夏春琴, 劉芫健,b, 朱震華
(南京郵電大學 a.電子與光學工程學院 微電子學院; b.教務處,南京 210023)
建設(shè)一流大學和一流學科的關(guān)鍵在于培養(yǎng)一流人才,新工科背景下創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)一批富于創(chuàng)新精神,具有創(chuàng)新能力和可持續(xù)競爭力的創(chuàng)新人才。在素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求上,他們要具有科學思維、系統(tǒng)思維與創(chuàng)新思維[1-2];在知識結(jié)構(gòu)要求上,他們要做到將通識知識和專業(yè)知識相結(jié)合,掌握學科之間交叉、融合、創(chuàng)新以及深寬兼?zhèn)涞闹R儲備;在能力結(jié)構(gòu)要求上,他們要具備分析問題、解決問題的創(chuàng)新能力[3]。因此,在國家信息化發(fā)展如此迅速的當下,根據(jù)電子信息類不同專業(yè)對人才需求的特點,在人才培養(yǎng)模式的探索與實踐中形成了以課程改革為基礎(chǔ)激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,以學科競賽為載體培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,以協(xié)同育人機制為依托提升創(chuàng)新空間,推動電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的開展[4-7]。
2015年國務院《關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》明確指出“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念滯后,與專業(yè)教育結(jié)合不緊,與實踐脫節(jié)”是當前我國高校教育亟待解決的問題[8]。學生動手能力差、創(chuàng)新意識淡薄、創(chuàng)新精神缺乏是目前高校電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的最大短板。
我校在爭創(chuàng)“雙一流”的大背景下,在總結(jié)兄弟院校成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上,結(jié)合學校多年來在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式教學方面取得的經(jīng)驗,探索與實踐了“123”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,即圍繞以人才培養(yǎng)為1個中心,實現(xiàn)創(chuàng)新型、應用型2種能力,推進課程體系重構(gòu),實踐體系建設(shè),多方協(xié)同育人3大舉措。構(gòu)建了“2主線、5層次”的綜合性課程體系,從頂層進行課程體系設(shè)計,將創(chuàng)新型、應用型2種能力分為5個層次,按照循序漸進的教學原則,融入理論課程和實驗實踐課程,理論和實踐相互協(xié)同,體現(xiàn)理論指導下的實踐、實踐促進下的理論學習。如圖1所示,形成了“基礎(chǔ)與專業(yè)一體、理論與實踐一體、設(shè)計與工程一體”的分層次漸進式推進的電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案[9]。
圖1 電子信息類創(chuàng)新人才分層次培養(yǎng)方案
學校實驗實踐教學體系在電子信息類人才培養(yǎng)中同樣發(fā)揮著重要的作用,根據(jù)電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的特點,學校長期以來始終堅持以提高實踐能力為出發(fā)點,以培養(yǎng)創(chuàng)新能力和應用能力為目標,充分利用電子信息最前沿的發(fā)展技術(shù),根據(jù)學校電子信息類人才培養(yǎng)方案形成了如圖2所示的電子信息類人才培養(yǎng)實驗教學平臺。
圖2 電子信息類人才培養(yǎng)實驗教學平臺
根據(jù)電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式量身設(shè)計的實踐教學課程體系改革主要從人才培養(yǎng)方案、教學內(nèi)容和課程、教學方式、方法以及教學手段等教學活動中開展進行,通過加強通識教育創(chuàng)新課程的滲透,積極探索學科設(shè)置改革,加強前沿課程、交叉學科課程等知識領(lǐng)域的相互融合,改革課程體系,開設(shè)跨學科課程,探索面向復雜工程問題的課程,為學生提供可靈活選擇、深度廣度可調(diào)節(jié)的課程體系[10-13]。
電子信息類人才培養(yǎng)實驗教學體系(見圖3)基本滿足了從基礎(chǔ)知識到專業(yè)知識再到綜合創(chuàng)新知識能力需求,在基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)上開設(shè)電子技術(shù)理論、電子系統(tǒng)設(shè)計與原理方法、通信工程、信號與系統(tǒng)等專為創(chuàng)新實踐能力提升打造的任選課程“電子設(shè)計與創(chuàng)新基礎(chǔ)”,內(nèi)容涵蓋電子技術(shù)、電路分析、模擬電子電路、數(shù)字電子電路及相關(guān)課程,并融合了學科競賽中所需的基礎(chǔ)知識。
(1) 人才培養(yǎng)方面。① 建立人才選拔機制。一方面對上課教師進行嚴格的考核,從教學和科研的骨干教師中選拔優(yōu)秀教師,讓他們著重在創(chuàng)新課程、前沿課程、交叉學科研討課程等課程進行講解,滿足學生多元化發(fā)展的需要[14-15];另一方面對于學生的選拔,尊重人才培養(yǎng)規(guī)律,從大一新生開始就組織校賽進行人才選拔,選拔有興趣、有潛力又有能力的學生參加校賽、省賽以及國賽,通過培養(yǎng)讓學生實現(xiàn)自我創(chuàng)新能力的不斷提升[16]。② 建立賽前培訓模式。每年的校賽、省賽以及國賽前,學院都會組織老師進行培訓輔導,從課題到設(shè)計到動手實踐,從個人到團隊建設(shè),引導學生展開創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。③ 建立可持續(xù)發(fā)展的幫扶機制。人才培養(yǎng)的過程中需要進行必要的人才儲備,從教師方面,讓優(yōu)秀的新教師積極加入到競賽團隊中,從學生方面,采用以老帶新的方法,組隊幫扶,充分發(fā)揮老隊員的榜樣作用,為競賽團隊持續(xù)注入新鮮的血液,為學校各類電子信息類競賽源源不斷輸送人才[17]。
圖3 電子信息類人才培養(yǎng)實驗教學體系
(2) 教學實踐方面。① 在教學內(nèi)容上采用層次化教學,注重理論與實踐相結(jié)合、通識課程與專業(yè)課程相結(jié)合、寬厚的專業(yè)基礎(chǔ)與綜合研究能力相結(jié)合,學科交叉與學科融合相結(jié)合;② 在教學方法上采用理論與實踐相結(jié)合,根據(jù)自己掌握的理論知識與自己的實際創(chuàng)新能力相結(jié)合,以“教師引導,學生主導”的方式設(shè)計實踐方案;③ 在教學手段上采用傳統(tǒng)課堂授課、MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等信息化的教學手段,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力,樹立學生正確的世界觀、人文心、科學腦、勤勞手[18]。
(3) 平臺建設(shè)方面。① 依托學校國家級實驗平臺建設(shè),積極開展云桌面建設(shè),提升學校實驗室實驗設(shè)備的利用率,保證教學與競賽的順利開展;② 加強平臺的自主研發(fā)。實驗教師在日常的教學實踐中,結(jié)合教學內(nèi)容與教學方法自主研發(fā)實驗箱;③ 加強創(chuàng)新實驗室的建設(shè)。為了保障創(chuàng)新實踐的開展,學校成立了電子信息類創(chuàng)新中心,配備了專業(yè)師資隊伍,方便學生進行創(chuàng)新實驗、創(chuàng)新競賽等活動的訓練與開展。
學科競賽為學生提供了一個實戰(zhàn)訓練的平臺,也是學生理論聯(lián)系實踐的重要檢驗手段,創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神集中體現(xiàn)的重要途徑。參加各類學科競賽,不但可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神,而且有助于提升學生工程實踐能力,提高學生解決實際動手的能力,為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供支持[19-21]。
作為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的硬件指標,除了需要依托學校實驗室的優(yōu)質(zhì)軟硬件資源和師資力量外,還要求學生積極參加各類創(chuàng)新項目,在實踐中提升自身的創(chuàng)新能力和動手能力。比如校級的大學生創(chuàng)新訓練計劃項目STITP,學校電子科學與技術(shù)國家級實驗教學示范中心實行的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程訓練項目、開放性實驗等,還有電子方向的各類學科競賽,有全國大學生電子設(shè)計大賽、瑞薩杯邀請賽、TI模擬邀請賽、FPGA大賽、智能互聯(lián)大賽、集成電路大賽、機器人競賽等,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、合作能力、科研能力、管理能力和工程意識。
通過以學科競賽平臺為載體進行創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索實踐,既能夠從整體上提升學校的創(chuàng)新實踐能力和水平,又能為提升學校綜合競爭力提供了充足的人才儲備和為學校的教學、科研、競賽等各方面提供必要的支持。通過學科競賽平臺,可以較好地構(gòu)建起創(chuàng)新人才模式的培養(yǎng)方案,廣泛學習,深入研究,積極探索,找到適合本校發(fā)展的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式;在選好了創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式后,加強學生創(chuàng)新思維培養(yǎng),從基礎(chǔ)通識課、基礎(chǔ)專業(yè)課到課程設(shè)計、專業(yè)實踐等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程等多種形式,提高學生的綜合能力,不斷優(yōu)化創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式;通過創(chuàng)新人才模式培養(yǎng)方案的制定、改革方案的不斷優(yōu)化,形成創(chuàng)新人才培養(yǎng)的多元化,帶動整個學科的建設(shè)與發(fā)展。
創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要爭取各類社會資源,吸引各方相關(guān)領(lǐng)域的力量參與人才培養(yǎng),需要高校與境內(nèi)外相關(guān)行業(yè)企業(yè)、科研院所、其他高校及地方政府形成多方協(xié)同育人模式,構(gòu)建優(yōu)勢互補、項目共建、成果共享、利益共贏的人才培養(yǎng)共同體。學校結(jié)合創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的實踐出發(fā),探索實施電子信息類創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)的新機制,創(chuàng)建如圖4所示的課內(nèi)外協(xié)同、跨年級協(xié)同、校企協(xié)同、科教協(xié)同、校地協(xié)同為基礎(chǔ)的“五協(xié)同”多主體協(xié)同育人機制,共同推進創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)。
圖4 “五協(xié)同”多主體協(xié)同育人機制
(1) 課內(nèi)外協(xié)同,主要在電子信息類的學科基礎(chǔ)課和專業(yè)課為核心的基礎(chǔ)上,輔以計算機語言類課程、通信專業(yè)課程,同時考慮到學生對創(chuàng)新競賽比較難以入門的實際困難,課內(nèi)開設(shè)創(chuàng)新應用相關(guān)的專業(yè)課程和選修課程,課外完成創(chuàng)新訓練的實踐性環(huán)節(jié)。
(2) 跨年級協(xié)同,打破傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建了跨年級培養(yǎng)機制。以具體項目為依托,通過參與項目的實施、運行過程,讓學生完整熟悉創(chuàng)新項目的全過程,通過高年級學生帶低年級學生的方式,以老帶新,保證學生創(chuàng)新團隊的可持續(xù)發(fā)展。
(3) 校企協(xié)同,利用電子與光學工程學院國家級實驗教學示范中心、電工電子實驗中心的師資力量和優(yōu)質(zhì)軟硬件資源,通過邀請企業(yè)導師進課堂,企業(yè)人士專題講座、創(chuàng)業(yè)論壇等加強專業(yè)課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識培養(yǎng);同時開展各項創(chuàng)新項目(大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目、開放性實驗等),學科競賽(電子設(shè)計競賽、智能互聯(lián)競賽、機器人競賽等),通過各種形式的活動,讓學生真正融入創(chuàng)新活動中。
(4) 校地協(xié)同,積極爭取地方政府的支持,利用政府在企業(yè)注冊資金、政府稅收、租金辦公用房等方面給予的優(yōu)惠政策,積極為老師和學生搭建創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)平臺,鼓勵老師和學生創(chuàng)新,把創(chuàng)新教育落到實處。
(5) 科教協(xié)同,建立科研協(xié)作機制,實現(xiàn)創(chuàng)新平臺基地化。在校內(nèi)建立創(chuàng)新素質(zhì)訓練基地,為學生的創(chuàng)新意識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新行為打下基礎(chǔ);在校外積極尋求校企合作,打造創(chuàng)新實習基地,建立企業(yè)校園孵化園。在眾創(chuàng)中心設(shè)立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育區(qū)、創(chuàng)客空間區(qū)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園區(qū)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務區(qū),為學生提供專業(yè)咨詢與服務。
通過協(xié)同育人機制的運行,讓學生領(lǐng)悟到了市場的魅力,為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識轉(zhuǎn)化創(chuàng)新行動打下了良好的基礎(chǔ)。在校企合作的創(chuàng)新實踐實習基地,學生有機會參與企業(yè)的管理,接受企業(yè)的創(chuàng)新教育,增強創(chuàng)新能力,解決實際的工程問題,提高創(chuàng)新能力。
在學校電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的試驗與探索過程中,也收獲了頗豐的成果。
(1) 在教學活動方面,近3年來,學校電子與光學工程學院教師先后榮獲江蘇省教學成果獎一等獎,全國電工電子基礎(chǔ)課程實驗教學案例設(shè)計競賽一等獎4次,二等獎、三等獎多次,中國大學在線開放課程比賽中獲得一等獎3次,同時還根據(jù)教學與競賽需要,先后出版了一系列實驗教材,滿足不同層次學生的需要。
(2) 在競賽榮譽方面,電子信息類學生實踐創(chuàng)新能力顯著提高,尤其在各類學科競賽中更是嶄露頭角。學生在國內(nèi)外重大競賽中成績斐然,共獲得國際級別獎項2項,國家級別獎項243項,省部級961項,其中尤以2017年最佳,榮獲全國大學生電子設(shè)計競賽本科組最高獎瑞薩杯,同時在其他競賽中也獲得多項重要獎項。創(chuàng)新能力的提升也提升了學生個人的綜合素質(zhì),包括科研素養(yǎng)的提升,學生在以競賽為載體的創(chuàng)新實踐過程中,從項目需求分析開始到解決實際問題,多名學生先后獲得專利多項、發(fā)表學術(shù)論文多篇。學科競賽的榮譽獲得也為學生的考研錄取鋪設(shè)了道路,在國家政策的引導下,學校電子信息類獲得相關(guān)國家競賽一等獎的學子直接被本校或其他高校保送錄取。
(3) 在就業(yè)質(zhì)量方面:學生在經(jīng)過學校扎實的專業(yè)知識系統(tǒng)學習和企業(yè)豐富的創(chuàng)新能力實踐,均能夠找到理想的工作崗位并很快投入到新工作中去,也為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了強大的人才后盾。
創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一個長期的探索過程,在探索的過程中,提高學生的創(chuàng)新素質(zhì),提升學科建設(shè)的水平,是需要一直堅持的理念。我院以競賽為載體的電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究與探索,提升了學生創(chuàng)新能力與科研素養(yǎng),促進了教學改革的發(fā)展,推動了大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺的建設(shè)。