创新人才培养背景下电子类专业工程教育改革研究-哈尔滨职业技术学院学报

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创新人才培养背景下电子类专业工程教育改革研究

来源：未知作者：hsadmin 日期：2021-12-11

本文由哈尔滨职业技术学院学报整理
[摘要]以物联网、大数据、人工智能为代表的 IT 技术革新大幕已经展开，电子技术行业对工程人才能力的要求越来越高，电子类专业工程化改革势在必行。工程教育认证体现“以成果导向为原则、以全体学生为中心、以质量持续改进为根本目的”三大基本理念。目前，世界主要工业发达国家都建立工程教育认证制度，并通过多边协议实现工程教育学位国际互认。对此，我国高校电子类专业应重视提高教师工程素质，回归工程教育本质，并重视课外实践，以电子工程和嵌入式系统设计为导向，切实提高学生的工程实践能力，使学生在学校就可以成长为合格的工程师。
[关键词] 工程教育,电子类专业,项目驱动,人才培养
一、工程教育的涵义及国内外工程教育现状
工程教育认证体现“以成果导向为原则、以全体学生为中心、以质量持续改进为根本目的”三大基本理念。其中，成果导向原则强调学生的学习成果和收获，让教师关注学生“应该学会什么”，思考“如何让学生达到预期的学习成果”和“如何合理评价学生获得的学习成果”;以全体学生为中心强调教学要聚焦学生、关注学生和突出学生的主体地位，培养学生自主解决复杂工程问题的能力，面向全体学生，“看差不看优”;质量持续改进则强调通过对课程教学目标、培养目标和毕业要求的定期评价，达到发现问题及时解决、不断改进的目的，实现修正工科教育理念，回归工程本质，改进教育教学过程，改善创新人才成长环境的目标。
目前，世界上主要工业发达国家都建立了工程教育认证制度，并通过多边协议实现工程教育学位国际互认，其中《华盛顿协议》是最具权威和影响力的四年制本科工程教育学位互认体系。美国和德国是世界公认的科技实力强国，考察他们的工程教育模式，对中国的工程教育大有裨益。美国的工程教育最初模仿英国模式，后又吸收欧洲其他国家经验，不断进行修改，形成目前独特的工程培养模式，主要培养理念是多元、灵活、务实和平等。美国工程教育经历了三个阶段:第一个阶段是师傅带徒弟的形式，高度关注生产实践，以解决实际工程问题的能力为最终培养目标，理论问题并没有被提到很重要的位置;第二个阶段理论教育被提到首要位置，实现了从实践训练模式到理论训练的提升，但带来的问题是理论脱离实践;第三个阶段是理论到实践的回归，如麻省理工学院联合欧洲几所高校提出的 CDIO 模式，其特点是在继续加强基础理论教育的同时，更加关注工程训练，关注市场需求与人的人文素质培养。
德国以治学严谨闻名于世，其工程教育强调严谨、精英化培养，特点是研究型与应用型相结合、产与学相结合、理论与实践相结合、教师与工程师相结合，目标是培养未来的工程师。德国工程师培养分为两阶段:第一阶段为基本理论学习，第二阶段为实际的工程实训。只有通过了比较苛刻的实训环节，学生才可以毕业。目前，包括德国在内的整个欧洲正在更紧密地加强沟通，相互学习，并建立了 H3E、E4、TREE 等组织来协调各国的工作，以期提高整个欧洲的工程师培养水平。
通过以上介绍可以看出，扎实的基础理论知识与严格的工程实训是美国和德国工程教育的共同点，但中国不能盲目学习发达国家的工程教育模式，要辨证地看待，取其精华、去其糟粕，建立符合自身国情的工程教育制度和模式。目前，中国的工程教育正在与国际接轨，并切实提出了一些具有中国特色的工程培养模式和理念，如在校企合作、产学研结合理念的影响下，提出订单式培养、“3 + 1”培养模式，在校外建设实习实训基地，企业参与人才培养过程，第一时间将企业需求传递给学校，学校及时修改教学方法和内容来适应市场需求，极大缩短了学生适应企业需求的时间，某种程度上也弥补了企业需求与学校教育间的分歧。近年来，针对工科专业的工程认证制度，更是在“大工程”理念的影响下，中国工程教育的一次大胆尝试，将从制度上引领工程教育的深入改革。
二、我国工程教育面临的问题
随着经济长期快速发展，中国对工程技术型人才的需求也快速增加，对人才的工程素质、理论基础、技术水平、心理素质、团队协作能力等方面的要求也越来越高。中国是高等教育大国，每年超过 700万的招生规模是其他国家望尘莫及的。机构评估显示，理工科毕业生中仅有不超过 10% 的毕业生符合用人单位要求，造成了“就业难”和“招聘难”两难并存的情况，究其主要原因是中国的工程教育出了问题，主要体现在以下四个方面。
(一)专业培养目标与定位不够清晰
在培养目标和定位上，普遍存在划分不清晰的问题，课程体系繁复混杂，广而不精;师生工作繁杂，却不精专，无法真正实现培养某一方面的专业人才，毕业生无法在确定的某一领域发挥创新作用。同时，一些高校还存在乱攀比的现象，盲目学习高层次学校的工程教育培养方式，忘记了“有教无类”的教学原则，没有根据实际情况明确适应自身教学目标和要求、符合学生水平的教学过程和实践方式。
(二) 专业师资队伍建设不够完备
高校教师普遍重科研、轻教学，课堂教学形式单一、枯燥且乏味，只浮于理论教学的课堂很难激起学生的兴趣，导致许多高校课堂教学质量不高。一线教师缺乏参与实际工程项目的经历，不了解企业的研发情况、人才需求，难以从行业或产业高度提出“工程问题”并解决问题。
(三) 专业创新机制与平台不够完善
首先，培养机制重理论、轻工程，且理论教学与实践脱节，教育目标模糊，训练过程流于形式;其次，学校与企业缺乏沟通，教学内容偏离市场需求;再次，鼓励机制不完善，与工程实践成果相比，理论成果更加受重视，更能够获得收益;最后，由于平台所限，教学与企业需求脱节，理论与实践脱节，学生的工程能力无法得到很好的锻炼，毕业生专业素质与企业需求存在明显鸿沟，教育明显落后于产业发展。
(四)教育与学习方法存在缺陷
现行教育体制下，初、高中阶段养成的学习方法和思维方式很难在大学阶段改变，大学课堂变成初、高中教学方式的延续，很多学生不补课就不会学习，实验课与理论课没有区别，且对工程实践认识不高、缺乏兴趣，不愿投入精力，难有收获。
以上四方面原因导致高校学生学习目的不明确，缺乏学习的紧迫感，也不知道毕业后要干什么，需要什么样的知识，出现了“就业难”的情况。与此同时，企业又难以招到所需的高素质人才，“就业难”与“人才荒”成为困扰中国高等教育和社会经济发展的怪象。为了适应社会发展形势变化，消除校企间的鸿沟，培养社会需求的高素质人才，破解“就业难”与“人才荒”的“两难”困境，中国亟需高度重视工程教育，重新审视现行的教育体制，弥合培养过程与市场需求间的裂痕。
三、工程教育改革的内容与方法
工程教育的目标是在大众化教育的新形势下，探索如何通过教育理念、方法、手段的改革，强化学生的实践能力和创新能力，力求实现从学生到企业工程师两种角色之间的“零适应期”，探索在“回归工程、宽口径、厚基础、强能力”的高等工程教育发展的大趋势下，形成符合工程技术人才成长规律，与社会经济发展相适应的现代工程教育体系。高等院校电子类专业应以 IT 行业现阶段及未来发展趋势为背景，结合自身管理情况以及学生能力水平，制订实施细则。
首先，在教学思想上，要正确认识和处理知识传承与创新的关系，将单纯的学习转变为学习和发现相结合。学生主要的任务是学习，一方面，这是由学校特有的传递人类已有知识的社会功能决定的;另一方面，学生只有系统掌握有关学科的基本理论、基本技能，才能为今后的工作做好职业和科学准备。但教学过程并不只包含理论学习，还包含发现的过程。从实质上讲，学习和发现相结合就是在以学习为主的前提下，逐步实现由学习向发现的转化。学习的目的是为了应用和发现，要从创造精神、知识基础、研究能力与方法等方面为发现创造条件，这是培养创新人才最基本的教育条件，只要指导思想得以确立，完全可以逐步实现教育目标。
其次，在教育目标上，要正确认识和处理全面发展与创新人才培养的关系，克服片面发展和平均发展的倾向，确立以素质教育为基础，以培养创新精神和实践能力为重点的教育目标。创新发展要以全面发展为基础，全面发展要以创新发展为目标，两者紧密相联。在相关政策文件和法律法规中，政府明确提出了以培养创新精神和实践能力为重点的全面发展的教育目标，这是我国在教育目标上的重大突破，应根据这一精神对高等教育实际教育目标进行调整并使之具体化。
再次，在教学方法上，要正确认识和处理讲授与自学、学习与科研的关系，变讲授为主为自学为主，使学生从学会学习到进入科研，由自学达到治学，使科研真正进入教学过程。由讲授为主变自学为主不是两种方法的简单转换，而是两种教学方法结构模式的转换。在量的方面，以自学为主指高校应将大部分教学时间用于学生独立的学习和研究，尤其对工科专业学生来说应把学生留在实验室里，而不是教室里;在质的方面，以自学为主指学生知识的获得及合理的智能结构的形成，主要依靠学生独立的学习和研究。包括讲授在内的各种教学方法、教学环节都应以自学为基础，并与自学紧密结合，形成一个有机整体。自学应在教师的指导下进行，实现从讲授为主到自学为主，这也是中国大学教学方法的根性变革。
真正将工程实践引入教学过程，是激发学生的创造精神、训练科研方法、提高工程能力和科研能力的重要途径，对培养创新人才具有重要意义。开展工程训练应做到三个结合，即培养自学能力与培养工程能力相结合，平时小型分散的学术活动、研究活动同集中的实训相结合，学生的工程训练方向及科研选题与教师的科研工作相结合，只有这样才能保证学生工程训练的质量，从而提高学生的实践能力和水平。在改革方法上，可将电子类专业细化为强电专业和弱电专业，电路理论与电磁场理论是公共基础课，其中电路基础理论包括电路原理、模拟电子线路和高频电子线路三方面。电路原理和电磁场理论偏向理论，比较适合做仿真。从工程训练效果来看，模拟电子线路与高频电子线路工程训练更适合学生实训。此外，现代电子设备大多以处理器为核心，因此从内容上看，工程训练的内容应为模拟电子线路、高频电子线路与嵌入式系统(单片机)三者的结合。
四、结语
以物联网、大数据、人工智能等为代表的 IT 技术已成风起云涌之势。对高等教育而言，电子类专业工程教育改革势在必行，要降下身段，把握产业发展脉络，拿出切实可行的、接地气的办法，使学生能够在学校就可以成长为合格的工程师。这也是检验工程教育改革成败的主要标准。学生、教师、教育管理者都是这场改革的主角，躲无可躲，避无可避，只有正视才是解决问题的正确方法。
参考文献详见哈尔滨职业技术学院学报官网

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