以工程能力培养为目标的实践教学模式探讨

杨家桂，武 凌，陈劲松

（安徽财经大学 电子信息工程系，安徽 蚌埠 233030）

以工程能力培养为目标的实践教学模式探讨

杨家桂，武 凌，陈劲松

（安徽财经大学 电子信息工程系，安徽 蚌埠 233030）

实践教学在大学生工程能力和创新能力培养中占有举足轻重的地位.根据电子信息工程专业的特点和学生工程能力结构要求，以工程能力培养为目标，构建一种从单门课程实验、综合课程设计到专业领域的实践操作、系统设计的层次化实践教学模式，以培养出适应社会需求的应用型电子设计人才.

实践教学；工程能力；创新能力；层次化

工程技术人才对于一个国家的科技水平及国际地位有着决定性的影响，而工程能力是工程技术人员最重要、最基本的素质之一.如何培养既能综合应用现代科学理论和技术手段，又具备现代工程能力的工程技术人才，是高等院校需要研究解决的现实问题.

1 电子信息工程专业学生工程能力结构

工程能力指人们在考虑工程问题、从事某项具体工程工作时表现出的内在品质和作风，是工程技术人员应该而且必须具备的素质.具体来说应具备以下几方面的能力：工程知识、工程意识、工程设计与创新、工程实施、价值判断、团队协作、交流沟通、考虑环境影响的、社会协调能力和终身学习能力等[1，2，3].根据我国经济、社会和信息化发展对电子信息工程技术人员的要求，高校所培养的电子信息工程专业学生应该具有：本专业必备的知识构架和学习能力；电子信息类工程问题分析识别和判断能力；电子信息类系统设计、开发、实现、调试和文档化等工程设计和创新能力；英语阅读应用能力和文献检索查阅能力；良好的人际沟通与交流能力、组织协调能力、语言表达与文字处理能力、工程管理能力.

2 目前实践教学存在的若干问题

实践教学作为教学整体的重要组成部分，对电子信息工程专业学生工程能力的培养有着不可替代的作用.但是，目前的实践教学中存在着不少问题，导致学生的基础知识掌握得比较扎实，但工程实践能力却较薄弱.

2.1 教学模式、教学内容单一

电子信息工程专业几乎所有的专业基础课和专业课都有实践环节，但是目前的实践教学过分依赖于理论课程，主要以实验室和教师为主导地位、以学生为被动地位的教学模式.绝大多数以验证性实验为主，学生按照指定步骤，采取确定的手段，获得相应的实验结论，自始至终，学生很少会独立思考.单调的教学手段和单一的教学环境降低了学生主动学习的兴趣，统一的教学内容和教学要求忽视了学生个体之间的差异，导致实际教学效果差，不利于充分调动学生的主观能动性，也无法激发学生的创造性.

2.2 实践教学体系不完整、衔接性差、脱离工程实际

为了加强锻炼学生的实践能力，学校也在不断地调整教学内容，改变教学方法，将相关课程的实验教学独立出来，增加实践教学时间，但由于缺乏一整套培养学生分析问题、解决问题和动手能力的具体规划，每个任课教师凭着自己的感觉和以往的经验，各自进行相关实践课程的教学，导致实践教学环节之间相互分散，相关性不够强，难成体系.在教学内容上很少有能反应实际工程问题项目，使得实践教学与工程实际脱节，也不利于提高学生的社会适应能力.

2.3 考核评价体系不严格、不科学，实践环节不受重视

学校长期以来采用的是以学习成绩为主的考核评价方式，这种考核制度很难能体现出实践教学的真正效果.如课程设计要求学生综合应用所学基础理论知识和专业知识，在教师指导下独立或相互合作完成规定的课题任务.然而很多情况都是教师题目布置下去后，学生从网上下载相关的资料，拼拼凑凑交个设计报告就完毕，并没有体现出课程设计真正的目的和意义.在毕业设计这个重要环节上，学生由于受就业问题的影响，投入的时间和精力很不充分.现在学生在毕业设计中还存在一个比较突出的消极倾向：即重做毕业论文而非做毕业设计[4].有研究者特别指出，毕业设计存在去工程化等问题[5].这些状态都是非常不利于学生创新能力和工程能力培养.

3 层次化实践教学体系

实践教学不能单纯理解为让学生学会使用实验仪器，学会测量几个实验数据，照着实验指导书验证相关的理论或某个实验结果，更重要的是要帮助他们树立一种系统的概念，培养学生系统地分析问题、解决问题的能力，提高学生工程实践能力.让学生在校期间尽早地、更多地接触工程实际问题，并建立起牢固的工程概念或工程意识[6].

电子信息工程专业的实践教学应遵循从工程意识培养到工程思维训练，从单项技术、技能训练到综合技术应用，校内、校外实践有机结合的原则[7]，建立适应时代，贴近工程、交叉渗透的多层次实践课程体系.该体系包括课程实验、工程实践、综合课程设计、课外研学实践、毕业实习和毕业设计几个环节，各实践教学环节目标明确、各有侧重，而又环环相扣.

3.1 合理安排课程实验，改善课程实验方式方法，提高实际效果

课程实验是围绕理论课教学而开展的实践教学活动，在当前的实践教学中比重较大.为了锻炼学生的动手能力和加深对所学课程的理解，学校将很多的课程实验单列.但课程实验不少是验证性和演示性实验，大多是在试验箱上进行的，实验过程大大地简化.然而想在原有的设备上增加综合性或设计性的实验，却又受时间和设备的限制无法进行，影响实践教学真正的效果，甚至还浪费了大量的课时.因此，在安排课程实验时，不能采用“一刀切”的方式，应综合考虑各个课程实验具体内容、目的，实验设备，实验过程等因素，有区别地对待课程实验，简单验证性的可放在课内进行，内容非单一的或综合性的则必须单列.

综合性和设计性实验是创新的源泉，是创新人才培养的基础.课程实验可根据课程特点，适当地增加1~2个综合性或设计性的实验，目的是加深学生对课程内容的理解，使其能掌握和运用所学知识.对课内进行的实验课，为了弥补综合性和设计性实验的缺失，可利用后文提到的课程设计来实现.

3.2 工程实践重在实用性和动手操作能力

工程实践包括电子工艺实训、EDA课程实践、网络技术课程实践、单片机课程实践等，分学期开设，集中1~2周时间进行.在实际的工程中会涉及到系统的制作、调试等动手操作，所以此项实践突出应用性和针对性，着重加强工程实践操作能力、分析问题和解决问题能力的训练，与相应的理论课教学相配套，作为理论教学的扩展和延伸.

3.3 综合课程设计要贴近工程实际，培养学生系统的概念和工程设计能力

综合课程设计是学生综合素质的表现，采用分组或独立的方式，从大二下学期开始，有了一定的理论和实践基础，将每学期的最后1~2周作为综合课程设计周，对本学期所学专业内容进行整理和综合.指导教师根据不同学生的特点制定相应的课题，尽量做到因材施教，但必须具有一定的现实意义，贴近工程实际，可以使系统中的某个模块，也可以是一个独立的小系统.在具体实施过程中，逐学期逐学年加大设计的难度和综合程度.最重要的一点是必须改变目前的考核方式，不能仅以一篇设计报告作为考核的标准，而是重在过程.这样才能够培养学生调查研究、文献检索、资料搜集、方案论证与确定的能力；培养学生综合运用所学知识分析、解决工程领域设计问题的能力；锻炼自学和独立进行研究、设计工作的能力；强化电子系统软、硬件分析、设计和开展科学研究工作的初步能力；可以使学生受到工程师的基本训练.

3.4 课外研学实践进一步提高学生动手能力、创新和工程设计能力

课外研学实践包括支持学生参加各类学科竞赛、校级、省级课外科技项目、鼓励学生参加教师的科研项目等.这一实践环节不一定是所有的学生都参加，但是可以通过不同层次的科技活动，甚至是利用开放实验室，让不同层次的学生去参加适合自己的项目.目的是促进课内学习与课外学习的有效融合，培养学生科学研究的思维方法、科学研究能力.尤其是对一些学有余力，优秀的学生，为了能让他们尽早进入专业科研领域，接触和了解学科前沿的机会，以研究的方式进行学习，培养学生理论联系实际、科研创新和独立工作能力，加强团队合作精神和交流表达能力，鼓励他们参加省级和国家级的学科竞赛，学校里大学生科学研究基金项目，或直接参加教师的科研项目.在老师的指导下，学生可结合自己的科研题目进行文献检索，制定出阶段性的科研训练计划，使学生得到充分的科学研究方法的训练，有利于成绩优秀、学有余力的优秀学生发挥潜能和特长，张扬和发展个性，有利于优秀人才的脱颖而出力，同时还可以造就不同学科交叉的研究氛围；培养严谨的科学态度、合作精神和创新能力.

3.5 毕业实习和毕业设计培养学生适应社会能力

毕业实习是增强学生职业意识、劳动观点，提高政治思想觉悟，扩大视野，巩固所学理论知识，提高分析问题、解决问题、适应社会能力的重要途径.毕业设计是本科教学中最后一个重要的实践教学环节，也是各个教学环节的继续、深化、补充，更是整个大学期间所学专业知识的检验.鼓励学生进入本专业相关的企事业单位实习，并以企业的实际工程项目为背景开展毕业设计，这样可以使我们培养的毕业生在锻炼了工程能力的同时，还缩短了融入企业氛围和就业适应的周期.

4 结论

通过层次性实践教学体系的构建，使学生大学4年里工程能力训练不间断.从简单的模拟数字电路到到实际的电子系统，一步步贴近工程实际；从模块到整体，逐步的、分层次的、全方位使得学生在选题、设计方案确定、电子线路构建，电路的实现、软件设计、系统运行等过程中，让学生由“被动学”转为“主动学”，同时逐渐建立工程系统的概念，开拓思路，提高工程实践能力，最大程度地激发学生主动性、积极性和创新性.培养有高度综合素质的、有一定工程能力和创新能力的应用型电子技术人才；同时对我校其他专业应用型人才的培养也有较好的借鉴作用.

〔1〕祝海林，张炳生，胡爱萍，等．工科学生工程能力培养体系的探索[J]．江苏工业学院学报，2008，9(4)：69-72．

〔2〕李东华，葛真，尚敬梅．现代工程教育理念指导下的工程训练教学方法改革与实践 [J]．中国现代教育装备，2011（5）：113-116.

〔3〕吴洪特，甘光奉，胡达．探索应用型工科大学生工程能力培养的途径[J]．中国现代教育装备，2009(6)：70-72．

〔4〕李文军，潘岚，周静伟．集中性实践教学环节的教学改革研究[J]．教学研究，2010（9）：62-65.

〔5〕孔垂谦．我国高等工程教育的去工程化困境与情境化选择[J]．高等工程教育研究，2005(1)：38-40．

〔6〕吴呜，熊光晶．以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J]．理工高教研究，2010（6）：54-58.

〔7〕王贵和，吕建国，贾苍琴，郭溥海，李国民.构建新型工程实践平台强化工程能力培养[J]．中国地质教育，2009（1）：69-74.

G642

A

1673-260X（2014）01-0237-02

安徽财经大学校级教研项目（ACJYYB201294）