电子信息工程专业应用型人才培养体系的改革与实践

电子电气课程报告论坛论文集2008（录用）电子信息工程专业应用型人才培养体系的改革与实践李金平吴晶晶（北京联合大学信息学院，北京100101）摘要：在现有教育环境下，如何提高大学生专业技术应用能力，满足专业技术领域的人才需求，是摆在各高校面前的重要课题，本文介绍了我校电子信息工程专业应用型人才培养的体系的改革与实践情况。实践证明，建立科学、完善的专业人才培养体系，不仅能激发学生对专业理论学习与科学实践的热情，促进教师队伍水平的提高，还可有效的促进实验室开放，更能促进专业技术应用能力培养，提高专业应用型人才培养质量。关键词：应用型人才培养体系，改革，应用能力培养随着现代化市场经济体制的建立和完善，技术机构改革的不断发展和电子信息高新技术的飞速发展，电子信息领域对本科专业人才的需要类型发生了很大变化，既有研究型、工程型，也有应用型。因此，在现实条件下，明确本专业培养人才类型定位，研究本专业类型人才的培养目标、培养模式、知识、能力及素质要求，制定与此相适应的满足社会需要的专业人才培养体系，是摆在高校本科专业建设者面前的重要课题。一、应用型专业类型的定位背景正确定位专业类型是办出优势、特色专业的前提，正确的专业定位不能脱离社会环境、市场需求和学校定位等因素。从社会环境层面，在市场经济体制下，人才市场化，用人单位更加关注毕业生的实际能力以及能否真正为其创造价值，专业要想生存和发展，必须适应市场经济发展的需要做出适应性的改革；从市场需求层面，北京是政治、文化和科技中心，又是国际化大都市，他凭借特殊地位和区位优势，近年来经济上实现了持续稳定的发展，北京市政府从北京长期可持续发展的角度，确立了发展高新技术和现代制造业的总目标，公布了电子、汽车等未来六大支柱产业群，这些产业的成长势必引发人才的大量需求，而目前北京高校电子类专业设置尚不能满足未来人才、特别是应用型人才的市场需求；从学校定位层面，北京联合大学基于北京市的发展规划和自身优势，确立了“发展应用性教育，培养应用性人才，建设应用性大学”的办学宗旨和“面向大众，服务首都，应用为本，争创一流”的办学定位，为建设电子信息工程应用型专业提供了保证。基于上述背景，我们进一步明确了电子信息工程专业的应用型定位和应用型专业人才的培养目标，开始了电子信息工程专业应用型人才培养体系的改革。二、专业应用型人才培养体系改革的原则专业人才培养体系的改革是关系到培养人才质量的大事，必须慎之又慎。改革中我们坚持了以下原则：（1）能力目标分解与保障机制配合原则从电子信息领域技术需求出发，确定能力目标，对应设置课程，组织教学内容，最后考核能力是否达到要求，以保障能力培养要求。（2）培养模式改革与管理模式改革同步协调原则专业培养模式的改革必须与管理改革同步，培养模式的改革必须考虑管理上的可行性，管理措施跟不上，将影响培养模式改革的效果甚至会导致模式改革的失败。（3）共性培养计划与个性培养计划整合兼顾原则培养计划的制定必须照顾到大多数学生的共性学习要求，但也应适当照顾到具有某些学生的特殊学习要求，使他们的兴趣、爱好得到最大程度的开发与发挥。（4）专业基本理论、基本能力与专业核心技术能力并重原则专业培养体系保证德、体等素质培养外，必须保证专业基本理论和基本能力培养。与此同时，还必须保证学生具备一定的专业核心技术应用能力，以满足现代电子信息领域对技术人才的要求。（5）第一课堂与第二课堂协同配合原则第一课堂无疑是学生学习的重要战场，但在现有条件下，要想让学生通过第一课堂获得扎实的专业理论、专业基本能力和专业核心技术应用能力是相当困难的，实现因材施教、个性化培养几乎是不可能的。因此，必须有第二课堂的协同配合，才能有效提高专业核心技术应用能力，实现因材施教和个性化培养。三、专业应用型人才培养体系改革的指导思想和目标1.指导思想依据应用性本科人才培养目标，以强调基本概念、基本理论、基本方法、基本技术为原则，以技术应用能力和工程素质培养为主线，以对实践环节的改革为突破口，以第二课堂为辅助手段，切实加强对学生工程素质和应用能力的培养。依照“综合培养为主，分流培养为辅，知识、能力、素质协调发展”的指导思想，对学生进行综合培养。将专业分为三个专业方向：应用电子技术方向、集成电路与系统设计方向和现代电子测量方向。2．改革目标（1）充分调研，制定出现代电子信息产业对本专业本科生的技术应用能力要求;（2）基于上述能力要求，进行科学合理的能力目标分解；（3）以专业认定规范为基础，体现人才能力培养的前瞻性和创新性；（4）实现理论、实践的紧密联系和高度协同；（5）确立具有明显专业核心技术应用能力培养特色的第二课堂竞赛机制。四、实现专业应用型人才培养体系的具体措施基于应用型专业人才能力培养的要求，在培养计划中，统筹知识、能力和素质各方面的关系，采取了以下具体措施。(1)通用能力的培养措施①在英语学习方面：鼓励学生通过英语四、六级考试，安排了英语强化练习（1周）和专业双语教学。②在计算机能力方面：鼓励学生通过计算机等级考试，安排了C语言程序课程设计（2周）。并在计算机类课程练习、上机及集中实践环节中，明确要求编写累计不少于5000条语句的计算机程序，具体分解方案如表1。表15000条语句分配方案课程名称作业及上机C语言程序设计1000条C语言程序课程设计1000条微机原理与接口技术300条数字电子技术课程设计(硬件描述语言：VHDL或VERILOG)1000条数字信号处理1000条DSP技术与应用1000条嵌入式系统/电子系统Soc设计500条JAVA/VC/VB/数据库1000条单片机技术及应用400条总计7200条（2）专业能力的培养措施①对专业能力培养目标进行分解专业技术能力包括专业基本技能和专业核心技术应用能力两方面，根据专业能力的培养目标进行了分解。能力培养目标分解如表2、表3。②提出了培养计划执行过程的具体要求为了实现理论与实践的紧密结合，要求《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字逻辑技术》各门课程的理论教学和实验教学由同一老师完成，期末考核成绩中必须考虑实验成绩。EDA技术应用开发能力培养除了在模拟电子技术课程和相应实验、数字逻辑技术课程和相应实验等中体现以外，还应在后续的模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、电子系统设计等实践环节中重点体现。在教学活动中要求：第一，积极开展相关课程的课程建设活动，改进教学方法，提高学生学习兴趣，适应学生接受能力，认真作好教材选择和教学大纲的制定工作,保证理论教学的效果和质量；第二，认真抓好本专业的实践教学体系建设工作，进行实验课程群教学改革，每门实验课程要设置基本技能培养点，确保应用能力培养不断线，充分提高实验实践教学的质量。表2“专业基本技能”的分解表专业基本技能实践教学环节教学环节名称实践类型学时（周）考核形式EDA技术应用能力模拟电子实验实验30考试数字电子实验实验30考试PCB设计竞赛（第二课堂）训练8考查电子电路制作、测试能力电子电路制作训练1周考试电子工艺实习上机1周考查电路分析实验14考试趣味电子产品制作竞赛（第二课堂）训练8考查单元功能电路的设计与应用能力模拟电子实验实验30考试数字电子实验实验30考试模拟电子技术课程设计设计2周考试数字逻辑技术课程设计设计2周考试通信电子电路实验16考试电子设计竞赛（第二课堂）设计16考查计算机应用能力计算机辅助工程制图C上机8考查C语言程序设计课设上机2周考查Java程序设计实验30考试微机原理与接口技术实验16考试自主学习、获取新技术的能力工作实践训练2周考查科技文献检索训练上机1周考查表3培养“专业核心应用能力”的分解表专业核心应用能力实践教学环节及综合性课程教学环节名称实践类型学时（周）考核形式电子系统的设计开发能力智能电子系统设计设计1周考查IC版图设计设计1周考查◆专业综合实践设计开发8周考试毕业设计设计16周考试电子系统设计设计3周考试电子系统的测试、应用能力现代电子测量技术实践训练1周考试测试仪表技术实验24考试计算机通信与网络实习训练1周考查◆专业综合实践设计开发8周考试毕业设计设计16周考试信息获取与处理能力传感技术及应用实验14考试数字信号处理实验14考试DSP技术与应用实验24考试◆专业综合实践设计开发8周考试毕业设计设计16周考试嵌入式技术应用能力SOPC系统设计设计1周考查嵌入式系统设计设计1周考查◆专业综合实践设计开发8周考试毕业设计设计16周考试积极开展第二课堂教学活动，采用多种教学形式相结合的手段。年级每年进行一次小型竞赛，以提高学生专业学习兴趣。③制定了促进专业能力的相关激励政策为了促进学生参加第二课堂的积极性，制定了学生参加课外科技活动和学科（技术）竞赛相关奖项与对应课程的学分替代方案（详见表4）。④建立了切实可行的竞赛培训体系和竞赛机制明确提出了以下四层应用能力培养体系：感性认知层（一年级）主要内容包括：焊接技术、连线技术、简单仪表使用、元件识别、趣味电子产品制作、资料检索。第二课堂内容：趣味电子产品制作竞赛。基础实验层（二年级）主要内容包括：电子电路（电路、模拟、数字）实验、电子电路仿真、通用仪器使用、电子测量方法。第二课堂内容：单元电路（含PCB）设计大赛。设计应用层（三年级）主要内容包括：微机原理及接口设计、单片机系统设计、大规模可编程器件应用、DSP技术应用、电子课程设计、EDA技术、嵌入式系统。第二课堂内容：校内电子设计竞赛。系统开发层（四年级）主要内容包括：综合电子系统设计与开发、智能化电子系统设计与开发、科技活动参与（各种大赛）、专业综合实践与毕业设计等专题设计开发。第二课堂内容：科技作品设计竞赛。表4各项可获得学分的奖项或证书序号证书类型所得奖项或证书可置换学分的课程相应学分1通用能力类证书发明专利受理实践类课、跨专业任选课2授权42实用新型专利实践类课、跨专业任选课23市级以上英语竞赛获奖选修课程24市级以上电视台举办的各类大赛并获奖选修课程、实践类课程2~45参加志愿者活动、社会公益事业并取得优良成绩或为学校带来良好声誉选修课程、实践类课程2~36课外科技活动竞赛获奖获得学生“电子设计大赛”和”挑战杯学生学术科技作品大赛”等＊全国奖专业选修课、实践类课、跨专业任选课6北京市奖4校级（三等奖及以上）2校级（鼓励奖）及院级17获得数学建模竞赛奖全国专业选修课程4北京市28等级证书通过国家计算机二级及以上考试专业选修课、专业任选课、跨专业任选课2~39获得国家部级相关部门颁发的专业相关技术技能证书／职业资格证书专业选修课、专业任选课、跨专业任选课2/410发表论文**一般刊物或出版社出版专业选修课、专业任选课211中文核心期刊或国际会议4国际三大检索收录论文6注：本表中凡是教育主管部门认可的竞赛活动可参照执行。**按校科研管理部门的规定认定。五、改革取得的初步成果1．新的专业人才培养体系焕发了学生的理论学习热情•新的专业人才培养体系实施两年来，学生的学习热情有很大提高，一年级学生反映，通过专业导论课程讲授和趣味电子产品制作竞赛，使他们由原来的对专业不了解、不感兴趣转为喜欢这个专业；高年级同学反映，理论课程与实践的紧密配合与实践培训体系的建立，加深了他们对实践能力重要性的认识，极大的焕发了理论学习和科学实践的兴趣和积极性。在专业组织的电子竞赛中，参加学生达到100%。2．新的专业人才培养体系促进了实验室开放，提高了设备利用率以往虽然也实行实验室开放，但由于学生的实践积极性不高，真正利用课余时间下实验室的学生并不多，使实验室开放处于尴尬的境地。由于新的专业人才培养体系的实施，学生参加实验与科技活动的积极性大为提高，实验室成了学生实践的常驻之地，使开放实验室的利用率达到100%，设备利用率达到98%以上。3．新的专业人才培养体系使学生的专业技术应用能力显著提高新的专业人才培养体系使学生的专业技术应用能力显著提高。在2006北京市大学生电子设计竞赛10个参赛队9个队获奖（3个二等奖，6个三等奖），获奖率90%；2006年北京市挑战杯10个参赛队9个队获奖（1个一等奖，2个二等