构建工科特色“五层次、四结合”工程实践教育体系的探索与实践

余 魅，程红霞，杨月寒，刘 伟

（电子科技大学教务处，四川成都 610054）

构建工科特色“五层次、四结合”工程实践教育体系的探索与实践

余 魅，程红霞，杨月寒，刘 伟

（电子科技大学教务处，四川成都 610054）

工程实践是培养大学生工程能力与创新能力的主要途径，是实现实践育人的关键环节。电子科技大学作为以工为主的工科特色型大学，经过多年的探索与实践，构建了具有工科院校特色的“五层次、四结合”工程实践教学体系，在培养学生工程素养与创新能力方面取得了显著成效。该文就“五层次、四结合”工程实践教学体系的内涵以及围绕该体系开展的一些工作，对电子科技大学在加强学生工程实践教育方面的行之有效的举措进行了介绍，希望对同类高校的工程实践教育起到一定的参考作用。

工程实践；教学体系；创新人才培养

在高等教育中，工程实践是培养大学生工程能力与创新能力的主要途径，是实现实践育人的关键环节［1-2］。电子科技大学作为以工为主的工科特色型大学，经过多年的探索与实践，构建了具有工科院校特色的“五层次、四结合”工程实践教学体系，在培养学生工程素养与创新能力方面取得了显著成效。

1 构建循序渐进的“五层次、四结合”工程实践教学体系

电子科技大学作为一所以电子信息为主的工科院校，在人才培养的过程中，高度重视学生工程能力与创新精神的培养。围绕学校培养“基础知识厚、专业能力强、综合素质高、具有国际视野的创新人才”的目标，我们认真借鉴国内外著名大学的培养方案和培养模式，深化教学内容和课程体系改革。经过多年的探索与实践，我们逐步构建了循序渐进的“五层次、四结合”工程实践教学体系［3］。其中“五层次”包括：

（1）基础层：指基础认知实验、基础单元技术及元器件实验、基本技能实验。如数学实验、物理实验、电装实习、电工实习、金工实习等实验环节。

（2）应用层：指基础单元技术、基础元器件应用实验。如电子技术基础实验、电子技术应用实验、数字逻辑、信号与系统、微机接口及技术等专业基础课的基础及应用实验。

（3）综合层：指有一定目标的多种技术、多个知识点，设计电路与系统以及新技术、新系统的综合应用实验。如数字逻辑等专业基础课的综合性实验、各专业课的综合性实验。

（4）设计层：指按照既定目标、参数，由学生自行完成从技术方案、电路设计、系统安装到系统调试等整个系统实验。

（5）创新层：指基于各种学科竞赛、创新实验计划、科研训练计划项目的创新实验。

“四结合”包括：专业必修实验与跨专业选修实验相结合，课内实验与课外实践相结合，校内实验与企业实习相结合和实践教学与科研训练相结合。

2 围绕“五层次、四结合”工程实践教学体系工作

2.1 强化实验教学地位，加强实验平台建设与项目更新，确保学生基本工程能力的培养

围绕学校全面贯彻“强化基础训练、着力提高能力、实现综合培养”的实践教学改革思路，我们整合工程实践教学资源，加强实验平台建设与项目更新，确保学生基本工程能力的培养。

（1）制定科学合理的培养方案［4］。为保障实验实践教学的顺利开展，在各专业的培养方案中，除了在课内实验和实验课程之外，我们还安排了36～40周的集中实践环节，使各实践教学环节累计学分，理工类专业不少于培养方案总学分的25%，文管类专业不少于培养方案总学分的15%，对学生的实践能力进行重点培养。

（2）加强基础及专业实验中心建设，夯实基础，强化专业。自2001年以来，在学校本科教学实验室建设专项经费的支持下，合理规划、科学使用，共投入近2亿元新建和改造了面向全校的25个基础课实验室（中心）、面向各专业课程的120个技术手段先进、装备现代化、实验项目新、综合性强的专业实验室。

（3）实验项目不断更新。近年来，为了培养学生的综合应用能力、实践能力和创新能力，学校及时淘汰了陈旧、落后的实验，整合更新了实验项目，加快了综合性、设计性、创新性实验项目开发和建设。自2001年以来，共投入2 000万元用于改造、开发新实验。共立项建设了如“无线多跳网络视频传输实验”、“飞行器隐身技术的计算机辅助设计”等800余项综合性、设计性、创新性实验项目，覆盖课程500余门，使有综合性、设计性、创新性实验的课程占培养方案中有实验计划课程总数的比例提高到94%。

2.2 大力加强课外科技创新教育，完善学生工程实践与创新能力的培养

学生工程能力的培养需要通过实实在在的工程实践才能得以实现［5］。因此，学校通过多种渠道、搭建多种平台，让学生通过科研训练、创新项目及科技竞赛等活动，切实提高工程实践能力。

（1）支持学院学生科协开展群众性科技竞赛，营造学校学科竞赛氛围［6］。教务处充分利用各种校内外资源，扶持各学院学生科协在全校范围内开展各种学科竞赛。力争做到“一院一赛”，充分发挥学生科协组织的作用，支持他们完全自行组织竞赛工作，一方面可以锻炼各学生科协学生的组织与协调能力，另一方面利用这一学校最基层的学术团队开展的各种活动，在全校范围内营造学科竞赛的良好氛围。

（2）建设学生科技创新基地，突出学生自主创新。学校投入500余万元建立了学生科技创新基地，下设电子设计、机器人、汽车电子设计、嵌入式、ACM程序设计和数学建模6个大学生创新中心，大力开展课外科技活动，培养学术兴趣，将创新人才培养拓展到课堂之外［7］。

（3）资助学生科技创新基金项目。自2006年开始，学校每年投入100万元，建立本科生科技创新基金，用于资助学生开展学术研究。至今，全校每年有1 000人左右参加300余个项目的研究。

（4）推行校院两级科研训练计划。学校各级重点实验室向本科生开放，发布开放研究项目指南，吸收优秀学生进入科研课题。学院还开展了“大学生工程素养训练计划（SEAT）”、“3个链接的创新能力训练”、“大学生科研训练计划（URTP）”、“大学生雄鹰计划”、“大学生研究训练计划（SRT）”等活动，每年各学院有约15%的学生参与开放实验项目和科研课题。

（5）将国际国内重大学科竞赛纳入课程体系建设，鼓励和支持学生参加各级各类课外科技竞赛。为鼓励与支持学生踊跃参加国内外各级各类科技竞赛，我们建设了一系列以学科竞赛为基础的课程，如电子设计制作与基础、最小系统设计与应用、机器人设计与制作等。每门课程分为初步、提高与应用3个层次，针对有兴趣参加各类竞赛的学生进行系列循序渐进的培训，课程以理论讲解与实际制作相结合的形式开展，学生每通过1个层次的学习可以获得相应的创新学分，并逐级进入下一层次学习，通过最后层次学习的学生可以进入学校组建的参赛集训队，代表学校参加相关学科竞赛。一般情况下，每门竞赛课程的第1层次学生可以达到800人左右，进入第2层次学习的学生为400人左右，进入第3层次的学生一般在100～150人左右，这与实际组队参加竞赛的规模相当。通过这一系列课程的学习，可以使更多的学生参与到相关课外科技竞赛活动，得到训练与培养。据统计，每年参加美国数模竞赛、全国大学生数模竞赛、大学生电子设计竞赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生智能车竞赛、嵌入式系统专题竞赛、世界电子竞技大赛、挑战杯赛、创业计划大赛、机器人大赛、大学生英语竞赛等竞赛活动的学生规模，由课程化建设以前的5%左右扩大到了近20%。

2.3 加强与企业的合作，增强学生工程实践与创新教育的时效性

学校发挥专业特色与优势，积极与校董事单位和国内外知名IT企业合作，为培养我校学生创新能力与工程能力搭建了丰富的平台。

（1）校企合作，在企业建立学生生产实习基地。为让学生尽早进入企业实习，学校各专业积极寻求企业支持人才培养工作，先后与国内知名企业建立了电子科技大学—成都宏科电子新材料有限公司微固学院学生实习实训基地、电子科大—南京三乐电子集团实习基地、电子科技大学—长虹电子有限公司光电信息学院学生实习实训基地等86个学生实习基地。虽然实习基地每年能接待我校几乎所有学生的参观实习，但由于企业考虑自己的研发生产秩序的因素，只能接受少部分学生（约相关年级学生人数的5%，约200人）的较长时间的、深入企业研发生产流程的项目实习。

（2）校企合作，建立联合实验室。为了弥补“送出去”难度较大、人数较少的缺陷，学校积极与相关企业联系，将企业资源尽可能地“请进来”，在校园内创造条件，让学生能够感受企业一线的企业文化及先进技术［8］。学校先后获得了国内外知名IT企业捐赠，价值5.37亿元，其中IBM公司价值1亿元的最新大型机Z90也落户学校，成为全国4个IBM大型机教学中心之一。学校还分别与INTEL、IBM、HP、MOTOROLA、TI、Agilent、联想、华为、中兴、大唐电信等国内外知名企业建立了48个校企联合实验室，实验室借助学校师资与企业资源，联合开设与企业研发或生产紧密结合的实验项目，让相关专业的学生能够在校园里接触到与企业研发或生产相关的实验项目，增强学生的工程实践能力［9］。

（3）校企合作，开展丰富多彩的校园学科竞赛。同时，我们先后与德州仪器公司、美国国家半导体公司、英飞凌公司、香港亿利达公司、安捷伦科技、深圳华为、赛贝斯等国际国内知名企业合作，在校园内开展各种学科竞赛。由于竞赛题目一方面能紧密结合企业研发与生产实际，另一方面紧密结合学生专业知识［10］，因此，学生参与的积极性很高。我们每年在校内开展校企合作竞赛项目多达20余项，学生参与面较广。据统计，每年参与的学生多达5 000余人次，达到了以项目带动学生工程能力与创新能力的培养的目的［11］。

（4）校企合作，引进企业技术专家进课堂。学校先后与安捷伦科技、英特尔公司、中兴通信等知名IT企业合作开设课程，开展企业技术专家进课堂活动。让企业的技术专家轮流到学校课堂为我校学生开设独立的课程，让学生及时了解相关技术领域的最新技术发展。例如，英特尔成都公司自2009年开始，每学期为我校微电子专业学生开设一门“微电子工艺与前沿”的课程，由5名一线技术骨干深入课堂与实验室为学生开课，每次选课学生多达300余人，深受学生欢迎。

3 以“五层次、四结合”工程实践教学体系为工作主线，取得显著成效

经过多年的探索与实践，在构建和不断完善“五层次、四结合”工程实践教学体系的建设的过程中，我们在学校的工程实践教育改革及学生创新能力培养工作方面取得了一系列的成果。

（1）建成了一批国家级教学基地。在学校经费与政策的支持下，我们通过一系列的工程实践教学的建设与改革，自2004年以来，共建设了2个国家级教学基地（国家工科电工电子基础课程教学基地和国家工科数学基地），3个国家实验教学示范中心（国家级电子实验教学示范中心、国家级计算机实验教学示范中心和国家级通信与信息系统实验教学示范中心）以及7个四川省级实验教学示范中心。

（2）荣获一批国家级及省级教学成果。通过工程实践教学改革，获得了一系列国家和省级教学成果或精品课程。其中，虚拟仪器实验教学改革荣获国家级教学成果二等奖、现代电子技术实验课程评为国家级精品课程、大学物理实验被评为四川省精品课程。

（3）学生创新能力不断提高。通过大力营造我校学生课外科技创新活动的氛围，我校学生参与各级各类科技创新活动的积极性空前高涨。据不完全统计，我校每年参与创新基金、校院两级科研训练计划，以及各级各类科技竞赛课程学习与竞赛的学生达到了在校生总人数的近40%。近5年来，我校本科生在各级各类学术刊物上发表了近1 000篇论文，申请批准的发明专利近100项。同时，经过近几年来的探索与实践，我校学生在各级各类学科竞赛中取得了可喜的成绩。例如，全国大学生电子设计竞赛作为目前在国内影响最大的竞赛之一，我校学生自1994年该项赛事启动以来，在历届竞赛中均取得了较好成绩，尤其是自2005年以来，我校学生连续三届获全国奖总数处于所有参赛高校中的领先地位；2009年（第九届）竞赛中，获最高奖——“NEC杯”，同时获6项全国一等奖、6项全国二等奖，全国奖项总数居全国938所参赛高校第一；亚太大学生机器人竞赛，在2008、2009两届国内选拔赛季军的基础上，2010年一举夺得国内选拔赛冠军，并在9月举行的亚太总决赛中以绝对优势击败另外15个国家的参赛队勇夺冠军；另外，近5年来，我校学生参加全国大学生数学建模竞赛、数学竞赛、ACM竞赛、智能汽车竞赛、嵌入式专题竞赛、英语演讲比赛等各类学科竞赛，共获得全国一、二等奖奖项300余个。

4 结束语

下一步，我们将在改革与更新实验内容与实验方法上，进一步调动学生课内实验的主观能动性，进一步加强与企业合作的深度与力度，不断完善“五层次、四结合”工程实践教学体系的内涵，推动我校教育教学改革的深入进行，进一步提高我校学生工程实践与创新能力。

（References）

［1］姜澄宇.一流大学必须建设一个强大的实验体系［J］.实验室研究与探索，2006，25（9）：1034-1038.

［2］宋象军.建设一流本科实验教学保障体系的实践与研究［J］.实验室研究与探索，2008，27（1）：143-144.

［3］余魅.学科特色鲜明的研究型大学实验教学保障体系建设的探索与实践［J］.实验技术与管理，2010，27（7）：22-24.

［4］朱红，周竞学，张红光，等.构建适合创新人才培养的实践教学环境［J］.实验技术与管理，2006，23（9）：19-22.

［5］屠萍官，张荣庆，王喜中.研究型大学实践教学体系的改革与创新［J］.实验技术与管理，2005，22（1）：1-4.

［6］张大良.瞄准世界一流大学目标，加快教学实验室建设［J］.实验室研究与探索，2004，23（12）：1-3.

［7］赵永俭，汪春华，朱西桂.论高校实验室建设与管理［J］.实验室研究与探索，2003，22（3）：105-106.

［8］杨振海.大学生科技创新意识与能力培养的长效机制构建［J］.国家教育行政学院学报，2010（6）：81-84.

［9］于洪杰，任峰，王星星.大学生课外科技创新活动体系构建的探索与实践［J］.中国现代教育装备，2011（13）：131-132.

［10］周培松，孟三爱.大学生科技创新活动的调查与思考［J］.科技创业月刊，2006（12）：63-64.

［11］施开良，姚天扬，俞庆森.创新型人才培养规律和模式的探讨［J］.实验室研究与探索，2004，23（3）：1-3.

Exploration and practice of building“Five Levels，Four Combinations”connotation of engineering practice teaching system with engineering features

Yu Mei，Cheng Hongxia，Yang Yuehan，Liu Wei
（Dean’s Office，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 610054，China）

Engineering practice is the main way to train college students’engineering ability and innovation ability，and the key links of the practice of educating people.University of Electronic Science and Technology as a the engineering characteristics university，after years of exploration and practice，has built engineering colleges featuring“Five Levels，Four Combinations”engineering practice teaching system and made remarkable achievements in students’engineering accomplishment and innovative ability.The“Five Levels，Four Combinations”connotation of engineering practice teaching system，and around some of the work carried out by the system，effective initiatives to strengthen the education of the student engineering practice of University of E-lectronic Science and Technology of China are introduced.It is hoped that it has a certain reference value for the similar universities’engineering practice education.

engineering practice；teaching system；trainingof innovative talents

G420

A

1002-4956（2013）03-0126-04

2012-09-18

余魅（1971—），男，四川渠县，硕士，高级工程师，电子科技大学教务处副处长，主要从事高校教学管理，实验室建设及实验教学管理.

E-mail：yumei＠uestc.edu.cn