电子信息工程专业特色的建设与实践
(北方工业大学)
摘要:结合北方工业大学电子信息工程特色专业建设,讨论了电子信息工程国家、北京市特色专业建设的专业特色、培养目标、培养计划、实施的方法与措施以及取得的经验和成绩。
关键词:电子信息工程;特色专业建设;高级应用型人才。
1 引言
根据《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(高教〔2007〕1 号),为了适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求,引导不同类型高校根据自己的办学定位和发展目标,发挥自身优势,办出专业特色,“十一五”期间将择优重点建设3000个左右特色专业建设点。特色专业建设点分“第一类特色专业建设点”和“第二类特色专业建设点”两种类型分别遴选。第一类特色专业点为2500个(中央部委所属高校850个),选择优势明显、特色鲜明的专业点或具有一定办学基础、未来若干年经济社会发展需要的新兴交叉专业点进行重点建设;第二类特色专业点为500个,结合国家和社会对紧缺人才和拔尖创新人才的需要,选择有专门人才培养基地支撑的专业点进行重点建设。每个特色专业点要根据所在高校的总体定位,科学确定专业培养目标、合理构建课程体系、深入改革教学内容、努力强化师资队伍建设、大力加强实践和动手能力培养,在发挥专业优势和办出专业特色方面取得重大突破,成为同层次、同类型高校相关专业的领头羊。建设特色专业是实施“教学质量与教学改革工程”的项目之一,是优化专业结构、提高人才培养质量、办出专业水平和特色的重要举措。北方工业大学电子信息工程专业2004年被评为北京市品牌建设专业,通过2005~2007 三年的建设,2008年被评为北京市特色建设专业,2009年由北京市评为国家特色建设专业,本文介绍电子信息工程国家特色专业建设点的建设情况。
我国的高等教育已进入大众化阶段,北京已率先进入普及化阶段。为此,北方工业大学树立了以学生为本的教学质量观,学校的工作重点是:特色办学,质量立校。学校强调的特色有三个:第一个是以人为本,素质优先的人文素质教育特色;第二个特色是理、工、文、经、管、法相互融合渗透发展,以电为主的专业特色;第三个是注重实践性环节,着力加强学生实践能力的培养,形成以培养应用型人才为目标的育人特色。我校的电子信息工程专业始建于1993年,每年招生四个班约140人,2004年被评为“北京市品牌建设专业”,从2006年开始在北京市招生进入一批录取。以本专业为基础的电工电子实验中心2006年被评为北京市实验教学示范中心,电子信息工程专业拥有电路与系统,信号与信息处理,检测技术与自动化装置三个硕士点。电子信息工程特色专业建设的主要内容包括人才的培养计划、实施方案、课程体系、教材建设、师资队伍和实验环境建设。
2 培养目标和方案
2.1 培养目标
电子信息科学与工程类专业教学分委员会在2008年11月(重庆邮电大学)和2009年5月(郑州大学)召开了两次会议,主要是讨论电子信息工程和通信工程两个专业的主要规范内容。征求意见稿中提出了专业培养目标和规格、专业教育内容和知识体系。
特色专业建设的根本是首先要有明确的培养目标,其次是在这个培养目标下的切实可行的培养计划,并能真正地付诸实施。我校电子信息工程专业在参照专业规范的经常是,调研了国内若干兄弟院校,根据学校总体目标的大方向提出了自己的培养目标:培养学生成为德、智、体、美全面发展,适应社会主义现代化建设需要,具备电子技术和信息系统的基础知识,能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、开发和应用,具有创新精神和创造能力的高级应用型人才。这一培养目标是根据社会对人才的需求,学校和专业的特点提出来的,最主要的特点是培养应用型人才。
2.2 培养计划
在培养目标指引下,我们制定了2007版的电子信息工程专业培养计划,并在2007级新生开始实施。下面是培养方案的一个简介。专业必修课分为四个模块,分流成组课为两个方向。实践教学体系分为两个大模块,每个大模块又分为两个子模块。
图2.1 理论课程体系
图2.2 实践教学体系
培养方案按课程修读类型及学分分配如表2.1所示。
表2.1 课程修读类型及学分分配
2.3 毕业标准
(1)德育标准:达到“德育工作实施细则”提出的标准。
(2)学分标准:修满本教学计划规定的总学分180学分,且符合各模块学分要求。
(3)体育标准:达到教育部要求的大学生体育健康标准和军事训练合格标准。
2.4 培养计划的特点
(1)强化了德育的两课教育、人文素质教育和基础课教育。为提高学生的政治、思想、品德、业务、体质等综合素质,提供了学时保证。
(2)坚持外语教学四年不断线,计算机教学四年不断线,德育教育四年不断线,实践教学四年不断线。在各教学环节中为学生的自主学习、独立思考以及创新设计留出一定的时间、空间,并提供必要的外界条件。
(3)强调实践性教学环节,设立了认识实习、生产实习、电子工艺实习,电子电路、微机原理与接口技术、专业综合课程设计,电子系统创新设计以及毕业设计,部分课程单独开设实验课。
(4)体现了分层分流的教学思想,大众教育和精英教育兼顾,力争让每一名学生走向成功。
培养计划中充分体现了注重人文素质教育,注重实践环节教育,注重大众教育和精英教育兼顾,注重弱电和强电相结合、高频和低频相结合、电磁场与电路相结合、分立技术与集成技术相结合、经典与现代相结合的“五个结合”教育。
3 专业建设特色
我校电子信息工程专业建设的主要特色表现在以下四个方面:注重实践能力培养;注重“四个结合”的专业教育;注重大众教育和精英教育相结合;注重专业教育与人文素质教育相结合。
我们的建设目标是建设体现“四个结合”(校内培养与校外企业培养相结合;国内培养和国外大学联合培养相结合;实践教学与北京市的发展需求相结合;专业教学与当前电子技术最新发展相结合)的教学体系,培养适应国家和北京市经济建设和科技发展需求的高素质人才。根据建设目标,围绕我们初具特色的四个方面,进一步加强建设。
3.1 注重实践能力的培养
我校是一所以工为主的多学科性大学。电子信息工程专业一直是我校重点建设的专业领域。在实践教学方面要实现实验内容现代化,实验手段现代化,实验设备现代化和管理现代化。加强实践教学是本专业的突出特色,要进一步坚持实践教学四年不断线,实行实验室开放制度,开展学生课外科技活动和校内大学生电子竞赛,积极组织学生参加全国大学生电子竞赛、全国大学生挑战杯竞赛,北京市大学生电子竞赛以及各种大型企业组织的电子竞赛,建设特色实验室和电子创新实验室。
(1)以学生为本建立多层次的实践教学培养模式:实践教学体系分为五个部分:认知实验、基础实验、综合设计实验、研究创新计划和高级演示实验。其中认知实验的目的是使一年级新生对电子、电气系统的常用元器件、对实用的典型系统具备感性认识,扩大知识面,提升专业兴趣。在常规的基础实验和综合设计实验的基础上开展了研究创新计划,计划中的项目是以选修课、学生课外科技活动立项、参加教师科研项目及电子竞赛集训活动为载体,鼓励成绩优异的高年级学生参加面向工业、科研、生产实际的研究课题。因材施教、培养兴趣、提高能力,使学生经历设计、硬件制作、软件编写、调试等过程,最终完成电子系统设计要求。在高级演示实验中将一些典型的科研成果转变为演示实验,同时与校外公司合作开发出系列高级演示实验装置,向学生展示最新科研成果,帮助学生了解技术前沿,开阔学生的视野,激发学习热情,培养专业素质。
(2)科研服务教学:及时将教师科研成果转化为实践教学资源,提升实践教学水平。充分利用学科建设优势,注重与教师科研基地、科研成果转化基地建设相结合,不断吸收和补充教师最新科研成果,更新实验教学内容,提升实验教学水平,培养学生的创新意识。同时,充分调动教师参加实习基地、实验室建设及开放实验室的积极性,为本专业的可持续发展注入活力。
(3)注重与社会实际应用相结合:学生毕业时,除20%左右的学生考取研究生外,80%的学生面临就业问题。他们在学校所学的知识和实践能力训练是不是社会应用所需的,不仅仅会对学生就业乃至今后的人生道路产生较大的影响,更是事关学校能否可持续发展的重大问题。重点从以下三个方面开展工作。
(a)与国内外著名企业、公司共建实验室,拓展实验室建设经费的筹措渠道,提高实验室的整体建设水平。目前已建成了北方工业大学-东方联星公司联合实验室、北方工业大学-莱斯达影视照明研发中心、北方工业大学-中国电子学会嵌入式专家委员会嵌入式联合培训认证中心,这些联合实验室、合作培训中心为提高教学质量、扩大学校的影响、提高本科生的毕业设计和研究生的论文水平等均起到了重要的作用。
(b)根据国家紧缺人才需求状况,利用教学资源优势,开展各种职业资格认证培训。实验中心充分利用“嵌入式系统设计资格”、“见习电子设计工程师”等职业资格认证培训。
(c)建立具有区域特点的稳固的实践教学基地,实施开放型办学,强化对学生的工程技术应用能力的培养,提高其专业综合素质,增强其就业、创业的本领。建立优秀的校内外实习基地,使学生在实习过程中了解先进设备的机理、功能及使用情况,增进对世界先进技术的了解。改革实践教学,推进人才培养与生产劳动以及社会实践相结合,建立学生到工厂、企业等实践教学基地开展实践、实习的制度。
3.2 注重“四个结合”和“五个兼顾”的专业教育
电子信息产业的飞速发展对电子类人才提出了新的、特殊的要求。电子信息产业的发展需要具有综合设计能力和创新能力的高级应用型、复合型人才。而多数学校培养的毕业生能力比较单一,实践能力和创新能力不足。为此,我们在电子信息工程专业人才培养中提出并初步实行了四个方面的结合:校内培养与校外企业培养相结合;国内培养和国外大学联合培养相结合;实践教学与北京市的发展需求相结合;专业教学与当前电子技术最新发展相结合。本专业教育的国际化是我们一直坚持并继续坚持的一个重要方向,和发达国家有关大学建立良好的合作关系,吸收他们的先进教育理念,利用他们的先进教育资源提高我们培养学生的能力,培养高水平的学生。这也是我们坚持大众教育和精英教育相结合的具体做法之一。我们专业现在已经和美国南方理工大学、美国中密歇根大学、美国加州大学波莫纳分校、美国田纳西大学、德国达姆斯塔特应用技术大学、英国谢菲尔德哈勒姆大学、英国格林威治大学、英国中兰开夏大学等国外大学建立了良好的合作关系,有3+1培养方案(3年在国内,1年在国外,取得两个学校的学士学位)、3+2培养方案(3年在国内,2年在国外,取得我校学士学位和国外大学硕士学位),有短期交换生项目(一个学期到国外大学学习,所学课程取得我校学分)。本专业青年教师在各类经费的资助下轮换到这些学校作短期访问学者,提高本专业的教学水平。同时,充分利用本专业已有的两个较强的研究方向:射频与微波电路设计和功率电子技术,加强高频电路、模拟电子电路、功率电子电路的理论教学、实践教学和实验室建设,结合北京市和国家对电子信息技术人才的需求、结合当前和今后一段时期电子技术的发展,努力建设一个基础扎实、特色明显、在国内有一定影响的特色专业,为国家和北京市的经济建设和电子信息产业发展输送高质量的人才。
在专业课程教学方面,我们注重了“五个兼顾”的特色建设:低频和高频兼顾,电路与电磁场兼顾,集成技术与分立技术兼顾,弱电和强电兼顾,现代与经典兼顾。这是我们多年来一直坚持和实行的方针,特别是针对当前教学中高频电路和场方面的教学环节相对薄弱的现状,注重加强相关的理论教学和实践教学,强化实践环节。在“电子工程创新训练平台建设”项目中,我们重点考虑了高频电子电路实验平台的建设;在“电子产品设计与创新实验室建设”项目中,我们重点考虑了射频与通信电路的训练平台。同时,本专业有一个非常有特色的发展方向是功率电子技术,在这个方向上我们有诸多的教学、科研成果,充分体现了弱电和强电兼顾的专业特色,这也是我们需要继续发展的一个方面。
3.3 注重大众教育和精英教育相结合
我校是一所正在向教学研究型大学转变的学校,在人才培养上同时兼顾大众教育和精英教育。培养出一部分研究型学生,在专业领域继续深造。培养大多数学生成为应用型人才,大学毕业后直接进入人才市场就业。这种思想已经体现在我们的培养计划中,电子信息工程专业07 版培养计划突显了分层分流教学的特色。分层教学就是在一些主干课程教学中把学生分成A、B两层班级教学,学时数相同,但课程的深度和进度不同;A班的学生在学完该课程后,还有该课程的提高课程供其选修。分流教学主要针对高年级学生,培养计划中设置“强化理论分析设计能力”和“强化工程实践能力”两个分流方向。对于具有研究潜能的学生,在保证基本工程实践训练的基础上,有所侧重的提供一些专业扩展课程作为选修课,为学生未来继续深造打下坚实的基础;而对大多数应用型人才,则为其提供丰富的综合设计类课程模块,以提高其工程实践能力;两个分流方向的课程体系模块相对保持完整。学生可以根据个人的修业状况和职业生涯规划进行选择,使每个学生的潜能得到更大的发挥。
3.4 注重专业教育与人文素质教育相结合
我校是国家大学生文化素质教育基地,人文素质教育已坚持多年,有思路、有传统、有成果、有影响。邀请国内外专家学者到我校讲学,举办以“培养具有艺术家气质的工程师”为主题的系列学术报告和“毓秀讲堂”名师系列讲座,既有科技专家的严肃严谨,又有人文学者的慷慨激扬,让学生听到不同的声音,强调科技与人文并重。这些讲座融思想性、艺术性、知识性和趣味性于一体,拓宽大学生的知识面,激励他们不断完善自我,不断地提高自身的专业素质和人文修养。
表3.1 参加全国大学生电子设计竞赛获奖情况
4 结束语
表3.2 参加全国大学生“挑战杯”竞赛活动获奖情况
根据北方工业大学及电子信息工程专业的实际情况,我们提出了培养高级应用型人才的特色培养目标。结合北京市、国家特色专业建设,在实践环节教育、“四个结合”的教育、大众教育与精英教育结合、人文素质教育四个方面进行了重点尝试与实践,并取得了显著的成绩,于2008年7月被评为“北京市特色建设专业”,2009年7月被北京市被评为国家特色建设专业。
参考文献
[1] 王晓纯. 提高教育质量,培育办学特色,增强科研实力,促进学校全面发展. 北方工业大学教改文集(第三辑). 北京:中国经济出版社. 2006年12月
[2] 杨冬晓等. 特色专业建设与初步实践. 中国高等教育学会2008年学术年会论文集. 2008年7月
[3] 傅丰林等. 斯坦福大学和麻省理工学院电子电气类课程设置改革对我国高等教育的启示. 中国高等教育学会2008年学术年会论文集. 2008年7月
[4] 郑力明等. 电子信息国家特色专业的建设与实践. 全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议论文集. 2008年11月
作者简介
宋鹏,1957年生,北方工业大学信息工程学院电子工程系主任、教授。中国电子教育学会高等教育分会理事、中国电子学会遥测遥控遥感专业委员会委员、中国电子学会DSP应用专家委员会委员、中国自动化学会遥测遥控遥感专业委员会委员。主要研究方向为无线通信系统、飞行器遥测遥控与导航定位。
通信地址:北京市石景山区晋元庄路5号 北方工业大学信息工程学院电子工程系100144