工程教育改革 -- 实践与思考

嵌入式与物联网 工程教育改革--实践与思考汇报：张有光教授电子信息工程学院

主要内容 • 工程教育理念 • 实验班与书院 • 课程教学改革 • 实践教学改革

一、工程教育理念 教育改革背景中国教育思想西方教育思想课程教育理念

1.1 工程教育改革背景 • 教育部 • 卓越工程师教育培养计划 • 推行国际工程专业认证 • 学校 • 导师制小班化个性化国际化 • 书院制-学生成长有温度的教育

1.2 中国教育思想 --儒家 中庸 - 兼容并包万物并育而不相害道并行而不相悖

1.2 中国教育思想 --道家 反者道之动弱者道之用 • 圣人无常心，以百姓心为心 • 教师不以自己观点强加给学生，从每个学生的个性出发，鼓励其探寻自我发展道路 • 处无为之事，行不言之教 • 柳宗元《种树郭橐驼传》 -顺木之天，以致其性焉尔

1.2 中国教育思想- 佛教 迷者自悟，机锋棒喝，空不执着教外别传，禅者初心，空杯心态

卢晓东-乔布斯的启示乔布斯的基础扎实吗？扎实基础是否所知障？卢晓东-乔布斯的启示乔布斯的基础扎实吗？扎实基础是否所知障？李晓榕-如何理解基础扎实基础，多次学习逐步提升，未必一步完成成功也是失败之母！ 1.2中国教育，强调基础

1.3 大学的任务 - 费希特 1810年柏林大学首任校长培养人的自我决定能力在无法预料未来局势中自我作出有意义的选择教育要唤醒学生的力量

1.3 大学的理念 -纽曼1851 三者和谐统一，造就完整而健康的大学教育？ 1/3教师对学生的教育 1/3 学生对学生的影响 1/3学生独自学习

1.3 怀特海 -教育的目的 • 研究是智力--智慧的探险 • 教育是对生活探险的训练 • 大学，使青年和老年人融为一体，对学术进行充满想像力的探索，从而在知识和追求生命的热情之间架起桥梁

1.3 雅斯贝尔斯 -灵魂教育 推崇苏格拉底式对话教学知性的日常教学认识思维的学习哲学思考心灵的感受间接传达

1.3 教育思想 -激发学生内在自觉 • 第斯多惠 • 教育的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒与鼓舞 • 皮亚杰 • 把一样东西教给人，有时是剥夺他人自己发现那东西的机会

1.4 课程教学方法 • 探究式、互动式学习 • 基于问题、创设情境，虚拟再创造 • 协商课程--自由学习？ • 学生主动参与，教师为主持人角色

1.4 挖掘科学史的教育价值 经典原理的现代价值 • 萨顿、科恩 • 以实证的方式，追溯科学概念被发现和完善的全部历史过程 • 弗赖登塔尔 • 要让学生观察到知识的来龙去脉 • 知识像是被重新创造和发现一样

1.4 专业教育中 --人文教育 • 八种方式 • 起于知识，启迪精神 • 渗透美育，行为互动 • 营造氛围，以悟导悟 • 以人为本，止于境界

二、实验班与书院制 “北斗”创新实验班国外学院制、住宿制中国书院制发展概况

2.1 “北斗”创新实验班 • 兼容并包-学生组成 • 选择热衷课程学习、社团活动、科技活动等各种类型学生 • 多元评价-全面发展 • 肯定学生个性特点，引导多元发展，从宽容他人到欣赏他人，培养自信、拓展视野

2.2 牛津、剑桥-学院制 教会学生独立思考，独立探索…清晰表达自己对论题的理解…在讨论中，学生能从其对自我立场的竭力辩护中受益…

2.2 牛津、剑桥 -导师制 • 纽曼导师制 • 学术的指导者，道德与宗 • 教的守护者，心灵的引路人 • 大学与学院 • 大学：追求知识，教授制 • 学院：发展性格，导师制

2.2 哈佛、耶鲁 -住宿制 • 住宿制 • 性格的养成也取决于良好同伴的氛围 • 不同年级学生住一幢楼，提供文化交流机会增强学术兴趣，补充正式教育 • 导师制 • 角色：院长、学监、导师与学生顾问 • 院长茶会：分享来自各界声音与故事

2.3 中国书院教育特点 • 门户开放，百家争鸣 • 讲会制度-朱熹和陆九渊鹅湖之会 • 不落窠臼，教训合一 • 完善学生道德品格作为首要目的

2.3 中国书院教育特点 • 自学为主，方法为先 • 循序渐进，熟读精思 • 师生父子，耳濡目染 • 处无为之事，行不言之教

2.3 钱穆新亚学规 一个活的完整的人，应具有多方面的智识，但多方面的智识，不能成为一个活的完整的人你须在寻求智识中来完成你自己的人格，你莫忘失了自己的人格来专为智识而求智识

三、课程教学改革 新生研讨课程专业核心课程经典论文欣赏创新创业课程

3.1 新生研讨课 -教学目的 • 适应性转换 • 引导新生认识大学生活，熟悉学校环境 • 学术性转换 • 初步体验探究未知世界的乐趣和方法，激发学生的研究兴趣和动机 • 初步培养提出问题、独立思考和合作交流的意识，实现学习阶段的顺利转换

3.1 新生研讨课 -合作学习 实现名师与新生间的对话架设教授与新生间的桥梁缩短新生与教授间的距离

3.1 新生研讨课 - 智能手机谈起 公开视频课翻转课堂？移动通信计算之芯信息存储集成电路人机交互照相摄像信息之窗手机电池移动互联应用软件能力素质知识体系大学教育大学怎么读

3.2专业核心课程 • 重构教学过程 • 案例方式分组讨论、基于问题探究方式 • 科研四要素 -虚拟再现 • 提出问题、分析问题、凝练问题 • 给出问题的数学描述、问题求解 • 追问结果的物理意义、进一步优化 • 探求应用推广的可能性等等

3.3 经典论文欣赏 -课程目的 展示科学思想的发展历史 • 科学思想的产生背景 -经典传承 • 作者贡献和思维方法 -思维能力 • 对学术和产业的影响 -意义探寻 • 论文表述方式的欣赏 -论文写作 • 初步培养 • 论文检索、文献综述、提出问题、解决问题、论文写作…

3.3 经典论文欣赏课程特点 体验知识创造的 “探索”之旅 • 以科普方式和研讨方式 • 将学生引导到学科前沿 • 不强调知识点的连续性 • 重要的是带到学科前沿 • 培养创新的勇气和信心

3.4 技术创业管理课程 • 课程内容 • 创业起源与机会，与管理、 • 市场策略、融资方式、知识产权…… • 教学方式 • 典型案例为背景，诠释创业管理基本要素 • 学生撰写商业计划书，共同讨论逐步修订

3.4 ERP电子沙盘模拟 从经验教训中获得新知 • 课程组织 • 6个小组，每组6人-承担6种角色 • 按照规则，模拟6年企业经营活动 • 课程目的 • 感悟-商科与工科思维方式的差异 • 规则的灵活性-因境而变，定性与定量分析结合，团队协作精神

3.4 电子信息案例分析 展示信息产业的演化历史 • 拓宽学生视野 - 跳出技术范围 • 激发学习热情 - 重要人物事件 • 培养系统思考 - 产品的生态链 • 提升表达沟通 - 提问质疑表述 • 初步培养意识： • 创业、团队、成本、专利 • 标准、营销、金融等意识…

3.4 电子信息案例分析课程范围 体验创新创业的 “探险”之旅选择学生有所耳闻、经常接触的智能手机、移动互联、搜索引擎产品设计师、企业高管等角色审视电子信息系统 — 用户体验、成本控制、标准与知识产权、商业模式、营销策划、商业生态链

四、强化实践教学环节 跨文化交流 • 科学研究实验平台 • 工程实践教学基地 SRTP、学科竞赛自由探究实验平台

4.1 学科竞赛、SRTP 在选拔、指导、检查、验收过程中如何培养工程师能力素质？ • 规定题目 • 全国大学生电子竞赛 • 自主选题 • 全国“挑战杯”竞赛 • 全国嵌入式邀请赛 • 大学生科研训练计划 • 北航冯如杯比赛等等

4.2 实验平台建设 -举例 • 3D 媒体 • 支持图像获取处理和显示，二次开发 • 无线安全 • 支持安全攻击与防御演示，二次开发 • 卫星导航 • 支持导航信息处理与应用，二次开发

4.2 实验平台建设 --依据 • 产业有前景 3D为例 • 3D时代来临：节目开播、产品上市 • 学院有基础 • 重点实验室：数字电视、雷达成像 • 学生有优势 • 技术与艺术交汇、有兴趣能创新 • 冯如杯一、二等奖、挑战杯特等奖

4.2 自由探索实验 -运行模式 • 参与平台构建 • 平台的开放，学生创新就是平台 • 学生自主管理 • 以学生创意为基础，开展自由探索 • 以年轻人“初心”，超越老师经验 • 培养创新实践能力

4.3 本科生走进科研团队 成为实验研究骨干，取得重要成果 • 教育资源 • 教师、研究生组成的研究团队 • 各类重点实验室工程技术中心 • 参与方式 • 选择SRTP、学科竞赛指导教师 • 以学生研究兴趣选择指导教师 • 提前确定毕业设计、研究方向

4.4 工程实践教学基地建设 教师引导促进感性到理性的飞跃 • 与企业合作 • 参与到企业运作的过程中，阶段性研讨 • 预期培养-企业管理 • 体验：成本控制、产品营销、绿色环保 • 认识：可靠性、可制造性、维护性设计 • 感受：竞争的激烈及创新能力的重要性

4.5 跨文化交流能力培养 • 国际合作办学 • 联合培养学生，增强教师间的交流学生交流，与一流大学共同建课程 • 留学生直接参与社团活动学科竞赛 • 国内外交换生 • 增加高校之间交换生的数量和质量

4.5 国际工程教育 • 合作对象 • 美国国际教育联盟 • 合作课程 • 国际工程交流与沟通 • 国际工程基础 • 国际工程创新与创业

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