基于大工程教育理念电气信息类专业课程论文

基于大工程教育理念的电气信息类专业课程探讨摘要:以美国麻省理工学院工学院电气科学与工程人才培养模式为例，本文分析美国大工程教育理念提出的背景和工程人才11条评估标准和mit的电气科学与工程的人才培养方案。

此后，本文提出了一个电气信息类专业的课程设置方案,认为通过整合师资力量和构建工学院，可以创造条件让学生根据兴趣制定个性化的课程。

关键词:高等工程教育课程设置学生兴趣中图分类号:g64 文献标识码:a 文章编号:1673-9795(2012)01(a)-0000-00进入21世纪以来，中国的工程教育取得了可喜成绩，同时也出现了一些问题[1]：科学导向，模式单一；竞相升格，层次模糊；实践缺乏，学生能力缺失；经费不足，经费配置欠妥；就业供需矛盾突出，等。

另外，由于行政化的管理模式，很多中国高校为了扩大规模，学院愈来愈多，往往出现一个系就一个专业或者一个学院就一个系的现象；专业越分越细，跟军《普通高等学校本科专业目录》所列电气信息类专业就多达47个[3]。

部分高校的这种现象产生一个不良后果：本科生的知识结构过于单一或者说台专业。

这种情况与国际工程教育要求多学科综合知识背景相矛盾，为此，本文参照麻省理工学院工学院电气工程与计算机系的电气科学与工程的课程设置探讨我国工程教育下的电气信息类专业课程设置。

1 大工程教育理念对工程教育的要求过分强调专业化和科学化导致工程对知识背景综合化的割裂。

20世纪90年代以来，美国工程教育掀起了“回归工程”的浪潮，提出建立“大工程教育”理念。

美国工程与技术认证委员会对21世纪新的工程人才提出了11条评估标准[4]：①具备应用数学、科学与工程等知识的能力；②具备设计、实验分析与数据处理的能力；③具备根据需要设计一个部件、一个系统或一个过程的能力；④具备经多种训练形成的综合能力；⑤具备验证、指导及解决工程问题的能力；⑥具备对职业道德及社会责任的了解；⑦具备有效表达与交流的能力；⑧懂得工程问题对全球环境和社会的影响；⑨具备终身学习的能力；⑩具备有关当今时代问题的知识；(11)具备应用各种技术和现代工程工具去解决实际问题的能力。

从以上11条可以得出美国高等工程教育的培养目标：多学科知识背景、工程实践能力、整体思维方式、职业道德及社会责任感。

2 麻省理工学院电气科学与工程学科的课程设置麻省理工学院的工学院有9个系，其中电气工程与计算机系就有3个专业（学科）：电气科学与工程、电气工程与计算机科学和计算机科学与工程。

在“回归工程”的浪潮中，麻省理工学院工学院根据“大工程教育理念”对各学科的课程和思路进行调整。

电气工程与计算机系的电气科学与工程专业的人才培养方案如下：2.1 人才培养目标培养学生应用数学、基础科学和基本知识的能力；培养学生对职业的理解以便学生毕业后能很快被雇用；培养学生的必要基础知识,以便学生在不同的职业道路上能够继续深入学习；培养学生对一个生产过程或一个设计产品所涉及的社会性、商业性、技术性和人文环境的理解。

2.2 人才培养的要求基础：理解科学和工程的基本原则，以及应用它们的能力；广度：熟悉多种重要的技术领域；深度：具备应用1或多个专业领域深层知识的能力；领导力：具备对较大规模电气工程设计和开发的决策能力；设计：具备从事电气工程中创新、综合和集成活动的能力；求知欲：保持终身学习的欲望和具备终身学习的能力；沟通能力：具备用写或口头形式的表达能力；社交能力：具备在职业场所和社会上与他人协同工作的能力；全局观：具备对世界和国际领域中的多样性的鉴定能力；职业道德：在职业工作中，具备识别和应用道德标准的能力。

2.3 电气科学与工程人才培养的课程设置麻省理工学院(mit)电气科学与工程本科学位课程由核心课程、交流课程、系要求课程和自由选修课程四部分组成。

核心课程是所有专业的学生都必须选学的课程，至少17门，其中，6门自然科学类课程，8门人文、艺术和社会科学类课程，2门专业限选的科学与技术课程和1门实验课。

交流课程分四个阶段在四个班次完成，通常每学年一个班次。

第一学年和第二学年主修的交流课集中为人文、艺术和社会科学，其目的是培养学生应用符号和口头交流工具进行规划、组织、起草和修改材料的能力；第三学年和第四学年的交流课程为uat和uap。

uap也是高级工程课程。

uat为uap的先修交流课程，学生可以从多个专业领域选择一门课程作为uat。

后两阶段的交流课目的是培养学生撰写、审阅和修改针对不同听众的研究报告能力。

uat和uap属于职业技术交流课，各6单元。

自由选修课程有48个单元，不需要先修课程，学生可以在全校范围内自由选修；系要求课程包括必修课和限制性选修课，除核心课程外，至少修够180单元。

图1展现了电气科学与工程的课程要求。

3 电气科学与工程学科的课程特点mit的电气科学与工程专业具备特点：实践课与理论课比例高、选修课数量大和面广、强化人文课程、厚基础。

此外，电气科学与工程专业具备了以下特点：3.1 专业覆盖面广目前，mit的电气科学与工程专业下有五个研究领域，涉及到研究类型包括：电力系统工程，高压研究、芯片生产和设计技术、光学、数字和模拟电子涉及、图像处理、音视频通信网络、磁相关聚变研究、耳的电子系统建模研究、生物医学电子工程、自动控制等。

面向以上研究领域，目前mit电气科学与工程专业提供的专业选修课达50多门，每个学生可以根据自己的兴趣选择感与专业相关的两门课程作为高级课程。

按中国专业分类标准，mit电气科学与工程专业选修课程覆盖了我国电气信息类十多个专业，如电气工程及其自动化、电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、微电子科学与工程、光电信息科学与工程和计算机科学与技术等。

3.2 学生自己制定符合自己兴趣的修学计划除了完成全校的核心课程和系要求的必修课程外，其它课程包括第4阶段的交流课程，学生可以根据自己的兴趣来选择。

由于专业选修课程多样性，系提供的实验室和课程基本能够满足学生兴趣的多样性。

可供选择的实验课程有模拟电子实验、rf设计实验、数字系统实验、生物仪器工程实验、电力电子实验、机器人技术实验、微纳米处理实验、现代光学工程实验、闪光工程实验、多核系统实验、心理声学实验、用户接口设计与实现、计算机语言工程，等等。

例如一个对“能量和电力系统”感兴趣的同学可以选择《电力电子》、《电机》和《微机电系统地设计和制造》，并在选择相关实验室的实验课和工程设计。

对“信号处理、通信和控制”感兴趣的同学可以选择《数字图像处理》、《语音识别》和《离散时间信号处理》等。

另外，系实验课的多样性为满足学生的兴趣提供了支持。

3.3 用工程设计分强化学生加强工程能力学生必须获得48个工程设计分（engineering design points，edps）。

一个edps相当于一个学术单元。

学生可以在高级工程、论文和课程中获得edps。

很多系要求课程分配了一定的edps，这些课程中包含很多设计的内容。

高级工程是在教授或研究员的指导下学生自行努力完成的工程活动，该高级工程分配6个单元。

在这个工程活动中，学生自己负责提出、规划、实施，最终成档一项完整的技术工程。

同时鼓励学生从一进校开始就开展与他感兴趣且力所能及的研究型工程项目，研究型工程不能取代高级工程，但是可以分配一定的edps或者给于一定的酬金。

对我国电气信息类专业高等工程教育的启示根据mit电气科学与工程专业的课程设置和成功经验，我觉得基于兴趣由学生自己制定个性化的课程方案值得我国工程教育的效仿。

基于此思想，电气信息专业课程流程图见图2。

校核心课程包括自然科学、人文和社会科学等课程，图2中所列为该学科学生必选的校核心课程。

导论课主要介绍本学院的所有系的情况，每个专业的研究方向、就业情况和学习手段等。

学生根据自己的兴趣从5门课程中选择3课作为自己的系必修课，同样根据兴趣选择实验课和高级选修课。

为了实现此构想，我们需从以下一个方面进行改革：整合综合性大学中电气信息类专业成一个学院由于中国高校行政化的管理模式，人为地为各学科的交流、资源的共享、学生个性修学方案的制定等设置了障碍。

更何况在很多学院，一个学院就只有一个系，一个系就只有一个专业。

这导致学生入学后只能按学院早已制定好的方案进行。

尽管有些系有多个专业，但是专业分工不明确，专业课程和研究领域重叠性较大。

例如，可以考虑将电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、电气工程、生物医学工程和计算机工程等专业合并成一个学科——电气信息类学科。

该学科的课程设置可以参照流程图见图2。

将多个相关系合成一个系，将多各相关专业合成一个专业有利于：1）提高学生选课的基数，避免或者降低被选课程因选学人数少而取消的现象；2）有效提高资源的利用率；3）有利于整合师资力量构成有力研究团队。

组建研究领域多样的实验室为了满足学生兴趣的多样性，系可以根据师资情况组建覆盖电气信息类多个专业的实验室。

这些实验室可以分为面向课程群的实验室[6]和面向科学研究的实验室，也可以与企业成立联合实验室，为学生提供多样性的选择。

加强与企业合作构建产学研平台高等工科院校为企业输送技术和管理人才，而企业也随着自身的不断发展向学校提出新需求，企业的发展带动工程教育的进步。

形成企业工程师和工科大学教师的自由流动和互相兼职的良性机制。

学生可以利用产学研平台与企业合作制定高级工程方案，教师可以利用产学研平台与企业合作研究。

5 结语基于学生兴趣制定个性化的课程方案，是一种人性化的管理模式，同时有利于提高学生学习的主动性和积极性。

借鉴mit电气科学与工程专业的人才培养模式，设置符合我国国情的电气信息类专业的人才培养方案，其目的是通过整合分散的师资力量和共享教育资源改善培养高级工程应用型人才教育模式，提高学生的工程素质。

参考文献朱高峰，中国的工程教育——成绩、问题和对策[j]，高等工程教育研究，2007，4：1-7.李秀民，刘利，国际高等工程教育的比较分析及启示[j]，天津大学学报(社会科学版)，2010，12（4）：352-356《普通高等学校本科专业目录（修订一稿）》，/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3882/201105/xxgk_119217.html李茂国，中国工程教育全球战略研究[j]，高等工程教育研究，2008，6：1-12./ug/胡晓，秦剑，刘长红，基于课程群的电子信息工程专业课程建设研究[j]，中国科教创新导刊，2010，10：175-177.。