民办本科高校电子信息类专业实践教学环节改革初探

周密　汪源　丁学用　王连胜

摘 要：应用型本科院校人才培养目标的定位决定了其专业教学体系要体现“应用”二字，其核心环节是实践教学。三亚学院理工学院（以下简称“理工学院”）电子信息类专业着力突出培养学生综合应用能力、创新能力、创新精神，通过绘制课程地图，完善人才培养方案，构建“3+3+3”的实践教学体系，实施“三尽早、四融合、四突显、四自主、四协同”实践教学改革方案，逐步形成其独特的人才培養模式，取得一定的实效与好评。

关键词：电子信息类专业；实践教学模式；课程地图；创新能力

实践教学是巩固理论知识和加深对理论的认识的有效途径；是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节；是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高其动手能力的重要平台。尤其是对学生创新能力的培养具有其独特的地位和作用，是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。电子信息类专业实践教学改革必须以培养创新复合型高等工程技术人才为前提，要求对培养理念、培养模式，实践教学体系、教学方法、教学评价、校园文化等多种因素进行深入研究和探讨。三亚学院成为全国应用型大学联盟成员单位以来，主动适应国家战略、地方经济社会发展需求以及应用型大学转型的内在要求，优化专业结构，加强专业内涵建设，坚持以能力输出为导向的人才培养模式为基础，将绘制以岗位需求为导向，以能力培养为核心的课程地图作为应用型本科院校深度转变的突破口，积极探索应用型人才培养模式，不断优化人才培养体系，紧密围绕“学生走进校园是为了更好地走向社会”的办学宗旨，始终将提升人才培养质量作为学校一切工作的核心和首要任务。理工学院作为理工类专业的二级学院，如何在传统的本科实践教学模式基础上探索改革，寻求建立电子信息类专业的实践教学模式和体系，是提高该专业学生培养质量的关键所在。目前，理工学院在学校新一轮应用型本科人才培养体系建设过程中，通过课程地图的绘制、模块化教学改革实践，形成了“一个目的、两种能力、三种结合、四大保障、五个支撑”的实践教学模式，从教育理念、培养方案、课程体系、教学方法、教学评价、校园文化等方面进行改革，为其量身打造了一套全新的教学体系，实现了“竞赛激发学习兴趣，学习培养创新能力，创新提高竞赛成绩”的教学与学科竞赛的良性互动。经过几年的不懈探索，理工学院信息类专业以“学、赛、创”的教学体系为核心，在学科竞赛、创新创业、科学研究等方面获得了一系列的突出成果。

一、电子信息类专业实践教学环节改革的必要性

“十三五”期间，我国经济发展方式飞速转变，这对信息通信业实施创新驱动发展战略提出了更高要求，也对行业发展提供了难得的重大机遇。世界电子信息产业的快速发展，使得社会对电子信息类专业技术需求旺盛，同时对应用型人才培养的质量也提出更高要求。目前国内相当部分高校相关专业的发展条件、发展模式以及相应的人才培养模式已经滞后于市场、行业的需要，并且已成为专业转型发展的重要瓶颈。面对前所未有的发展机遇与挑战，作为高等学校实践性较强的电子信息类专业来说，应该及时更新教育观念，综合考虑社会需求，合理调整教学内容、整合实践课程教学体系，研究出一个符合现状的科学的应用型人才培养体系，更快、更好、更多地培养出知识、能力、素质协调发展的“厚基础、宽口径、重创新”的专业人才。

二、电子信息类专业实践教学环节中面临的普遍问题

（1）教学模式与体系。教学模式和体系不适应学科的快速发展需要。教学模式与体系在本质上依然沿用传统的教学模式，缺乏最新教育观点、缺乏应用与实践，不能充分激发学生的主动性和创造性，也不能满足社会需要。

（2）教学方法。电子信息类课程集中表现为理论性与实践性相互融合的特点，其思维方式也由以严密推理为特征的理科思维方式转换为以工程实践为特征的工科思维方式。传统的教学方法导致学生在专业基础课程的学习中不能很好地掌握课程内容，致使教学难度较大。

（3）实践环节。目前学生普遍动手能力不强，尽管在学校的努力下，实践环节的比重已大幅提高，但是实践考核制度本身，教师、学生的观念以及双师型师资的匮乏以及校企双方的利益诉求差异，导致学生动手能力差，难以实现从学校学生到社会实践人员的快速角色转换。

三、电子信息类专业实践教学环节改革具体实践

1.确立实践教学模式，构建实践教学体系

经过几年的探索，理工学院形成了独有的“一个目的、两种能力、三种结合、四大保障、五个支撑”实践教学模式。一个目的：实践教学的目的是让学生更好地走进行业。两种能力：着重培养学生实践能力与创新能力。三种结合：“理论与实践、虚拟与现实、校内资源与社会资源”的三种结合。四大保障：“培养方案、实验条件、教学改革、校企合作”四大保障平台。五个支撑：增强“实验课程、学科竞赛、科研训练、创业教育、专业实习”五大支撑。

在构建实践教学体系过程中始终紧扣提高学生实践与创新能力这一目的，积极构建“以应用型创新性人才培养为核心、以优化人才培养方案为引领、以校内与校外、虚拟与现实相结合的实践教学平台建设为依托，以大学生创新创业实践和学科竞赛为载体，以绘制课程地图为突破口”的“3+3+3”实践教学体系。进一步从基础实践、专业实践、综合实践、创新活动、社会实践、毕业论文（设计）等方面，打造系统化、完善的实践教学体系（如图1所示）。

2.以“学而赛，赛促学”，激发学生学习兴趣

信息类专业的课程难度大，新建民办院校学生普遍存在缺乏学习兴趣的现象。参加信息类专业领域的大学生学科知识竞赛是提高学生的实践能力和创新能力的有效途径。理工学院将电子设计大赛、智能车竞赛、数学建模大赛以及其他主要国内国际学科竞赛与信息类专业课程相结合，以赛促学，以竞赛激发学生学习兴趣，改变教学模式，形成一套独具特色的教学方法。针对各类竞赛，理工学院还开设了一系列与之相适应的实验实践和竞赛培训课程。在实验实践课程和竞赛培训中，学生不仅完成了教学大纲规定的学习内容，还能打破专业限制，自主学习新的知识和技能，探寻未知领域，完善知识体系和结构，极大地提高自身的综合素质。学生的独立思考、独立动手、独立解决问题的能力得到了不断提升，创新能力也会不断增强。endprint

通过以上的改革措施，学生提高了自学能力、分析能力、设计能力、动手能力、实践能力、创新能力和科技论文写作能力；竞赛培训增强了学生的竞争意识、创新意识和团队合作意识，调动学生的积极性，激发学生的学习热情。学生变被动为主动，从“被动式学习”转变为“主动式学习”。

3.以课程地图绘制，改革人才培养方案，聚焦应用型创新人才培养

為了使学生掌握信息领域的基本知识，既有理论深度，使学生具备发展后劲，又能提高学生实践能力和创新能力；既保证基本业务技能，又有利于人格品质的塑造，还有利于学生个性的发展。理工学院开展课程地图的绘制系列专项工作。通过深入调研，做好人才培养与市场、企业、岗位的对接，设定人才培养目标，确定人才培养规格；注重学生基本素养、专业核心能力与专业岗位能力的设定，充分考虑学生的共性和个性，形成与之对应的课程模块；同时处理好理论课程与实践课程的关系；重视原理性知识与技术性知识的联系，明确各门课程在课程体系中的地位和作用；固定主干核心课程模块，增加第二课堂，确保以课程体系稳定性为前提，促进课程体系动态发展，实现较高水平的整体优化与设计。

4.以实践课程体系改革提升学生实践创新能力

理工学院依托学科竞赛建立健全了实践教学体系，有力地推动了教学改革的深入开展。在实际的教学过程中，学校加大对学生实践动手能力的培养，注重专业知识和能力的培养，注重培养学生兴趣，以工程项目引导课程教学，根据知识能力大纲对课程进行整合，按专业方向整合设置课程群模块。学校提出了“三尽早”指导思想、创新了“四融合”课程体系、设计了“四突显”实验项目、创建了“四自主”实践模式、建设了“四协同”实践环境。

（1） 改革指导思想。“三尽早”指导思想：尽早开展基本实操技能培养、尽早接触实际项目、尽早开展科学探索。

（2） 改革内容。

第一，创新“四融合”课程体系。课程内多知识点融合、跨课程知识体系融合、已学知识与拓展知识融合、竞赛培训与教师科研融合（如图2所示）。

第二，设计“四突显”实验项目。突出项目内容的实用性、突出实验方法的多样性与便捷性、突出知识运用的综合性、突出实践过程的探索性与创新性（如图3所示）。

第三，创建“四自主”实践模式。自主选择任务项目、自主设计方案、自主构建实践平台、自主展示实践成果（如图4所示）。

第四，建设“四协同”实践环境。硬件条件与软件资源协同、校内与校外协同、开放实践与科研项目协同、创新训练与创业实践协同。

5.以教学改革创新为突破，实现内涵式发展，提升教学质量

理工学院在信息类专业理论教学与实践教学中不断更新教学内容、改进教学方法，搭建网络化、虚拟化实践教学平台，突破传统教学的单一模式，积极采取讨论式、互动式、翻转式、任务驱动式和开放式等教学手段，深入开展理论教学与实践教学的教学改革与创新成效显著。

（1）深入开展讨论式、互动式以及翻转式教学方法。理工学院在教学中坚持由浅到深、由简单到综合，鼓励学生掌握综合性、提高性的教学内容，充分调动学生的学习主动性。学院将讨论式、互动教学和翻转式教学方法贯穿于课程特别是实践课程的全过程，充分调动了学生的积极性，使学生能更好地理解和掌握知识点。

（2）搭建网络化、开放式、自主学习的实践教学，助力实践教学改革。理工学院已建成“虚拟仿真实验教学中心”（以下简称“中心”），中心将实验教学与信息技术深度融合，强化信息化实验教学资源的建设，打造了信息类虚拟仿真实验教学平台，结合现有实验硬件条件，为实现在校园内模拟仿真企业生产、研发和服务的流程、增强动手能力、缩短适应未来就业岗位的时间提供了良好的保障。中心综合运用虚拟现实技术，应用虚拟化接入技术、多元单点登录技术、数据交换等技术解决高校虚拟仿真实验教学领域内资源的建设、整合、开放与共享问题，提供可持续发展的虚拟实验教学环境，打破当前状况下实验应用的封闭、异构等严重阻碍“共享”的障碍枷锁，并将“有限的物理实验教学空间”拓展成为“无限的虚拟实验教学空间”。最终形成校与校之间、学院与学院之间、校与企业直接共建、共享、共营的局面，更好地为培养校内外具有实践创新能力的优质人才提供服务。

（3）灵活开展开放式教学方法。理工学院创建了“机器人智能创新实验室”“电子技术综合创新实验室”“4G移动技术综合创新实验室”等实验室，实行全天候式教学机制。教师特别注意引导学生发挥个性，自主选题，自行制订实验的功能和性能指标，并深入分析、设计，实现、制订测试和演示方案，培养学生的知识应用能力、信息获取和选择能力、动手实践能力、创新能力。

6.以开展多形式的创新创业教育实践活动，提升学生创新创业能力

（1）大力组织实施大学生创新创业训练计划项目 。大学生创新创业训练计划项目是开展创新创业教育的重要载体。自2014年理工学院启动大学生创新创业训练计划项目以来，先后立项国家级大学生创新创业训练计划项目13项，省级大学生创新创业训练计划项目39项。2015年获得“互联网+”创新创业大赛海南省优秀奖1项；2014～2016年获得“微软创新杯”海南赛区一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项；2015年获得海南省首届大学生创新创业成果展评一等奖2项；2016年获得海南省创业大赛创意组三等奖1项。2014届测控专业毕业生李建等5名学生在深圳成功注册“乂特科技有限公司”，专注于3D打印机的生产与研发，年销售达300万。2016届通信工程专业毕业生冯德忠在校期间创办“南鲨科技有限公司”，专注于小型水下机器人动力设备的生产与研发，其自主研发的磁耦合水下推进器获得国际水中机器人联盟成员高度赞扬。2017届测控专业在校生吴炫林创办“睿翔科技文化有限公司”，专注于无人机研发与航拍业务，先后为湖南卫视、全国摩托车越野障碍赛、三亚市“双修”等大型赛事与政府活动提供航拍业务。endprint

（2）积极开展学科竞赛、技能竞赛。鼓励学生参加各类学科竞赛、技能竞赛和科技活动，培养学生创新精神，锻炼学生创新创业能力。学院制定了《理工学院学生课外学术科技活动激励办法》，将学科竞赛、竞赛辅导、科技活动纳入实践教学模块体系，对参与的学生给予学分和物质奖励。2012～2016年，理工学院学生积极参加各级各类学科竞赛共获奖励 295项，其中国际性奖励 13项、国家级奖励 138项、省级奖励 144项，具有代表性的有2013～2015年连续获“挑战杯”大学生科技作品设计大赛国家三等奖2项；2013～2016年连续获RobCup机器人大赛国家一等奖4项；2015～2016年获得国际水中机器人大赛国家二等奖4项。2013～2016年获大学生数学建模大赛国家二等奖4项（如图5所示）。

（3）努力营造创新创业校园文化氛围。理工学院积极组织学生开展各类创新创业科技实践活动，营造创新创业校园文化氛围。重点打造了“科技你我她”学院品牌节庆活动，成立了10余个理工学科特色的学生社团，举办缤纷多彩的学科竞赛。“科技你我她”品牌节庆活动结合了理工学院学科专业特色，活动以“弘扬科学精神，普及科学知识，强化科技意识，营造浓郁学风”为宗旨，围绕大学生创新精神和实践能力培养育人目标，引导学生积极开展学术科技活动。“科技你我她”共设置了五大子模块，有“科技挑战你我她”模块、“科技沙龙你我她”模块、“科技服务你我她”模块、“科技普及你我她”模块、“科技微视你我她”模块。为配合各类学科竞赛与创新创业教育，学院还积极组建若干科技活动组织如“机器人科技创业研究社”“数学建模协会”“LabVIEW创新俱乐部”“单片机技术创新俱乐部”“大学生电子技术创新俱乐部”“无人机驾驶培训社”等。与此同时，还积极搭建校外创业实训教学平台，为学生的创业创新教育与实习提供良好的智力与资源支持。例如，理工学院与海南微软创新中心、美国国家仪器（NI）公司、海南众诚科技有限公司、海南NIIT软件公司、海南澄迈软件园等单位建立合作关系，遴选优秀学生参与各公司的创新孵化项目。

7.以积极建设第二课堂为途径，提高学生非专业素养

应用型本科不仅应具有较高的专业核心技能，还要有较高的非专业素养，包括个人的责任心、意志力、好奇心、想象力、创造力、合作力、道德品质、心理素质、个人品质等方面。较高的非专业素养有利于专业知识的运用、专业技能的发挥和技术的创新。理工学院通过逐步建设趣味性、科普性、启发性的第二课堂，拓宽学生知识面，提升学生非专业素质，促进学生创新能力与创新精神的培养。目前已完成“物理发展史与科学思想进步”“机器人工程设计史”“生态环境學史”“神奇的电”等第二课堂等建设工作。对学生的全面发展与提升起到了很好的促进作用。

参考文献：

[1]陈冠玲，马文新.应用型本科电子信息工程专业实践教学体系建设[J].武汉大学学报（理学版），2012（S2）：279-281.

[2]夏哲雷，肖丙刚，王秀敏，等. 电子信息工程专业人才培养的研究[J].电气电子教学学报，2012（3）：24-25.

[3]仇润鹤，刘堂友，倪曲琳，等. 电子信息工程专业卓越工程师培养计划制定与实践[J].武汉大学学报（理学版），2012（S2）：59-62.

[4]乐丽琴，贺素霞. 电子信息工程专业人才培养模式改革与实践[J].中国电力教育，2014（2）：26-27.

[5]教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会. 高等学校电子信息科学与工程类本科指导性专业规范（试行）[M].北京：高等教育出版社，2010.

（作者单位：三亚学院理工学院）endprint