电子信息类专业协同创新实践培养模式探讨

包建荣， 姜 斌， 许晓荣

(杭州电子科技大学 a. 信息工程学院; b. 通信工程学院， 浙江 杭州 310018)



电子信息类专业协同创新实践培养模式探讨

包建荣a， 姜 斌b， 许晓荣b

(杭州电子科技大学 a. 信息工程学院; b. 通信工程学院， 浙江 杭州 310018)

如何有效提高电信类应用型工科大学生的综合创新能力和素质，一直是国内外实践教改研究的热点。论文在课程理论、实验模式等协同创新教改基础上，探索注重复合型、创新型、开放型大学生的实践培养模式。特别是结合工程案例学习，通过加强应用基础理论学习、外文阅读、计算机仿真训练、企业工程实践及电子竞赛等方式，改善工科高校实践创新能力的培养水平，激发学生学习兴趣。所培养的创新实践型电信类大学生不仅掌握各种基本技能，而且能更好地适应现代飞速发展的电信技术、日新月异的知识更新等要求。创新实践教改的最终目的，也在于培养新一代具有开放思维创新实践素质的复合型协同创新科技人才。

案例导向学习； 电子信息； 工程教育； 创新实践探索； 教改质量评价

0 引 言

当前，高等工程教育作为科教进步的关键，正日益面临深化改革，提高质量，以培养创新实践能力为核心的需求。作为民族进步且立于世界之林的核心，“创新”也是最为关键的一环[1]。因此，培养学生创新素质不仅是时代的要求，也是提高实践教学质量的重难点，还是关系到我国高等工程教育改革成败的关键因素[2]。在新时代，作为实施教改主导的电子信息类专业教师，也必须紧跟时代潮流，继续深化教改。特别是需要使教改理念、内容、模式和手段适应新世纪创新实践工程人才的培养要求：改革现有教育制度、模式和方法的弊端，克服障碍，营造创新实践人才与事例脱颖而出的良好环境，切实增强电信类大学生创新精神和素质[3]。因经济发展和高等教育国际化的冲击，及我国高教发展规模不断增长等客观因素影响，高等工程实践教育内外环境也有了深刻变化。电子信息类专业培养更是受到科技飞速发展和日益推陈出新技术革命的严峻挑战[4-6]。社会对人才培养质量需求也提高了档次：具有扎实基础理论，较强学习、研究和创新能力，能适应知识不断更新和终身学习需要，并掌握和运用先进科技，可迎接新技术革命挑战，成为发展电信科技的可靠梯队和后备力量。因此，电信类专业创新实践人才的培养，应在加强基础、强化素质、突出创新等方面予以提高。

如需开拓性地实现大学生的工程训练，要重视训练方法的创新，应采取“多学科复合型、前沿比较型、课题研究型、实践创新型、产学研合作型”等训练方法[7]。而且，还需深化工程训练素质教育功能，培养大学生创新精神及较强实践能力[8]。同时，切实加强教学，提高质量，也是高等应用实践教育发展的根本需要[9]。如基础电路实践教育采用现代软件实验平台，需要利用“软硬兼施”方法构建创新教育环境，提高学生积极性[10]。而计算机类基础实践教学模式也可利用实验方法、环节和考核评分等环节，充分重视教学及实践，积极培养学生的学习主动性、提高其协作和创新能力[11]。教学质量提高和人才培养质量作为高校责任的目标，也是决定应用型本科院校生死攸关的关键。因此，实施科学的实践创新努力培养方案及教改质量评价体系与运行模式，对于提高教改效果，具有重要意义。但目前大部分传统应用型本科院校的创新实践管理与评价机制，在理念主体、政策标准、机构制度等方面仍有较多问题，很难使教学质量评价体系作为提高教学质量的目标，而发挥其应有的指导性功能[2-4]。因此，势必对现有高校教学质量评价管理体系，特别是学生创新实践的考核，进行反思与重构，有效引导学生创新创业能力培养的终极评价目标。

为了达到创新电信工程实践型高校的建设目标，按创新实践人才培养体系的构建要求，需要全面推进复合型协同创新能力与素质培养，培养高素质协同创新人才。首先，需提高学生的专业、管理和人文素质、激励其积极参与和主导科研、技术开发、竞赛、企业实践等创新实践活动，从中培养创新创业意识和实践动手能力。具体，通过本教改研究与实践，构建创新创业实践教改体系，将课外科技文化、校园社团、企业实习和社会实践等活动，整合为协同创新创业教改培养机制，并融入到电信类专业"卓越工程师"新世纪高素质人才培养计划[12-15]。各类创新创业的实践成果可成为学生毕业学分认定部分，从而形成第一课堂(理论教学)、第二课堂(实验教学)、第三课堂(科研训练、学科竞赛及企业实习等关键课外实践环节)的互联互动，建立由学校学院机构、教师学生、企事业团体等共同参与的复合型多层次创新创业大学生素质培养体系，推动我国高等实践创新人才的培养进展[14]。本教改探索拟研究基于现代电信类协同创新课程模式改革的教改方案，通过现代电子信息类课程模式改革，积累电信类高等工程教育学生的专业基础，提高所培养学生的创新实践能力和素质，使其具备复合、创新和开放型优势。最终，使其更能适合信息社会发展要求，获取和综合运用本专业及相邻应用专业的技术知识，真正达到在信息社会充分利用信息创造财务的素质与能力，提高其创新创业竞争力。

1 创新实践教改的问题分析

在日新月异的现代电子信息领域，如何有效提高应用型工科大学生综合能力和素质，一直是国内外教改研究的探索热点。在课程理论、实验模式的协同创新式教改基础上，需注重复合型、创新型、开放型培养模式，特别是结合工程实例学习，通过加强应用基础理论学习、最新外文技术文献阅读、计算机仿真训练、企业工程实践、电子设计竞赛等创新实践培养方式，改进实践效果，激发学习专业知识积极性，真正达到授之予渔的目标。因此，在培养电子信息领域工程师在掌握各种基本技能的同时，更好地适应现代电子信息技术发展要求，已成为思维开放的复合型创新实践人才培养的关键。以下主要分析了当前影响学生创新创业素质培养的若干关键要素，作为教改研究的目标：

(1) 传统理论授课模式，受限于教材内容陈旧，不能吸取现代电子信息日新月异发展的最新研究成果。特别是不少教学为主的一线理论与实验授课教师，不能适应世界最新发展的电子信息专业理论与实践研究，仅守成于一些经典的老教材的授课，而未能与时俱进的主动跟上学科发展潮流。因此，局限于传统知识的不足，出现了未能较好跟踪教学科目最新前沿发展的问题，导致授课的学生也出现无法扩展眼界，不能紧跟趋势的局限性；

(2) 传统人才培养，易出现课程理论授课方式学生积极性不高，不少电信类专业课程，如电磁场理论等，过于专注和强调复杂公式的推导，也较难让学生理解。从而导致了让学生疲于应付考核与考试等传统授课式填鸭教育的问题。同时，传统教学授课方式也使学生缺乏必要的动手实践能力训练，从而使学生丧失创新素质与开放性的训练机会，而使其不具有快速进入学科前沿，从事最新研究能力等问题；

(3) 传统电子信息理论授课和实验教学与社会实践与企业需求相脱节的问题。如不少学校的单片机类实践课程，还局限于延续几十年的8051等8位和16位单片机的简单指令开发类实验教学，还处于跑马灯编程等的模仿验证阶段，而未及时更新到最新32位微控制器的教学实践内容，并衔接物联网等具体微控制器应用类小工程项目。因此，非常有必要解决高校培养的大学毕业生无法有效满足企业对电子信息领域创新人才需求的问题；

(4) 传统人才培养中课程理论授课与实验教学枯燥无趣，缺少激励机制，无法充分调动学生学习积极性的问题，即需要通过开展诸如电子设计等竞赛、大学生创业等开创性工作，才充分激发学生的学习兴趣，从而达到较好的学生创新能力培养等教学效果，促使学生在更高层次上的发展，使学生具备其他专业技术与无线电通信技术相结合、了解和熟悉经营管理的复合型、开放型人才，真正能做到在当今的信息社会中，能充分利用信息技术的复合型创新人才，而突破仅仅局限于从事本专业的局限性。

2 电信类协同创新实践培养及评价管理机制

教改以电信类协同创新实践培养改革为基础，以培养学生协同创新素质为方向，构建大学生创新实践培养体系，扩展学生的专业知识面，综合提高学生的协同实践创新能力。同时，建立并实施大学生创新实践训练方案，努力培养学生创新实践能力。课题拟吸取国内外创新人才培养的教改成果，在复合型、创新型及开放型人才培养等方面，开展面向案例学习的现代电子信息创新应用人才培养的实践课程教学模式研究。教改内容主要如下：

(1) 构建大学生创新创业教改课程体系，构建和实施大学生创新实践培训计划，并以创新学分评价机制，将其归类到创新人才培养计划，并成立大学创新创业培训计划的运行管理机制。如在电子信息类各专业人才培养计划中设立一系列创新创业实践课程，设置多层次的创新创业讲座。此外，可将学生课外科技实践、学科专业竞赛、人文与思想品质(职业道德)教育、专题讲座和专业竞赛、社团与文体活动、企业实习实践、职业技能训练等整合成大学生创新创业工程师培训计划。该计划应包含了创新科研能力培训、创业培训、学科竞赛培训、人文素质与职业道德改进和职业技能训练等内容。整个创新创业培训方案按总体结构设计，分项分类实施的思路，实行项目导向制，采取项目内容驱动的管理办法组织实施。该方案在这个培养计划贯穿始终，多个学期依次滚动实施。根据个人爱好、特点、水平与能力，学生可选择适合自身特长的相关实践项目，开展研修。同时，组织成立相应的行政管理机构，实施上述大学生创新创业培训方案。学院负责安排学生参加创新创业培训计划的各项校级活动，学生按兴趣与志愿，选择具体的实践专题培训，从而形成了校、院、师、生协同互动的创新创业培训教育机制。同时，特别设置创新学分机制，并在学生综合考评、评定奖学金等负面予以政策倾斜，鼓励学生积极参与创新创业活动，用于激励开展创新创业所得学习成果。

(2) 电子信息专业部分核心理论基础与实践课程开展双语教学等教改方案，引入国外知名的实践课程教学理念，以经典的开放实践课题为训练内容，激发学生查阅资料，查询和吸收最新知识，寻找解决方案的创新意识。通过双语实践教学的有效实施，可增强学生查阅外文专业资料与文献的能力，使其适应未来跟踪前沿专业技术的需要。同时，为学生了解本专业最新科技动态和各种学术观点，把握本学科发展方向和动态，扩大专业视野，及以后参与国际竞争和交流打下坚实基础。该教改也提高了对教师的要求，不能坐享其成的采用一成不变的教案材料，需要不断查阅寻找国外著名大学的创新实践案例案例，及时归纳总结符合学生水平的高质量实践课题。同时，需要部分教师通过听课、观摩学习等培训，提高双语教学效果，引导学生自觉学好英语和专业知识，并由精彩的实践案例培养学生的专业学习兴趣。此外，还需加强师生交流，不断总结与归纳外文资料所学的新理论与新技术，共同扩大知识面和眼界，达到即打好英语和学科基础、又提高实践创新性的教学效果；

(3) 在应用基础理论教改中，还提倡面向网络的创新实践学习。一方面，需充分利用网络资源和多媒体教学素材，来指导学生多参与创新实践。针对该问题，本教改方案已充分利用学校已开发的网络课题环境来提高创新实践教学效率。如网上的在线“教学管理系统”、“网络学堂”和“师生在线研讨”等。如在“教学管理系统”实行网上课程选课，解决了跨专业选课而提高知识面的问题。“网络学堂”则包含课程诸多电子资源：教学计划、实践教案、多媒体视频、实验辅导、习题集、讨论答疑、专题探讨等。“师生在线研讨”则建立了师生实践教学互动的良好机制，师生及时研讨专业疑难问题等，实现了课堂与网络教学的有机结合，共同促进教改质量的提高。另一方面，则需鼓励学生针对某些专业问题，积极利用网络资源，提高学生独立分析和解决问题的水平。如结合新实验，搜索和整理编程实例，在实验室安排电子信息类开放性问题的软硬件协同仿真与验证实验等实践教学环节。以此来综合培养学生发现、分析和解决问题的创新素质，使其具备掌握学科规律，能快速上手实践的优势。

(4) 积极引入面向案例学习的创新实践教改方式。工程实践案例必须具有明确的代表性、研究性和实践性。案例既包含实际问题论述，又有开放类探索性素材，方便学生探索与提高。此外，还积极开展案例课堂讨论，营造良好的面向案例学习的氛围，师生互动交流经验，来确了构成综合创新实践案例评价问题的要素。其中，确立指标内容、各因素权重、评价模型等三个紧密联合要素的评价环节，并评析其优缺点。在案例研讨基础上，还需总结提高，以便举一反三地应用于更多创新实践场合。为此，需积极开展与一线电信类企业的业务合作，引进适合的工程实践案例，为学生提供必要的实习等工程实践机会，实现产学研联合学生培养，获得校、企和生三赢局面。当前，具体可与电信类研究院及高新企业合作，将真实工程案例带到学校，促使师生参与一线工程实践，使学生创新能力培养更有针对性。该方案不仅使学生了解企事业单位的工程实践现状、提高其创新实践动手能力，还可解决毕业班学生因资源有限，而面临的对口专业实习、就业困难等现实工作问题。

(5) 通过实践课程的协同创新教育，特别是结合教育部“卓越工程师计划”本科生培养计划，实施高层次的卓越工程实践教育改革，努力发掘学生专业学习的创新创业能力与素质培养。实现该协同创新实践教育的关键是需要重视理论与实践教学的联合教改模式。利用部分校级电子信息工程专业重点实验室，并结合学院大型电工电子教学实验基地，设立较完善的配套仪器设备等实验设施。教改中需重点开展学生参与科研项目、各种数学建模，电子设计等学科竞赛和大学生创业孵化竞赛的尝试：充分利用本校电子信息类科研优势和各重点学科实验室的资源，接收部分优秀电信类学生参与现行的科研项目工作，组织报告，阶段产品参观等方法，甚至作为成员直接参与部分基础性的科研实践。课程组也策划了“学生提前走进实验室”活动，让学生在大一大二阶段，就进入教学实验和其它无线通信科研实验室，直接参与或开展有助于扩展电子信息专业知识学习和运用的实践或科研活动，让学生提前接触最新电子信息技术领域的前沿技术热点，了解专业发展趋势，激发专业学习兴趣、并培养其探究式实践学习方式。经该教改实践，促使学生在更高平台上，具备初步专业技术专研能力，有助于成为了解和熟悉本专业及管理知识的复合、开放型协同创新人才。

(6) 教改评价与管理机制也是协同创新实践培养模式的关键一环。它根据教改决策指挥，运用最佳机制和方法，将各教学管理机构协同组织起来，使各教改环节和活动得以统一协调。教改评估也是建立健全和提高教学质量保证机制的有效手段，直接关系到教改目标的实现和运行效率与效果。在教改实施中，因学生能力素质的多元化和因材施教，还需及时反思和评估教改实践效果，及时纠正一些不足，否则成为学生的负担而影响教改实践效果。同时，运用系统分析方法，将教改评估内容、方法、机构等整体分析与综合，构成闭环系统，保证质量评价的有效运行。如制定评价目标、基准，收集教改反馈意见、对比教改效果与预计目标间的差距，分析原因、矫正错误的对策，来获得评价与管理要求。

最后，本课题拟在上述6方面，对现代电子信息专业创新人才培养的实践教改模式开展研究，力争通过该课题的探索与实施，达到复合型创新、开放类人才的培养效果。

3 结 语

电信类应用型本科校内创新实践与校外企业工程实习的结合非常紧密。历经近三年实践，该教改对学生创新实践能力的提高也有较大帮助，并取得了若干无线通信工程创新教改实践成果[15]，让学生参与嵌入式系统实践[16]及参加电子设计竞赛获奖等的培养成果。通过面向案例学习的协同创新模式和激发学习积极性方式的实践培养，使大学生在科研训练、电子竞赛或企业工作实习等方面，都有较大程度的改进与提高，使该教改探索体现出较好的实践应用效果。在今后电信类创新实践环节的教改探索中，除了将继续引进与发展国内外最新实践教改培养机制外，更重要地是积极探索教改管理、质量评价模式的实践。此外，还将继续提高实践创新培养水平，设计更多创新创业机制与实验环节，更有效地完成实践教学目标。最后，通过该创新教改实践，也有助于教师反思教改效果，提高了解、专研和解决教改问题的能力，更好地培养符合信息社会发展趋势需求的电信类复合型创新实践人才。

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Exploration of Cooperative Innovation Practice Cultivation Pattern for Electronics and Information Major Undergraduates

BAOJian-ronga，JIANGBinb,XUXiao-rongb

(a. School of Information Engineering; b.School of Telecommunication Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)

The problem, how to efficiently improve the overall creative abilities and qualities of the polytechnic university students, is always the hot spots in the practical teaching reform at home and abroad. Based on the cooperative innovation teaching reform of the theoretical and experimental teaching, the teaching reform exploration mainly focuses on the comprehensive, creative and opening practice training patterns for the college students of electronics and information related majors. Especially combined with the practical projects, the proposed scheme improves the efforts of the creative practice quality training and inspires the learning interests of the students. The proposed scheme contains to highlight the applied basic theories studying, foreign technical document reading, computer simulation training, entrepreneur practices and electronics competitions and so on. The cultivated students can not only grasp all various of basic techniques, but also adapt to the requirement of the fast development of modern electronic and information technologies, rapidly updated knowledge and so on. The final purpose of the creative practice teaching reform is the cultivation of a new generation comprehensive cooperative talented personnel with opening thinking and practical innovation qualities.

case orientated study; electronics and information; engineering education; innovation practice exploration; quality evaluation of teaching reform

2016-06-18

国家自然科学基金(61471152); 杭州电子科技大学高等教育研究项目(YBXG201502);杭州电子科技大学2015年研究生教育教学改革项目(JXGG2015YB003)

包建荣(1978-)，男，浙江杭州人，博士，副教授，研究方向：现代无线通信教育等。Tel.:0571-86919123; E-mail:baojr@hdu.cn

G 420

A

1006-7167(2016)05-0170-04