新工科视域下的电子信息创新人才培养实践

卢晶琦，邓春健，师向群，孟庆元，胡云峰，陈李胜

（电子科技大学 中山学院 电子信息学院，广东 中山 528400）

“新工科”建设是教育部为主动应对新一轮的科技革命与产业变革，支撑创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略，而提出的推动高等工程教育改革的“中国方案”[1]。高等工程教育改革是与社会经济发展紧密耦合的，是区域创新体系构建的生力军。由于地方历史、经济、产业的差异，决定了新经济、新产业、新业态在区域上具有鲜明的地域特点，这必然导致这一环境下的工科教育与科学研究具有区域性特点，即人才培养和研究课题的立足、面向、辐射均为地方[2-4]。电子科技大学中山学院电子信息学院在推进新工科的建设过程中，就如何集聚资源、开放办学，逐步实现从学科导向转向产业需求导向，让教育和科研共同服务于地方产业发展进行了一系列的探索，取得了一些成效。

1 聚资源，“立地式”创新实践平台建设

服务区域产业的创新发展与人才需求是地方性高校新工科建设的鲜明导向。中山是承接珠江东、西岸区域性交通枢纽，以制造业起家的民营经济是其经济的重要组成部分，2017 年中山市民营企业占全市市场主体97%以上。但绝大多数企业都属于中小微企业，在智能制造、转型升级过程中遇到缺技术、缺人才、缺资金等共性难题。2017 年《深化粤港澳合作，推进大湾区建设框架协议》正式签署，中山作为大湾区的重要一极、珠江西岸区域科技创新研发中心，近年来在继续加快推动家电、五金、灯饰、家具等传统优势产业转型升级的同时，正积极打造智能家电、高端电子信息、工业机器人等世界级先进制造业产业集群[5]。

电子科技大学中山学院电子信息学院顺势而为，以携手中小微企业共成长为突破口，聚焦共性技术难题，通过共建实验室、工程中心及实习基地等多种形式引导企业进校园，从单纯的用人单位转变为联合培养单位，共同探索“产研教”融合创新。同时，打破以课程设置实验室的传统管理模式，整合校内原有的基础实验室、专业实验室和科技社团基地等平台资源，最终形成了如图1 所示的分层次、全开放、“立地式”创新实践平台，其中的协同创新中心以研发任务为牵引，统筹设备、人力等资源。此平台既是学生专业能力、创新能力提升的舞台，也是教师服务产业、精进科研能力的舞台，同时满足企业日益增长的人才需求，达到互促共赢的目标。

图1 “立地式”创新实践平台

2 重实践，“亲产业”的人才培养体系建设

2017 年8 月，麻省理工学院启动了新一轮的工程教育改革“新工程教育转型”（new engineering education transformation,简称NEET）计划，打破传统的以学科为中心的学习方法，倡导以学生为本，采用项目驱动式教学，重点关注学生的学习方式和学习内容。国内，清华大学在2016 年底启动了“逆向创新示范中心”，旨在引导学生对产业命题进行深入研究，发现需求，再引导技术创新。[6-8]

借鉴国内外众多高校的理念和经验[6-10]，结合本校的实际情况，以学生为中心，以培养工程应用和创新能力为出发点，从人才培养方案、教学模式、管理制度等多角度进行了重建和优化。

2.1 重构强化实践的专业课程体系

课程设置是人才培养方案的核心内容。为解决传统工程教育中普遍存在的重理论轻实践、高校与产业人才需求脱节等问题，遵循工程认知规律，按照能力晋级阶梯重构了专业课程体系，将“学”“练”“战（赛）”有机地结合在一起，如图2 所示。在确保专业知识体系教学结构完整的基础上，减少验证性实验，加大设计性课时比重，并新增“现代电子综合设计”“专业综合实训”等Capstone 课程实践环节，总实践学时约占总学时的35%。而在具体教学内容的选取上，强调“校企协同、真题真做”，依托于协同创新中心资源，划拨专项经费，引导和鼓励教师和工程师将在研项目分解并形成教学案例，让实践教学从“知识型零散式”向“项目型集成式”转变，通过“触摸工程、体验工程、实践工程”等逐级的项目驱动，极大地调动学生主动学习和创新实践的积极性，突出工程实践能力的培养。

图2 重实践的专业课程体系

2.2 形成注重能力的教学新模式

教育学中的学习金字塔理论认为：实践与运用对知识体系的构建与强化有着显著的作用。通过上课得到的知识只能保存5%，而参与项目实践式的主动学习效果最好。[11]

强化实践的课程体系设置，必然要压缩一定的理论授课学时，而信息技术的发展为理论教学改革提供了有利的条件。以精品课建设为契机，以学生为中心，构建基于“学习通”的在线学习内容和活动设计，打破“满堂灌”的传统教学，将讲授和翻转课堂相结合，强化课前线上研习，注重课后线上讨论线下实践。而在考核机制上，打破以标准答案、知识记忆为重点的传统方式，增加开放性的作业占比，并通过“作品+答辩”的模式，激发学生自主学习意识，培养分析和解决问题能力的同时，亦可以锻炼他们的书面和口头表达能力，实现教学任务从知识传授型向能力培养型转变。

学科竞赛、产品研发是内化课程知识、激发学生活力的有效途径。在以实践为主的第二课堂，打破一课一师一班的传统授课体系，会同企业工程师（兼职导师）一起，积极探索“以研促学、知行融合、研赛相长”的产研教体系，以创新实践平台为载体，充分发挥研学团队、科技社团的引领作用，实施“六段式”的培养法，如图3 所示。

通过“教师科研—科技创新—学生竞赛”三位一体的有机结合，逐步形成阶梯式的研学团队。采用“传承—学习—运用—创新”四步台阶式的协作学习，由点带面，构建了一课多师下师生、生生的多元维度互动关系，促进团队协作精神和终身学习意识的逐步养成，实现“技术需求度、学生需求度、社会需求度”的融合统一。

图3 六段式培养法

3 求效果，激励和保障制度建设

为确保教学质量和效果，加强教学政策导向与激励机制的顶层设计。以推进IEET 工程认证为抓手，针对质量保证体系、师资队伍建设、促创新的制度建设形成了一系列完整的制度规范体系。

3.1 IEET 认证下的质量保证体系建设

中华工程教育学会简称IEET，是我国台湾地区认可的教育评鉴组织，并已成为目前最具影响力的全球性四大工程教育认证协议组织的正式成员。IEET 推动的工程科技教育认证的核心理念是：以学生为中心、以成果为导向、追求持续改进[12-13]。2018 年，学校的电子信息工程和电子科学与技术两个专业被列入广东省IEET 工程教育认证名单。对标国家标准和认证框架，聘请行业企业专家、高校专家和校友代表共同组成了专家咨询委员会，和教学指导委员会一起，共同参与专业建设，形成如图4 所示的教学质量持续改进机制。

图4 基于IEET 的教学质量持续改进机制

特别是在内循环部分，采用注重过程考核和成果为导向（OBE）的质量评价标准，从教学态度、学习成效、教学目标达成度等多维度掌握课程教学和学生学习的情况，有针对性地改善教学内容或方法，持续改进以确保达成培养目标，真正做到教学监管的闭环管理。

3.2 “亲产业”的教师队伍建设

教师是教育改革的实践者，“立地式”人才培养的前提是要有“亲产业”的师资队伍。针对原有师资结构不合理、来源单一、实践经验不足等问题，积极推进人才强校战略，坚持外引内培和柔性聘用并举。制定了“莲峰学者”培养计划、学院专任教师聘期考核等管理规定，并将专任教师企业脱产实践列入职称评聘的必备条件之一，以提升一线教师联系企业的能力和技术创新力。对新进师资，始终坚持专业水平与实践技能相结合，重点引进和培养具有“双师型”团队带头人和骨干教师。调整兼职、柔性引进教师管理制度，拓宽用人思路和范围，不拘泥于形式和领域，尽可能地利用一切可利用的高层次人才的智慧和能力。

在政策扶持和激励下，经三年多的时间，师资结构逐渐趋于合理，建成了一支结构优化、行业特色鲜明的“亲产业”师资队伍，仅2018 年学院到账科研经费1 200 余万元，直接吸引了大批优秀的学生参与研发与测试，培养了他们的创新能力。同时，引导校企协同将项目内容转换为课程案例，也加强了课程内容的“亲产业”。

3.3 鼓励创新的管理制度建设

为促进“产研教”良性生态圈的逐步形成，实施教学和科研结合的管理体制。一方面，在本科导师制的基础上构建研学团队，细化包含学生成果在内的团队考核计分机制，将其纳入教师的年终绩效考核，使指导工作成为科研教师的基本责任，鼓励教师科研成果向教学渗透。另一方面，积极探索“产教协同”的不同模式，采取企业项目组全部、部分、少量参与的多种形式入驻校园，形成“校中有企、企中有校”，制定出多方共赢的长效合作机制、无缝对接的教学组织机制、深度融合的人才培养机制，为“立地式”创新实践平台的建成提供理论支撑和制度保障。

为引导和鼓励学生创新，指定专职辅导员负责管理和协调学科竞赛，划拨专项经费支持学生积极参与各级各类学科竞赛。在人才培养方案中加大了跨专业选修课和创新创业课程学分占比，建立了灵活的学分置换机制，鼓励学生通过竞赛、科研训练、学术论文及作品、知识产权等方式获得学分。近三年，每年参与学分置换的学生达百余人次。同时，依托于“学校指导、政府搭台、企业扶持和学生创业”四位一体的协同创业孵化基地，鼓励学生发挥能动性和创新思维开展创业，形成良好的创新创业教育生态体系。

4 结语

经过三年多的探索实践，学院陆续和20 余家大湾区企业建立了校内外实践基地，紧密对接区域“智能家电、高端电子信息”产业集群，重点打造省级重点学科“电子科学与技术”，承担省级以上教改项目20余项，出版应用型教材10 本；形成以“智能小家电工作室”为代表的多个研学团队，师生共研的智能牛扒机等30 余项创新产品已成功上市。学生直接参与申请专利40 余项、授权20 余项，获得软件著作权20 余项，独立发表科研论文10 余篇，在全国大学生节能减排竞赛、全国电子设计大赛、全国“互联网+”大学生创新创业大赛等省级以上各类大赛中获奖近百项。陈允锋作为电子设计协会会长、学院科创中心主任获得了广东省优秀学生干部称号。学校被评为首批“广东省创新创业教育示范校”，2018 年“创新强校工程”考核结果位居全省同类院校第一位，受到同行和本土产业界的高度认可。

工程教育其路漫漫，紧密对接区域优势重点产业，积极开展产教融合的人才培养是必由之路。在践行“目标导向、学生中心、持续改进”的教育理念下，如何进一步推动企业积极参与新工科建设，切实寻求高校、企业、政府不同主体共同利益的兴奋点，构建教学、科研、应用、社会服务一体化的和谐生态环境，实现教育链、人才链、产业链、创新链的融合发展，还需要我们持续探索和实践。