电气信息类创新人才培养模式研究

周永杰，高立艾，李 颖，周靖仁

（河北农业大学机电工程学院，河北保定 071001）

随着科学技术的不断发展，电气信息技术已经渗透到各行业及领域，社会对电气信息类人才的要求也发生了很大变化。河北农业大学电气信息类学科是目前招生数量规模最大的学科之一，是一门实践性很强的专业学科，面对当前社会对电气信息类专业人才的巨大需求，如何培养满足社会需要、实践能力强、创新能力突出的高素质综合型人才成为高校迫切需要解决的问题。

目前，一些发达国家以培养学生实践能力、创新能力和社会适应能力为目标，对改进实践教学体系的探索已经取得了显著的成效，为国家的经济社会发展做出了巨大的贡献。例如德国的“双元制”实践教学体系，北美的CBE教学体系，英国的基于能力培养的应用型本科人才实践教学体系等。基于此充分结合中国的国情，根据学校和学生的实际状况，构建可行的、高效的电气信息类实践创新人才培养体系。

一、当前电气信息类课程教育教学中存在的问题

1.实验教学缺乏综合性、设计性、创新性，实验内容落后，与工程实践严重脱节 电气信息类行业的一个典型特点是更新换代速度很快，并且设备价格昂贵。高校因为实验经费限制，不能经常性地添置包含最新科技成果的新设备。同时，许多教师由于缺乏工程背景，大部分存在着工程实践能力不足、创新意识与创新水平较低的情况。高校实验内容与科研、工程应用实践之间缺乏良性互动，造成了学生的培养滞后于社会的发展。同时，传统实验教学内容比较单一，一般都是验证专业课本上的已有理论，实验之间相互独立，缺乏必要的整合，不能帮助学生对所学专业知识树立整体的认识。

2.专业相关的科技创新活动偏少，学生科技活动仍停留在“精英参与”的层面 尽管大学有辩论赛、演讲赛、篮球赛等丰富多彩的文化体育活动，但真正与专业相关，可以锻炼学生将所学的书本知识应用于实践的科技活动却是很少。现有的全国“挑战杯”科技作品竞赛、全国电子设计大赛等活动，因为层次较高，要求学生必须具有扎实的基础知识和很强的实践创新能力，因此，只是个别精英学生的“华山论剑”、“高层比拼”，不能兼顾到各个水平层次的学生，绝大多数学生对竞赛持有畏惧和观望的态度。同时，在学生学习的不同时期，学校也未能提供分层次、分阶段的科技竞赛，以提升学生对专业学习的兴趣，增强对所学知识的理解。

二、构建“四位一体”的实践能力培养平台

电气信息类学科必须具备良好的工程实践能力，忽略工程实践训练，会直接影响学生对理论的认识深度，制约学生创新能力的培养。基本理论教材中介绍的知识主要是数学模型或理想状态，如果缺少实践，学生很难将学习的理论知识和现实电子元器件自然地联系起来，极易造成认识上的困惑甚至产生误解［1］。学院应改革实验教学形式和实验课程体系，整合现有的实验教学资源，构建由基础层、专业层、综合层和工程实训层组成的多层次、立体化的实验与实践教学体系，循序渐进地提升学生的工程实践能力。

（一）基础层

基础层是为大一年级学生开设的，针对他们理论基础和实践技能都非常薄弱的情况，从最基础的物理实验、电路实验、电子技术实验起步，采用教师精心分析、细致讲解的方式。其主要任务是使学生掌握电子设计的基础知识、电子元器件识别与选取、基本电路的设计和制作、电路焊接工具的使用、基本电子仪器仪表的应用等基础知识和操作，学习科学的实验方法，提高对各种电子仪器的认知和实际操作能力。

（二）专业层

专业层是针对大二年级的学生开设的，采取集中开课、教师引导的教学模式，以配合专业基础课的实验为主。例如电气控制与PLC实验、单片机应用实验、计算机语言实验等［2］。其任务是帮助学生掌握单片微型计算机的结构和应用、最小系统的设计与低功耗处理技术、系统应用软件开发和优化等技能。专业层实践教学的主要目的是培养学生的专业兴趣，提升学生的实验技能，提高学生对专业知识的理解，为学生以后的专业学习打好基础。

（三）综合层

综合层是针对大三年级的学生开设的，采取开放式管理、启发式教学的方式，以多功能、系统化实践教学为主。例如综合性实验、课程设计等，着重培养学生的实际动手操作能力和综合分析能力。其主要任务是帮助学生掌握电源系统、测量系统、通信系统、控制系统等典型系统的设计。通过实践教学使学生能够灵活应用所学知识，拓展学生综合设计能力，同时使创新能力得到提高。

（四）工程实训层

工程实训层是针对大四年级的学生开设的，采取以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心的教学模式，以生产实训和毕业实习为主要教学手段。根据电气信息类学生不同的发展方向，选择不同的企业和不同的岗位，全面结合生产实际，使学生接触到真实的工程项目。高校要充分发挥大学生校外实习基地的作用，帮助学生尽早接触用人单位，了解企业对专业技能的要求，全方位锻炼学生的综合能力。

三、构建“四段一线”的创新能力提升平台

大学生课外科技创新活动是课堂教学的延伸和拓展，有助于培养学生勤奋严谨的科学态度，求真务实的工作作风，有效地促进学风建设;同时增强学生理论知识的应用转化意识，提高实践动手能力，培养高素质应用型人才［3］。学生可以充分利用所学专业知识，在实践中促进与其他同学的沟通交流，开阔知识视野、完善知识结构、拓宽专业口径、增强团队协作精神、锻炼创新思维，提升学生的就业综合竞争力。

“四段一线”的课外科技创新活动平台即以全面培养和提升电气信息类大学生自主创新能力为主线，按照年级分为4个阶段，组织不同层次、不同难度的科技创新活动逐步提升大学生的素质。

（一）兴趣引入阶段

刚刚步入大学殿堂的一年级新生对所学专业还没有一个深刻的认识，应当主要解决领进门的问题，培养学生专业信心和学习兴趣。学校可以定期邀请行业内的知名专家或者资深教授举办科技讲座，帮助学生了解专业前沿和发展前景，了解专业的培养目标和培养方向，增进对专业内涵的认识。通过开展科技论坛、科技节等丰富多彩的科技活动，引导学生主动去阅读和了解专业相关的科技知识，拓展自己的视野和知识面。

（二）基础培训阶段

对于二年级的学生，科技活动的主要目的是帮助学生打好专业基础，培养实际操作能力，增强对专业的理解认识和对专业课程的宏观把握。学校可以组织“程控小车设计大赛”等模块化的科技活动，让学生亲自动手接触专业实践，认识各种电子元器件的外形、封装、标号，熟悉各种元器件的焊接和安装技术［4］。实践证明:通过系统的认识性科技实践活动，可以帮助学生巩固已学的基础知识，同时提前接触未学到的专业知识。在将来学习时，学生就能克服原来完全陌生、不易接受的心理障碍，提升学习的针对性和目的性。

（三）技能提升阶段

对于三年级的学生，专业思想已经基本成熟，专业知识和技能已经日趋完善。学校通过组织综合性的专业技能竞赛，可以充分锻炼动手实践能力和自主创新能力。学生在竞赛中，自己寻找合作伙伴，组建团队，共同讨论设计方案，查阅文献资料，确定研究路线。学生必须综合运用所学的理论知识，充分发挥自己的实践能力，在实现基本功能的前提下力求创新。学校必须开放专业实验室，为学生探索、制作、调试提供方便。在竞赛的最后，组织学生撰写技术报告和进行答辩，让学生熟悉科学研究的全部环节。对于部分创新思维活跃的学生和有前景、有价值的项目，学校可以给予专项经费立项支持，帮助和鼓励他们取得更好的成绩。

（四）高端引领阶段

对于四年级的学生，要引导他们关注高端、参与高端。这个阶段主要是通过全国“挑战杯”大学生科技作品大赛、全国大学生电子设计大赛等高端赛事，推动大学生科技创新能力的升级，提高大学生科技创新的层次和水平［5］。组织和引导四年级学生参加国家、省市等各级学生科技竞赛，有利于充分开发学生的潜能，激发他们的科学研究精神和敢于创新的勇气。通过具体参赛项目地驱动，学生亲身参与研究探索，学会对整体战略方向和具体每一个细节的把控，锻炼及时发现问题、缜密分析问题、迅速解决问题的能力，培养创造性思维、发散性思维、严密性思维和独立思考能力，养成积极创新、独立创新的优良品质。充满酸甜苦辣的参赛过程，不仅培养了学生科学态度和科学道德，还培养了良好的团队意识和团队精神，为将来的就业、创业打下良好的基础。

四、结论

培养更多卓越的、创新能力良好的电气信息类专业人才，是促进工业发展的必然需求，是推进社会主义现代化建设的必然需要。高校应该抓住机遇，高度重视，加大投入，改革束缚学生发展的因素，积极探索促进人才培养的教育模式，培养出更多实践能力和创新能力良好的综合型人才。

［1］李国强.以创新能力为目标构建创新人才培养体系［J］.中国高等教育，2007（10）:31-33.

［2］李寒林，林洪贵，蔡振雄.毕业论文指导中的创新实践能力培养探析［J］.集美大学学报，2012，13（1）:126-128.

［3］王立欣，王明彦，康玲.面向工程创新人才培养的电气工程专业建设与实践［J］.中国大学教学，2011（5）:32-33.

［4］郭年琴，陈爽.机电类专业创新实践教学体系构建与探索［J］.江西理工大学学报，2008（10）:143-145.

［5］赵丽平，何正友，李中西.电气工程专业实验中心建设的实践［J］.实验科学与技术，2010，16（3）:68-71.

（编辑:刘伟霄）