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摘要:上海交通大學是首批加入教育部“卓越工程師培養計劃”的高校之一。學校電子工程系信息工程專業經過多年實踐,探索了一套行之有效的卓越計劃創新培養模式。最近,針對實踐教學中存在與業界工程設計技術發展相脫節的問題,遵照教育部《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》精神,該校進一步深化工程設計實踐課程的改革,深度利用科技型企業的優勢資源,以項目引導、自主探究方式開展工程實踐課程的校企共建,彌補學校教學資源的不足。
關鍵詞:卓越工程師;培養計劃;校企合作;項目引導;自主探究
0引言
教育部于2010年提出“卓越工程師教育培養計劃”[1-3],旨在全面提高工程技術人才教育培養質量,在高等工程教育中強化對學生工程實踐能力、設計能力和創新能力的培養。2015年由國務院的《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》[4],從建設課程體系,改革教學方法和考核方式,加強創新實踐3方面提出了針對性要求。以電子信息類工程專業為例,全國各高校積極開展教改實踐,形成了各具特色的成果和做法[5-10]。比如,西安電子科技大學由學校牽頭通過校內與校外相結合,資源優化整合、利用率最大化,以生為本等舉措提升“協同育人、服務育人,實踐育人”的理念;以社會和企業需求為導向,構建“六要素三結合一循環”的創新創業教育模式[11-13]。再比如,胡仁杰等[14-15]以“在課內外相結合的教學實踐活動中,培養學生自主學習、知識運用、科學研究、工程實踐、團隊合作、探索創新的基本能力與素養”為目標,通過課外研學與自主創新項目讓學生在實踐中學會自主學習、學會研究探索、學會設計創新。自2010年加入首批教育部“卓越工程師培養計劃”以來,我校信息工程專業始終圍繞教育部卓工培養目標進行實踐探索,先后承擔教育部電子信息類專業教指委“重大、熱點、難點問題”研究課題、學校新一輪學科建設課題等教改項目,科學規范地探索出一套信息工程專業卓越工程師創新培養模式,形成了具有特色的層層遞進和系統化的工程實踐教育體系[16-17]。近期,又特別針對工程實踐教學中遇到的新問題,通過深度開展校企合作,深化改革了工程設計實踐課程,在教學實踐中獲得良好成效。
1校企深度合作課程建設的必要性和可行性
首批加入教育部“卓越工程師培養計劃”后,信息工程專業在較短時間內就構建了層層遞進和系統化的工程實踐教育體系。該體系既包含作為先導的在校內開設的專業實踐系列4門課程,也包括全程在校外企業完成的專業實習和畢業設計。然而,經過2輪運行后,通過走訪調研卓越工程師計劃合作企業,教學中一些較深層次問題得以暴露。最首要的問題是校內開設的專業實踐教學與業界實際工程設計理念和技術狀況存在脫節,使得先導課程實際效果打了折扣。企業反映,學生進入企業實習后不得不經歷比較長的補充學習培訓,在6~8周的企業實習中前期學習往往要占去3~4周。要解決好該問題,需要從兩方面著力。①須設法使校內課程的實踐課題更加貼近工程實際,反映當前較新的設計理念和研發動向;②須設法讓學生在校內學習時就能用上業界主流的工程應用技術、儀器設備和設計工具。科技型企業處于工程設計實踐前沿,參與高度激烈商業競爭,在上述兩方面擁有優勢資源。通過校企深度合作,能爭取有效利用企業資源彌補學校教學資源的不足。另一方面,校企深度合作也能讓科技型企業受益。基本素質優秀的在校生提前以實習生身份加入企業研發團隊,承擔力所能及的技術任務,既減輕了企業正式傭工的壓力,也為企業精準招募得力的員工提供了選擇和考察機會。正是由于存在這種雙贏,所以令合作的持久性有了基礎。
2校企深度合作課程建設的原則和方法
校企深度合作課程依據以下基本原則和具體方法路徑進行建設,并首先在信息工程專業“卓越工程師班”開展教學試點。
2.1課程建設原則
(1)課程應具有顯著的工程設計實踐屬性。課程要求學生選擇并完成一個工程設計課題,在設計實踐中學做工程師。課程結題時,學生要展示工程設計原型樣機或系統,并提交工程設計文件和圖紙。(2)設計課題應來源于科技型企業。從科技型企業尋求的課題能反映當前技術新理念,緊跟研發新動向,能有效修補“學院式教育”短板,快速打通理論教育與工程實踐相結合的路徑。不過,課題技術難度上也要注意與學生的能力程度相匹配。(3)企業科研人員應實質性擔任課程教師(課題導師)。處于工程研發最前線的企業科研人員有條件接觸最新技術理念,有條件接受充分訓練來掌握新儀器裝備和設計工具的用法。其中有的專業化培訓成本還十分昂貴。這些條件往往是學校專業教師或實驗室技術人員所不具備的。因此須聘請企業科研人員擔任課程內容的主講教師,并以課題導師身份參與技術指導和課程考核,確保設計項目能高效合理地完成。同時,為課程設置校內教師配合工作。(4)教學質量和管理須全面達到規范標準。教育主管部門和學校自身都已有較為完善的教學質量和管理規范,校企共建課程必須全面遵循,不能變成“法外之地”。合作共建課程不能簡單“托管”給企業,因為企業是商業機構,承受市場競爭壓力,當出現經營風險時很難苛求其把學校和學生的利益擺在第一位。因此,校企共建課程的主導權和主動權必須由學校掌握,學校是辦學活動主體,有責任保證教學活動的穩定和可持續運行。在這方面,課程校內教師有責任積極作為。
2.2課程建設的主要方法
(1)做好合作企業的挑選和聯絡工作。挑選研發團隊實力較強的科技型企業作為合作對象。此外,企業所處行業與學校專業的關系,企業接納學生的能力,甚至包括企業與學校間的路程距離,都要納入統一考慮。大部分合作先由院系級與企業對口部門達成合作意向,再轉交各自基層直接聯系落實。(2)商討明確校企雙方的責任劃分。企業參與課程建設的活動應該是非營利性的。對因學習需要進入企業場所的學生,企業可對其提出紀律要求,并提供必要培訓,防止發生危及學生人身安全的生產事故。學校為課程開展提供必要的物質和經濟條件,為學生購買人身安全類保險。企業導師主要負責課題技術指導,為學生保質保量完成課題任務提供必要支持;同時,對評定學習成績有實質性話語權。校內教師主要負責教學活動規劃、運營、管理監督,督促教學按進度有序開展,并負責按學校內部要求準備和提交各種課程管理文檔材料。(3)抓好課程項目選題分配工作。為保證質量,一名企業導師限參與一項課題的指導,每項課題最多接納兩組學生,每組以2或3人為宜。首先師生互選。課題任務要求向學生,有條件的可安排課題導師來校宣講交流;然后學生向導師提出選題報名申請;再由導師面試確認。互選環節未落實課題的學生接受指定分配。過程中由校內教師負責登記備案,并督促在限期內完成師生互選和項目小組定編定人。整個過程一般在1~2周內完成。(4)開展過程考核,創新評價機制。項目式設計實踐類課程通常不設期末卷面考試,其考核由多方面評價組成,在學期的不同時間點設立數個考核環節。過程考核可以比較全面地反映學生的學習效果,也能在過程中適時督促學生抓緊工作進度,按期完成任務。
3課程運行舉例
以“系統設計方法、工具與實踐”為例。依據課程大綱,該課程34學時2學分,開課期17周,是“一門設計實踐課程,幫助學生獲得一定的工程研發設計經驗”“引導學生在解決工程實際問題中提高設計能力、實驗技巧和團隊協作素養”,且課程“與合作企業共建”。前期,卓越計劃工作組會同課程的校內教師,接洽了三家科技型企業,最后選定愛立信(上海)研發中心作為正式合作單位。提前一個學期,校內教師與企業對口合作的研發部門工程師充分接觸。雙方綜合考慮課題先進性、技術難度、實施條件等因素,討論確定了4項課程任務選題,相應確定了企業導師。4項選題分別是軟件定義網絡協議棧數據處理加速、室內定位系統、家庭影院系統和移動氣象站設計。由企業導師按統一格式編寫“課程項目任務要求”。課程開始后,歷經師生互選和分組、項目計劃、總體設計、中期匯報、結題答辯、報告評閱及綜合評分等過程(見表2),順利完成教學任務,獲得相當好的教學效果。本輪運行面向本科三年級“卓越工程師班”共23名學生。在過程中,除了通信聯系,學生還需定期前往企業接受導師當面指導。有些實驗環節也必須前往使用企業的技術開發環境。不過,大部分學習時間仍依靠學校提供工作環境。電子工程系建有主要服務于教學的開放性實驗室,共約300m2有將近100個實驗工位。還附屬有實驗器材室、耗材室,為學生提供柜臺式服務。
4尚存的問題及改進思考
課程建設和運行收到了很好的效果,但也存在一些問題或隱憂。(1)貼近工程開發前沿的項目課題,往往也伴隨著開發難度。技術難度過高的課題不適合本科學習階段的學生,故需從更大范圍遴選課題,調整技術難度;另一方面對比較合適的課題也可以在后一輪重復開展,只要其本身仍具有一定的先進性。(2)合作企業內部若發生經營性變故,可能影響課程教學任務。由于企業是商業經營實體,在市場競爭壓力下,企業的人員流動,部門調整,乃至整體被收購兼并,都時有發生。雖然這個問題目前還未遭遇,但是必須未雨綢繆,探討制定應對預案。比如,如果企業人員離職而中途退出,校內教師能否起一定的補位作用;再如,能否為一門課程安排兩家或以上有實力企業長期共建,又互為替補。
5結語
專業實踐課程群與企業深度共建后,項目課題由企業提供,可以盡量貼近工程實際,大大提升了課題的實用性、先進性,跟上業內主流應用技術的最新發展水平。而且,通過企業參與提供教學內容、教學條件和教學人員,全面介入課程建設,可以深度利用企業資源,彌補學校教學的短板。項目式教學,強調以學生為主體,培養學生自主式、合作式、研究式的學習方法。課題項目的完成采用自主探究方式,既有明確的指標要求,也有一定的開放性,學生可以有發揮的空間進行創意創新設計。最終以學生的學習效果及在學習過程中所掌握的知識與能力來考核、評價學生。而貫穿課程的實踐過程考核機制,使得學生不斷得到激勵和督促,并通過綜合成績評價方法最終獲得較為合理公正的評分。從教學效果和后期到企業實習的反饋來看,這種教學方式能較好地發揮學生的主動性、積極性和創造性,從中掌握一定的思考問題和解決問題的方法,大大提高了工程實踐能力。因此,在以后的實習中也能快速跟上企業要求。根據我校2016版信息工程專業卓工培養計劃的部署,本科一~三年級共有6門課程組成校企深度合作共建課程群,形成了層層遞進的貫通式專業實踐特色課程體系。
作者:袁焱 楊宇紅 單位:上海交通大學 電子信息與電氣工程學院