电子信息工程专业卓越计划教学改革研究与实践

刘旭东等

摘 要：本文介绍了我院电子信息工程专业卓越工程师计划实施过程中教学计划及课程改革的措施，提出了“按照工程师行为逻辑学习”的人才培养理念以及“重基础、强实践、突出专业方向和培养综合素质”的专业建设思路。针对卓越计划实践中教师工程能力的提高、选拔淘汰机制、导师制、校企合作以及国际化专业认证等问题进行了探讨，并提出了意见和建议。

关键词：卓越计划；电子信息工程；教学计划；课程改革

北京工业大学是教育部第一批批准的“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）的61所高校之一。实验学院电子信息工程专业卓越班从2011年开始正式招生。随着卓越计划的深入实施，专业培养方案和教学计划进行了数次讨论修订工作。本文就修订本专业卓越计划培养方案和教学计划过程中遇到的问题，以及与行业内企业就卓越人才培养多次座谈和讨论汇总的意见，结合个人多年教学实践中积累的一些思考和感受，谈谈我院电子信息工程专业卓越计划教学计划及课程改革中所遇到的一些问题、解决措施及建议。

一、教学计划修订中存在的问题

教学计划的制定是高校人才培养的基础和重点。传统的制定和修订教学计划方式是由教学经验丰富的教师根据以往的教学经验以及人为理解的社会需求制定，通常会重点考虑教学计划的系统性，以及课程覆盖的完整性[1]。系统性要求，主要是指课程之间的前后衔接关系，即根据知识体系的规律安排课程先后顺序，例如“电路分析基础”教学中要用到微积分内容，因此必须先开设“高等数学”，而“模拟电子技术”和“数字电子技术”等课程要放在“电路分析基础”课程后设置，这是正常教学规律的体现。但是如果过于重视这种系统性的教学规律，使学生按部就班地学习基础知识及专业技能，则易形成固化的学习方式，不利于学生根据需求主动灵活地获取知识，不适合实际工作中工程师行为逻辑的培养，即在不具备系统知识储备的情况下，学习新技能、应对新任务的能力。

我们认为卓越班在教学计划设置上应与普通教学计划有所区别，可以适度打破原有课程体系的系统性要求。在适当的学期设置几门“超前”型课程，这些课程中所需的知识或技术尚未讲授，而是让学生通过自学方式去获取。这样一方面可以激发学生兴趣，培养学生主动学习的能力，另一方面，在后期讲授相关知识点时，可以使学生加深对知识和技能的理解。在设置这些“超前”型课程时，要特别注意把握课程的难易程度，切合学生实际水平。此外，这类课程应该定位为技术类而不是理论类课程。

制订教学计划中的另一个常见问题是求大求全，即希望课程能覆盖所有本专业的基本知识和技能。就电子信息工程专业而言，仅数字系统开发中的专业技能就包括单片机、FPGA、ARM以及DSP等众多方向，分别有各自应用领域，并且各自发展相对平衡。想让学生学习并掌握所有这些专业技能，受教学计划总学时和学生在校学习时间的限制，是不现实的，而且也完全没有必要。比较可行的做法时，在高年级阶段，开设不同方向的选修课，学生可以根据自己兴趣和发展需求，重点学习掌握1～2种开发技能和常用的工具软件，将理论和实践基础打扎实，将来在实际工作中根据项目需求，再去学习其他技能和工具，也会比较容易，取得事半功倍的效果。

二、教学计划及课程改革实践

制定电子信息工程卓越班教学计划，在遵守教育部《关于普通高等学校修订本科专业教学计划的原则意见》中提出制定（修订）教学计划的基本原则上，要深刻理解和把握电子信息工程专业内涵，以及学院的专业定位，才有可能符合卓越计划要求，具有鲜明的专业特色。

在数次论证修订卓越班教学计划及课程改革实践中，专业形成了两个观点：第一，卓越计划是一个新生事物，旨在培养造就一大批卓越工程师后备人才，实际上则是为了解决高校人才培养与社会需求之间脱节的矛盾，其原因是高校原有的人才培养模式不能满足当今社会对于人才的需求标准。因此有必要打破高校人才培养的固有模式，进行模式创新。体现在教学计划及课程设置方面，则应允许对某些课程的教学内容、组织形式以及考核方式等进行改革，目的是寻求一种使学生更易于接受的方式组织教学，从而可以提高教学质量。第二，卓越计划的目标是培养一大批卓越工程人才，而卓越工程人才应具备主动组织学习和管理自我的素质。因此在课程安排上，不建议安排过满，部分选修课程可以设置为自学型课程，一些技术类课程可以仅设置实践环节。例如Matlab和VHDL等语言类课程，可以取消传统课堂讲授词法语法环节，让学生通过自学和实验来完成课程教学目标，针对重点内容和学生反馈的具体问题，可以集中组织培训和答疑。

基于此，在卓越班教学计划和课程改革中，专业提出了“按照工程师行为逻辑学习”的人才培养理念，以及“重基础、强实践、突出专业方向和培养综合素质”的专业建设思路。“按照工程师行为逻辑学习”指的是在没有系统掌握项目所需知识的前提下，直接由项目引导，根据项目需求主动学习新知识新技能，从而完成项目。这种打破原有课程系统性的学习方式效率更高，更符合实际工作需求。

在教学计划学分和学时分配中，重视电子信息大类学科基础课程，增加实践环节和实验课程，通过开设校企合作课程强化学生工程实践能力，通过高年级专业方向的划分使学生学习更有针对性，通过精心设置通识类课程以提高学生综合素质的培养。通过对课程体系的整体优化，压缩课内学时，鼓励学生多渠道多途径获取知识，培养学生主动学习的能力。

1. 重基础。基础类课程包括公共基础必修课和专业基础必修课两部分，目的是使学生打下扎实的数理基础和专业基础，为学生进一步学习专业知识和技能，以及未来继续深造和发展奠定基础。针对卓越班学生，采用小班授课的方式，授课教师由教学经验丰富的基础课教师和专业教师组成，普遍具有高级职称或者博士学位。在高等数学、工程数学及大学物理等课程中，基础课教师会与专业课教师共同制定教学大纲，组织教学案例，以使授课内容更有专业针对性。

2. 强实践。根据教育部卓越计划实施的内在要求，以及培养高水平应用型人才的学院办学定位，在本专业卓越计划培养目标中明确要求学生具有较强的工程实践能力，因此在教学计划中要强化实践环节和实验课程。在实验课程设计中，适当降低验证性实验，增加设计性综合实验，以此来增强学生综合应用知识能力和创新能力培养。部分实践类课程开设为校企合作课程，通过与企业合作，引入企业真实工程案例来强化学生工程实践能力。鼓励学生参与全国大学生电子设计大赛、中国机器人大赛等学科竞赛，通过学科竞赛和“超前”型课程手段，激发学生学习兴趣，提高学生自学能力，培养学生运用所学知识和技术手段分析并解决问题的基本能力以及工程师行为逻辑。同时，专业进行实践类课程的教学案例库建设，以企业和教师科研中的真实案例来丰富实践教学内容，提高实践教学质量。

3. 突出专业方向。在高年级选修环节，设置电子工程、信号处理、通信系统和汽车电子4个专业方向，各专业方向设置各自的主干课程（见下表）。学生可以根据专业导师指导以及个人兴趣、未来发展规划安排选课，可以减轻盲目选课导致课业过重的负担，使学生专业学习和发展更加明确。

4. 培养综合素质。卓越工程人才除具有坚实的专业技能外，还应具有良好的职业素养、心理素质及人文精神，因此卓越班教学计划中要精心设计通识类课程，培养学生综合素质，重视学生全面健康发展。在制定卓越班教学计划时，根据学生不同需求，在第四学年应开设以下三种类型选修课程。（1）就业指导、社会礼仪等内容课程，指导学生就业。（2）结合专业开展创新创业教育，培养学生创新精神，解读国家对于大学生创业的政策支持，鼓励学生在适当的机会进行创业。（3）针对考研及出国的学生，可以开设考研课程强化复习及出国指导的课程或讲座，帮助学生实现目标。

三、经验与思考

1. 实现卓越计划的迫切需求，是提高教师工程实践能力，构建双师型教学团队，这是卓越计划是否能取得成功的关键所在[2]。就我院而言，新教师一般均由国内外高校博士毕业生中引进，这种模式导致年轻教师虽然具有高学历，能够很快融入理论课程教学中，但是缺少相应工程实践背景，在实践教学环节则显露出经验不足。要解决这个问题，一方面可以调整新教师引进策略，即从企业中招聘一批具有双高（高学位、高职称）的高层次工程人员补充教师团队，这是最有成效、立竿见影的方法；另一方面，针对现有中青年教师团队进行工程系列训练，如到企业顶岗实习以及联合企业进行实际项目的研发等，也是切实可行的有效解决方案。针对后者，实际运行中可能存在的问题是，青年教师不愿意去企业顶岗实习或者从事实际工程开发项目训练，往往更愿意从事科研工作，如申请各种自然科学基金、发表高水平学术论文等，这样才会在职称评审中获得更多机会。我校关于教授、副教授系列评审中就有关于科研的硬性指标，而对工程实践能力并未有所要求。这就需要通过转变院校管理思路，通过职称评审以及其他考核指标等措施，实现对青年教师工程实践能力培养、构建双师型教学团队发挥正确引导作用。

2. 完善选拔淘汰机制。目前我院电子信息工程专业采取入校后宣讲、自愿报名后再选拔的方式组成电信卓越班，存在较多问题。主要是由于对学生不了解，单靠学生高考成绩，自己陈述，再加上教师在短短几分钟内的判断，就给学生定性是否能进入卓越班，结果显然不够客观，因此导致极端的情况是某些课程卓越班的成绩尚不如普通班。因此应建立完善相应的淘汰机制。进入卓越班级后，对于那些成绩较差，学习态度不端正，或者不适应卓越班教学计划的学生，应在每学年予以淘汰，同时普通班学生，如果成绩优异、能力突出，应给予进入卓越班学习的机会，实现卓越班和普通班之间良好的流动机制，这样会使整个专业保持积极向上的学习氛围、塑造优良学风。

3. 建立导师制及学业导航。卓越班学生从入校伊始，指派专业教师作为指导教师，采用类似研究生培养中 “导师制”的方式，由各自导师对所带学生进行一对一的学业指导，有利于学生尽快适应大学生活，进行专业认知，快速融入专业学习，并根据自身特点及兴趣制定适合个人发展的大学学习计划。高年级阶段，学生可以参与导师科研项目的研究，促进对专业前沿发展方向的认识并提高实际科研能力。目前我院电信卓越班导师和学生比例可达到1∶3，因此教师指导学生较为充分。

4. 加强校企合作。企业深度参与教学是卓越计划的内在要求，卓越计划将行业内企业的参与作为成功培养卓越工程师的关键，事实上，只有企业的全过程参与，才能培养出满足培养标准要求的卓越工程师[3]。

5. 开展国际化专业认证。按照通用标准和行业标准培养工程人才，是卓越计划的三大特点之一。从我国2000年加入WTO后，各行各业都参与到全球的国际竞争和合作中，这种交流合作也包括人才层面，如果培养的大学生都能获得本行业专业认证，那么无疑会提高自身的竞争能力。在第三学年和第四学年，应当鼓励学生在自愿的前提下参加必要的专业认证，如电子电气工程师认证、自动化工程师认证以及各种计算机行业认证等，为学生将来就业和发展打下良好的基础。

卓越计划是新生事物，需要在摸索中总结经验，取得进步，因此卓越计划教改允许失败。但是由于教育“产品”的特殊性，因此失败时必须要有补救措施。这就要求我们一方面要大刀阔斧去改革传统教育模式的弊端，另一方面又要慎重对待教改。卓越计划教改并非一件孤立的工作，要充分调动现有教师团队的积极性，老中青年教师共同参与讨论修订论证，允许多种意见观点互相交融，也可以有效

降低教改风险，共同推动卓越计划进一步实施。

参考文献：

[1] 潘锋. 关联规则在教学计划制定中的应用[J]. 重庆科技学院学报（自然科学版），2008， 10（6）：118-120.

[2] 林健. 胜任卓越工程师培养的工科教师队伍建设[J]. 高等工程教育研究，2012（1）：1-14.

[3] 林健. 校企全程合作培养卓越工程师[J]. 高等工程教育研究，2012（3）：3-23.

[责任编辑：文和平]