羅大鵬,余蓓蓓,張祥莉,程 卓,黃田野

(中國地質大學(武漢) 機械與電子信息學院,湖北 武漢 430074)

0 引言

電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)具備電子技術和信息系統(tǒng)的基礎知識、應用能力、研發(fā)能力,能從事各類電子設備、信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)的科研、設計、開發(fā)、應用和管理的科研型人才、高級工程技術人才和管理人才。畢業(yè)生應該具有較強的現(xiàn)代電子信息技術,通信和信息系統(tǒng)的研發(fā)能力、應用知識和技能,熟悉電子信息工程方面的新學科與新技術,具有研發(fā)、設計、開發(fā)、管理、應用集成電子設備和信息系統(tǒng)的基本能力。中國的高等教育從大眾化教育階段過渡到了普及型教育階段,信息工程專業(yè)也概莫能外。早在幾年前,中國地質大學(武漢)電子信息類專業(yè)實踐教研組(以下簡稱“專業(yè)實踐教研組”),主動對標“新工科”建設要求,以“新工科”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式為引領,探索以學生為中心的專業(yè)教學模式,歷經(jīng)多年的教學改革與探索,在實踐過程中形成了一套有效的創(chuàng)新實踐教學改革思路——“普及型”精英科技競賽培養(yǎng)教學模式[1]。

1 因材施教是調整教學模式及人才培養(yǎng)的晴雨表

就業(yè)前景相對較好的電子信息專業(yè),近年來受到越來越多家庭和青年學子的追捧,一直穩(wěn)居工科學生報考之熱門專業(yè)榜首。教師隊伍的人數(shù)發(fā)展相對滯后,教師的精力有限,無法對每一個學生實行精英化培養(yǎng)。在現(xiàn)有條件和資源下,既維持精英教育的發(fā)展,又同步落實好向大眾化教育的轉型,讓更多的學生能夠有效提升專業(yè)素養(yǎng),最終達到服務社會的基本要求,是“專業(yè)實踐教研組”探索和實踐的問題之一。經(jīng)過多年探索,“專業(yè)實踐教研組”成員一致認為,以人為本、因材施教是解題的關鍵所在,多年實踐磨合形成的“普及型”精英科技競賽培養(yǎng)教學模式,能夠有效應對當前學情的變化,并有望進一步助推轉型。

2 “普及型”精英科技競賽教學模式及人才培養(yǎng)

2.1 關于“普及型”精英科技競賽

要在教育資源有限的情況下,實現(xiàn)“普及型”精英教育,必須構建一個完整的實踐教學體系,整合校內指導老師、企業(yè)導師以及學生社團三方面的力量,實現(xiàn)電子信息工程專業(yè)大多數(shù)學生的精英化培養(yǎng)。經(jīng)過多年的探索和實踐,“專業(yè)實踐教研組”的教師們探索出一套行之有效的“普及型”精英科技競賽教學體系。“專業(yè)實踐教研組”的教師們創(chuàng)建了“電信杯”電子設計競賽,將企業(yè)真實的研發(fā)課題整理成賽題。這個賽事是在這個“普及型”精英科技競賽教學體系中,非常重要的一個關鍵環(huán)節(jié)[2]。

比賽課題通過一系列實踐探索后已經(jīng)具備了可行性研究方案,經(jīng)歷了企業(yè)導師和專業(yè)導師的共同指導,通過電信杯和各種賽事的鍛煉,學生們將進入本專業(yè)的畢業(yè)設計環(huán)節(jié)。在各大比賽中參與過的賽題,經(jīng)過綜合熔煉很可能產(chǎn)生有價值的研究成果。這個時候指導老師也將轉變?yōu)轫椖控撠熑?幫助學生們凝練科研成果,幫助企業(yè)完成產(chǎn)品升級改造,同時實現(xiàn)自己的科學研究計劃。筆者將整個的培養(yǎng)過程稱為大畢業(yè)設計周期。所謂大畢業(yè)設計周期就是前期參加科技競賽的環(huán)節(jié),作為畢業(yè)設計的積累階段,使學生的畢業(yè)設計,更能有效創(chuàng)造價值?！捌占靶汀本⒖萍几傎惻囵B(yǎng)教學模式以“普及型”精英科技競賽教學體系為架構,秉承以學生為中心的教學理念,通過校企合作,最終達成良好結果[3]。

2.2 “普及型”精英科技競賽對教學模式的建樹

2.2.1 踐行以“學生”為中心

在“普及型”精英科技競賽培養(yǎng)教學模式中,“專業(yè)實踐教研組”非常重視以學生為中心展開教學,創(chuàng)立“電信杯”的初衷,就是在普通學生和各大賽事之間搭建了一個過渡橋梁,讓更多的學生能夠脫穎而出。

為了吸納更多的學生參與其中得到鍛煉和成長,“專業(yè)實踐教研組”提出將電信杯比賽融入課程設計及各類實習,例如電信杯比賽結果作為課程平時成績或者實習成績等。根據(jù)賽題的類型,進一步推動學生參加各類全國性大型比賽。尤其是在企業(yè)導師的參與下,學生們更加具有優(yōu)勢,沖擊“互聯(lián)網(wǎng)+”以及挑戰(zhàn)杯各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型比賽。

“電信杯”不僅讓學生們通過學科競賽,提前接觸到企業(yè)研發(fā)任務,提高動手實踐能力和創(chuàng)新能力,而且競賽中產(chǎn)生的優(yōu)秀方案對企業(yè)研發(fā)的幫助也很大,得到了合作企業(yè)的廣泛認可,因此賽題也能夠獲得企業(yè)的資助,獲獎的參賽團隊,會獲得企業(yè)設立的獎項和獎金,實現(xiàn)了大眾化的學生培養(yǎng)和行業(yè)需求的融合。

2.2.2 吸納企業(yè)參與教學

“普及型”精英科技競賽培養(yǎng)教學模式旨在建立自備造血功能的新工科人才培養(yǎng)機制,形成產(chǎn)學研良性循環(huán),深化在學生培養(yǎng)和產(chǎn)品研發(fā)上的合作,實現(xiàn)校企雙贏。電信杯最大的特色就是賽題與企業(yè)需求緊密結合。由于“電信杯”的賽題來自于企業(yè)實際中遇到的技術難題,參賽學生沒有成熟的解決方案可以借鑒,必須先搜集可行的解決方案進行嘗試,通過驗證來確定哪條路徑真實可行。對于企業(yè)來說,參賽的學生越多,針對實際問題的解決方案也越多,企業(yè)便可以同時嘗試多種解決方案,降低了企業(yè)試錯的時間成本和經(jīng)濟成本。更重要的是“普及型”精英科技競賽培養(yǎng)教學模式探索過程也讓更多的企業(yè)了解學校教育和學生能力,主動愿意建立校內實驗實習基地,共建實踐育人環(huán)境。

2.3 “普及型”精英科技競賽對人才培養(yǎng)的貢獻

2.3.1 促進動手實踐能力的發(fā)掘

工科專業(yè)是一個實踐動手能力非常強的專業(yè),學生需要有時間動手的環(huán)境和經(jīng)歷,結合“電信杯”提出的“大畢業(yè)設計”概念,將學生四年的求學生涯和實踐動手能力緊緊地結合在一起,讓學生在專業(yè)學習中能“知行合一”。各級電子設計競賽能夠有效激發(fā)學生學習的主動性,各級比賽平臺能夠給學生提供充分的學習、交流、提高的機會,促使學生將學到的知識轉化成能力,積淀成好的工程素養(yǎng)。眾多成績突出、專業(yè)能力廣受認可的已畢業(yè)學生都有參加各級電賽的經(jīng)歷。

2.3.2 多重環(huán)境孕育潛在可能

“電信杯”的賽題圍繞著學生的實際情況設置賽題,大部分的學生都能在資源有限的情況下,找到與自己實力相匹配的環(huán)境和空間,并經(jīng)歷不同的活動得到錘煉與成長,從而發(fā)現(xiàn)自己從前不曾看到的“潛力”,使得自我培養(yǎng)成為可能。其中,“電信杯”的組織工作主要由學生社團來完成,學生社團在這個“普及型”精英科技競賽教學體系中,負責專門組織比賽以及比賽的培訓工作,為電信杯每年迭代發(fā)展收集和積累素材資料等。這些事務性工作的參與,客觀上鍛煉了有能力的同學統(tǒng)籌安排賽事和協(xié)調的能力。例如,該校電信系成立的電子信息研創(chuàng)會,就是“普及型”精英科技競賽教學體系中必不可少的一個環(huán)節(jié),經(jīng)過一系列比賽磨煉后,學生的非專業(yè)知識能力和綜合素養(yǎng)都得到了提高。

3 “普及型”精英科技競賽培養(yǎng)教學模式取得的成效

(1)學生創(chuàng)新能力顯著提高。近3年,本專業(yè)實踐教研組指導學生獲得“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽湖北省二等獎1項;“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽湖北省銅獎2項;全國大學生電子設計競賽獲全國獎3項,省獎4項;全國大學生智能汽車競賽中獲全國獎1項,華南賽區(qū)獎1項;中國工程機器人大賽獲全國獎一等獎、二等獎37項;本科生發(fā)表學術論文5篇。

(2)建成多個產(chǎn)學研基地。教師團隊長期以來致力產(chǎn)學研用的深度融合,極大促進了教學能力和社會服務能力的提升。2019年以來,建立了湖北中地理華產(chǎn)業(yè)技術設計院校內實習基地,海爾重點創(chuàng)客實驗室,散料清潔輸送技術創(chuàng)新中心,智能地學儀器聯(lián)合實驗室,“智能建造”聯(lián)合實驗室等多個產(chǎn)學研基地。

4 結語

通過適應于新工科電子信息工程專業(yè)發(fā)展的“普及型”精英科技競賽培養(yǎng)教學模式的探索,培養(yǎng)了學生的專業(yè)素質,取得了一些成績。今后,要進一步加強對生產(chǎn)單位、科研部門及復合型人才專業(yè)需求的調查研究,并根據(jù)企業(yè)需求,擬定各類實踐類教改課題,對課程設置、教學內容、教學方法、實驗室建設、實驗內容與方法、教材選擇等不斷進行探索與改革;鼓勵教師積極參加企業(yè)的技術開發(fā)、技術服務等工作,并將之轉化為實驗內容提升改進的依據(jù);鼓勵教師開展教改實踐,積極承擔教改項目,發(fā)表教改論文;鼓勵老師指導學生參加課外科研訓練,以使學生具有堅實的基礎知識,較強的自學能力,獨立自主的實踐能力,從而適應電子信息技術迅猛發(fā)展的形勢及社會對人才的需求。