李云红,郭 倩,张晓丹,潘 杨,崔燕斌
(1.西安工程大学 电子信息学院,陕西 西安 710048;2.北京软通动力教育科技有限公司 西安分公司,陕西 西安 710068)
CDIO中的C表示构思(Conceive)、D表示设计(Design)、I表示实施(Implement)、O表示运行(Operate)。它是由美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院、瑞典查尔摩斯工业大学和瑞典林雪平大学共同创立的工程教育改革模式[1-3]。CDIO改革能够为学生提供以实际系统和产品的构思—设计—实施—运行为背景的教育理念,在其中重点强调学生的工程基础,目的是使学生能够掌握深厚的技术基础知识,在新产品和新系统的开发与运行中能够起到关键核心作用,同时能够理解技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响[4-6]。
随着时代的变化,人才的培养需要在沟通能力、批判性思维、创新能力、团队合作[7-8]等方面有显著的提升,这就需要创新型人才的培养,在新一代大学生中出现新知识的创造者、新技术的发明者、新学科的创建者、新产业的开拓者。为了提高创新创业人才的培养质量,需要不断加强与企业的深度融合与合作[9-10]。
电子信息学院现有电子信息工程、通信工程、电气工程及其自动化、自动化、测控技术及仪器、机器人工程6个本科专业(2018年撤销电子信息科学与技术专业)。学院成立机器人与智能装备技术、智能信息处理与信息系统、人工智能技术与应用、机器视觉与智能检测、电力自动化与新能源技术、电力安全评价与智能装备6个研究所,在控制科学与工程、电气工程2个一级学科基础上开展的主要科研方向有:纺织行业运行检测与复杂运动控制技术,基于移动机器人自主式技术,电力系统状态监测与智能控制,电力电子变换系统数字建模及控制策略,智能图像处理以及人工智能的信息智能化处理技术,特殊图像成像与处理技术研究与应用,人工智能与可穿戴设备技术。
近几年来,电子信息学院在产学研联合实习实训基地建立以及行业企业合作研究院(所)等校外教学实训实践与科研创新平台建设方面,合作的企业,建立基地、平台的数量在不断增加,但远不能满足和涵盖所有专业大部分学生的综合能力培育发展需求。教育部产学研合作协同育人项目刚刚起步,但适应于电子电气类的创新创业平台偏少,需要进一步加强建设培育,以保证学院双创教育的需要和专业的健康快速发展。
对照工程教育认证标准,构建符合认证要求的人才培养模式,理论模型及结构框架如图1所示。图1中针对工程教育专业认证,将认证标准中的七个要素进行整合,标示出了七个要素之间的对应关系,完成了人才培养模式框架的初步搭建。
图1 人才培养模式框架结构图
图2是电子信息工程专业针对人才培养采取的具体实施思路。围绕电子信息工程专业人才培养目标,打造教学实践和科研实践两大平台,根据学生的能力与特长,对学生进行分层次培养,使之术业有专攻。
图2 人才培养模式的实施思路
电子信息工程专业人才培养要达到如下基本规格:能掌握理论会实践动手、能自我管理会协作发展、能科研创新会产品开发,能安排任务解决复杂问题会团队合作。人才培养的具体实施主要采用五种培养方法,它们分别是理论与实践的结合、课内与课外的结合、校内与校外的结合、共性与个性的结合、学校与企业的结合。
为扎实推进高校的创新创业教育,电信学院于2017、2018连续两年组织老师与软通动力信息技术(集团)有限公司、北京尚观锦程科技有限公司、中达电通股份有限公司、华清远见教育集团、武汉易思达科技有限公司、北京普开数据技术有限公司等企业合作申请教育部产学合作协同育人项目共7项,见表1。2018年3个教育部产学合作协同育人项目已签订合同并举行挂牌仪式。软通动力教育科技有限公司西安分公司以及北京尚观锦程科技有限公司西安分公司均派出技术人员,利用晚上和周六、周日休息时间和电信学院的教师一起为学生展开有关嵌入式、人工智能的培训以及电子设计竞赛、机器人大赛等各类学科竞赛的指导工作。学生通过参与竞赛等方式,自身的实践动手能力、创新精神、创业意识以及创新创业的能力均有较大幅度的提高;企业师资的注入也提高了教师的创新创业教育教学能力,一系列的活动和举措为电信学院打造具有示范和引领作用的创新创业教育培训基地奠定了强有力的基础,经过2017年培训后的学生就业能力得到了显著提高。
表1 教育部产学合作协同育人项目
为了能够与国际接轨,按照工程教育专业认证的要求培养未来5年后毕业的工程师,必须要改变老旧的教育教学模式,实现“教”与“学”对象的转变,改变以前“以教师为中心”的模式,实现“以问题为导向、以学生为中心”的新的教学模式。
为实现创新创业教育有针对性地开展,能够取得实际性的效果,学生的创新精神、创业意识以及创新创业能力得到实质的增强,教师的教学水平得到实质的提高,学院采取走出去引进来的方式,开展广泛交流,精心慎重的选择合作的企业,希望取得实质性的深度合作。通过与企业合作开展创新创业的相关培训,为学院建立具有示范和引领作用的创新创业教育培训基地奠定了良好的基础。
学院与企业开展合作,建立了产学合作协同育人的一体化研究模式,研究模式如图3所示。通过组织各类学科竞赛活动,促进高校和企业间的有效交流,促进了大学生创新创业能力的提升以及社会资源的有机整合。基地通过组织科技创新竞赛,既锻炼了学生综合能力,提高就业创业竞争力,也为企业与高校间搭建了学术交流平台,具有良好的示范教学作用。通过与企业导师一起指导学生竞赛,指导教师的教育教学方法得到了改进、教学教学能力和实践实验能力得到很大的提升。科技创新竞赛活动也锻炼了大批学生管理队伍,一批又一批学生干部与竞赛同步成长,通过竞赛组织协调,学生沟通交往能力得到加强,这种训练和成长成为他们永生的财富。引导学生走出校园、融入社会,直面企业,在社会实践方面取得了一系列成果,具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。从大一新生入校即开始选拔人才,将大学生创新创业大赛的培训与指导工作做到持续开展,实现良性循环。学院建立了工程训练、“互联网+”大学生创新创业大赛以及学科创新、技能大赛等创新创业大赛的长效机制,不断推进创新创业教育培训的基地建设。每年学院针对大学生创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类项目,均精心准备,要求学生提前做好选题、工作思路、完成方法、指导老师确定、团队组合、申请答辩等各项准备工作,管理教师主要组织大创项目申报的学生组队工作,系部组织安排指导教师,互相配合,以进一步提高大学生创新创业项目的质量和水平,在众多的申报项目中,通过答辩评审,确实也涌现出了一批思路清晰、理念超前的创新创业优秀项目。
图3 产学研一体化研究模式
为建立优秀的创新创业师资库,实现校内外双师教育,聘请行业企业工程师担任学生创新创业课程的任课教师或项目的指导教师,加强了实践能力的训练。同时对接优质创新创业教育机构的资源,围绕着创新创业教育工作的一系列新要求,由企业及高校承担起创新创业教育师资的培训任务。
通过创新创业教育的研究与培训,不断加强平台的建设,主要包括创客空间、专业创新创业实验室、虚拟仿真实验室和实践训练中心等,同时向学生开放。加强创新创业实践以及创业的孵化管理,积极推进校外创新创业实践基地的建设,通过专业化的管理为学生提供优质的创新创业指导服务。
学院为大学生创新创业搭建了良好的学术交流平台。在创新创业实践中,学生主要通过举办的各类学术沙龙、讲座,组织的竞赛,开展的“工程1+1”俱乐部等方式来丰富学生的创新创业知识和体验,逐步提升学生的创新精神和创业能力。为了将创新创业教育和实践活动成果有机结合起来,学院创造条件对创新创业活动中表现优秀的创业项目进行孵化,鼓励其申报专利,组建团队,以公司运作模式开展自主创业。开展创新创业教育经验交流分享会,通过交流总结创新创业教育的经验,进一步推广创新创业教育的优秀成果。学院鼓励本科生将个人的成果以论文形式发表,鼓励学生参加校内外举行的各类学术交流会议,鼓励学生与外校学生开展微沙龙活动,在这些活动中学生将个人创新创业的经验、取得的成果互通有无,真正实现资源共享、互相学习、共同进步。
通过师生的共同努力,利用创新创业教育平台,使得创新创业教育成果显著,个人指导学生参加第五届中国“互联网+”创新创业大赛(人工智能助听器)获校级银奖;指导论文“基于ARM嵌入式的智能小车设计”获自动化学会优秀论文二等奖;指导“第七届全国大学生光电设计竞赛”获省级三等奖;指导全国大学生电子设计竞赛,获省级三等奖。
工程教育专业认证工作的开展,工程认证指标要素的真正落实,为学生学习效果的提高,教师教育教学质量的提高均奠定了基础,“以本为本,四个回归”的提出也为高等教育奠定了核心重要地位,学生工程实践能力、多学科背景和综合能力以及职业道德和社会责任感的加强更夯实了高等教育的人才培养质量。通过CDIO工程教育模式的双创型人才培养探索并在电气工程及其自动化2016级、2017级本科生中实践,取得了非常好的效果,学生的实践动手能力得到了突飞猛进的提高。