新工科背景下地方高校电子信息类专业实践能力培养模式研究与探索

王 昕 华 臻 魏广芬 王永强 刘延武 杨福刚

山东工商学院信息与电子工程学院 山东烟台 264005

新一代信息技术迅猛发展，产业的升级和经济的新型增长都需要具备突出的工程实践能力、创新能力以及较强国际竞争力的高素质复合型新工科人才，这是我国工程教育发展面临的首要问题[2]。以互联网与工业智能为核心的新工科，更加强调实用性、交叉性和综合性，因此新工科领域中的电子信息类专业人才实践能力培养模式改革势在必行。本文针对地方高校电子信息类专业优质教学资源未能充分利用、育人机制单一、学生创新意识不强、实践能力薄弱等问题，以山东工商学院电子信息类专业人才培养体系建设过程为例，探索地方院校电子信息类人才工程实践与创新能力培养模式。

1 地方高校电子信息类专业实践能力培养存在的问题

1.1 增强新工科背景下电子信息类人才的核心竞争力

“中国制造2025”等重大战略不断有新突破、新成果，新一代信息技术与传统产业深度融合，产业升级发展催生的人才诉求导致电子信息类专业高等教育发展面临严峻挑战，电子信息类专业课程设置如何紧密衔接基础实验平台、专业实验平台以及开放创新实践平台，以增强学生的核心竞争力，应对产业需求，就成为当前高等学校电子信息类专业教学研究中的重要问题。

1.2 适应新工科背景下的工程实践能力和创新能力培养需求

传统电子信息类专业教学体系中重理论知识、轻实践能力，学生的知识主要来源于课堂讲授，属于“慢”教学模式。当前信息化教育的普及，以“知识”为核心的培养模式已经无法满足新工科背景下工程实践能力的培养需求。因此必须克服传统育人机制单一的问题，构建新型人才培养模式，以培养新经济形势下迫切需要的具备工程文化素养、系统工程知识、自主创新意识强烈、实践能力突出等的创新实践人才。

1.3 解决应用型本科院校实践能力培养教学条件问题

相较于学术型大学，地方高校主要培养的是业界第一线需要的高等应用型人才，更应注重学生实践动手能力的培养。实践教学效果已成为决定毕业生职业能力和未来发展的关键性因素。切实提升实践教学质量，建设一支实践经验丰富的教学师资队伍必不可少，而优良的硬件设备、充足的实验场地和实践经费支持也是必须具备的条件。这对于经费“捉襟见肘”的应用型本科地方高校而言，也是一个难题。

山东工商学院电子信息类专业对上述问题开展了持续探索和研究，率先在山东高校中开展了新工科电子信息类专业实践能力培养模式的研究与实践，取得了实质性成果。

2 地方高校电子信息类专业实践能力培养模式建立

2.1 顶层设计 构建电子信息类专业创新实践人才培养新体系

2.1.1 构建人才实践能力培养新体系

遵照卓越工程师教育培养倡导的“充分发挥院校自身学科特色在人才培养中的作用，时刻关注人才培养依据的行业企业背景，注重人才培养模式的创新改革”专业培养方案制订原则[3]，采用灵活多样的模块化或“平台+模块”的结构，对原有课程体系和教学内容进行整合更新，重构课程体系[3]。同时在改进过程中参照“中国工程教育认证”提出的工科专业学生毕业能力要求[4]。

以能力为引导，设计系列学科基础理论课程，着力培养学生的学习能力和思维能力；设计信号处理、通信、电子电路、嵌入式系统等工程驱动课程模块，辅以实验、实训和课程设计，着力培养学生的工程实践能力；学科导论—课程设计—实训—毕业设计形成实践训练系列，专业素质拓展课程贯穿其中，着力培养学生的系统能力；设计创意创新实践、物联网设计、电子系统设计、智能车设计等课程，结合对应竞赛，建立课赛结合的培养机制。新体系着力把工程项目的实施过程贯穿于整个大学期间，把基于项目的能力训练、主动学习、体验学习集成到系列模块化专业课程中，融汇贯穿于学生培养的各个阶段。

2.1.2 持续强化实践教学学分比例 构建多样化实践教学模式

新体系通过我校电子信息类专业培养方案三次修订，从2010年培养方案中实践学分比例约占20%，提高到2017年的30%。实践体系通过课内外及独立实验、实训、课程设计等多种形式有机融合，形成多样化实践教学模式。工程类课程设计了边讲边练互动式授课方式，将理论和实验教学融为一体；设立了嵌入式系统等13门实训课程，开发了创意创新专业实践线上MOOC，每个专业设立不少于5门的课程设计，新增了创新创业训练与竞赛模块课程。

2.1.3 着力精品课程建设 以课程建设带动专业建设

依托我校电子信息类专业5门省级精品课程，带动电子信息类专业课程体系建设。精品课程实行负责人制，以教研促教改，以教改促教学，使先进的教学经验和教改成果及时融入课程建设；理论课程提倡主动学习与合作性学习相结合的研究式、探究式教学方法。以单片机原理精品课程建设为示范，建设同步互动的教学课堂，实施边讲边练的互动式教学模式。采用教学实验同步平台，教做练创研都能完成，整合实验教学内容，使学生运用理性思维并进行实践。

2.1.4 以硕带本 项目驱动 增强学生的主动学习能力以硕带本，依托山东省省级电子与通信工程专业学位硕士研究生联合培养基地，以工程硕士人才培养引领本科人才培养，注重课程设置的可持续性。本科生创新训练中引入研究生参加和指导，吸纳优秀本科生进入科研队伍，实现了研究生带本科生、优秀本科生促进研究生培养的新局面。

2.2 通过校企深度合作 深化产教融合协同育人机制

我校与地方知名企业紧密联系，共同寻求人才培养的合作渠道，集合院校、研究院所、龙头企业等资源优势，缓解院校内部教育功能不足，教学资源紧缺的状况[5]。校企深度合作，建立“工学结合，共建共享共赢”的产教融合协同育人机制[5]。

(1)山东省教育厅于2014年批准我校与青岛软件园人力资源服务有限公司共建校企合作集成电路设计专业，采取“2.5+1.5”培养模式，依托教育部2016年第一批产学合作协同育人项目，双方共同制订人才培养方案，互派教师管理，共享实验平台，共建课程资源。

(2)选送教师到凌阳电子(北京)、青软实训等企业培训，培养“双师型”教师多人；聘任企业优秀专业技术人才作为兼职教师，引入行业先进理念和最新技术；全方位合作进一步促进科研成果转化。

(3)与ALTERA公司、烟台东方电子等企业共建了5个校企联合共建实验室和13个校外教学实践基地。通过企业真实项目训练，让学生感受企业工作氛围，提高应用能力、团队能力和培养协作精神，积累工作经验。

(4)与企业合作开发集成电路版图设计等开放式课程，增加工程管理方面的通识课程，引入企业职业素养与职业道德训练课程，促进校园文化与企业文化对接与交融。

2.3 基于体系工程理论 构建多维度立体化工程实践创新平台

我校电子信息类专业创新教育实践工作结合体系工程理论，深入探讨创新教育体系构建的基本内容和环节，为推进创新实践教育的科学发展提供新的研究范式和实践框架。

(1)多维度工程实践平台构建基于复合实践课程、工程实践实训、企业授课、现场实习等实际内容，促使工程素质全面提升。遵循课内外、企业、“教学内计划+学生自主创新实践”“培养计划设定+个人发展”的全方位需求，学校各级分管及实施部门、院系、教师通力协作，搭建学生实习实训和创新实践活动平台。

(2)基于共青团“第二课堂成绩单”试点建设，设立第二课堂学分制，强化第二课堂成绩单制度建设，规范第二课堂活动，协同第一课堂，逐步构建起专业教育、创新教育与创业教育融合的多维度立体化工程实践创新平台。

(3)集聚优质教学实践资源，创造良好育人环境。从2003年至今，实践教学基地以先进精良的设备条件、整洁舒适的教学环境、科学严谨的管理方式为实践教学改革提供了丰富的平台支撑和技术支持。共建成5个中央与地方共建教学实验中心和4个山东省高等学校骨干学科教学实验中心，拥有电子资源数据库32个，图书资料9.6万册，5万元以上大型仪器设备80余台，拥有专职实验教(职)工12人。

2.4 完善政策制度 保障教改落实到位

(1)实践教学起保障作用，同时按高比例划拨专项教学经费，支持教学改革。

(2)第二课堂成绩单、“以赛促学、以赛代考”的考核制度、企业实训与专业课学分置换、校企联合实践基地等实践教学组织的多样化和实践教学基地建设得到学校的大力支持。

(3)建立实践教学过程考核机制，通过实验课开设记录、实验指导书、学生实验报告批改记录以及平时成绩记录等实验文档建设，强化实习实训课程、课程设计等实践课的监管和考核，保障学生在实验中获得实践能力的提升。

(4)学校各级领导高度重视，充分认识到工科人才实践能力的重要性和必要性，带头立项研究与实践，认真细致地监督各项工作的落实。

3 结语

我校电子信息类专业以扎实培养本科生综合实践创新能力为目标，提出了“以产业和经济发展需求为导向，以新工科技术发展为引领，推进校企深度合作培养工程应用型人才新机制，构建以工程实践与创新能力培养为核心的人才培养体系，探索互动式课赛结合的多元化实践教学模式，造就实践能力强、有创新性和主动学习能力的工程应用型人才”的改革思路，持续深入探索和实践，促使学生熟练掌握新工科背景下的电子信息技术发展和融合应用机制，渐进提升其综合运用多种知识和技术解决复杂工程问题的实践能力、创新能力、主动学习能力和团队协作能力，为当前新旧动能转换催生的新经济发展背景下的新工科人才培养提供了可行依据。