新工科背景下电子信息类专业产教融合模式思考与探索

付麦霞 段宇乐 杨六栓 牛营营 邢超

摘  要：现代产业技术发展对电子信息类专业的人才需求量日渐旺盛，也对工科人才的培养目标和模式提出新要求。根据新工科建设倡导的培养工程科技创新和产业创新人才的理念，产教融合为地方高校和区域产业深度融合提供有效途径。该文根据当前产业发展新需求和高校教学新环境，分析地方院校产教融合现状并针对现存问题发表几点思考。随后结合该校实际情况，分别从培养目标设置、课程体系构建、实践教学设计和人才质量评价等方面提出电子信息类专业产教融合改革的探索方案，以期为新工科背景下的地方院校产教融合发展提供参考。

关键词：新工科;电子信息类专业;产教融合;课程体系;人才质量评价

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）31-0087-04

Abstract： The development of modern industrial technology needs lots of talents majored in electronic information， and puts forward new requirements for the training objectives and modes. The constructions of new engineering advocate personnel training for engineering and industrial innovation. The integration between industry and education provides an effective way for the deep integration of local universities and regional industries. According to the new needs of industrial development and the new teaching environment of universities， the current situations are analyzed and some thoughts are given. A practical scheme for reformation of industry-education integration including training objectives， curriculum system construction， practical teaching design and talent quality evaluation is proposed base on electronic information specialty in our university. We hope this paper can provide a reference for the development of the integration between industry and education industry.

Keyword： new engineering; electronic information specialty; integration between industry and education; curriculum system; quality evaluation for talents

隨着新一轮科技革命和产业变革的快速发展，我国大力推进产业转型以期实现“中国制造”向“中国智造”以及“中国创造”的转变，新兴产业和相关技术的进步需要有相应的工程教育作为支撑。为使我国现有工科的工程教育模式与当前及今后的产业发展相匹配，2017年教育部启动了新工科建设工作，设置发展一批新兴工科专业，同时推动现有工科专业的改革创新以适应产业发展需求。所谓“新工科”是以大数据技术、人工智能技术、新能源技术及智能制造技术等高端技术为核心，对高等院校传统工科专业进行改造革新，从而培养出满足新兴产业所需的具有较强实践能力和创新能力的复合型工科人才[1-2]。

伴随着当前互联网、大数据、云计算及人工智能技术的应用越来越广泛，电子信息类专业作为一个融合了电子工程技术、互联网技术、计算机技术以及智能控制技术等多学科知识的专业，是培育高新科学技术人才的前沿阵地[3]。因此，电子信息类专业进行学科建设的优化再造和内容升级成为新工科背景下重点发展的方向之一[4]。在新工科建设背景下，立足于本地区新兴电子信息产业发展现状，以本科高校电子信息类专业为试点开展新理念、新结构、新模式的教育改革，探索以产教融合为核心途径的教学体系构建方法[5-6]，对促进地方本科高校转型以适应现代社会和经济发展具有重大的意义。

一  新工科背景下电子信息类专业人才培养模式现存问题思考

在传统工科思维下，高校电子信息类专业的人才培养方案较为固定，主要表现为，第一学年学习高数、英语、物理等通识教育课程;第二学年进行电子信息类专业基础课程学习，为后续专业课程学习奠定基础;第三学年为专业课程学习，使得学生逐步认识并掌握本专业知识;第四学年主要开展专业实习和毕业设计等实践环节。这种注重于基础知识系统性学习的教学体系使得本科生具有扎实的专业知识储备，但在教学过程中各学科课程的知识学习相互独立，交叉融合性差，忽视了当今的产业发展需求以及未来学生就业时对工程能力的需求[7]。相比于新工科培养面向未来技术和产业形态复合型人才的要求，传统的电子信息类人才培养模式主要存在的问题有以下方面。

（一）  教学内容与新兴产业脱节

在新一轮微电子技术和信息技术革命推动新兴产业快速发展的背景下，新工科建设中的电子信息类专业也势必要有新的教学内容。然而，多数高校信息类专业的教学方式和内容相对固定，使用的专业课程教材较为陈旧过时，所授的知识近些年并无明显差异，这与目前电子信息产业中不断涌现的新技术和新理论严重脱节，导致所培养学生对于先进技术的认知能力明显滞后。

（二）  教学过程产教融合不足

现有的产教融合育人模式大多停留在简单的校企合作层面，通过将实习实训环节与相关企业或培训公司合作，提升学生工程实践能力。但就实际效果来看，往往受到课时不足、经费有限、企业配合度不高、场地平台受限及培训人员不专业等因素影响，导致人才培养效果与预期存在很大偏差。因此，现有的产教融合机制并没有在课程教学方案、人才培养模式、专业知识体系上实现深度融合，难以满足新工科建设所提出的产业发展和教学内容要形成强大合力的诉求。

（三）  课程体系缺乏多学科交叉融合

电子信息类专业通常涵盖电子信息工程、计算机科学、物联网工程及通信工程等多个学科，但本科生的课程学习往往侧重于本学科内专业基础知识，各学科之间相互交叉性很弱。然而，新兴产业的发展依赖于多学科前沿技术的紧密结合与相互促进。传统工科课程体系融入关联学科内容有限且知识面狭窄的缺陷无法满足当今产业对于多元化、综合型工程人才的培养要求，更与新工科强调发挥学科综合优势，推动学科交叉融合的建设理念不符。

二  新工科背景下电子信息类专业产教融合模式探索

“复旦共识”指出新工科建设需要产业力量积极参与，深入推进产学合作和产教融合，打造高校和企业共商、共建、共享的工程教育共同体。其中产教融合作为校企结合教学模式的升级概念，通过高校所设立专业与相关生产企业在办学体制、教学内容、教育模式方面进行深度融合，充分发挥高校的理论教育优势和企业的生产实践优势，有助于实现校企双方共同发展和人才培养质量的提升。

河南作为中部地区最早实施信息化建设战略的省份之一，省政府将电子信息产业作为全省主导产业和战略支柱产业重点发展。比如，建设的河南省智能传感器产业研究院、河南省科学院南阳光电研究所、黄河鲲鹏计算产业生态创新中心等平台，为电子信息产业发展提供了前沿技术引导和驱动。据统计，2021年河南全省规模以上电子信息制造业增加值增速达到24%，而全国规模以上电子信息制造业增加值增速为16.2%。河南工业大学（以下简称“我校”）作为地方高校，其电子信息类专业对于区域经济发展和产业转型升级具有重要的支撑作用。在此背景下，我校电子信息类专业主动对接省内新兴电子信息产业，积极探索并推动新工科人才培养新模式，发挥高校工科专业在催生新技术、孕育新产业中有效引领作用，致力于服务社会经济发展和解决企业技术创新对新工科人才的迫切需求。

通过总结和继承我校在工程教育方面的发展经验，充分发挥电子信息类专业的自身特色与关联产业紧密联系的优势，以“产教融合、协同育人”为核心途径优化学科布局，实现电子信息类专业人才培育模式从学科导向转向产业需求导向、从专业独立转向跨界交叉融合。专业从面向新工科产教融合的人才培养目标、对接新产业新技术的课程体系、深度校企协同的实践教学方法以及多元立体的新工科人才培养评价机制四个方面进行改革探索和方案实施，总体探索路径和各环节关系如图1所示。

（一）  面向新工科的产教融合人才培养目标

目前不少本科院校在推动产教融合时，为强调实践应用能力的培养而简单引入职业院校的育人模式。但已有大量案例说明这种生搬硬套的改革方式完全忽视了本科与职校对于学生培养目标的差异，往往造成“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”的困境，极大削弱了产教融合的正向积极作用。因此，提出精准明确的人才培养目标，指引产教融合工程教育的改革方向，对于新工科背景下电子信息类专业的人才培养至关重要。

以我校电子信息工程专业为例，该专业2001年开始招生，2012年入选河南省特色专业，2015年获批河南省高校综合改革试点专业，2018年通过中国工程教育专业认证，同年获批河南省高校优秀基层教学组织并在河南省高等学校本科专业评估中名列全省高校同类专业第一名，2019年获批国家级一流本科专业建设点。在新版培养方案的修订过程中，秉承学校高素质人才和行业精英人才的培养定位，以新工科内涵建设为引领，充分参考国际先进工程教育标准，通过征询行业和产业专家意见，对未来人才的专业能力需求进行科学的研判，确立了具有较强多学科思维、科技创新素质与工程实践能力的人才培养目标，全面涵盖新工科建设对于人才知识、素质、能力三个维度的重要诉求。现已形成特色：全面贯彻基于产出导向（OBE）的工程教育理念，培養与国际接轨的电子信息工程技术人才;强化创新创业和专业竞赛活动，培养具有较强创新精神和实践能力的高质量人才;加强校企合作，深化产教融合，培养满足电子信息行业和社会发展需求的高素质人才。

（二）  对接新产业新技术的课程体系

课程体系规定了培养目标实施的规划方案，是实现培养目标的载体，是培养目标的具体化和依托，更是保障和提高教育质量的关键。以河南工业大学电子信息工程专业为例，采取的措施主要有以下方面。

1  广泛邀请关联产业的行内专家评估原课程设置方案，确保建立高度匹配新工科产业融合人才培养目标的课程体系

两个核心的评估点是课程内容是否符合产业需求、课程设置是否具有产业必要。根据评估结果联合地方企业对其中的不足之处共谋革新方案，创建面向新产业、新技术的新工科课程体系。在课程设置上对接地方电子信息领域的新兴产业，开设智能信息处理、智能硬件开发、光电信息技术及人工智能等一系列与互联网、智能制造行业相匹配的专业课程，凸显了产教融合特色的同时提升人才的就业竞争力。

2  更新课程内容，使其与产业前沿技术保持与时俱进

例如Python编程与实践、智能信息处理等课程就涉及相关人工智能、深度学习等知识，可以很好地契合当前大数据、人工智能等产业的技术应用与发展趋势。信号与系统、数字信号处理等课程融入智能信息处理、中国芯、图像处理等相关案例，使课堂上讲授的理论内容与工程实践应用相结合，强化学生运用所学知识和技能解决实际工程问题的能力。

3  加强教学过程中对学科交叉融合和跨界整合引导

电子信息工程专业融合电子技术、信息处理、嵌入式系统及人工智能应用等技术，具有知识密集、多学科交叉、实践性强等特点。根据专业的这些特性，第一，调整优化了专业的公共基础课，在第一学年伊始通过电子信息工程导论课程，让学生了解现代电子信息领域的知识、技术、应用及相关产业概况，对所学专业有初步认知，培养学生的对电子信息领域的兴趣和创新意识。在原有的程序设计基础课程结束之后，增设了Python编程与实践课程，以求满足目前人工智能技术对电子信息类人才的最新需求。第二，结合行业产业需求，调整优化了部分专业课程，比如检测与传感技术课程增加了虚拟仿真实验课时，增设了光电检测技术、智能信息处理、FPGA技术及应用实践等课程，更加侧重对学生创新实践能力的培养。第三，以工程教育理念融入教学为契机，根据产业工程中的多领域技术综合应用需求建立交叉学科专业课程群，在夯实专业基础知识的同时拓宽关联专业领域知识，增强学生课程学习的系统性、专业性、全面性，提升学生未来的就业竞争力。

（三）  深度校企协同的实践教学方法

在新工科建设和产教融合改革双重背景下，将专业的实践教学环节提升到与理论教学并重的地位，从产业需求角度优化实践教学模式。以我校电子信息工程专业为例，通过提升实践教学比重、引入项目应用案例、构建校企协同科创全面优化实践模式，促使学生借助实践教学过程将理论知识转化吸收，保障实践教学环节与理论课程体系相互支撑，促使学生知识、能力、素质目标的相协调和有效达成。

1  改变以往实践课程不足和课时不足的情况

参考国际工科院校的实践课程安排，以工程教育强国——德国为例，学生在第一至第三学年的实践课程时间分别为一个月、两个月和三个月，此外在第四学年还安排有工程实习或带有实践性质的毕业设计。我校电子信息工程专业借鉴国外先进的实践课程方案，根据专业自身课程特色和学生知识储备量随年级的变化情况，逐步增加以“课程设计+企业实训”为核心的实践课程学分和学时比重，完成实践培养目标从工程技能训练、能力训练到创新训练的阶梯式转变。

2  深化实践教学过程中的产教融合

以电子信息产业实际技术需求为导向，联合校内教师和企业工程师共同制定课程设计、企业实训及毕业设计等实践方案，建立“企业工程师+专业教师”的双导师指导制度。同时在实践过程中引入企业真实项目案例，以项目实践或技术攻关为具体实践教学内容，增加实践的实际应用性和趣味性来调动学生的学习热情，培养学生解决实际专业技术问题的工程能力。同时给学生提供切身领悟本专业产业一线真实情况的机会，引导学生主动思考本科阶段应该如何去学、如何去练、如何进行未来职业规划。

（四）  多元立体的新工科人才培养评价机制

早期的产教融合效果评价模式中，通常以校方评价为主，多采用学生问卷调查。然而这种评价方式过于偏重主观评价，且产教融合中重要的企业环节缺乏参与，导致评价结果不够全面且客观性较低，难以量化。我校为准确有效地评价电子信息类专业产教融合体系，通过深度整合学校、企业及政府资源，构建多方协同的立体化新工科人才培养评价机制。该评价机制以学生毕业时间为分割，划分为毕业评价和跟踪评价两个部分。

1  毕业评价

该评价以国际工程教学指标为基准，积极对接国际工程教育专业认证，实现对课程体系、教学方案、实践条件、学科竞赛、创新创业及师资队伍对学生毕业要求和学校培养目标的完成情况进行量化评价。合作企业共同参与评价过程，企业根据人才需求与毕业生进行合理定位，重点参考双导师指导制度中企业工程师对学生培养的评价结论。

2  毕业生跟踪评价

该评价以校方协同产业行业进行官方调查和自主调查为主，一般采取问卷调查、学校走访、毕业生回访、产业调研及企业咨询等形式开展，以学生就业质量、个人职业发展状况、用人企业满意度及相关产业总体评价为主要内容。通过获取各方意见反馈和改进建议，与第三方评价机构提供的本科教学质量报告形成评估信息互补，从而不断强化、巩固电子信息类专业产教融合模式改革中的积极要素，改进、修正改革过程中的不足与缺陷，打造不断正向优化、逆向革新的新工科背景下产教融合的人才培养体系。

三  结束语

综上所述，电子信息类专业作为我国众多新兴产业的基础性学科，是为国家工业化水平走向自动化、智能化和信息化培养新工科人才的重要专业之一。在以产业需求为人才培养导向的建设思维下，我校电子信息类专业深入分析了当前面临的产教融合效力不足、教学内容与新兴产业脱节、课程体系缺乏多学科交叉等困境。在此基础上积极协同当地政府，强化关联企业在人才培养方面的参与度和支持度，引导地方产业深度参与到培养目标设置、课程体系构建、实践教学设计和人才质量评价的全过程，将专业教师、院校学生及地方产业三方共同融入到新工科的建设发展中，形成了多元协同的产教融合育人模式，积极主动适应新时代工业发展的需求，为服务社会现代化电子信息类产业的高质量发展提供高素质技术技能人才支撑。

参考文献：

[1] 王艳春，夏颖，石翠萍，等.“新工科”背景下电子信息类专业工程应用型人才培养模式研究[J].高师理科学刊，2021，41（2）：91-93.

[2] 屈毅，张卫婷.新工科背景下电子信息类专业人才培养模式改革与创新研究[J].陕西教育（高教），2020（11）：71，73.

[3] 王玮，高飞.电子信息类新工科人才培养体系构建[J].黑龙江教育（高教研究與评估），2022（7）：10-12.

[4] 谭联，张红涛，张亮，等.新工科背景下电子信息类专业实践育人改革[J].教育现代化，2020，7（20）：44-46.

[5] 刘钰，于志婷，徐婷，等.新工科背景下创建电子信息类专业产教融合共享平台的研究与探讨[J].教育现代化，2020，7（13）：82-83.

[6] 施晓秋，徐嬴颖.工程教育认证与产教融合共同驱动的人才培养体系建设[J].高等工程教育研究，2019（2）：33-39，56.

[7] 郭秀梅，王成义，张萍.浅谈新工科背景下电子信息类课程群建设[J].教育教学论坛，2020（13）：122-123.

基金项目：河南省高等教育教学改革研究与实践项目“新工科背景下电子信息类专业人才培养模式探究与实践”（2021SJGLX394）;河南省高等教育教学改革研究与实践项目“地方本科高校产教融合推进高质量人才培养研究与实践”（2021SJGLX135）;河南工业大学教育教学改革与研究实践项目“新工科背景下电子信息工程专业应用型创新人才培养研究与实践”（JXYJ2020003）;河南省高等学校青年骨干教师资助计划（2020GGJS084）;河南工业大学青年骨干教师培育计划（无编号）

第一作者简介：付麦霞（1981-），女，汉族，河南洛阳人，博士，副教授。研究方向为信号与信息处理。