工程教育专业认证背景下电类专业基础实训课程教学改革

1引言

《华盛顿协议》(Washington Accord)是一个有关工程学士学位专业鉴定(professional accreditation) 国际相互承认的协议,是目前国际普遍认为最具权威性、国际化程度最高、体系较为完整的工程教育专业互认协议。我国在2013 年就加入了《华盛顿协议》, 这意味着通过我国认证的专业培养出来的学生可以得到其他签约国家和地区的认可。工程教育专业认证对毕业生的10 条标准中,对专业教学的要求: 掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识,具有系统的工程实践学习经历;了解本专业的前沿发展现状和趋势;具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力,设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素。加强工程应用背景,培养高质量工程技术型人才成为高校教育发展的重要目标[1,2,4,5]。

学校以培养具有创新精神和创新能力的应用型高级专门人才作为人才培养目标,必须要做好每一门课程的教学研究与改革。在工程教育专业认证背景下,本文结合我校教育教学研究和改革项目,进行了电类专业基础实训课程教学改革。

2电类专业基础实训课程的现状和不足

电类专业基础实训课程是电信类专业一门实践性很强的课程,是“电路原理”“模拟电子技术”“数字电子技术”等课程综合应用的实践性环节,以实践操作贯穿始终,将理论知识与实践紧密地结合起来,是提高在校大学生实践技能和增强动手能力的有效措施[6]。该门课程重在对电信类专业基础知识的综合学习和训练,不是简单的将几门课程进行重复式地学习,目的是为以后学习专业知识、课程设计、专业实习、毕业设计、甚至毕业后工作等奠定基础。相对于目前工程教育专业认证这个大背景,传统的实验实训课程存在以下几点不足:

2.1 教学内容缺乏学生能力的培养

传统电信类基础实验课程大多是验证型实验,内容设置简单,学生按实验步骤、照图接线、测试,将数据记录在已经设计好的表格中,达不到训练自己动手设计或者动脑思考的能力。

2.2 落后的实验教学方式

传统的实验教学方法是以老师为主的灌输式、填鸭式的教学方式,学生处于被动学习的状态。

2.3 单一落后的教学模式

传统的电类实训课程通常是学生在集中的1~2 周内完成的,这种模式基于现成的电路板,不能达到培养学生的创新意识和设计能力的目的。

2.4 缺乏现代工程实际类项目

传统实验实训课程基本没有提及实际生产的过程, 学生在实训课程中的学习与现代工程联系不起来, 容易导致学生不会进行工程的思考,培养出的学生不能满足社会的需求。

该课程作为电信类专业一门重要的专业基础综合训练类课程,在工程教育专业认证中具有非常重要的地位,应针对该门课程教学的特点及存在的问题进行教学改革探索。

3专业认证背景下电类专业基础实训教学改革探索

3.1 以工程教育专业认证为导向,进行教学过程的改革

为适应工程教育专业认证,达到电信类专业培养目标,在电类专业基础实训教学中始终坚持优化基础理论,重视工程思维,强化实践能力,培养创新精神及创新能力的课程建设原则[4], 以工程教育专业认证对电信类专业的具体要求为导向, 改进课程的培养目标、教学大纲、教学内容、教学评价等。

3.2 引入CDIO教育理念,提高学生工程实践能力

CDIO:C - 构思(Conceive)、D - 设计(Design)、I - 实现(Implement)、O-运作(Operate), 它是以产品研发到产品运行的生命周期为载体,培养学生的工程实践能力。引入CDIO教育理念,就是将企业产品生产全过程映射到高校人才培养的全过程。企业产品的生产过程为:用户提出需求,企业对需求进行分析,并设计出产品设计方案, 再根据企业用户的意见对方案进行修改,最后将方案转化为产品,经过不断地调试,生产出产品并提供服务支持等;引入CDIO模式的教学过程为:教师提出明确的任务目标要求,学生对目标要求进行分析,设计出实施方案,根据方案形成产品,不断调试后最终提交作品,并形成设计报告和说明书。

在电类专业基础实训教学过程中引入CDIO教育理念,要包含实际工程的各个环节,学生体会了完整的工程过程,加强了他们工程意识的培养, 并能够迫使他们去关注当前社会最新的技术。首先学生首先应该从市场、元器件供应、成本等方面进行调查,考察、研究目前市场上相关系列产品的设计,从而形成自己的设计方案;其次要对设计方案进行小组讨论、选择、确定;最后对方案进行具体实现,形成产品。在这个过程中要对发现的问题进行及时修正,并修改方案中的不足之处;结束时要求学生规范书写设计报告,进行产品的运作[5]。整个专业基础实训过程,使学生得到系统的构思、设计、实现、运行全方位的CDIO模式训练,这与工程教育专业认证标准不谋而合。

3.3 实训考核方式的完善

本实训课程要求汇总设计文档,形成规范的设计报告、作品使用说明书,并做好相应项目的展示工作。这里采取答辩验收的形式结题,一个团队推选出一个主讲人,其他小组成员共同配合参与项目演示,对整个项目的设计思路、工作原理、重/难点、结论等内容进行公开汇报[3]。考核对检查和评价教学效果非常重要,为更客观地评价教学效果和学生的成绩,对该课程的考核方式进行了一系列的改革:以实训的过程、平时表现、答辩表现、设计报告、实践的创新为重点,分别给出小分,最后得出总成绩。通过完善考核方式,调动了学生的自主性,积极性,使学生的个性特长、实践能力以及创新思维得到发展,实现工程化培养目标。

3.4 加强师资队伍建设

工程教育专业认证背景下的课程教学改革, 更强调教师在改革中的关键作用,教师的工程背景应能满足教学的需要,这就要求教师具有很强的学术水平、教学能力、实际工程经验以及沟通能力。为了解决目前高校普遍存在的教师工程背景弱的问题可采取两种办法:(1)直接去企业引进符合专业背景需要的优秀的一线工程技术人员,或在高校与知名企业之间建立合作,使学校教育更加紧密联系企业,利用企业的人才和资源,建立一支校外兼职教师队伍。(2)相对于学校本身就有高学历教师资源的优势,可以选派青年教师到企业顶岗锻炼,增强高校教师的工程能力。这种高校和企业人才交流的动态机制,能够建立一支符合工程教育需要的高素质的师资队伍。

4结语

工程教育专业认证是目前国际工程教育改革与创新的潮流,更是我国提高高校工程教育质量的重要举措。工程教育专业认证倡导的“以学生为中心”,“重视实践”,“注重学生能力培养[1],与当前提倡的 “CDIO”工程教育理念相辅相成。基于CDIO模式的电类专业基础实训教学改革,学生逐渐转变了角色,能够积极参与到教学改革中,由被动式地学习变为积极主动地学习,通过团队合作、运行,得到多种能力的提升。在工程教育专业认证背景下,教师也会改变思路,努力提升自身的工程教育能力。电类专业基础实训的教学改革只有抓住专业认证的契机, 秉承CDIO工程教育理念,和其他课程联系互通,才能对整个专业建设的升华与完善作出保障,得到工程教育专业认证的认可。

摘要：专业认证对专业设置、课程教学改革提出了全新的理念和要求,也是高校改革的原动力。依据工程教育专业认证标准,分析电类专业基础实训课程自身特点以及当前教学存在的问题。基于专业认证的现实需要,从树立学生自主学习意识,加强学生专业能力的培养,全面提高学生实践能力和创新能力出发,引入CDIO模式的电类专业基础实训课程教学改革,使电类专业基础实训在工程文化教育中发挥重要作用。

关键词：工程教育专业认证,电类专业基础实训,教学改革,CDIO