王 驥， 徐國(guó)保， 盛東亮， 任肖麗

(1．廣東海洋大學(xué) 電子工程系， 廣東 湛江 524088；2．清華大學(xué)出版社 電子電氣分社， 北京 100084 )

0 引言

目前迅猛發(fā)展的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、大健康等新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都出現(xiàn)人才供給不足現(xiàn)象，暴露出目前工程教育與新興產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不同步[1]。

工程教育跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展是緊密聯(lián)系的，相互支撐的。工程教育改革如果滯后，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的后續(xù)能力就不足。新興產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)。所以急需發(fā)展“新工科3E(Emerging Engineering Education)”來(lái)支撐新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才需要?；诖?，2017年2月，在復(fù)旦大學(xué)舉行的綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)達(dá)成了“新工科建設(shè)復(fù)旦共識(shí)”。隨后，教育部發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》，啟動(dòng)“新工科研究與實(shí)踐”項(xiàng)目。

3E人才相比傳統(tǒng)“精英”，概括來(lái)說(shuō)具備“雙強(qiáng)能力+雙高素質(zhì)”的特點(diǎn)，也就是首先具有未來(lái)新興戰(zhàn)略技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)亟需的“工程實(shí)踐+創(chuàng)新”的國(guó)際核心競(jìng)爭(zhēng)力的業(yè)界領(lǐng)軍人物。這類人才既具有學(xué)科交叉融合特征的業(yè)務(wù)素質(zhì)、專業(yè)知識(shí)廣博的內(nèi)涵，又能夠利用新知識(shí)、新技術(shù)去解決未來(lái)工程中出現(xiàn)的不可預(yù)見(jiàn)的突發(fā)性問(wèn)題，對(duì)新興戰(zhàn)略技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力起到?jīng)Q定作用；同時(shí)兼具良好的人文素養(yǎng)，智商與情商雙高[2～3]。

1 我校電子信息工程專業(yè)現(xiàn)狀

海洋是人類維持生存繁衍與文明進(jìn)步的重要基地。開(kāi)發(fā)海洋、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)是整個(gè)人類生存和社會(huì)發(fā)展極為現(xiàn)實(shí)的必由之路[4～5]。我校電子信息工程專業(yè)建設(shè)方向主要是構(gòu)建智慧海洋—“海洋工業(yè)化+海洋信息化”深度融合的發(fā)展模式，也是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的海洋發(fā)展模式與意識(shí)形態(tài)，更是日趨成熟的陸地智慧產(chǎn)業(yè)向海洋領(lǐng)域的拓展，即“海洋類新工科”[6]。

電子信息工程專業(yè)作為我校傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)專業(yè)，從起源開(kāi)始就融合在“人-海”戰(zhàn)略中。從1985年開(kāi)始本科招生，最早隸屬于水產(chǎn)學(xué)院海洋漁業(yè)系電子電工教研室，至今有近30年本科辦學(xué)歷史?，F(xiàn)有專業(yè)教師14人，其中博士6人，教學(xué)團(tuán)隊(duì)人員結(jié)構(gòu)基本合理?，F(xiàn)有廣東省電子信息類教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員1人，專業(yè)首席教師1人。中國(guó)電子學(xué)會(huì)、計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員3人。研究基礎(chǔ)雄厚。教學(xué)團(tuán)隊(duì)師資情況示于圖1，目前團(tuán)隊(duì)研究主要涉及領(lǐng)域如圖2所示。

本專業(yè)針對(duì)學(xué)校辦學(xué)特色，打造海洋特色的電子信息工程新工科，有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

圖1 教學(xué)團(tuán)隊(duì)師資情況

圖2 教學(xué)團(tuán)隊(duì)主要研究領(lǐng)域

2 研究?jī)?nèi)容

我校電子信息工程專業(yè)為適應(yīng)新工科建設(shè)，擬深入研究物聯(lián)網(wǎng)與海洋科學(xué)之間關(guān)系的內(nèi)涵機(jī)理，建立起互助互依的交叉融合的科研與教學(xué)平臺(tái)，目的是利用新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)于海洋科學(xué)，建立起中間學(xué)科知識(shí)體系模式—“傳感網(wǎng)+海洋”模式，立足這一熱點(diǎn)技術(shù)，服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)與學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)。具體打造學(xué)生知識(shí)建構(gòu)模型如圖3所示。

圖3 本專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識(shí)模型

按照?qǐng)D3所示模型，項(xiàng)目組打造海洋特色專業(yè)培養(yǎng)體系，研究方向、內(nèi)容與實(shí)施方法具體如下：

(1)建立科學(xué)的電子信息工程海洋特色培養(yǎng)體系。面向海洋特色打造海洋傳感網(wǎng)科研教研一體化平臺(tái)與團(tuán)隊(duì)。重點(diǎn)放在利用地緣與學(xué)科優(yōu)勢(shì)建設(shè)“海洋物聯(lián)網(wǎng)及海陸空一體化的數(shù)字南海半島(雷州半島)經(jīng)濟(jì)區(qū)”上，對(duì)南海海洋區(qū)域開(kāi)展立體地毯式調(diào)查，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的海洋交互式觀測(cè)，為海洋管理及海洋經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供多種實(shí)況數(shù)據(jù)資料，并結(jié)合“海陸空一體”的集成化、智能化技術(shù)手段，打通產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的各個(gè)環(huán)節(jié)，致力于提升對(duì)各種海洋活動(dòng)及現(xiàn)象的分析決策能力，為我校學(xué)科建設(shè)與相關(guān)政府管理部門決策層實(shí)現(xiàn)在豐富的信息共享基礎(chǔ)上科學(xué)決策而作出貢獻(xiàn)。專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容如圖4所示。

圖4 專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容

(2)構(gòu)建面向新工科特點(diǎn)的海洋特色電子信息工程人才培養(yǎng)體系。完成“基礎(chǔ)理論+科研項(xiàng)目+專業(yè)競(jìng)賽”教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐。本專業(yè)師生通過(guò)團(tuán)隊(duì)化結(jié)盟形式開(kāi)展“理論+項(xiàng)目+競(jìng)賽”理實(shí)一體化教學(xué)活動(dòng)。其核心就是將理論教學(xué)與實(shí)踐內(nèi)容任務(wù)化，以競(jìng)賽形式完成教育實(shí)踐任務(wù)，如圖5所示，即以總的教學(xué)任務(wù)為框架，細(xì)分“子任務(wù)”并作為支架，以競(jìng)賽活動(dòng)為載體，使學(xué)生沿著“支架”“載體”逐步攀升。這樣做打破了傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐中師傳生受的舊模式，變學(xué)生被動(dòng)接受為主動(dòng)參與。教師不斷地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)踐興趣，符合建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計(jì)原則。通過(guò)主動(dòng)實(shí)踐，學(xué)生的質(zhì)疑力、觀察力、協(xié)同力、領(lǐng)導(dǎo)力等多種素質(zhì)都能得到訓(xùn)練與提高，這使學(xué)生今后取得創(chuàng)新成果機(jī)率大為提升。

圖5 人才培養(yǎng)體系核心

(3)提出海洋特色新工科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)主動(dòng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式。深入研究培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新型主動(dòng)學(xué)習(xí)能力的方法，致力于學(xué)生學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力的提高。通過(guò)大學(xué)生參與科研活動(dòng)而培養(yǎng)創(chuàng)新人才是最重要的途徑。本專業(yè)從人才培養(yǎng)、教學(xué)過(guò)程、科研成果、學(xué)風(fēng)建設(shè)與學(xué)科發(fā)展、服務(wù)社會(huì)建設(shè)等角度提出了促進(jìn)大學(xué)生參與科研的自學(xué)習(xí)模式和實(shí)施方法，形成師生共同參與科研項(xiàng)目與撰寫(xiě)科研論文的學(xué)術(shù)風(fēng)氣。

(4)以專業(yè)競(jìng)賽為契機(jī)，打造“以賽代培”的卓越人才培養(yǎng)方向。每年舉辦全校學(xué)生的電子設(shè)計(jì)大賽、智能車大賽、航模大賽等專業(yè)賽事，使科技競(jìng)賽活動(dòng)經(jīng)?；椭贫然８?jìng)賽中給出的課題，來(lái)源于最新的教師科研資料或?qū)W校專業(yè)特色的工程項(xiàng)目。為了在競(jìng)賽中取得較好的成績(jī)，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地查閱資料、相互討論以達(dá)到操作規(guī)范、方法簡(jiǎn)練的目的，從而充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐的主動(dòng)性、積極性與成效性。通過(guò)專業(yè)搭建的主動(dòng)實(shí)踐競(jìng)賽平臺(tái)，學(xué)生參加科技競(jìng)賽活動(dòng)的氣氛更濃、意識(shí)更強(qiáng)、成果更豐富。學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性明顯提高，改變了過(guò)去“被動(dòng)接受”和“注重理論”的學(xué)習(xí)定位，使教學(xué)實(shí)踐變得生動(dòng)、活潑。

3 建設(shè)成果

課題組以海洋特色的信息科學(xué)現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)，在理論教學(xué)中堅(jiān)持做強(qiáng)信息科學(xué)基礎(chǔ)理論，增強(qiáng)海洋特色應(yīng)用的專業(yè)建設(shè)方向；在實(shí)踐教學(xué)中運(yùn)用“專業(yè)特色+科研項(xiàng)目+競(jìng)賽”的實(shí)踐教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用。以競(jìng)賽活動(dòng)為載體，構(gòu)建了變學(xué)生被動(dòng)實(shí)踐為主動(dòng)參與的實(shí)踐模式。課題組從2012年開(kāi)始，重點(diǎn)從校內(nèi)和校外兩個(gè)層面、多種渠道對(duì)大學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)模式進(jìn)行了研究與實(shí)踐，取得了優(yōu)異成績(jī)。

3.1 科研項(xiàng)目成果

近幾年來(lái)，本學(xué)科專業(yè)建設(shè)結(jié)合廣東海洋大學(xué)海洋領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)學(xué)科，開(kāi)展電子信息工程專業(yè)在臨港工業(yè)、船舶電氣、海洋科學(xué)、海洋漁業(yè)等學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用科學(xué)研究，專業(yè)建設(shè)面向海洋特色成績(jī)顯著。主持國(guó)家基金項(xiàng)目2項(xiàng)(含合作主持1)，省自然科學(xué)基金項(xiàng)目4項(xiàng)(含合作主持1)。

同時(shí)，實(shí)行科研導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，將團(tuán)隊(duì)科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)能力的抓手。鼓勵(lì)大學(xué)生參加導(dǎo)師的科研項(xiàng)目研究，鍛煉科研能力，效果明顯。經(jīng)過(guò)各種科技競(jìng)賽的錘煉，學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐的能力大大提高。在他們走上工作崗位后，主動(dòng)實(shí)踐能力得到充分彰顯。

3.2 教研成果

電子信息工程專業(yè)，近五年教研成果如表1所示。

表1 近五年教研成果

依托教研成果，教學(xué)實(shí)踐成果如下：

依托創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，師生合作申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項(xiàng)目。以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目申報(bào)與實(shí)施過(guò)程為龍頭，多項(xiàng)舉措并舉，做好組織工作。具體措施與過(guò)程如下：制訂了《電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)中心新實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放性管理?xiàng)l例》，探索實(shí)驗(yàn)室的管理模式，將集中式、指導(dǎo)性的學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)，轉(zhuǎn)化為分散式、自主式的創(chuàng)新項(xiàng)目，為培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)實(shí)踐能力提供了內(nèi)外部環(huán)境；積極引導(dǎo)大學(xué)生參加科技活動(dòng)，提高他們主動(dòng)實(shí)踐的意識(shí)和能力。實(shí)行科研導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，鼓勵(lì)學(xué)生參加導(dǎo)師的科研項(xiàng)目研究，培育科研能力，效果明顯。成果如下：

(1)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。近五年，電子信息工程專業(yè)教師帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)獲多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)以及校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃科研立項(xiàng)，獲得經(jīng)費(fèi)近29萬(wàn)元。

(2)海之帆“挑戰(zhàn)杯”培育計(jì)劃項(xiàng)目。近三年，獲得重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)一般項(xiàng)目3項(xiàng)。多年努力，獲得挑戰(zhàn)杯省二三等獎(jiǎng)多項(xiàng)，特別是2017年挑戰(zhàn)杯成績(jī)優(yōu)異，獲廣東省一等獎(jiǎng)1項(xiàng)(國(guó)賽3等獎(jiǎng))，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。

3.3 人才培養(yǎng)質(zhì)量

近幾年，通過(guò)系統(tǒng)培養(yǎng)和實(shí)踐訓(xùn)練，本專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)大幅提高，動(dòng)手能力增強(qiáng)。

從學(xué)術(shù)角度，本專業(yè)學(xué)生都有與教師合作開(kāi)展科研與發(fā)表論文的經(jīng)歷。在《傳感技術(shù)學(xué)報(bào)》、《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)》、《計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究》、《海洋技術(shù)學(xué)報(bào)》等專業(yè)期刊發(fā)表過(guò)電子設(shè)計(jì)及海洋信息領(lǐng)域高質(zhì)量研究性論文；從實(shí)踐能力方面，學(xué)生近三年通過(guò)參加挑戰(zhàn)杯、畢昇杯全國(guó)電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、全國(guó)生物醫(yī)學(xué)電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽等權(quán)威賽事獲得國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)三項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，三等獎(jiǎng)5項(xiàng)；獲得全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽、飛思卡爾大賽等省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)50多項(xiàng)；另外，每年都有考取到北京大學(xué)、中山大學(xué)、北京郵電大學(xué)、華南理工大學(xué)、中南大學(xué)等知名高校的電子信息類研究生。特別是，從合并后的湛江海洋大學(xué)第一屆本科畢業(yè)生(2002屆)至今，電子信息工程專業(yè)誕生了多名廣東省知名企業(yè)家，具體信息如表2所示，其企業(yè)年產(chǎn)值的純利潤(rùn)均超過(guò)5千萬(wàn)。

表2 企業(yè)家校友信息

本專業(yè)一直致力于打造“精品團(tuán)”師資隊(duì)伍與“提高學(xué)生綜合素質(zhì)和專業(yè)能力”的教改探索與實(shí)踐。通過(guò)卓有成效的教研工作，在粵西地區(qū)有很大影響。不僅有效提高了教學(xué)質(zhì)量，而且培養(yǎng)了一批科研與教學(xué)實(shí)力強(qiáng)的中青年教師。特別是團(tuán)隊(duì)以海洋特色的信息科學(xué)現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)，在理論教學(xué)中堅(jiān)持做強(qiáng)信息科學(xué)基礎(chǔ)理論，增強(qiáng)海洋特色應(yīng)用的專業(yè)建設(shè)方向，在實(shí)踐教學(xué)中運(yùn)用“專業(yè)特色+科研項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用。以競(jìng)賽活動(dòng)為載體，構(gòu)建了變學(xué)生被動(dòng)實(shí)踐為主動(dòng)參與的實(shí)踐模式。課題組重點(diǎn)從校內(nèi)和校外兩個(gè)層面、多種渠道對(duì)大學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)模式進(jìn)行了研究與實(shí)踐，取得了良好的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

我校電子信息工程專業(yè)目前針對(duì)新工科與“物聯(lián)網(wǎng)+海洋特色”對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行了全方位的研究并進(jìn)行了相應(yīng)的教學(xué)改革活動(dòng)。在實(shí)踐過(guò)程中，提出了培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力的措施如下：

(1)改善科研條件，通過(guò)整合有效資源，建立相關(guān)配套制度，為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)提供必要的條件。

(2)從細(xì)微處入手，狠抓學(xué)生基本功。教師深入到學(xué)生當(dāng)中，從細(xì)微處入手，深入地了解學(xué)生的真實(shí)水平，對(duì)癥下藥，既不否定學(xué)生的能力，也不高估學(xué)生的水平。

(3)引導(dǎo)學(xué)生，增強(qiáng)協(xié)作精神與綜合素質(zhì)訓(xùn)練。學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式多參與科技競(jìng)賽，在競(jìng)賽大環(huán)境中培養(yǎng)和磨練自己，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；綜合素質(zhì)對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)至關(guān)重要，實(shí)踐證明：本專業(yè)成長(zhǎng)起來(lái)的企業(yè)家都是綜合素質(zhì)過(guò)硬的工程人才。

“新工科”對(duì)應(yīng)的是新興產(chǎn)業(yè)。打造“新工科”，首先針對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)，如人工智能、智能制造、機(jī)器人、云計(jì)算等，當(dāng)然也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級(jí)改造。電子信息工程專業(yè)今后繼續(xù)在尊重教育生命規(guī)律同時(shí)深入探索、銳意進(jìn)取，將學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量提高到滿足社會(huì)亟需的新工科層面的高科技水平，真正將學(xué)生培養(yǎng)成專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的卓越工程師人才。