基于学科竞赛的电子信息类专业人才培养研究

程望斌 张国云 吴健辉

文章编号：1672-5913（2015）03-0065-05

中图分类号：G642

摘 要：以应用型和创新型人才培养为主线，以学科竞赛为长效激励机制，探讨电子信息类专业人才培养模式和学科竞赛式人才培养长效机制，提出基于学科竞赛的应用型和创新型人才培养实施方案，分析基于学科竞赛的人才培养运行模式，指出学科竞赛对人才培养的显著成效

关键词：学科竞赛；应用能力；创新能力；电子信息类专业

0 引 言

随着科学技术的飞速发展，社会对人才的要求越来越高：人才不仅要具备扎实的学科知识和专业素养，而且具有丰富的实践经验和应用能力，同时需要一定的开发能力和创新精神。因此，专业人才的培养是一项复杂的系统工程，如何培养具备较强工程应用能力的电子信息类人才，已成为高等院校特别是地方高校相关专业教育的重要课题。作为当今社会的热门专业，电子信息类专业担负着培养新世纪工程应用型和创新型优秀人才的历史重任。

与其他行业相比，电子信息类行业人才具有两个重要特征：实践性强，不仅需要掌握扎实的理论基础，更需要具备较好的动手操作能力和实践经验；技术应用性强，强调分析解决实际问题的能力。笔者以培养高质量人才为目标，提出建立基于电子信息类专业学科竞赛的人才培养长效机制，通过实施科学的培养方案和运行机制，实现专项人才的选拔和培养。

1 学科竞赛在电子信息类专业人才培养中的作用

电子信息类专业人才应具备专业基础扎实，知识体系结构全面；实践经验十富，动手操作能力较强；竞赛程序熟练，有良好团队协作精神；自学能力较强，能够实现快速转型 。为此，高校特别是地方本科院校必须重新审视人才培养质量问题，通过改革培养方案、教学模式和教学方法等措施，来提高学生的实践经验和创新能力，从而缩小高校人才培养与社会需求之问的差距

学科竞赛是整合课内外实践教育的重要环节，是培养学生创新精神和实践能力的，有效载体，是检验、评价教学效果的重要手段和方法；对培养学生的创新思维，提高创新能力、分析解决实际问题的能力，增强团队合作精神，均具有极为重要的作用。学科竞赛是面向大学生的综合性活动，可考查学生对专业学科知识的掌握程度和利用相关知识解决实际问题的综合能力，是培养高校创新人才和促进高校教育教学改革行之有效的重要途径。通过学科竞赛能够激发学生学习专业学科的浓厚兴趣，提高学生合理运用专业知识解决实际问题的综合能力。学科竞赛具有示范性和导向性，可有效推进学科建设和专业建设，促进课程体系、教学内容、教学手段和方法的改革，倡导理论联系实际的良好教风和学风。同时，开展丰富多彩的学科竞赛有利于增强学习氛围，促进良好学风的形成；有利于提高教学质量和人才培养质量，促进学生综合素质全面发展，更好地实现社会对人才的需求目标。

2 基于学科竞赛的电子信息类专业人才培养模式

学科竞赛的主要目的是激发学生对科学的热爱和对创新的渴望，激励学生更好地学习专业知识和相关技能，提高综合应用与创新能力。近年来电子信息类专业典型的学科竞赛主要有：电子设计竞赛、数学建模竞赛、程序设计竞赛和“挑战杯”比赛。在电子信息类专业人才培养上，以学科竞赛成绩为激励机制，构建并不断完善学科竞赛教学体系，培养学生的竞争意识和应用能力，培养学生的团队协作和创新精神；同时结合专业培养计划和要求，注重学生动手操作能力的培养，从而达到应用型和创新型人才培养的目标要求。基于学科竞赛的电子信息类专业人才培养模式如图1所示。该模式主要体现了“竞赛平台+指导团队+作用+目标”相结合的“四位一体”特点。

2.1 核心课程体系构建

学科竞赛一般以各学科专业的主要知识点为出发点。竞赛类型不同，竞赛内容和形式会有所差异，但核心课程体系基础平台和模块建设基本相同。因此需重点把握电子信息类专业核心课程结构和特征：电路分析、模拟电子技术、数字电路、信号与系统为电子信息类专业4门最重要的专业基础课程，对后期专业学习和考研起关键作用；C语言程序设计、数据结构和单片机技术3门课程为核心课程和学科竞赛核心知识所在。

电子信息类专业主要包括电子信息工程、通信工程、信息工程、自动化和计算机等专业，结合电子信息类专业课程的共同特征，以及学科竞赛和工程实践的公共知识能力需求，提出“4硬3软”基础平台课程和7个课程群。课程体系结构图如图2所示。

教学实践表明：“‘4硬3软基础平台+7模块化课程群”课程体系的设置为参加学科竞赛的学生打下良好的理论学习基础；通过“平台+模块”课程体系的实施，不仅可以保证电子信息类专业人才培养的通用性，还可以满足学生的个性化需求。

2.2 项目驱动教学模式实践

从题目分析、资料查阅、方案论证、制作调试、项目总结与推广5个方面进行项目驱动教学实践。项目选取应符合学生实际，以充分发挥学习主体的能动性，激发创新欲望为目的，将学生置于真实的实践中，培养学生工程实践与创新能力。通过实行开放式、多层次项目驱动实践教学模式，激发学生的学习兴趣和求知欲望，形成学习的良性循环。同时，项目的选择应具备可行性和可操作性，以激发学生学习的主观能动性、提高学生创新能力为目的，让学生在真正的实践操作中，应用和创新能力有所提高。

2.3 竞争性与协作型学生梯队建设

通过考核、面试和竞赛等多种激励机制，按研究方向组建多支学习团队。每个团队由15人组成，其中包含3名大四学员、6名大二或大三学员和6名大一学员；每个团队从事硬件设计、固件编程和上位机开发的成员比例约为35%、45%和20%。梯队成员结构分高、中、低三层次相结合，实行“传帮带”模式。通过分工合作有效且迅速地完成项目，并进一步提高团队协作能力。

2.4 立体式质量监控评价机制设计

建立一套全过程质量监控体系，通过采用综合素质评价机制，从项目筛选到项目总结，由团队内部组织对成员进行综合评价，实行优胜劣汰制。同时以优胜劣汰制为前提，由团体内部组织通过多种方式对成员进行综合评价。对与学科竞赛和工程实践相关的课程，从实际需要出发，提炼具体问题供学生解答，并实行弹性考核制度同时，鼓励学生参加高水平、高等级的学科竞赛和职业认证考试，根据学科竞赛成绩和职业认证级别折算成一定的学分，以实现多元化的公平评选机制，为优秀人才的脱颖而出创造良好的外在条件。

3 学科竞赛的人才培养实施保障

从课程体系、团队建设、教学模式和长效运行机制4方面进行探讨和论证，目的是寻求一种“可持续发展”的学科竞赛运作模式，确保在已有基础上，能不断拓展新的技术领域，适应新的技术应用需求，培养更多更好的具有工程应用能力与创新意识的专业人才，提高就业竞争力，为此需在以下几个方面下功夫：

1）构建“‘4硬3软基础平台+7模块化课程群”课程体系结构模式。

结合电子信息类专业课程的共同特征，以及学科竞赛和工程实践的知识能力需求，建立“4硬3软”基础平台课程。根据学生个体的知识能力结构及发展需求，结合学科竞赛的研究方向，提出以知识内容及逻辑结构为特征的7模块课程群。通过“平台+模块”课程体系的实施，解决学科竞赛人才培养规模不断增大所带来的批量培养与个性培养之间的矛盾。

2）采用“竞争+协作”的创新型学生梯队竞赛培养机制。

团队建设是学科竞赛队伍发展壮大的重要内容，主要任务是培养成员和组建梯队。在新生入学教育时下达学习任务，实施大范围培育自学苗子；通过考核与面试，确立学科竞赛预备班；举行多种竞赛，补充团队成员。同时，引入竞争机制，通过严格考核，淘汰团队中的部分成员，及时补充新队员，以具有弹性的选择机制，不断提高团体的整体实力。

3）实施“预演+监控”的项目驱动建设良性机制。

“开放式、多层次工程项目驱动法”的实施难点，在于合适的项目选题和及时的过程监控。通过实施开放式项目预演机制，达到项目的难易度和学生能力的最佳匹配，确保项目能按计划执行，从而获得驱动教学最佳效果。在项目实施中，指导教师通过组织、引导、交流、讨论和共同学习，做到充分了解学生，适时点拨学生，使任务驱动的5阶段全过程监控落到实处，这样不但能够分解、细化项目驱动教学的整体难度，而且可以及时发现项目驱动教学的问题，提高过程学习的效率，保证项目驱动的成功率，激发学生的创新意识和学习兴趣，形成自主学习的长久驱动力。

4）执行“传承+合作”的良性发展和长效运行机制。

传承与合作是长效运行的灵魂。具体实施方案是：

（1）落实技术积累，做好技术传承。学科竞赛建设在系统、软件、硬件及文档等方面不断进行技术积累，起到了有效的传承作用。 （2）挖掘学生资源，发挥传帮带作用。积极引导学生参与学科类竞赛。寻找在校专才，召开专题讲座。举办校友讲座，解决学生现实问题。

（3）加强与企业合作，互惠互利。一方面，校企共建实训项目，为学生提供了先进的仪器设备和优质的资源环境，同时合作企业还参与承办学院的竞赛项目和赛前培训。另一方面，学科竞赛基地将加强与企业开展横向项目合作、技术改造和产品研发、促进科研成果的转化。

以学科竞赛为平台，通过不断延展其宽度和深度，增强学生的学习兴趣以及对学习重要性的认同感，激发学生的学习热情和创新意识。

4 学科竞赛式人才培养模式运行及成效

4.1 人才培养模式运行

学科竞赛作为我国培养大学生应用与创新能力的重要手段，是锻炼学生动手能力、培养创新能力等综合素质的综合平台。学科竞赛的开展，在促进学科建设和课程改革的同时，必将引导高校在教学改革中注重学生创新意识、创新能力、实践能力、团队精神的培养，提高学生分析问题以及解决实际问题的能力，势必会吸引和鼓励越来越多的学生踊跃参加课外科技实践活动，从而为大批优秀人才脱颖而出创造条件。为保证人才培养模式有效运行，需重点在以下几方面下功夫：①优化人才培养方案，夯实学科竞赛基础平台；②健全学科竞赛保障机制，激发师生参与的积极主动性；③建立实践创新硬件平台，支撑创新能力的培养。

4.2 人才培养质量与成效

湖南理工学院是一所升格不久的地方本科院校，与重点大学相比，学生生源综合素质有一定差距，教师的水平参差不齐，实验设施和竞赛基地建设也比较薄弱。近年来，我们的学科竞赛培训基地以“自由探索、自主设计、自己动手”为培养理念，在教学中充分发挥学生的主体作用，依托学科竞赛和实践创新平台，积极引导学生参与学科竞赛和工程实践，注重学生实践创新能力的培养，建立以培养大学生工程应用能力和创新能力为目标的专业人才培养模式，并取得了良好效果：培养了大量具备较强应用能力和创新能力的专业人才，学生工程应用能力和创新意识得到明显提升，并且在国内外许多重大学科竞赛、科技创新活动和大学生自主创业过程中屡获佳绩。

另外，学生主持省级大学生研究性学习和创新性实验计划项目10项，申报新型专利4项，自制教学仪器设备100多套，参与企业工程项目4项。毕业生供不应求，学生就业率近100%，且就业质量较高。

5 结语

以应用型和创新型人才培养为主线，以学生学科竞赛为长效激励机制，构建有利于人才个性化培养和发展的高效自适应课程体系，并建立与之相适应的有效质量临控管理机制，培养一支稳定有序、持续发展的高素质学生精英队伍，形成一套具有鲜明特色的电子信息类专业人才培养模式，培养具备较强工程实践能力和创新意识的高层次工程技术人才。继续探索学科竞赛的新特点、新形势、新思路，促进大学生学科竞赛活动不断朝着科学化、制度化、普及化的方向发展，最终实现培养应用型创新人才的目的。同时以点带面，逐步推广到相关专业的常规教学，为相关专业教学改革人才培养研究做好示范作用，并为相关专业人才培养模式改革提供有益参考。