專業綜合實訓課程教學改革成效

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摘要：專業綜合實訓在人才培養過程中具有非常重要的作用，在“雙創”教育背景下對電子控制系統專業綜合實訓課程的教學和考核模式進行改革。堅持“以學生為中心”，采取“創新引領、項目驅動、校企協同”模式，在實訓項目中融入創新創業和企業元素；以成果為導向，對優秀的實訓項目進行深入打磨拓展，構建“雙創”教育生態鏈；將CDIO工程教育模式與敏捷開發相結合，構建企業項目開發模式。為落實因材施教，對不同類型學生的項目難度進行動態分層，采用“組內自評+團隊互評+教師總評”的三級考核制度；分別在實訓的“前、中、后”三次進行異步考核，學生可根據情況自行申請考核時間。改革后的專業綜合實訓課程教學成效顯著提升。

關鍵詞：成果導向；動態分層；異步考核；CDIO工程教育模式

1研究背景

2014年9月，國務院總理李克強在夏季達沃斯論壇上提出“大眾創業、萬眾創新”[1]。2015年，教育部和有關部委、高校共同主辦了首屆中國“互聯網+”大學生創新創業大賽；為深入推進“大眾創業、萬眾創新”，引領“雙創”教育國際交流合作，2020年該項賽事更名為中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽。加強“雙創”教育，已成為推進高等教育綜合改革、提高人才培養質量的重要舉措。目前，全國各個高校都非常重視“雙創”教育，相關的教學改革已經從嘗試探索階段發展到細化分層、多元發展的新階段，但仍然存在一些問題，如“雙創”教育面向綜合能力較強的“小眾”學生，沒有實現對所有學生的全覆蓋。專業綜合實訓作為人才培養過程中最重要的實踐環節，能夠培養學生的創新創業能力[2]。高?！半p創”教育應面向全體學生，實現“小眾”向“大眾”的轉變，應以培養學生的創新精神、創業所需的能力和素質等為重點，讓更多學生接受“雙創”教育，更好地激發學生的創新精神和創業意識，提高學生的創新創業能力。我校在電氣工程及其自動化專業開設了電子控制系統專業綜合實訓課程，該實訓課程以成果為導向[3]，采取“創新引領、項目驅動、校企協同”模式開展“雙創”教育。

2專業綜合實訓課程在“雙創”教育中的實踐

2.1“雙創”教育的地位和作用

“雙創”教育是大學人才培養范式的變革，它以實踐為主導，通過實踐與專業的組合，培養學生的創新創業精神，提高創新創業能力，其本質在于實踐，讓學生由被動學習變為主動實踐[4]。而專業綜合實訓課程作為人才培養過程中最重要的實踐環節，將“雙創”教育元素融入其中，對實現從“小眾”到“大眾”的全員“雙創”教育具有重要的推動作用。

2.2成果導向的專業綜合實訓課程時間安排

在電氣工程及其自動化專業人才培養方案中，該實訓環節被安排在第五學期，起到承上啟下的作用。從時間上來說，第五學期是最適合開展專業綜合實訓課程的時間。本科第一至四學期，學生學習專業基礎知識，第四學期末教師布置具有創新創業內容的專業綜合實訓選題，第四學期暑假學生根據實訓選題準備相關知識，并開始實施。第五學期，學生重點開展專業綜合實訓。第六學期寒假，學生著手準備申請大學生創新創業訓練計劃項目(簡稱本創項目)；開學后，繼續打磨優秀作品，準備參加各類學科競賽。第七學期，學生可申請省級重點本創項目、國家級本創項目；優秀的項目可以作為本科生的畢業設計進行深入研究。專業綜合實訓課程時間安排如圖1所示。

3融入“雙創”教育的專業綜合實訓課程改革

3.1構建“動態分層+異步考核”教學模式

“以學生為中心”，深化教學模式改革[5]。針對不同層次的學生在知識水平、認知能力、智力水平和情感因素等方面存在差異的情況，遵循因材施教原則，在專業綜合實訓課程中，以成果為導向有區別地設計實訓內容和考核要求。在充分體現個性化學習的前提下，將實訓分為基本層、提高層、拔尖層三個不同層次，學生可根據自身能力自主選擇，并在實施過程中根據情況進行動態調整；教師則按照不同層次的任務要求進行分類指導，以動態分層設計為牽引，全面實現教學異步考核[6]，真正落實因材施教?！皠討B分層+異步考核”教學模式實施過程如圖2所示。

3.2成果導向的專業綜合實訓課程

高校要真正落實“雙創”教育，不僅要將其與專業教育融合[7]，還需要在大學四年中，尤其是在大三和大四的高年級階段，以項目驅動的方式促進學生參與實踐。專業綜合實訓課程結束后，學生可繼續打磨優秀的項目，爭取獲得更多成果，如圖3所示。

3.3組建“教師+工程師”的雙師隊伍

專業綜合實訓課程引入企業工程師參與實訓指導，每次實訓課程，企業都指派1～2名工程師參與指導工作。同時，將人工智能和機器人等熱門技術引入實訓教學，持續更新實訓內容，不斷增加實訓的含金量。

4專業綜合實訓課程的實施過程

4.1基于CDIO工程教育模式的“敏捷開發島”構成

敏捷開發[8]是一種以人為核心，迭代、循序漸進的開發方法。在敏捷開發中，一個系統項目被切分成多個子項目，各個子項目的成果都經過測試，具備集成和可運行的特征。換言之，就是把一個大項目分為多個相互聯系，但也可以獨立運行的小項目，并分別完成。而CDIO工程教育模式[9]以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程知識。CDIO培養大綱將工程專業畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。筆者將敏捷開發和CDIO工程教育模式相結合，并引入專業綜合實訓課程中。以團隊形式組建“敏捷開發島”，每個項目團隊由四人組成，負責完成一個獨立的創新項目。團隊成員分別擔任項目經理、硬件工程師、軟件工程師、技術支持等職務。“敏捷開發島”的構成如圖4所示[10]。項目經理崗位適合動手能力較強且組織協調能力較好的學生。該崗位主要負責整個團隊的管理、協調和正常運作，除此之外，還要負責整個系統的軟硬件聯合調試和系統功能優化。硬件工程師崗位適合硬件電路設計能力比較強的學生，該崗位要求學生會使用AltiumDesigner或立創PCB繪圖軟件設計系統原理圖、制作PCB電路板、焊接電子元器件并調試系統硬件。軟件工程師崗位適合編程能力較強的學生，該崗位的主要職責是使用C語言或Python語言編寫系統程序，調試系統軟件，并不斷優化系統功能。技術支持崗位適合動手能力不強，但是文檔整理能力較強的學生。該崗位主要負責整個系統的文檔資料整理，包括系統的方案論證、元器件選型、硬件設計、軟件設計、系統調試、系統升級及制作答辯PPT等。

4.2專業綜合實訓課程敏捷開發流程

電子控制系統專業綜合實訓課程的所有項目都要具有一定的創新性和實際應用價值，教師與每個項目組要經過多次討論，才能確定最終的項目內容。這些項目來源于具有實際應用價值的企業項目、教師科研子項目、師生共同討論或學生自主設計的創新項目。項目要與實際生產實踐相結合，能夠解決社會熱點或亟待解決的問題，激發學生的學習動力和熱情[10]。專業綜合實訓課程采用的敏捷開發流程如圖5所示。圖5敏捷開發流程

4.3考核方式改革舉措

4.3.1三級考核方式專業綜合實訓更加注重對過程的考核，要求學生每周一提交本周工作計劃，周五進行本周任務檢查，同時要求教師加強過程管理，形成“過程考核+系統演示+答辯匯報+設計報告”相結合的考核方法。“實訓項目系統功能”成績考核采用“三級評審”制度，即“組內自評+團隊互評+教師總評”。組內自評是項目組內每個成員根據分配的任務及完成情況相互打分。團隊互評是參照國際流行的“同行評議”準則，每組選派一個成員，對其他所有項目進行評分。教師總評是指實訓的兩名指導教師根據平時每個項目組成員的表現單獨打分，再相互討論給出一個最終的教師總評分。最終，將組內自評、團隊互評、教師總評的分數再綜合起來，就得出了每名學生的“實訓項目系統功能”成績，然后結合過程考核結果、設計報告、答辯匯報、系統演示等給出最終課程成績。4.3.2三次考核時間改革原有的在固定時間統一進行教學考核的方式，以學期為單位實行根據學生實訓項目完成情況進行異步申請考核的機制?？己酥芷谕ǔＴO置為一個學期，考核要求按學生申請執行，為學生提供與其能力相適應的培養環境，真正做到以生為本、因材施教。考核時間共有三次，分別是項目提前完成即可申請考核、教學計劃規定的時間進行考核以及在學期結束前兩周組織最后一次考核。該方式在充分體現個性化學習的前提下，能夠針對不同層次的學生實施多次異步考核，真正落實“以學生為中心”。

4.4專業綜合實訓課程的改革成效

在一系列改革舉措之下，我校全面落實“雙創”教育人才培養，在“互聯網+”“挑戰杯”等高水平學科競賽、國家級本創項目、科技論文、專利和軟著(計算機軟件著作權)等方面都取得了顯著的成效，如學生在“挑戰杯”比賽中獲得全國銅獎、省金獎和銀獎，在“互聯網+”創新創業大賽中獲得省二等獎、三等獎等。

5結語

本文將“雙創”教育融入專業綜合實訓課程的教學之中，提出了一種將敏捷開發與CDIO工程教育模式相結合，以成果為導向的多階段、多層次的實訓教學模式。針對不同層次的學生，提出了因材施教、動態分層、異步考核的機制，并對考核方式和時間進行改革，取得了顯著的效果。

參考文獻

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[10]田會峰,周瑜,趙麗.面向應用型人才的“單片機”課程教學改革[J].電氣電子教學學報,2014,36(6):47-49.

作者：田會峰 劉乾 鄭艷芳 單位：江蘇科技大學電氣與信息工程學院