電子信息類工程應用型和研究創新型人才培養模式研究與探索

賈建科

摘要：教育理念強調大學在人才培養過程中必須以社會需求和科學發展為導向，基于此，本文提出我校電子信息類人才分層培養模式，將人才分為工程應用型和研究創新型，分析給出了分層培養的課程知識體系，與分層培養的相對應的教學方法，討論了師資隊伍和教材的建設思路，最后給出了在該分層培養模式下所取得的初步成績。

關鍵詞：分層培養；工程應用型；研究創新型

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）34-0124-02

當今高等教育正在由專才教育向通才教育轉換，大學也由教學型向教學研究型大學轉變，面對新的教育理念，大學必須在人才培養過程中以社會需求和科學發展為導向，根據學生的興趣和特長，對學生進行分類培養，由學生自主選擇自己的培養目標和發展方向。這也是解決人才培養模式與社會對大學生需求矛盾的有效途徑。當前，國內部分高校已著手人才分類培養模式的嘗試。南京信息工程大學提出以“通識為基，工程為本”的理念，培養工程型人才；以“通識為基，創新為本”的理念，培養創新型人才；以“通識為基，創業為本”的理念，培養創業型人才的電子信息類本科生分類培養方案。安徽工程大學信息工程專業根據當前我國電子信息人才創新能力不強這一問題，提出電子信息工程人才的創新培養模式。合肥師范學院根據地方發展需求和本地電子信息工程專業的布局，提出了錯位發展并明確“會設計、會制作、會測試”的微波射頻工程師培養目標、以學生應用能力培養為主線形成“全程化能力分層培養模式”，而且在學生應用能力的培養上已初見成效。目前，這些培養模式更多地強調電子信息專業學生應用能力的培養方式，但學生研究創新能力的培養模式研究較少。基于此，根據我校電子信息科學與技術及電子信息工程專業的人才培養現狀，提出了分層次的培養模式，即根據學生的興趣和學生的意愿，分為工程應用型和研究創新型的培養模式。本專業這種分層次的培養模式，既可滿足社會對電子信息類工程應用型人才的需求，也可以培養更多的研究創新型人才，也能做到因材施教，使學生有更多的選擇。根據電子信息類工程應用型和研究創新型的人才分層培養模式，提出了與之相應的課程知識體系、教學方法、師資隊伍和教材建設。

一、電子信息類分層培養的課程知識體系

現階段的電子信息類課程知識體系是沿襲以前學術性本科生的培養目標而提出的，知識體系比較完備。電子信息類知識體系主要包括自然科學、人文科學類、學科基礎課和學科專業課程及相應的實踐教學環節。自然科學類課程主要包括高等數學、大學物理及其實驗、線性代數、復變函數和概率論與數理統計。學科基礎課包括電路基礎、模擬電子線路、數字電路、高頻電子線路、微機原理、信號與系統、數字信號處理、電磁場與電磁波、微波技術、通信原理和單片機技術及應用等課程。實踐教學環節包括課程設計、認識實習、生產實習和畢業設計。相對學科基礎課程的教學，實踐教學環節相對薄弱。依據學術型培養方案的課程知識體系制約了工程應用型和研究創新型人才的培養，致使工程應用型人才的實踐教學環節較少，研究創新型人才的創新能力培養不足，因此需要根據培養要求，優化相應的知識體系。

1.工程應用型人才培養的課程知識體系。工程應用型人才的培養應該加強實踐環節的教學。對自然、人文科學類知識體系不需要做調整，而在專業基礎知識課程的教學上，需要加大工程應用能力的培養。如在信號與系統、數字信號處理、電磁場與電磁波、微波技術、通信原理等專業基礎課的教學中，更多地突出其工程應用背景，在掌握基本理論知識的基礎上，增加工程應用的實踐。如在微波技術的教學中，引進射頻仿真軟件HFSS、ADS等軟件，培養學生進行射頻微波電路的仿真設計。在專業模塊課的安排上，應重工程應用，增加電子測量、電子制作、PCB設計、射頻電路設計和單片機技術及應用和嵌入式系統設計等課程的課時，并開設與之相對應的課程設計，提高工程應用能力。

2.研究創新型人才培養模式的課程知識體系。研究創新型人才的培養應在加強自然科學類知識的基礎上，夯實電子信息科學基礎知識和專業知識，圍繞電子信息科學發展前沿知識，在專業模塊課程中增加工程創新能力課程，培養學生的創新思維和創新能力。為了拓展學生的知識面，開設與電子信息科學交叉的學科。實行本科生導師制，鼓勵本科生參與教師科研，進行創新活動。組建相應的創新實驗室和校園創新團隊，吸引更多的學生加入到創新團隊，定期舉辦校園創新大賽。

二、電子信息類分層培養的教學方法

針對工程應用型和研究創新型兩種不同的培養模式，其相應的教學方法應各有側重，工程應用型培養模式在教學上側重學生應用能力的培養，而研究創新型的培養模式側重理論知識教學的同時，應積極引導學生進行科研和學術研究，培養學生創新能力。

1.工程應用型培養模式的教學方法。①改變教育理念，側重工程應用意識的培養。在專業知識的教學中，強化基礎知識講解的同時，改變傳統的教學理念，培養學生分析問題和解決問題的能力。如在電路基礎、模擬電子線路、數字電路和高頻電子線路的教學中，側重培養學生對電路的分析和應用能力，通過大量的實例，培養學生對基本常用電路的分析和應用能力。在課堂講授的同時，留出部分時間讓學生設計并分析基本電路，課后利用仿真軟件驗證設計的正確性，并借助面包板或焊接電路對設計的電路進行硬件測試。這不僅使學生熟悉了常用的電子元器件，也掌握了電子儀器儀表的使用。在信號與系統，數字信號處理和電磁場與電磁波、通信原理的教學中，加大工程應用背景的引入，激發學生的學習興趣，引導學生利用C語言或者matlab語言對課程中相應問題進行求解。如編程求解系統的響應函數和曲線函數，電磁波比較抽象，可以根據波動方程的解，編程繪制電磁波行波、駐波的波形。提高學生的工程應用能力和學習興趣。在微波技術及微波射頻電路的教學中，引入射頻微波仿真軟件HFSS和ADS等仿真軟件，進行微波射頻電路的仿真設計。國內許多從事微波射頻領域的公司和研究院所都使用微波仿真軟件進行微波射頻電路和系統的設計。②優化課程教學內容，強化實踐教學。優化教學內容，突出工程應用背景。根據工程應用型人才培養要求，通過專業課程的學習，學生應掌握學科基礎知識，進一步了解專業知識在各領域中的工程背景與實際應用。因此，在教學內容中注重工程背景的引入、設計應用及工程實例的詳細講解。如在單片機原理及應用和嵌入式系統設計等應用性比較強的課程中應多引入工程設計實例，讓學生在實踐中主動學習。同時應強化實踐教學，在模擬電子線路、數字電路，高頻電子線路和DSP技術等實踐性強的課程中，應增加實踐教學環節的課時，根據課程發展要求修改課程實驗內容。同時修改實踐教學的考核方法，實行實踐教學現場考核，提高學生在實踐教學環節的主動性。

2.研究創新型培養模式的教學方法。①扎實基礎，開創研究探討式教學。研究創新型人才不僅需要扎實的專業基礎知識，還需要敢于大膽地設想并具備一定的開創性。因此對研究創新型人才的培養，在教學上應該扎實專業基礎知識，課堂上應講透講深專業基礎課程知識，為研究創新打下堅實的基礎。同時在課堂教學中，教師努力開創研究探討的教學方法，使學生充當學習的主體，提出自己的見解和方法。如在信號與系統、電磁場與電磁波和通信原理的教學過程中，使學生充分掌握這幾門課程的基本內容，并能理解該內容，定期圍繞相關重要知識點進行課堂討論，激發學生學習的熱情。課堂上講解主要內容的基礎上，加大知識點的引申，可以大作業的形式讓學生寫對主要知識的理解和新的認識。為學生創新能力的培養打下堅實的基礎。②理論聯系工程實踐，豐富實踐教學。在研究創新型人才培養的實踐教學中，突出理論聯系工程實踐，從開始的驗證性實驗引導學生對理論知識的掌握，過渡到啟發學生利用理論知識和現有的實驗平臺，設計新的實驗內容，并實施該設計性實驗，把該設計性實驗作為實驗教學的考核環節。在實驗內容的安排上，增加學生自主設計實驗的內容和課時。在課程設計環節中，鼓勵學生使用新的電子元件和軟件平臺。舉辦科技創新實踐活動，使學生的研究創新能力得到鍛煉和培養。

三、與分層培養相對應的師資隊伍、教材的建設

為了順利實施分層培養，必須加強教師隊伍建設。建設工程應用型師資隊伍和研究創新型的師資隊伍。在教師隊伍的建設上，堅持走出去和引進來的策略，鼓勵教師進修學習，提高自身的工程應用和創新能力，從科研院所聘用工程技能過硬和研究創新能力較強的專家學者擔任兼職教師，講授技術性和工程創新性的課程。教材建設應適應電子信息類人才分層培養的需要，對工程應用型人才的培養，應選擇工程應用實例比較多的教材，同時組織教師根據自身的工程實例編寫教材，使教師的科研成果滲透到教學中；對研究創新型人才的培養，應選擇理論知識比較系統的教材，引導培養學生的創新能力。

四、電子信息類人才分層培養工作正在推進

在學校的支持下，我院電子科學與技術和電子信息工程專業已著手人才分層培養的前期準備，包括課程知識體系的確定、教學方法的討論、相應教材和師資隊伍建設。在電子信息類人才分層培養目標的引領下，初步取得了效果，部分同學走進了實驗室，在電子競賽和挑戰杯中取得了較好的成績，學生的工程應用能力和研究創新能力得到了提高。

參考文獻：

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