学教学，2009，（8）:29-30.

[3]施于庆，管爱枝，祝邦文，等.面向应用型本科人才培养的模块化课程体系改革[J].浙江科技学院学报，2010，22（5）：456-460.

[4]季桂起，李永平.德州学院应用型创新人才培养体系的探索与实践[J].中国大学教学，2011，（6）：22-25.

[5]高先和，王俊，谭敏，等.基于项目的研究性学习与实践[J].电气电子教学学报，2009，31（3）:110-111.