曾孝平 顏芳 曾浩

摘 要：以數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化為特征的信息技術正推動著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，影響著人類社會的生產(chǎn)和生活方式，對電子信息類人才培養(yǎng)的教學理念、教學內(nèi)容和方法都提出了新的挑戰(zhàn)。本文分析了新時期電子信息類工程人才培養(yǎng)存在的問題，介紹了重慶大學電子信息工程專業(yè)在人才培養(yǎng)中的探索與實踐?；诿嫦虍a(chǎn)業(yè)、面向技術發(fā)展和未來的教育理念，突破學科專業(yè)壁壘，引入知識圖譜，構建以學生為中心的知識、能力、素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展人才培養(yǎng)體系；引導學生自主定位，構建知識結(jié)構，主動學習；通過三課堂融合，強化工程實踐，用成功的實踐經(jīng)歷激發(fā)學生的專業(yè)學習興趣，培育專業(yè)志趣。

關鍵詞：電子信息；工程人才；產(chǎn)業(yè)需求；產(chǎn)教融合；主動學習；工程實踐

一、引言

培養(yǎng)高質(zhì)量的電子信息類工程人才，是我國在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中走特色新型工業(yè)化道路，建設創(chuàng)新型國家的迫切要求。當前我國正在從工程教育大國向工程教育強國邁進，工程教育辦學理念與國際先進工程教育理念還存在差距，工程教育科學化現(xiàn)象比較突出，重知識傳授輕能力培養(yǎng)的“以教為主”傳統(tǒng)教學模式仍未得到根本性改變，對學生能力尤其是工程核心能力的培養(yǎng)達不到要求[1]。信息人才培養(yǎng)的知識跟不上新興產(chǎn)業(yè)技術的更新速度，工程實踐、國際視野和跨文化交流、競爭與合作能力方面存在明顯不足，造成工程人才培養(yǎng)質(zhì)量不能適應新時期工程建設的需求。

電子信息類工程教育如何適應新的形勢，找準辦學定位，明確培養(yǎng)目標，制訂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，是目前面臨的艱巨任務。如何面向產(chǎn)業(yè)，使教學內(nèi)容適應產(chǎn)業(yè)需求與技術發(fā)展；如何面向?qū)W生，使學生正確自我定位，構建自主知識體系，全面提高學習興趣和學習能力，有更多的選擇和個性發(fā)展機會，能主動學習，“自省自律、樂學善學”；如何面向未來，深化產(chǎn)教融合，建立和完善政產(chǎn)學研有機互動機制，提升學生工程實踐與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具有專業(yè)志趣、適應未來和駕馭未來的工程技術高級專門人才，是亟待研究和解決的問題。

二、新時期電子信息類工程人才培養(yǎng)存在的問題

1．教學體系不適應工程的綜合性，學科壁壘與專業(yè)藩籬限制創(chuàng)新思維

電子信息類工程人才培養(yǎng)要求有較強的工程綜合能力，強調(diào)科學教育與工程實踐的全面發(fā)展。然而在現(xiàn)有教學體系中，專業(yè)課程多按照科學教育的理念組織教學內(nèi)容，強調(diào)學科體系的完整性，而淡化了工程需求；課程內(nèi)容側(cè)重于技術分析，重知輕行，重學術、輕實踐現(xiàn)象較為突出，缺乏基于工程的系統(tǒng)和綜合思維，難以滿足工程綜合素質(zhì)培養(yǎng)的需求。新工科背景下，工程領域涵蓋范圍越來越廣泛，要求具有跨學科知識和交叉融合應用能力[2]?，F(xiàn)有的專業(yè)培養(yǎng)體系，壁壘森嚴、資源分隔，從工程目標需求進行跨專業(yè)、跨學科人才培養(yǎng)的機制體制還未完全建立，學科壁壘與專業(yè)藩籬限制了學生工程能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，行業(yè)需求的綜合性與專業(yè)的局限性之間存在矛盾。

2．教學內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求不匹配，滯后于技術發(fā)展

工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)系、相互支

撐[3]。信息技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，新知識、新技術和新方法不斷涌現(xiàn)，硬件軟化、軟件硬化，新軟件與軟件的新版本層出不窮。目前電子信息類工程人才培養(yǎng)中，雖然也對產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的需求進行調(diào)研，進行頂層設計，但教學內(nèi)容跟不上技術的發(fā)展，教學不適應產(chǎn)業(yè)需求現(xiàn)象仍然十分突出，校企合作協(xié)同育人機制也不健全。如何保證學生有扎實的專業(yè)基礎，又能緊跟信息技術發(fā)展，對接產(chǎn)業(yè)需求及時調(diào)整教學內(nèi)容，改進方法，在保專業(yè)核心基礎上增加新技術，更新工程人才知識體系，提高人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求的適應度，是電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的重要問題。

3．教學手段模式化，學生專業(yè)興趣不濃，從事專業(yè)自信不足

電子信息技術學習中數(shù)理基礎與實踐能力要求高，學習難度較大?，F(xiàn)有的招生制度下，相當一部分學生是“糊里糊涂”地進了所學專業(yè)，對專業(yè)認知不夠，缺乏專業(yè)興趣，入學不知道要學什么，學習主動性不夠；對實驗實踐課程缺乏動手的興趣；一些工程模擬與仿真實驗，學生沒有工程想象，缺乏好奇心；學生脫離實際、脫離工程，實踐課動不起來，動手能力不強，參加創(chuàng)新實踐項目積極性不高；校企協(xié)同育人缺乏合作動力，管理機制不完善，課程體系設置不合理，導致學生工程綜合能力弱，相當部分學生沒有從構思設計到安裝調(diào)試的成功經(jīng)歷，畢業(yè)不知道能干什么，缺乏專業(yè)自信，從事專業(yè)的志趣不濃。綜合來看，創(chuàng)新工程教育方式和手段是需要深入探索的問題。

三、面向產(chǎn)業(yè)需求改革教學體系和培養(yǎng)方案，產(chǎn)教融合促進工程能力提升

針對技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展快、人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求適應度低的問題，我們需要突破專業(yè)壁壘，增強課程結(jié)構的綜合性，以培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求為導向設計課程核心知識點，以知識圖譜關聯(lián)核心課程，筑牢核心基礎，拓展前沿技術，強化產(chǎn)教協(xié)同，四年逐級提升，構建面向產(chǎn)業(yè)、以學生為中心的知識能力素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的電子信息類人才培養(yǎng)體系。

1．突破學科專業(yè)壁壘，重構人才培養(yǎng)體系

信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展使得其工程領域涵蓋范圍越來越廣泛，與工程問題相關聯(lián)的社會問題也愈顯復雜。在這種情況下，重專業(yè)知識深度、輕基礎知識廣度的單一學科人才培養(yǎng)模式已不能滿足大工程觀的建立，極易造成人才培養(yǎng)與實際需求相脫節(jié)的突出問題。只有突破單一的學科邊界限制，運用多種專業(yè)知識的交叉融合，才有可能得到優(yōu)秀的解決方案[4-5]。人才培養(yǎng)需要從嚴格的專業(yè)分隔向跨界交叉轉(zhuǎn)變，從強調(diào)知識習得與認知能力訓練向更加注重學習能力和思維轉(zhuǎn)變，從關注學科知識是否得以系統(tǒng)性傳授向注重跨學科綜合能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。制訂專業(yè)培養(yǎng)計劃既要保證寬厚的基礎，又要有豐富的選擇內(nèi)容，以便學生根據(jù)所選專業(yè)方向，按照工程技術要求構建專業(yè)知識體系。重慶大學工科試驗班（電氣信息類）包含電氣工程及其自動化、電子信息工程、通信工程等14個專業(yè)，一年級統(tǒng)一培養(yǎng)計劃，突破專業(yè)壁壘，統(tǒng)一大類專業(yè)基礎課程，開設工程師職業(yè)素養(yǎng)等工程文化課程，為工程人才培養(yǎng)打好基礎。學校設置專業(yè)平臺課程，學生從工科試驗班進入專業(yè)學習后，可跨學院選課，拓寬技術視野。

2．面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，調(diào)整課程教學內(nèi)容

培養(yǎng)電子信息類卓越工程技術人才，需要牢固的學科專業(yè)基礎和開闊的新技術視野。課程體系應保持電子信息理論經(jīng)典知識與完整邏輯體系，確保厚實的科學教育基礎，面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，結(jié)合電子信息技術發(fā)展快、應用廣的特點，強化核心課程學習在人才培養(yǎng)中的重要作用。在保持核心基礎理論課程相對穩(wěn)定的基礎上，跟蹤行業(yè)發(fā)展，與企業(yè)合作開發(fā)前沿技術課程，貼近工程需求，深化協(xié)同育人。重慶大學電子信息工程專業(yè)通過梳理電子信息技術知識圖譜演變規(guī)律，基于科學與工程協(xié)同發(fā)展的理念，兼顧學科體系的完整和工程人才培養(yǎng)的需求，確立了課程體系架構（如圖1所示）。針對電子信息技術發(fā)展快、綜合性強、應用領域廣的特點，課程內(nèi)容注重知識與產(chǎn)業(yè)需求的適應度，按照工程需要組織教學內(nèi)容，突出設計理念、方案論證和學科交叉、強化工程的系統(tǒng)思維和綜合思維，把工程綜合能力培養(yǎng)融入專業(yè)課程教學的各個環(huán)節(jié)之中。

3．政產(chǎn)學研建章立制，產(chǎn)教融合協(xié)同育人

新時期電子信息類工程人才培養(yǎng)強調(diào)以產(chǎn)業(yè)需求為導向，學科交叉融合，產(chǎn)教融合協(xié)同育人是其中重要環(huán)節(jié)。電子信息類人才培養(yǎng)目標要與產(chǎn)業(yè)需求對接，課程內(nèi)容要與企業(yè)需求對接，充分利用新技術實現(xiàn)更高水平的資源整合，實現(xiàn)更高質(zhì)量的成果共享。加強校企合作，從課程體系、教材規(guī)劃、師資隊伍和實踐基地等方面搭建多維度的協(xié)同育人平臺，企業(yè)全過程參與育人，以解決工程實踐弱化，生產(chǎn)實習虛化的難題。重慶大學電子信息工程專業(yè)與企業(yè)聯(lián)合打造校內(nèi)外實踐教學基地，按企業(yè)管理與安全要求“原汁原味”地建立一個有工程背景、工程文化的研究室，以項目驅(qū)動，企業(yè)標準管理，突出工程育人環(huán)境，建立校企合作長效機制。校企協(xié)同修訂實習方案，校企雙導師組授課，破解人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求“兩張皮”困局。

四、引導學生構建自主知識體系，打造主動學習支撐保障平臺

厚基礎、寬口徑的電子信息大類培養(yǎng)為學生提供了廣泛的選擇機會。但隨之而來的可能是學生對專業(yè)“干什么”不清楚，“學什么”不明確，缺乏專業(yè)興趣和學習主動性；統(tǒng)一模式培養(yǎng)難以讓學生自主性發(fā)展，故而求知欲不強、學習的主動性與創(chuàng)造性明顯不夠。

以“學習論”改造現(xiàn)行“教學論”的“自主學習”是指學生主導自己的學習，是對學習目標、過程及效果等諸方面進行自我設計、自我管理、自我調(diào)節(jié)、自我檢測、自我評價和自我轉(zhuǎn)化的主動建構過程[6]，可以使教育主體自主性發(fā)展，有利于創(chuàng)新人才脫穎而出，但教學組織實施難度大。因此我們提出了“自主定位，主動學習”，即學生根據(jù)自身條件和需要，在教師的指導下，明確“專業(yè)出口”，對“專業(yè)出口”所需要“學什么”有初步了解，對自己的“學習”有一定的選擇權，構建適合個性發(fā)展的自主知識體系，以“為用而學”激發(fā)專業(yè)學習興趣，喚醒學生本能的求知欲和好奇心，主動學習，自我管理。在自主定位，主動學習實施過程中，我們著力在學業(yè)指導和學習評價兩個方面建立支撐體系。

1．課程編碼選課平臺幫助學生構建自主知識體系

我們對電子信息相關專業(yè)方向的知識點進行了系統(tǒng)梳理，以行業(yè)需求、工程實踐能力、設計能力與創(chuàng)新能力為核心，確立“基礎平臺+特色模塊+創(chuàng)新實踐”的電子信息類工程專業(yè)課程模塊（見圖2）。

根據(jù)圖2所示課程模塊結(jié)構，設計“領域（學科）碼+特征碼”課程編碼形式，其中領域碼為英文縮寫，特征碼為數(shù)字，可反映課程類別、專業(yè)方向、課程性質(zhì)及學分等信息，如EE1171E20（第1～2位英文字母“EE”表示電子信息學科領域，第3～4位數(shù)字“11”代表電子信息工程專業(yè)的電子系統(tǒng)設計專業(yè)方向，第5位數(shù)字“7”代表開課學期為第七學期，第6位數(shù)字“1”用于區(qū)分同方向課程，此處表示課程順序號為1，第7位英文字母“E”表示課程類型為含課夾實驗的理論課程，第8～9位數(shù)字“20”表示課程學分為2.0學分）。該編碼系統(tǒng)能夠完整地描述課程架構，包括課程領域、性質(zhì)與層次等，具有較強的可識別性，方便教學管理和學生選課，從而使學生對專業(yè)課程體系結(jié)構、專業(yè)課程設置及研究方向有所了解。在此基礎上開發(fā)電子信息專業(yè)課程的網(wǎng)絡管理和課程遠程查詢平臺，幫助學生了解專業(yè)課程體系結(jié)構及知識點的關聯(lián)關系。

2．數(shù)字化全方位學業(yè)指導和全過程學習考核保障體系

為保障“自主定位，主動學習”模式的運行，構建如圖3所示的全方位學業(yè)指導和全過程學習考核體系。設置本科學業(yè)導師，引導學生明確學習目的，對課程學習、科技創(chuàng)新活動、專業(yè)發(fā)展方向選擇、職業(yè)生涯設計等方面進行指導；運用信息技術從資源共享、師生交互、協(xié)作學習等方面加強對學生的指導；輔導員、班主任、學業(yè)導師和任課教師多方聯(lián)動，拓展導學、督學、促學途徑。在學習評價方面嚴格過程管理，利用在線課程管理平臺實現(xiàn)教學全過程信息化，強化過程評價；推行“四統(tǒng)一，一分離”，即統(tǒng)一教學大綱、統(tǒng)一教學內(nèi)容、統(tǒng)一考試、統(tǒng)一閱卷和基于試題庫導出試題生成的考教分離長效機制。全方位學業(yè)指導和全過程學習考核為“自主定位，主動學習”模式提供綜合保障，形成人才培養(yǎng)“持續(xù)改進”的數(shù)字化閉環(huán)體系。

五、構建三課堂融合工程實踐體系，以成功經(jīng)歷培養(yǎng)學習興趣、樹立專業(yè)志趣

工程的應用性、實踐性和創(chuàng)新性決定了工程實踐是工程教育的基石[7]。工程教育重在實踐、重在結(jié)合工程，電子信息類人才培養(yǎng)中，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是提升工程實踐能力的重要環(huán)節(jié)，我們把培養(yǎng)專業(yè)學習興趣作為其中的關鍵點。針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中協(xié)同育人課程體系設置不夠合理、管理機制還不完善、校企缺乏合作動力、不利于工程實踐教學的組織實施、難以提升學生的專業(yè)學習興趣等問題，從興趣源于成功經(jīng)歷出發(fā)，我們提出學生四年必須完成一個從構思、設計到安裝調(diào)試的綜合系統(tǒng)設計，作為畢業(yè)的基本要求，由此形成四年一體、產(chǎn)教協(xié)同的三課堂融合遞進工程實踐架構。為了激發(fā)學生的工程興趣，由一年級觸摸工程，到二年級體驗工程，再到高年級實踐工程，通過設計的成功經(jīng)歷，構建以專業(yè)入門實踐的成功體驗激發(fā)興趣，以解決復雜工程問題的成功經(jīng)歷促使樹立專業(yè)志趣的三課堂融合工程實踐體系（見圖4）。

1．改革傳統(tǒng)第一課堂，夯實工程教育基礎

改革傳統(tǒng)的第一課堂，構建模塊化工程教育組合式課程體系，建設開發(fā)實驗教學平臺，加強學生工程實踐能力，打牢工程教育基礎（見圖5）。部分專業(yè)課程由三年級提前至二年級，二年級學生有足夠的專業(yè)知識支撐其參加學科競賽和各類創(chuàng)新實踐項目，二、三年級學生成為參加各類學科競賽的主力。

2．深化校內(nèi)第二課堂，培養(yǎng)跨學科創(chuàng)新實踐能力

推行以學生為主體的開放式自主課外實踐，營造學生個性化成長空間。打造以工程觀念、工程能力訓練到實踐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地，由專門教師負責組織開展創(chuàng)新實踐、學科競賽等工作，統(tǒng)籌創(chuàng)新實踐教學資源。建立課外實踐活動評價考核制度，將課外創(chuàng)新實踐納入必修學分、納入獎學金評定和研究生保送等，引導學生重視工程實踐，積極參與課外科技活動，提升工程素質(zhì)與能力（見圖6）。

3．拓展校外第三課堂，培育大工程觀念

我們按照產(chǎn)業(yè)需求導向制訂人才培養(yǎng)計劃，政產(chǎn)學研協(xié)同搭建重慶電子信息人才培養(yǎng)平臺，校企協(xié)同搭建實習實訓平臺（見圖7）。以“任務驅(qū)動、工程目標、雙師指導”的教學模式開展實踐教學，使學生受到大工程概念和工程文化的熏陶[8-9]。與重慶市仙桃數(shù)據(jù)谷、ARM公司等成立了“重慶地區(qū)ARM生態(tài)集成電路人才培養(yǎng)與產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”，重慶市高校集成電路人才培養(yǎng)聯(lián)盟，打造重慶市集成電路教育生態(tài)；牽頭成立西南地區(qū)高校電子線路電子技術研究會，打造電子信息類高校教育聯(lián)盟。實施工程教育結(jié)合工程的“校內(nèi)室”“校企雙證”工程實踐模式，引進企業(yè)導師，由在校學生完成企業(yè)項目，通過實踐能力考核的學生獲得雙證（畢業(yè)證+企業(yè)能力證）。

六、結(jié)語

信息技術日新月異，與各行各業(yè)不斷深度融合，對電子信息類工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。面對高復雜度、高集成度的技術發(fā)展趨勢，人才培養(yǎng)要緊跟行業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需求，改革教學體系和課程內(nèi)容，以工程實踐經(jīng)歷激發(fā)學生內(nèi)在學習動力，樹立專業(yè)志趣，培養(yǎng)具有扎實的專業(yè)基礎和較強的專業(yè)綜合技能，具備較強創(chuàng)新思維和終身學習能力，面向未來技術和產(chǎn)業(yè)需求，能夠適應未來和駕馭未來的高級工程技術人才。

重慶大學電子信息工程專業(yè)是國家級特色專業(yè)、卓越工程師教育培養(yǎng)計劃入選專業(yè)、國家一流本科專業(yè)，基于“興趣與好奇心是學習的源動力”“專業(yè)自信源于成功的經(jīng)歷”，突破學科專業(yè)壁壘，在課程結(jié)構設計中體現(xiàn)工程的綜合性，面向產(chǎn)業(yè)，面向技術發(fā)展，面向未來，更新教學內(nèi)容，重構知識圖譜，引導學生自主定位，構建自主知識體系，將構思、設計、安裝、調(diào)試的綜合設計作為畢業(yè)的基本要求，形成三課堂融合的高效工程實踐體系，促進學生學習興趣到專業(yè)志趣的形成，為電子信息類高級工程技術人才培養(yǎng)做出有益的探索。

參考文獻：

[1]鄭潔紅.新時代高等工程教育改革探究[J]. 中國高?？萍?，2020（4）：67-70.

[2]王麗偉，吳靜怡，張執(zhí)南，等.構建面向未來的工程教育體系[J]. 高等工程教育研究，2021（1）：56-66.

[3]張清，沈文英，范如國.我國高等工程教育對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響研究[J]. 高等工程教育研究，2017（2）：108-113.

[4]徐立輝，王孫禺.跨學科合作的工科人才培養(yǎng)新模式——工程教育的探索性多案例研究[J]. 清華大學教育研究，2020，41（5）：107-117.

[5]周珂，趙志毅，李虹.“學科交叉、產(chǎn)教融合”工程能力培養(yǎng)模式探索[J]. 高等工程教育研究，2019（3）：33-39.

[6]霍秉坤，徐慧璇，黃顯華.學生自主學習的概念及其培養(yǎng)[J]. 全球教育展望，2012，41（7）：18-25.

[7]馬廷奇，馮婧.回歸工程實踐與工程教育模式改革[J]. 高教發(fā)展與評估，2018，34（2）：9-16.

[8]閆廣平.大工程觀教育理念下的工程文化育人模式研究與探索[J]. 現(xiàn)代教育管理，2012（11）：74-78.

[9]邸馗，籍亞玲，于瑞云，等.基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的高等工程教育模式創(chuàng)新——以東北大學為例[J]. 現(xiàn)代教育管理，2016（1）：92-96.

[基金項目：重慶市高等教育教學改革研究重點項目“電子信息類國家一流本科專業(yè)建設與評估方法研究”（212021）]

[責任編輯：余大品]