基于项目实践的民族高校工科专业应用型教学改革研究

韦海成+张白+肖明霞+丁黎明+魏鑫

[摘 要]民族高校工科专业应用型教学需要不断进行改革。针对民族高校工科专业在培养应用型人才中出现的生源差异大、理论课时压缩、理论与实践教学脱节、企业需求和人才培养目标不一致等诸多问题，可以提出基于项目实践的工科专业应用型教学改革方案。通过该方案的实施，将项目实践型的培养模式引入到本科教学中，加强实践教学力度，鼓励教师应用现代教学手段，为应用型工程人才搭建良好的培养环境。实践结果表明，基于项目实践的专业应用型教学改革适合于民族高校的应用型人才培养，促进了学生整体素质的提高，取得明显的教学效果。

[关键词]民族高校；课程群建设；项目实践

[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0119-03

一、引言

随着我国加入《华盛顿协议》，国家高等工程教育发展的目标已经从发展理论研究型人才转变为培养高素质工程技术的应用型人才。这种转变对各高校的各专业课程建设提出了新的要求。特别是《国务院关于加快发展民族教育的决定》中指出，民族高校正面临着服务民族地区、培养民族人才的重任，要以就业为导向，调整高校学科专业结构，重点提高工、农、医、管理等学科比例。因此，如何结合自身特点设置课程及学生能力评估体系，实现自己的专业培养目标，真正为民族地区提供人力支持和智力支撑，是民族高校教育工作者理论和实践研究的一个重要内容。

北方民族大学为民族地区培养了大批的高素质应用型人才，但受限于办学时间短、所处地区经济发展滞后等客观原因，学校现有的教育基础较为薄弱，人才培养方式比较单一，人才培养目标和质量均难以满足地区经济社会发展需求。为此，探索本科教育人才培养新模式，培养真正能为少数民族地方服务的应用型人才是该专业亟待解决的关键问题。而真正落实应用型工程人才的培养，就需要以学生为主体，理顺所在专业的课程体系建设。

在本科人才培养模式和课程体系建设方面，有许多学者做了有益的尝试：2007年，陶泽灵将启发式教学应用到教学实践中，通过启发式教学，引导学生学习兴趣，提高素质教育质量[1]；2013年，夏雪梅提出以学生素质为核心将学校课程划分不同层次，并采用不同的教学模式来提高教学质量[2]；同年，刘丽珍等提出借助课程地图的构建，结合课程规划以及对学生未来升学就业发展的指引，设计智能专业的主干课程群体系结构，建立专业课程与核心能力培养的对应关系[3]；盛琳阳从课程体系、师资团队、教学方法、实验教学和工学结合5个方面介绍计算机网络课程群建设的改革思路和实践经验。[4]然而，已有的人才培养模式探索难以形成一个层次渐进的课程体系，通过课程体系学习后培养的学生也很难达到企业岗位的实际需求。

本文以电子信息工程专业作为典型的应用型工科专业，在培养中以专业就业需求为导向，通过划分年度项目将该专业各学期所学课程有机结合起来，实现一体化的具有相互支持性和内在有机联系的课程群和学业评价体系，从学生的素质、技能、创新和创业等各方面能力培养入手，实现培养出符合民族地区经济社会发展需求的合格本科毕业生的目标。

二、传统课程设置存在的问题

来自民族地区生源的学生个体差异问题。从河北、湖南和河南地区招收的学生素质普遍高于来自新疆、云南等地区的学生。以计算机类课程为例，发达地区从中小学就开始逐步涉及计算机方面的课程，而偏远地区到大学仍没有计算机的概念，这种现状就严重影响了计算机语言类课程的教学效果。

课时压缩和讲授内容重叠的矛盾。例如，在电路、数字电路、模拟电路教材中要介绍二极管、三极管工作原理；在数字电路、微机原理、EDA技术课程中均要介绍数字进制等相关概念。类似重复的基础内容介绍尽管侧重点各不相同，但由于教材编制的独立性和相对完整性，这些内容都保留了下来，并且在教学环节不断被反复讲解，这使得原本紧张的学时被占用，后续专业知识的讲解课时被严重压缩。

实践和理论相互脱节的矛盾。为了提高实践课程的比重，相关理论课时被压缩，学生仅学到了基础理论，还没有获得理论综合能力，就开始了实践实训课程的学习。反映在工程实践中，就是理论和实践对应不起来，学生能够按实验指导书的内容完成实验，但对实验内容既不会分析也不会设计。以电子设计大赛为例，学校参赛的21支队伍中，仅1支队伍选择了理论知识要求较高DC-DC变换类题目，占选手总数的4.76%，而选择动手能力较强的风力摆控制系统类题目就有6组，占参赛队伍的28.57%。从参赛论文撰写来看，学生理论分析方面的能力也相对欠缺。

课程设置的前瞻性不强，专业课程设置缺乏系统化。随着技术和需求的变化，现代企业对人才的需要也是千差万别。传统课程设置更注重学科内的连续性，忽略了学科间的内在联系和相关性，不能根据用人单位的实际需求进行课程调整，缺乏综合性应用人才培养意识。

三、树立项目实践型的教学理念

2015年北方民族大学招生5000余人，招生涉及31个省市自治区，生源覆盖全国56个民族，其中65%的学生来自农村，生源多元化，学生个体差异较大。

以电子信息工程专业为例，本科生培养现状表明：该专业的学生来源有13个民族，少数民族学生数量占总学生数的39.33%。大部分少数民族生源地的教育发展较落后，少数民族学生基础薄弱，成绩差异大；过于强调传统教学过程在学生培养中的作用，学生自学能力较差，无法适应现代知识更新；人才培养的引导不足，学生学习目的性不明确等诸多问题无法得到妥善解决。这使得该专业培养的学生缺乏学习主动性，基础理论不扎实，动手能力较差，并没有达到预想的培养目标，学生在就业市场上缺乏竞争力。

如果还采用传统的教学培养模式，学生会被限定在相同的环境中无法发挥自身特点，教学费时费力，达不到理想的效果。作为教学主体的学生在学习过程中也没有积极性和主动性，得不到全面发展。而采用项目实践型的教学模式能够通过团队角色定位，尊重学生认知基础和技术能力方面的差异，更加有效的发挥学生在学习过程中的积极性和主动性。

工科院校的项目实践型工程教育模式，主要由项目型一体化课程体系教育、实验实践型技能训练、创新创业型能力培养及过程性学业评价等内容构成。这种基于项目实践型工程教育模式强调人才培养，以产品开发过程实现人才培育，以全生命周期的产品开发为载体，通过构建一体化的有机联系课程体系，完善学生实习实践的客观环境，促进学生主动学习，最终培养能够和企业需求对接的应用型人才。

此外，产品开发的模式也更容易从产品目标开始理顺相关的课程体系，通过该模式的应用，可以更好地明确专业培养目标，调整课程核心内容，增强所授内容的实用性，提高教和学的效率。在传统教学过程中，我们经常提到“强基础、宽口径、重实践”的目标，但这些内容如何实现却很难找到合适的方法。通过项目实践培养模式，就可以从企业需求入手，定义毕业设计的内容，进而确定每个年级的课程、实验、实践教学内容，形成系统化有机的课程体系，为客观性的专业核心课安排奠定扎实的基础。因此，采用项目实践型的人才培养方式，可以打通企业需求与培养目标，构建一体化的课程体系，促进学生学习的主动性，实现专业培养目标。

四、集成化课程体系建设

要理顺电子信息工程类专业各门课程的教学大纲，构建以就业、创业为培养目标的一体化课程体系，就必须摆脱现有的人才培养模式，依托民族高校的实际情况，按照工程教育培养原则，解析各课程模块，搭建一体化的课程体系，完善以产品为导向的工程教育体系，培养学生的创新创业和工程实践能力，实现民族高校培养地区应用型人才的培养目标。

为此，学院以就业为人才技能培养目标，通过基础技能训练、专业技能训练、综合技能训练和毕业设计四个环节入手调整课程设置和课程内容安排，见图1。

整个专业的核心课程安排共分四个部分：一年级新生入学后，由于基础薄弱，只能安排专业导论、认知实习、电路和C语言等基础课程，培养学生的学习技能，夯实学生基础知识；二年级学生对知识有了初步了解，就可以安排数字电路、模拟电路和微机原理等专业基础课程，为后续的专业技能综合应用提供知识储备，并逐步涉及专业知识的学习；三年级学生已经有了专业基础知识，就需要通过嵌入式和单片机等工程应用性较强的理论课程以及专业性、综合性、机能性的电子设计类实践课程将专业知识融会贯通，通过具体项目设计进行相关的学习；四年级学生的学习目标已经开始转向工作技能教育，在此阶段可以依托毕业设计和专业实习，找寻自身所需的深领域专业知识并进行学习。

新人才培养方案中的上述课程设置真正能做到以学生为主体，以就业创业为导向，形成一套课程之间存在有机支撑的电子信息工程专业教学体系。其优化了学科基础课内容，体现了专业基础理论和方法，将学科前沿和生产实际相融合，进一步推进实训课程设置与工程实际相结合，实现了完善递进式的项目实践教学体系。

在这套课程体系建设的基础上，通过鼓励该专业教师应用慕课、翻转课堂、问题式教学、引导式教学、项目式教学等具体教学手段，将教师的教和学生的学结合起来，夯实了学生的知识基础，培养了学生的学习兴趣，提高了学生的应用能力，完成了学生的知识、能力和素质培养，为应用型工程人才搭建了良好的培养环境。

以“三电”类课程为例，专业搭建了以骨干教师为主体的教学改革团队，并引入慕课和翻转课堂等新的教学方法，通过制订课程项目目标和项目团队，促进学生课下自学，使得学生数字电路课程的课下平均学习时间增加了4000多分钟，课堂内外学习时间比约为1∶1.5。通过教学改革，学生养成了良好的自学习惯。

为了在新的课程体系建设中突出实践教学，在课程安排上我们加强了独立设课类实验的教学力度。在此方面，我们把综合电子系统设计、专业课程综合实训、综合技能实训等能够以项目形式开展的应用型实践教学独立设课，在内容安排上设置和理论教学相关的一些小型电子产品制作类内容。这样，学生在毕业设计阶段就可以胜任智能家居、避障小车、智能灌溉等综合性、实用性强的产品开发，通过这些内容的完成，提高了学生的创新和实践能力，实现了教学理论和实践内容的衔接。

在实验教学方面，提高设计性实验的比例，将验证性实验通过仿真或者课后项目团队自学的形式完成。在实验课堂上，通过典型的应用型项目实现教学与学习、设计与验证相结合的项目驱动式教学方式，鼓励教师讲解、学生验证的实验方法，鼓励学生自己动手实践并加以验证和总结。通过基本实验、开放性实验和课程设计相结合的实践课程教学模式，改变传统的教与学相脱节的教学模式。通过建立三个层次的实践教学体系提高学生的创新能力、应用能力和认知实践能力，具体见表1。

在推动学生学习自主性和自觉性，提高学习效率，培养学生自学能力方面，改进了课程的评估机制。率先在三电类课程和实验中设立了阶段性的观测点，这些观测点包括在学习过程中的学习态度、自主学习能力、专业素养、专业技能等多方面综合性评估内容。通过观测点给出每个学生客观的过程性评价成绩，结合期末考试为每个学生打出课程学习的综合评价。这样，通过加大过程评价和实践教学能力评价在整个评价体系中的比重，设置个性化、差异化的评价观测点，综合评价不同基础学生在课程教学过程中的进步情况，给每个学生都提供了恰当的提升空间。这种过程性评价的实施解决了学生的个体化差异，使得每个学生都能够在学习过程中得到鼓励和认可，实现学生综合素质的提高。

在此基础上，在专业内部引导学生进行项目式的创新实践活动，促进学生项目团队建设，探索多层次、全方位的教学培养模式。例如，在专业课程教学过程中适当设置了一定量的课外电子制作项目，并提供资金鼓励学生参加到学院和校级的大学生创新项目中。在此基础上，选择优秀项目参加到自治区和全国性的大学生创新项目中，使学生能在这些综合项目中得到进一步锻炼。

五、目前成果

经两年多的探索，基于项目实践型的民族高校集成化课程体系建设在电子信息工程专业教学模式变革中取得了明显的效果。

通过人才培养方式变革，电子信息工程专业以毕业生的就业需求为导向，加强了毕业生的实践和创新能力培养，并以此为目标推进了专业课程体系和教学方法的变革。

在课程及格率方面，以专业基础课模拟电子技术为例，2012年，学生的及格率为79.7%，2013年上升到86.1%，2014年及格率达到93.1%。该专业的高考第一志愿录取率从2011年的48.31%，一路上升到2014年的92.22%。据统计，2014年该专业本科学生的年终就业率为85.92%。学生主要就业方向为电子类产品生产、销售企业。学生就业方向与专业吻合度较高，就业层次相对较高。

从创新项目来看，2013级校级创新获得批准7项；2014年获得校级大学生创新实践项目9项，占整个学校的20%；国家级大学生创新项目2项，自治区级创新项目2项。此外，2015年度该专业学生获得全国大学生电子设计大赛全国一等奖一个，三等奖三个，宁夏赛区四个一等奖，两个二等奖。

两年多来的实践表明，基于项目实践的民族高校应用型工科课程建设使整个专业的教学工作出现了良性循环的态势，学生的整体素质得到了明显的提升。这对民族高校的人才培养模式变革和工科专业课程设置具有重要的意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陶沼灵.启发式教学方法研究综述[J].中国成人教育，2007（4）：139-140.

[2] 夏雪梅.基于学生核心素养的学校课程建设：水平划分与干预实例[J].课程·教材·教法，2013（7）：11-16.

[3] 刘丽珍，王函石，宋巍，et al.结合课程地图与课程群建设，强化智能专业本科生核心能力培养[J].计算机教育，2013（19）：22-25.

[4] 盛琳阳.面向能力培养的计算机网络课程群建设研究[J].计算机教育，2013（14）：5-8.

[责任编辑：陈 明]