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基于“互联网+CDIO”的通信工程专业培养模式研究

发布时间:2019/09/23 阅读数:

刘亚荣 谢晓兰 李新 张奕

桂林理工大学信息科学与工程学院 广西桂林 541004

摘要:针对桂林理工大学通信工程专业的培养现状,结合“互联网+CDIO”理念,制定适合“互联网+”需求的工程类人才培养模式,同时根据不同课程自身特点,合理进行教学设计,做到以学生为中心,以提高学生的个人能力及团队协作能力为导向,建立合理的课程体系结构,扩大学生的就业范围、提高学生的就业率及适应社会的能力。

关键词:互联网+;CDIO;培养模式;学周刊


0引言

    “互联网+”的迅猛发展给当今社会及教育带来了机遇及挑战,它不仅仅是互联网与各个传统行业的简单相加,而是利用信息通信技术借助互联网平台,让互联网与传统行业进行深度融合,以创造出新的发展生态[1]。是云计算大数据物联网等新一代信息技术与现代制造业的高度融合。2015年5月,国务院办公厅《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》中提出:“把深化高校创新创业改革作为推进高等教育综合改革的突破口,树立先进的创新创业理念,面向全体,分类施教、结合专业、强化实践,促进学生全面发展,提升人力资本素质,努力造就大众创业、万众创新的生力军”自此,创新创业教育被提升到了一个关系国家发展和社会进步的重要高度[2]。如何培养学生的创新思维,培养出符合市场需求的“互联网+”创新型人才是当前我国高校迫切需要研究解决的重要课题。

 1. 普通高校教育产业现状

1.1普通高校教学现状

目前,我国普通高校教育最重要的特点是大众化,基本偏向传统知识的传授,很难培养大学生的创新意识和创新思维,虽然各个学校不断开展大学生创新创业活动,建立大学生创新创业基地,开展各种竞赛及科技活动,在一定程度上发挥了部分学生的专长,提高了学生的实践动手能力与创新能力,但仍存在一些明显的不足:(1)一些科技活动及竞赛只锻炼了部分学生,不具有普遍性;(2)部分科技活动是在教师的指导下完成,没有最大发挥学生的创新思维、创新能力及主观能动性;(3)知识体系匮乏,限制了创新能力的发挥。

1.2桂林理工大学通信工程专业人才培养现状

对于目前桂林理工大学通信工程专业人才培养现状,除了存在上述问题外,还有如下三点突出性问题:

1)实验验证化,即利用实验箱进行简单、低层次的验证性实验,模块结构固定,很难自行设定实验系统架构;

2)实习参观化,由于通信工程公司不是总有建设或维护工程,故专业实习往往变成参观实习;

3)理论教学与工程实践环境脱节。

针对以上问题,本专业教师曾开展过“基于CDIO理念的通信电子类专业‘实践型’人才培养模式研究与实践”的课题研究,虽然收到一定效果,但随着“互联网+”热潮席卷各个行业,对传统行业造成了巨大冲击,如何培养适应时代潮流创新型人才迫在眉睫。

 2. CDIO教学模式

CDIO计划由麻省理工学院航空航天系首创,之后,法国、丹麦、芬兰、南非、新加坡等多个国家的大学也纷纷采用CDIO教学模式,并取得了较为卓越的成效[3]

我国最早加入CDIO计划的汕头大学,基于学校人才培养模式现状,开创了EIP-CDIO模式[3] [4]。之后,国内多所学校也相继开展CDIO模式的教学研究,应用于不同专业或学科,同时还有多所院校在CDIO教学理念基础上根据学校自身特点及定位,制定适合本校的人才培养模式,提出基于CDIO的新的教学模式。但以上改革均不适应我校通信工程专业现状。

 CDIO 是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四个英文单词的缩写,它是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中表达。其具体目标就是为工程教育创造出一个合理的、完整的、通用的、可概括的教学目标,重点将个人的、社会的和系统的制造技术和基本原理相结合,使之适合工程学的所有领域[5]-[6]

3基于“互联网+CDIO”的人才培养模式

  “互联网+” 要求学生“树立先进的创新创业理念”,要求高等教育“结合专业,强化实践”,这与CDIO的“做中学”和“基于项目教育和学习”理念相一致。

3.1制定基于“互联网+CDIO”理念的培养模式


“互联网+”需求出发,基于CDIO理念,制定专业培养目标及规划,主要从培养学生的四种能力入手:专业基础知识能力、个人能力素质、团队协作能力和工作系统能力,然后从理论教学、实践教学及科技创新活动三个方面入手,合理设计教学模式,以支持四种能力的培养,同时,学生的能力培养必须与社会“互联网+”需求紧密结合。具体实施路线如图1所示。

基于“互联网+CDIO”的通信工程专业培养模式研究


3.2基于“互联网+CDIO”的教学设计

面对“互联网+”的教育背景,桂林理工大学通信工程专业对课程体系结构进行适当调整及合理设计,以适应“互联网+CDIO”需求,同时制定相应的评价考核体系及奖励措施来调动教师的积极性。 

1)首先改变传统的教学观念,树立“以学生为中心”的教学理念

“互联网+”技术的发展给当代教育带来了机遇和挑战,互联网作为现代最丰富的信息资源库,为学生提供了大量的不同形式的学习资源。且当代大学生是伴随着网络成长起来的新生力量,因此,必须改变传统的以“讲授”为主的教学模式及“以教师为主”的教学观念。

在具体实施过程中,首先在学校及学院的大力支持下,积极开展微课、慕课及精品课程等课程建设活动;其次组织教师到其他高校及社会相关企业开展调研活动;最后根据调研结果及“互联网+CDIO”需求,结合自身讲授课程的特点,本着以学生为中心,以培养学生的自主学习能力及学生的个性化发展为目标,制定详细的教学计划及教学设计,构建教学体系,同时在课程设计过程中,为学生提供多渠道自主学习的途径,以适应新时代不同行业的需求。

2)根据“互联网+CDIO”需求,将课程进行分类,建立明确的培养目标

CDIO理念要求培养具有工程素质的人才,主要培养目标包含以下三个:[7]

目标1:让学生能够更深地掌握技术基础知识;

目标2:培养学生具备能够领导新产品、过程和系统的建造和运行的能力;

目标3:教育学生并使他们能够理解研究和技术发展对社会的重要性和战略影响。

基于以上目标及“互联网+”理念,结合互联网+时代对通信工程人才的社会需求,根据专业课程特点,进行教学设计,将通信工程专业课程进行分类:通识教育课、学科(专业)基础课、专业核心课、专业选修课,具体如表1所示。

1:桂林理工大学通信工程专业课程培养目标

课程类别

主要包含课程

培养目标

性质

通识教育课

大学英语、体育、中国近代史刚要等

使学生具有良好的工程职业素养和职业道德,且具有较强的社会责任感

必修

学科(专业)

基础课

高数、大学物理、模拟电子技术、数字电子技术及信号与系统、电路分析基础等

 

培养学生的工程技术基础知识

 

必修

专业核心课

主要包括C语言程序设计通信电子线路数字信号处理通信原理等课程,

让学生掌握工程专业基础知识和原理,培养学生的个人能力,使其初步构建自己的工程基础知识体系;

必修

 

专业选修课

信息论与编码微波技术与天线移动通信系统工程电磁场现代通信网络与技术单片机原理与应用

培养学生的高级工程基础知识,如工程专知识工程实践技能系统设计方法、评价与改进技能等。

选修

 

3.3基于“互联网+CDIO”的实践教学设计

根据培养目标不同,将实践环节分为三类:工程基础实践及课程设计类、生产实习和毕业设计。

工程基础实践及课程设计类主要包括电子电路工程基础实践、电子类课程设计、社会实践、通信系统设计、通信电路创新实践、通信设备仪器设计制造等,该类设计通过教师布置课题,然后学生分组合作,完成一个产品的设计、制作及调试,从而培养学生的团队协作精神及沟通能力。

生产实习是组织学生深入到专业相关企业内部,与企业员工一起进行为期1个月的实际工作,同时聘请企业工程师作为学生导师,根据企业实际生产情况对学生进行有针对性的指导,不仅改变了传统的走马观花式参观教学,并且使学生可以充分了解社会实际需求、企业运营以及产品构思、设计、实施及销售等过程,对工程有个初步了解。

毕业设计环节要求学生选定题目后,独立构思、设计、制作并撰写相关论文及过程材料,以此检验学生分析问题及解决问题的能力,为毕业后参加工作奠定基础。

3.4基于“互联网+CDIO”的科技创新活动设计

 在科技创新环节,学院为学生提供了大学生创新创业大赛、“互联网+”大赛、电子竞赛及飞思卡尔竞赛等科技创新平台,同时,通信工程专业要求教师在日常的专业课授课过程中结合实际创新创业项目,对课程相关知识进行讲授,从而提高学生的创新创业意识。

4结论

基于互联网+CDIO”的培养模式,不仅可以让学生熟悉并掌握产品从研发到运行整个生产环节和过程,且可以清楚的了解自己所学专业知识的应用形式及应用领域,从而很好的理解理论知识、实践知识、产品研发和课程体系之间的联系,并将这些进行融会贯通,成为科技创新的重要基础。通过为期一年的实践,基于互联网+CDIO”的培养模式很好地弥补了桂林理工大学通信工程专业人才培养模式目前存在的不足。

参考文献:

[1]程煜,李鹏.大学生就业创业与“互联网+”[J].山西高等学校社会科学学 报,2015,27(7):73-76.

[2]陈艾芳,胡潇潇,韩艺飞.“互联网+”环境下大学生团员青年创新创业能力研究[J].教育教学论坛,2016.24(6):1-2.

[3]潘铁军.基于IEC-CDIO理念的信息工程专业教学改革[J].计算机教育,2011.9(10):20-21.

[4]温涛.基于TOPCARES-CDIO 的一体化人才培养模式探索与实践[J].计算机教育,2010.11(6).

[5] 王天宝,程卫东.基于CDIO的创新型工程人才培养模式研究与实践—成都信息工程学院的工程教育改革实践[J].高等工程教育研究,2010(01):25-31.

[6] 李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究,2008,29(5):75-87.

[7]Crawley E. etal. Rethinking Engineering Education: The CDIO Approach[M].New York:Springer Science+Business Media,2007.

文稿来源:教育教学论坛编辑部 网址:www.jyjxlt.com