姜沛 曾景芳 惠明 張萌 海濤

關鍵詞：新工科；電子信息類專業(yè)；應用型人才；產教融合

0 引言

習近平總書記指出，“進入21世紀以來，全球科技創(chuàng)新進入空前密集活躍的時期，新一輪科技革命和產業(yè)變革正在重構全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經濟結構”。為主動應對這一輪科技革命和產業(yè)變革，我國加快轉變經濟發(fā)展方式， 實施“中國制造2025”“人工智能2.0”等重大戰(zhàn)略。為積極響應國家戰(zhàn)略需求，支撐以新技術、新業(yè)態(tài)、新產業(yè)、新模式為特點的新經濟蓬勃發(fā)展，突破核心關鍵技術，急需培養(yǎng)大批新興工程科技人才，新工科建設被提上日程。新工科建設是我國高等工程教育對未來發(fā)展的嶄新思維和深度思考，是深化高等工程教育改革的必然路徑[1]。相比傳統(tǒng)工科，新工科更重視強化學生實踐動手能力，更注重應用型人才培養(yǎng)。

自2017年2月以來，教育部積極促進建設新工科，全國高校亦主動擔當，形成了新工科“三部曲”：復旦共識、天大行動和北京指南。教育部通過每年立項兩批產學合作協同育人項目，率先踐行高等教育改革。眾多高校紛紛通過教育培養(yǎng)“卓越工程師”、立項新工科教學改革項目等方式促進新工科發(fā)展。新工科建設所引發(fā)的教育模式改革、學科交叉融合、專業(yè)建設與升級、教學方法創(chuàng)新、產學研協同育人等已成為我國高等教育改革的焦點[2]。

作為新工科的典型代表，電子信息類專業(yè)涉及到通信工程、電子信息工程和計算機科學與技術等專業(yè)知識，屬多種知識交叉融合專業(yè)。信息化智能化數字化社會的快速發(fā)展，迫切需求電子信息類專業(yè)人才，但高校畢業(yè)生和企業(yè)的用工需求不匹配導致企業(yè)用工荒與大學生找不到理想工作這一矛盾日益凸顯。如何在應用型本科院校中將電子信息類專業(yè)學生培養(yǎng)成為社會急需的創(chuàng)新型和應用型人才，已經成為迫切需要解決的問題。

本文基于學科交叉，利用產教融合，對標新興產業(yè)，貫徹新工科的創(chuàng)新發(fā)展理念，優(yōu)化課程建設、教學體系，改進實踐教學，積極探索和創(chuàng)新實踐新工科背景下應用型電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，探索出了提升電子信息類應用型人才培養(yǎng)質量的可行路徑。

1 應用型電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)現狀及存在問題

1.1 人才培養(yǎng)方案應用型特色弱

由于應用型本科設置時間較晚，很多相關專業(yè)的教學計劃和課程體系從學術型本科照搬而來。然而應用型與學術型的培養(yǎng)目標及方向大相徑庭，應用型本科旨在培養(yǎng)能把成熟的技術和理論應用到實際生產、生活中的技能型人才，需要結合本專業(yè)的就業(yè)方向規(guī)劃培養(yǎng)目標，個性化培養(yǎng)應用型特色。部分應用型本科高校受限于傳統(tǒng)理念，人才培養(yǎng)過程中存在思想站位不高、追求卓越的工匠精神缺乏、所學知識綜合運用能力欠缺、服務地方經濟能力欠缺等問題[3]。有些高校積極制定了補救措施如實行選課制，以提高學生自主權，但由于流于形式，實際效果不佳。

1.2 產出人才創(chuàng)新能力薄弱

新興技術、新興產業(yè)和經濟發(fā)展無不對新工科人才的創(chuàng)新能力有強烈需求，但高校產出的人才創(chuàng)新能力不適應社會需求。一方面，學生忽略了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，大學期間其思維未能及時轉變，大部分時間用于上課拿學分取得畢業(yè)證書及考取研究生。倘若缺乏引導，他們幾乎不會主動去培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，比如主動參加“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”“互聯網+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”和“挑戰(zhàn)杯全國大學生課外學術科技作品競賽”等比賽，即便有的學生參加了比賽，很可能耗費了時間卻收效甚微，并不能起到鍛煉創(chuàng)新能力的作用。

1.3 教學模式單一，理論與實踐結合不足

教師將授課重點放在推導理論和闡釋原理層面，學生則是被動學習和應試，難以結合實際熟練應用所學知識。雖然部分課程配套了相應的實驗課程，但受傳統(tǒng)實驗室配套條件的限制，往往較為注重傳授理論知識而輕視了設計與指導學生的實踐環(huán)節(jié)。演示性、驗證性實驗較多，綜合性、設計性實驗比較缺乏，學生自主研究能力難以得到鍛煉。此外，在傳統(tǒng)教學模式中學科間交叉融合缺少，授課內容局限于單專業(yè)、單學科內，也限制了學生創(chuàng)新能力的提升[4]。部分高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程融入專業(yè)教學不深入，與各學科間的滲透與交叉達不到效果，這些都影響著適應社會需求的應用型新工科人才的培養(yǎng)。

2 新工科背景下應用型電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)改革思考

2.1 構建以創(chuàng)新能力為導向的人才培養(yǎng)體系

2.1.1 持續(xù)改進人才培養(yǎng)模式

按照卓越工程師教育培養(yǎng)提倡的原則“充分發(fā)揮院校自身學科特色，時刻關注行業(yè)企業(yè)背景，注重人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新改革”，持續(xù)改進專業(yè)培養(yǎng)方案[5]，如圖1所示。

學校把相關聯的工科當作一盤棋，從頂層設計出發(fā)，打破院系之間的壁壘，圍繞主干學科構建學科體系，發(fā)揮整體優(yōu)勢。先后建立了生態(tài)安全與水資源保護河南省特色骨干學科（群）、光電信息與智能制造河南省特需急需特色骨干學科群，大大促進了電子信息類等學科間的交叉融合。

為了能使學生掌握最前沿的電子信息類專業(yè)知識，由行業(yè)企業(yè)和學校聯合構建組合式模塊化課程體系。優(yōu)化整合專業(yè)課程，增設融合前沿技術的課程，使課程體系呈現層次化、模塊化、交叉融合化且能適應社會最新需求。設計基礎理論課程模塊，重點培養(yǎng)學生的學習及思維能力；設計工程驅動課程模塊，以實驗、實訓及課程設計為輔助，重點培養(yǎng)學生的工程實踐能力；設計實踐訓練模塊，重點培養(yǎng)學生的系統(tǒng)能力；設計創(chuàng)意創(chuàng)新實踐、學科競賽實訓系列、集成電路設計等課程，結合有關競賽，構建課賽融合的培養(yǎng)機制。

2.1.2 建立多樣化的實踐教學模式

主要措施是提高實踐性教學學分的比例，提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，全面培養(yǎng)新工科要求學生具備的多項工程能力。南陽師范學院對電子信息類專業(yè)的培養(yǎng)方案共進行了3次修訂，實踐學分占比由15%提升至30%。通過單獨開設實驗課程、實訓及課程設計等形式實現實踐體系有機融合，構建多樣化的實踐教學模式。設立了單片機綜合案例設計等10門實訓課程，開設了大學生創(chuàng)新實踐活動，設立了多于15項的課程設計，新增了電子創(chuàng)新實踐和競賽模塊課程。

2.1.3 建設精品課程示范工程

通過實施一般課、重點課、優(yōu)等課、精品課的劃分體系，著力開展電子信息類專業(yè)各層次課程建設。按照基本要求和建設目標，制定規(guī)劃和實施方案。通過嚴格的評價標準和科學的評審機制，遴選高質量的精品課程，提高電子信息類專業(yè)課程的整體水平。精品課程落實負責人制，以教學研究促進教學改革，以教學改革提高教學質量，使最新的教改成果能夠快速融入課程建設。對標單片機原理及應用精品課程，采取邊講邊練的方式，使課堂同步互動，教做練創(chuàng)研貫穿其中，使學生在實踐的同時鍛煉思維能力。

2.2 基于“課程+項目+競賽”驅動學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)

通過“課程+項目+競賽”的形式，使科研項目和學科競賽共同促進教和學，使理論與實踐的結合完美展現。在“新工科”理念的指引下，隨著新一代電子信息技術的進步，產生了許多相關的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練、學科競賽項目，諸如“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”“互聯網+ 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”“挑戰(zhàn)杯全國大學生課外學術科技作品競賽”“全國大學生電子設計競賽”和“藍橋杯大賽”等。這些競賽的賽題都與相關領域的熱點和前沿關聯緊密，既有實用性和競技性，又有趣味性和激勵性，能夠調動學生的學習主動性，大大提升學生創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力。這正是“新工科”所提倡的，既能開闊學生的眼界，又能培養(yǎng)其團隊精神，還能磨煉其意志和心理素質。

學校教務處、團委和各學院廣泛組織，確保了競賽體系的可持續(xù)性。物理與電子工程學院開設通信協會、電工協會、自動控制協會等，從學生進校就開始招收新人，使其盡早接觸競賽。少數學生先“強”起來，而后帶動周邊同學興趣，共同提高。這種培養(yǎng)方式很有針對性，培養(yǎng)的學生創(chuàng)新能力遠強于普通學生。

學校還積極嘗試讓學生以多種方式參與科研項目，以提高學生的創(chuàng)新能力。從2005年起，學校設立大學生實踐教學活動創(chuàng)新（SPCP） 項目，按“自由申請、擇優(yōu)資助、嚴格驗收”的原則，每年資助200個項目，每個項目提供600～800元的經費資助，讓學生盡早參與科學研究、技術開發(fā)和社會實踐等創(chuàng)新活動。遴選科研成績顯著的教師開放其創(chuàng)新實驗室，吸引學生熟悉、了解老師的科研成果，參與老師的科研項目，促進老師的教與學生的學，促進學生創(chuàng)新能力的提高。

2.3 基于新工科背景加強教師教育能力的培養(yǎng)

新工科強調知識交叉融合，主張打破學科壁壘，培養(yǎng)多元創(chuàng)新的工程師，所以必須加強教師自身能力培養(yǎng)。“雙師型”教師是指既有豐富的理論授課經驗，又有專業(yè)的技能實踐能力，還有創(chuàng)新的工程能力的教師。新工科急需“雙師型”教師。學校應加強教師培養(yǎng)，多制訂并實行相關的政策，組織各類培訓，督促教師不斷學習進步，鼓勵教師到企業(yè)、兄弟院校、國外名校學習與深造，使其掌握前沿的工程知識，全面提升教育能力，達到“雙師型”教師的標準，這勢必能夠提高學生的創(chuàng)新實踐能力。

新工科背景下加強教師教育能力的培養(yǎng)，還需創(chuàng)新教學方法。實行多樣化的學習形式，如立足工程項目的探索性教學法、立足真實案例的討論性教學法、立足企業(yè)項目的實踐性教學法、立足VR及仿真技術的研究性教學法等，鍛煉學生科學思維、分析問題和工程實踐的能力。在應用型電子信息類人才培養(yǎng)過程中，創(chuàng)新性地引入時興技術如VR、仿真技術和人工智能等，利用VR、大數據等新技術使學生進行研究性學習。引導學生建立學習研究小組，互相激勵，共同研究，共同進步。把最新的技術有機融入傳統(tǒng)課堂，使學生可以很快適應新技術，使教師更加深刻地理解和應用新技術，提升教師的教育能力。

2.4 基于校企深度合作，深化應用型專業(yè)人才素質的培養(yǎng)

南陽師范學院緊密聯系地方知名企業(yè)，匯聚院校和一流企業(yè)的優(yōu)勢資源，圍繞專業(yè)對應崗位的知識能力素質要求，共同探尋合作培養(yǎng)人才的渠道，聯合制定優(yōu)化應用型人才培養(yǎng)方案，建立“工學結合，共建共享共贏”的產教融合協同育人機制[6]。

1） 以職業(yè)和崗位需求為導向，充分利用校內外不同的教育環(huán)境和資源，把以課堂教學為主的學校教育和直接獲取實踐經驗的校外工作有機結合，實施“2.5+1.5”的培養(yǎng)模式。學校和企業(yè)共同編制專業(yè)人才培養(yǎng)方案，編制生產實習、畢業(yè)設計等教學大綱；制定完善的實習實訓體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導模式，利用生產現場的資源開展項目式、案例式等教學改革。

2） 選派教師到深圳信盈達科技有限公司鄭州分公司、鄭州藍鷗科技有限公司、南陽防爆電氣研究所等企業(yè)培訓，新增“雙師型”教師30余人；以兼職教師的形式聘任企業(yè)優(yōu)秀技術人員，全程參與教學環(huán)節(jié)如制訂人才培養(yǎng)方案、專業(yè)見習、實踐教學等，帶給學生行業(yè)先進理念及最新技術，加強學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，全面促進學生綜合素質的提高。

3） 與河南天冠企業(yè)集團有限公司、江蘇傳智播客教育科技股份有限公司、洛陽牡丹通訊股份有限公司等企業(yè)建立多個南陽師范學院新工科專業(yè)實習基地、河南省本科高校大學生校外實踐教育基地。學生通過對企業(yè)生產和操作流程的現場觀摩與學習、實地參與相關工作、親自動手制作產品以及參與產品管理，較為系統(tǒng)地掌握了崗位工作知識，有效增強了協作意識、就業(yè)意識和社會適應能力，持續(xù)提升了自身實踐能力、創(chuàng)新精神和綜合素質。

4） 與企業(yè)協作開設“基于STM32的電路系統(tǒng)設計”等公開課，增設工程管理通識課，選設企業(yè)員工職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)道德課，促進校企文化融合及應用型人才培養(yǎng)。

3 結束語

本文探索了新工科背景下應用型電子信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)，針對應用型電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)現狀及存在問題，順應新工科背景下人才培養(yǎng)需求，從四個方面給出詳細改革方案，持續(xù)深入探索和實踐。學生的實踐創(chuàng)新能力倍增，在學習中發(fā)揮主觀能動性，積極學習、開拓思維，工程思維能力大大提升，實現了學以致用，必將為國家社會發(fā)展提供大批新興工程科技人才。這些探索為提升電子信息類應用型人才培養(yǎng)質量提供了較好的經驗和可行路徑。