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Abstract: The training model of science and engineering education must pay attention to theory, but ignore practice, and this doesn't meet with the industry employment needs. Therefore, the reform in domestic and international engineering education is aiming at innovative talent cultivation, and regressing to engineering practice. From the realities in NEUQ, some questions about practical teaching in electronics and information engineering specialty are analyzed, and relative practical teaching system based on the CDIO framework is proposed.
关键词:工程教育;CDIO模式;实践教学体;电子信息工程
Key words: engineering education;CDIO framework;practical teaching system;electronics and information engineering specialty
中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2016)36-0250-02
0 引言
世界范围的工程教育经过从“务实”到“务虚”阶段,已经跨进新一轮“求实学”、 “重实际”、 “干实事”的阶段,正在推动工程教育的范式由“技术型”、 “科学型”向以创新型人才培养为目标的“工程型”转变,因此,当前工程教育转型的标志为“回归工程实践”。美国欧林工学院是工程教育改革一个典范。它成立于1997年,是一所新兴的工科院校,颠覆了传统的教学模式,把基于项目的体验式教学贯穿大学四年,重塑并实现了跨学科、重设计为特色,工程知识、技能和人品素质相结合的工程教育理想[1-3]。
针对我国工科专业“重理论,轻实践”培养方式,以及与产业界用人需求严重脱节的客观情况,2011年1月我国教育部《关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,提出了面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,即卓越工程师计划。东北大学作为第二批高校加入我国卓越工程师计划。
1 东北大学秦皇岛分校电子信息工程实践教学体系现状剖析
电子信息工程专业是电子与信息方面的宽口径专业,是信息理论、电子技术、通信技术和计算机技术的交叉学科,培养能够掌握电子技术、信息处理、计算机技术和通信网络技术相互交叉融合的研究型人才和应用型人才[4]。电子信息工程理论教育占主导地位,可以依次分为通识教育、专业基础教育以及专业教育三部分,而实践教育处于从属地位,由实验课、课程设计、生产实习以及毕业设计等构成,这也是工科教育中“重理论,轻实践”本质所在。因此工程教育的重点是以创新型人才培养为目标,加强实践教育,构建多层次协同的工程实践体系。
东北大学秦皇岛分校电子信息工程专业实践教育是以教学实践平台为载体,教学实践平台有课内实践平台、课外实践平台两种类型。课内实践平台一般有实验课程、课程设计、校内实训、校外实习、毕业论文(设计)等;课外实践平台一般有学校、院系或专业兴趣小组活动及创新实践社团活动、各类竞赛、课外科研开发项目与学术研究活动等多种形式,如表1所示。
我院针对课外实践平台建立学生创新与电子实习实验室,以此创新实验室为基础,鼓励学生参与科技创新项目,如全国大学生科技竞赛、学校资助科创项目以及自选项目等,学生在校期间多次获得部级、省级奖项,申请专利多项,多篇,这是实践教学的亮点,但也存在不足,如实验课多为验证性的,学生缺乏兴趣;课程设计时间短,学生无法按时完成,即使完成也是拷贝往届设计方案,由于缺乏必要的设计环节,出了问题也不知道是何原因。毕业设计目标不明确,参与的积极性比较低。科技创新项目虽然很好,但是惠及的学生较少。
2 基于CDIO模式的电子信息工程实践教学体系优化策略
2.1 CDIO工程教育模式
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果[5-7]。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到运行的生命周期为载体,目标是让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,并以综合培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
2.2 电子信息工程实践教学体系优化策略
根据CDIO工程教育规律,针对东北大学秦皇岛分校电子信息工程专业工程教育存在的问题,提出以下应对建议:
①针对学生反映实验课多为验证性的,对此缺乏学习兴趣的问题,学院其实已经要求院属实验室提供一些开放性、体验性实验题目,但是学生并不了解,建议学院在网上或者通过别的途径告知学生,并告诉学生申请的流程,使学生能够选择自己感兴趣的开放性实验。
②由于课程设计时间短,许多学生无法按时完成,即使完成也是拷贝往届设计方案,当电路出现问题不会分析。而根据CDIO教育规律,课程设计由于缺乏必要的构思、设计环节,其工程训练的效果就不能达到预期目标,因此建议适当延长课程设计时间,或者提前要求学生对课程设计的题目进行构思与设计。
③针对科技创新项目惠及面过窄的情况,学院其实已经要求专业老师在毕业设计同时提供两个科创题目,但是仍然不能满足要求。因此建议学生积极主动和专业老师联系,申请加入老师研究团队,不要总是等学院安排。
④针对毕业生大量参与东软培训的情况,反映许多毕业生希望接受必要的工程训练,建议学院在院属实验室的基础上,筹建工程实训实验室,如可以将单片机、DSP、FPGA等实验室合并建成嵌入式实训实验室,将物联网实验室建成物联网工程实训实验室。而在校外可以海湾公司、康泰公司共建校外实训基地,为毕业生提供大量的实训机会。
⑤毕业设计是工程教育的最后环节,集中反映了CDIO工程培养模式思路:学生首先根据自己兴趣选择毕业设计题目填写选题表;其次根据课题任务要求,收集资料,给出可行的解决方案,填写开题报告;接着,完成系统硬件设计,软件编写,PCB的制作以及焊接等,撰写论文初稿;最后,进行软硬件系统的联调,根据联调中出现的问题,完善系统方案,形成论文终稿。
3 结论
本文分析了国内外工程教育现状与趋势,结合东北大学秦皇岛分校实际情况,以培养创新型人才为目标,剖析电子信息工程专业实践教学的优势与不足,并针对验证性实验过多,课程设计过短以及毕业设计积极性比较低等问题,按照CDIO工程教育规律,逐一地给出相关应对措施,以期完善电子信息工程实践教学体系。
参考文献:
[1]吴婧姗,邹晓东。回归工程实践:欧林工学院改革模式初探[J].高等工程教育研究,2013(1):40-45,70.
[2]王孙禺,曾开富。针对理工教育模式的一场改革[J].高等工程教育研究,2011(4):18-26.
[3]李曼丽。独辟蹊径的卓越工程师培养之道[J].大学教育科学,2010(2):91-96.
[4]中华人民共和国教育部高等教育司。普通高等学校本科专业目录和专业介绍(2012)[M].高等教育出版社,2012.
[5]雷环,汤威颐,培养创新型、多层次、专业化的工程科技人才[J].高等工程教育研究,2009(5):29-35.
毕业论文(设计)是最终检验学生综合掌握专业学科知识、理论应用与实际的重要手段,也是培养学生观察、归纳、分析社会实践和通过调查科研解决实际问题能力的重要环节,各系应切实做好这方面的工作,严格把关,现提出以下规定,请各系参照执行:
一、毕业论文(设计)的组织
在毕业实习前一学期末,由各系教研室(组)结合培养学生技能,有针对性地拟出若干毕业论文课题或由学生根据就业意向自拟课题,并为各位学生确定论文(设计)指导教师,指导教师必须是相同或相近专业的专业课教师,具有讲师职称或硕士学位以上的。每位指导学生人数不超过6人。指导教师应深入所指导学生的实习单位,指导学生学会在社会、生产、科研第一线调研、收集、分析与选题内容相关的信息资料,培养学生解决实际问题的能力。分散实习的学生必须在实习单位有中级以上技术职称的老师指导,并报相应学历、职称材料、单位联系电话到系备查。教务处随时抽查毕业论文(设计)的组织情况。对指导教师把关不严、明显失察、发生学生完全用抄袭、下载论文(设计)参加或通过答辩者,经教务处查证属实,将比照教学事故对指导教师进行院纪处理。
二、毕业论文(设计)的基本要求
1、必须认真选题,选题必须突出实用性和创新性,必须要有选题依据、目的、意义、论文(设计)的主体架构、主要观点或结论、可能的创新之处等内容的文字说明;
2、必须要有论文(设计)的资料收集和前期的准备情况、论文(设计)撰写过程时间安排的文字说明;
3、论文(设计)撰写必须至少要经过提纲、初稿、二稿、三稿、定稿几个阶段,每一阶段应有指导教师签署指导建议。毕业论文(设计)完成后,前面各项均应作为原始资料存入学生毕业论文(设计)袋中;
4、毕业论文字数一般不得少于8000字,毕业设计字数有指导教师掌握。完整的毕业论文(设计)应由封面、目录、中英文标题、中英文摘要、中英文关键词、选题说明、正文、参考文献(不少于10本、篇)、致谢内容等组成;
5、毕业论文(设计)必须一式四份,按统一格式(见附件)装订成册,答辩完后,连同指导教师指导记录、答辩记录和答辩小组评议结论放入学生毕业论文(设计)袋,优秀毕业论文(设计)各系必须存档保管。
三、毕业论文答辩
1、在系主任的领导下,各教研室(组)分别组成若干答辩小组(设组长一人、答辩教师2—4人、答辩记录1人),对所有本科毕业生组织答辩;
2、论文(设计)指导教师不得参加所指导的学生论文答辩;
3、毕业论文(设计)定稿至少应于答辩前一周送交答辩教师审阅。
四、毕业论文(设计)成绩的评定
1、指导教师应给出论文(设计)的评语及百分制成绩,答辩结束后,经答辩小组讨论,有组长执笔签署答辩评语及百分制成绩,然后分别按0.4、0.6的权数计算学生毕业论文成绩,90及以上为优,80—89为良,70—79为中,60-69为及格,60以下为不及格;
2、凡不按以上要求完成毕业论文(设计)者,或毕业论文(设计)袋中内容不全者,一律为毕业论文(设计)不合格;凡经查实属抄袭、网上下载论文蒙混过关者,除毕业论文(设计)成绩判为不及格外,还视其为考试作弊,给予相应的学籍处分。
五、毕业论文(设计)封面、毕业论文(设计)内容格式要求、指导记录及评语及成绩表的格式附表:
附表1
学士学位论文(设计)封面式样
分类号 UDC
单位代码
密 级 公 开
学 号
四川文理学院
学士学位论文
论文题目(小2号宋体、一般不超过20字)
论文作者:
指导教师:
学科专业:
研究方向:
提交论文日期:
年 月 日
论文答辩日期:
年 月 日
学位授予单位:
中 国 达 州
20 年 月
论文参考格式:
附表2:目录(理工类)
------------------------------------------------------------——-----------------
目 录
摘要 …… X
Abstract …… X
1.引言 …… X
2. XXX ……X
2.1 XXX …… …… X
2.2 XXX ……X
2.2.1 ……X
2.2.2 ……X
3.XXX ……X
参考文献:……X
致谢:……X
附表(可有可无) ……X
论文参考格式:
附表3:目录(文法经管类)
------------------------------------------------------------——------------------
目 录
摘要…… X
Abstract…… X
引言…… X
一、XXX …… ……X
(一)XXX…… …… X
1、XXX ……X
(1) ……X
二、XXX …… ……X
参考文献: ……X
致谢: ……X
附表(可有可无) ……X
附表4 学位论文式样要求:
题目[中文为小二号加黑居中] Title[英文为Times New Roman 16加黑居中]
副标题[中文为四号黑体居中、英文为Times New Roman 14加黑居中]
[间隔一行]
XXX专业XX班XXX[姓名] 指导教师 XXX [四号楷体居中]
[间隔一行]
摘要[空二格起打,小四号黑体。Abstract为Times New Roman 12加黑]:摘要内容[五号楷体。英文为Times New Roman 12].
关键词[空二格起打,小四号黑体。Key word为Times New Roman 12加黑]:关键词3-6个[五号楷体,词与词空一格,分号隔开。英文为Times New Roman 12]
正文另起一页
正文[内容五号宋体,英文为Times New Roman 12]],文中图表只附最必要的,图与表内的文字、图题、表题要简练准确,文稿中的表格采用三线表。正文序号编排应规范,文经管法参考如下,第一层:一、二、…(小四号宋体加粗);第二层:(一)(二)…;第三层:1、2、…;第四层:(1)(2)…,所有标题均空二格打起;理工类参考如下:第一层:1、2…(顶格,小四号宋体加粗);第二层:2.1、2.2…;第三层:2.1.1、2.2.1…,第二、三层空二格打起。 正文完。
[间隔一行]
注释:
[内容五号宋体,空二格起打]
[间隔一行]
参考文献:
[内容五号宋体,空二格起打]
参考文献的格式:所有参考文献和注释一律采用文末注,凡是用文中注或页脚注的论文,请作者自行修改。且参考文献只列出发表在正式出版物上的主要条目,并要依次用上角标标注在正文内容出现处并注明页码,参考文献不能少于6条,不宜引用内部资料。同时,为保证文章的新颖性及相关性,请尽可能参引近两年刊载的相关文献。同等情况下,引用本刊刊发的文章作为参考文献,我们将优先采用。
各种参考文献类型及其文献类型标识:普通图书——M;论文集——C;论文集析出文献——A;报纸文章——N;期刊文章——J;学位论文——D;报告——R;标准——S;专利——P;汇编——G;档案?——B;古籍——O;参考工具——K;其它未定义文献——Z.
对于数据库、计算机程序及电子公告等电子文献类型的参考文献,建议以下列双字母作为标识:数据库——DB;计算机程序——CP;电子公告——EB.
其中,[DB/OL]——联机网上数据库书;[DB/MT]——磁带数据库;[M/CD]——光盘图书;[CP/DK]——磁盘软件;[J/OL]——网上期刊;[EB/OL]——网上电子公告。
其书写格式如下:
例一、[序号]主要责任者。题名[J].刊名,出版年(期):起止页码。
如:[1]陈 东。基于分灾模式的结构防灾减灾设计概念初探[J].自然灾害研究,1996(4):15-17.
例二、[序号]主要责任者。书名[M].出版地:出版者,出版年:起止页码。
如:[2]牛光庭,李 杰。建筑材料[M].北京:水利电力出版社,1993:25.
例三、[序号]主要责任者。题名[D].出版社:出版者,出版年:起止页码。
如:[3]陶建人。动接触减振法及其应用[D].大连:大连理工大学,1998:88—90.
例四、[序号]专利所有者。专利题名[P].专利国别:专利号,出版日期。
如:[4]王杏林。建筑砌块联接件[P].中国专利:comI036800,1997-09-27.
例五、[序号]标准编号,标准名称[S] .
如:[5]GB50023-95,建筑抗震鉴定标准[S].
例六、[序号]主要责任者。题名[N].报刊名称,日期(版次)。
如:[6]陈志平。减灾设计研究新态[N].科技日报,1997-02-13(5)。
例七、[序号]析出文献主要责任者。析出文献题名[A].原文献主要责任者。原文献题名[C].出版地:出版者,出版年。析出文献起止页码。
如:[7]钟文发。非线性规划在可燃毒物配置中的应用[A].赵玮。运筹学在理论与应用——中国运筹学会第五届大会论文集[C].西安:西安电子科技大学出版社,1996:468-471.
例八、[序号]主要责任者。电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期(任选)。
如:[8]王明亮。关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展[EB/OL].1998-08-16/1998-10-04.
附表5:
四川文理学院学士学位毕业论文(设计)指导记录( 级)
学生姓名 系 专业、班
论文(设计)题目
选
题
说
明
指导教师:
年 月 日
大
纲
指导教师:
年 月 日
初
稿
修
改
指导教师:
年 月 日
二
稿
修改
指导教师:
年 月 日
三
稿
修改
指导教师:
年 月 日
定
稿
评语
成绩:
指导教师:
年 月 日
附表6:
四川文理学院学士学位毕业论文(设计)评语及成绩
系(院):
专业教研室(组):
学生姓名 论文(设计)题目
指导教师 所学专业 职 称
答辩组成员 答辩组长 所学专业 职 称
答辩教师 所学专业 职 称
答辩教师 所学专业 职 称
答辩教师 所学专业 职 称
答辩教师 所学专业 职 称
答辩教师 所学专业 职 称
答辩教师 所学专业 职 称
指导教师评语
成绩:
指导教师:
年 月 日
答辩小组导评语
成绩:
答辩组长:
年 月 日
系、院意见
综合成绩:
系 主 任:
年 月 日
附表7:
四川文理学院
毕业论文(设计)开题报告
论文(设计)题目:
系
别:
年
级:
专业(班):
学
号:
学生姓名:
指导教师:
年 月 日
四川文理学院本科毕业论文(设计)开题报告
题目
系(院)
专 业
年 级
开题日期
学 号 姓 名 指导教师
1、选题目的和意义:
2、国内外研究现状综述:
3、选题研究内容:
4、本选题研究技术路线、研究方法和要解决的关键问题
5、调研计划及主要参考文献
6、指导教师意见:
指导教师(签名):
年 月 日
7、开题审查小组审查意见:
教研室主任或组长签名:
年 月 日
开题审查小组组成名单
组成 姓名 职称 所在单位 签字
组长(非指导教师)
成
员
本科毕业论文是大学生综合性科学研究成果的习作,鉴于学生科研经验、科研能力、时间投入和精力投入等多方面因素的限制,作为毕业论文主导者的指导教师如何实现“师傅领进门“,充分发挥学生主体作用,在指导环节针对不同学生、不同论文类型和论文写作不同环节,充分培养学生发现、分析和解决问题的能力,是当前本科毕业论文教学改革效果中迫切需要关注并且需要立即解决的问题。所有这些问题的解决离不开本科毕业论文指导方法的改革。
尽管毕业论文指导开始出现“指导提前化,指导多元化,专业交叉化,交流平台化”(李立新,田广增)发展趋势,但就目前毕业论文指导而言,总体上存在以下明显现象:从指导时间来看,现行指导方法属于短期指导;从指导方向来看,现行指导方法属于同化指导;从指导策略来看,现行指导方法属于整体指导;从指导方法的来源看,现行指导方法属于仿研究生毕业论文的指导方法;从指导结果来看,现行指导结果存在不透明的、无所谓现象。在新的高等教育发展背景和人才培养背景下,作为提升本科毕业论文教学改革效果的有效途径,本科毕业论文指导方法迫切需要突破传统的“集中课堂式指导“,采取科学、合理和灵活的原则,通过多元化、动态化、差异化的指导方式,从多个角度和层面进行改革,全面推进本科毕业论文教学改革。本文将以财经类高等本科院校的经济与贸易类专业为例,对财经类本科毕业论文指导方式改革进行探索。
2 财经类本科毕业论文指导方式改革基本思路
2.1 从局部静态指导到全程动态指导
无论财经类本科毕业论文指导方式如何改革,首先需要解决是指导老师以什么样的角色进行论文指导的问题。对于财经类本科毕业论文指导来说,如果指导教师纯粹针对毕业论文写作进行指导,尽管牵涉论文选题-选题确定-开题报告撰写-初稿写作-论文修改-定稿-论文评审-论文答辩-答辩成绩评定-论文存档等诸多环节,但是由于目标相对单一,看起来似乎不需要指导老师过多的时间和精力投入。但是亲自指导过本科毕业论文的老师都会发现,本科毕业论文指导过程需要指导老师以多重身份介入。本科毕业指导学生名单确认后,从选题到最终的论文答辩过程中,指导老师将会遇到所指导的学生外出找工作、参加考研或者准备出国、参加公务员考试或者面试等多方面的状况,导致纯粹的毕业论文指导受到多方面因素的干扰,使得毕业论文指导和毕业生的升学、就业等各个环节变得不再独立,而是密切联系,如果哪一个环节没有处理好,都会直接影响到毕业论文指导过程的顺利进行。如果指导老师一意孤行,仅仅关注毕业论文,对所指导的学生在论文写作过程中受到的来自就业、升学或者感情方面的压力视而不见,不仅容易引发毕业生的抵触情绪进而出现不合作行为,而且不利于毕业论文指导工作的开展和整个毕业论文工作的顺利进行。因此本科毕业论文指导能否顺利完成,在很大程度上取决于指导老师能否认识到其在毕业论文指导中的角色定位。
本文认为,在本科论文指导过程中,论文指导老师不仅要充分发挥论文写作活动的支架作用当好引导者,而且要当好学生实习过程、找工作或者升学过程中的关注者、倾听者和支持者,只有这样,才能更好地走入毕业生的内心世界,理解毕业生遇到的各方面的困难和干扰,从而说服毕业生克服各种困难投入到毕业论文写作中来。简而言之,在本科毕业论文指导改革中,本科毕业论文指导老师要从局部静态指导向全局动态指导转变,从纯粹的论文指导老师向毕业生的引导者、关注者、倾听者和支持者转变。
2.2 从线下指导到线上线下结合指导