電子信息類專業協同創新實踐培養模式探討

包建榮， 姜 斌， 許曉榮

(杭州電子科技大學 a. 信息工程學院; b. 通信工程學院， 浙江 杭州 310018)

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電子信息類專業協同創新實踐培養模式探討

包建榮a， 姜 斌b， 許曉榮b

(杭州電子科技大學 a. 信息工程學院; b. 通信工程學院， 浙江 杭州 310018)

如何有效提高電信類應用型工科大學生的綜合創新能力和素質，一直是國內外實踐教改研究的熱點。論文在課程理論、實驗模式等協同創新教改基礎上，探索注重復合型、創新型、開放型大學生的實踐培養模式。特別是結合工程案例學習，通過加強應用基礎理論學習、外文閱讀、計算機仿真訓練、企業工程實踐及電子競賽等方式，改善工科高校實踐創新能力的培養水平，激發學生學習興趣。所培養的創新實踐型電信類大學生不僅掌握各種基本技能，而且能更好地適應現代飛速發展的電信技術、日新月異的知識更新等要求。創新實踐教改的最終目的，也在于培養新一代具有開放思維創新實踐素質的復合型協同創新科技人才。

案例導向學習； 電子信息； 工程教育； 創新實踐探索； 教改質量評價

0 引 言

當前，高等工程教育作為科教進步的關鍵，正日益面臨深化改革，提高質量，以培養創新實踐能力為核心的需求。作為民族進步且立于世界之林的核心，“創新”也是最為關鍵的一環[1]。因此，培養學生創新素質不僅是時代的要求，也是提高實踐教學質量的重難點，還是關系到我國高等工程教育改革成敗的關鍵因素[2]。在新時代，作為實施教改主導的電子信息類專業教師，也必須緊跟時代潮流，繼續深化教改。特別是需要使教改理念、內容、模式和手段適應新世紀創新實踐工程人才的培養要求：改革現有教育制度、模式和方法的弊端，克服障礙，營造創新實踐人才與事例脫穎而出的良好環境，切實增強電信類大學生創新精神和素質[3]。因經濟發展和高等教育國際化的沖擊，及我國高教發展規模不斷增長等客觀因素影響，高等工程實踐教育內外環境也有了深刻變化。電子信息類專業培養更是受到科技飛速發展和日益推陳出新技術革命的嚴峻挑戰[4-6]。社會對人才培養質量需求也提高了檔次：具有扎實基礎理論，較強學習、研究和創新能力，能適應知識不斷更新和終身學習需要，并掌握和運用先進科技，可迎接新技術革命挑戰，成為發展電信科技的可靠梯隊和后備力量。因此，電信類專業創新實踐人才的培養，應在加強基礎、強化素質、突出創新等方面予以提高。

如需開拓性地實現大學生的工程訓練，要重視訓練方法的創新，應采取“多學科復合型、前沿比較型、課題研究型、實踐創新型、產學研合作型”等訓練方法[7]。而且，還需深化工程訓練素質教育功能，培養大學生創新精神及較強實踐能力[8]。同時，切實加強教學，提高質量，也是高等應用實踐教育發展的根本需要[9]。如基礎電路實踐教育采用現代軟件實驗平臺，需要利用“軟硬兼施”方法構建創新教育環境，提高學生積極性[10]。而計算機類基礎實踐教學模式也可利用實驗方法、環節和考核評分等環節，充分重視教學及實踐，積極培養學生的學習主動性、提高其協作和創新能力[11]。教學質量提高和人才培養質量作為高校責任的目標，也是決定應用型本科院校生死攸關的關鍵。因此，實施科學的實踐創新努力培養方案及教改質量評價體系與運行模式，對于提高教改效果，具有重要意義。但目前大部分傳統應用型本科院校的創新實踐管理與評價機制，在理念主體、政策標準、機構制度等方面仍有較多問題，很難使教學質量評價體系作為提高教學質量的目標，而發揮其應有的指導性功能[2-4]。因此，勢必對現有高校教學質量評價管理體系，特別是學生創新實踐的考核，進行反思與重構，有效引導學生創新創業能力培養的終極評價目標。

為了達到創新電信工程實踐型高校的建設目標，按創新實踐人才培養體系的構建要求，需要全面推進復合型協同創新能力與素質培養，培養高素質協同創新人才。首先，需提高學生的專業、管理和人文素質、激勵其積極參與和主導科研、技術開發、競賽、企業實踐等創新實踐活動，從中培養創新創業意識和實踐動手能力。具體，通過本教改研究與實踐，構建創新創業實踐教改體系，將課外科技文化、校園社團、企業實習和社會實踐等活動，整合為協同創新創業教改培養機制，并融入到電信類專業"卓越工程師"新世紀高素質人才培養計劃[12-15]。各類創新創業的實踐成果可成為學生畢業學分認定部分，從而形成第一課堂(理論教學)、第二課堂(實驗教學)、第三課堂(科研訓練、學科競賽及企業實習等關鍵課外實踐環節)的互聯互動，建立由學校學院機構、教師學生、企事業團體等共同參與的復合型多層次創新創業大學生素質培養體系，推動我國高等實踐創新人才的培養進展[14]。本教改探索擬研究基于現代電信類協同創新課程模式改革的教改方案，通過現代電子信息類課程模式改革，積累電信類高等工程教育學生的專業基礎，提高所培養學生的創新實踐能力和素質，使其具備復合、創新和開放型優勢。最終，使其更能適合信息社會發展要求，獲取和綜合運用本專業及相鄰應用專業的技術知識，真正達到在信息社會充分利用信息創造財務的素質與能力，提高其創新創業競爭力。

1 創新實踐教改的問題分析

在日新月異的現代電子信息領域，如何有效提高應用型工科大學生綜合能力和素質，一直是國內外教改研究的探索熱點。在課程理論、實驗模式的協同創新式教改基礎上，需注重復合型、創新型、開放型培養模式，特別是結合工程實例學習，通過加強應用基礎理論學習、最新外文技術文獻閱讀、計算機仿真訓練、企業工程實踐、電子設計競賽等創新實踐培養方式，改進實踐效果，激發學習專業知識積極性，真正達到授之予漁的目標。因此，在培養電子信息領域工程師在掌握各種基本技能的同時，更好地適應現代電子信息技術發展要求，已成為思維開放的復合型創新實踐人才培養的關鍵。以下主要分析了當前影響學生創新創業素質培養的若干關鍵要素，作為教改研究的目標：

(1) 傳統理論授課模式，受限于教材內容陳舊，不能吸取現代電子信息日新月異發展的最新研究成果。特別是不少教學為主的一線理論與實驗授課教師，不能適應世界最新發展的電子信息專業理論與實踐研究，僅守成于一些經典的老教材的授課，而未能與時俱進的主動跟上學科發展潮流。因此，局限于傳統知識的不足，出現了未能較好跟蹤教學科目最新前沿發展的問題，導致授課的學生也出現無法擴展眼界，不能緊跟趨勢的局限性；

(2) 傳統人才培養，易出現課程理論授課方式學生積極性不高，不少電信類專業課程，如電磁場理論等，過于專注和強調復雜公式的推導，也較難讓學生理解。從而導致了讓學生疲于應付考核與考試等傳統授課式填鴨教育的問題。同時，傳統教學授課方式也使學生缺乏必要的動手實踐能力訓練，從而使學生喪失創新素質與開放性的訓練機會，而使其不具有快速進入學科前沿，從事最新研究能力等問題；

(3) 傳統電子信息理論授課和實驗教學與社會實踐與企業需求相脫節的問題。如不少學校的單片機類實踐課程，還局限于延續幾十年的8051等8位和16位單片機的簡單指令開發類實驗教學，還處于跑馬燈編程等的模仿驗證階段，而未及時更新到最新32位微控制器的教學實踐內容，并銜接物聯網等具體微控制器應用類小工程項目。因此，非常有必要解決高校培養的大學畢業生無法有效滿足企業對電子信息領域創新人才需求的問題；

(4) 傳統人才培養中課程理論授課與實驗教學枯燥無趣，缺少激勵機制，無法充分調動學生學習積極性的問題，即需要通過開展諸如電子設計等競賽、大學生創業等開創性工作，才充分激發學生的學習興趣，從而達到較好的學生創新能力培養等教學效果，促使學生在更高層次上的發展，使學生具備其他專業技術與無線電通信技術相結合、了解和熟悉經營管理的復合型、開放型人才，真正能做到在當今的信息社會中，能充分利用信息技術的復合型創新人才，而突破僅僅局限于從事本專業的局限性。

2 電信類協同創新實踐培養及評價管理機制

教改以電信類協同創新實踐培養改革為基礎，以培養學生協同創新素質為方向，構建大學生創新實踐培養體系，擴展學生的專業知識面，綜合提高學生的協同實踐創新能力。同時，建立并實施大學生創新實踐訓練方案，努力培養學生創新實踐能力。課題擬吸取國內外創新人才培養的教改成果，在復合型、創新型及開放型人才培養等方面，開展面向案例學習的現代電子信息創新應用人才培養的實踐課程教學模式研究。教改內容主要如下：

(1) 構建大學生創新創業教改課程體系，構建和實施大學生創新實踐培訓計劃，并以創新學分評價機制，將其歸類到創新人才培養計劃，并成立大學創新創業培訓計劃的運行管理機制。如在電子信息類各專業人才培養計劃中設立一系列創新創業實踐課程，設置多層次的創新創業講座。此外，可將學生課外科技實踐、學科專業競賽、人文與思想品質(職業道德)教育、專題講座和專業競賽、社團與文體活動、企業實習實踐、職業技能訓練等整合成大學生創新創業工程師培訓計劃。該計劃應包含了創新科研能力培訓、創業培訓、學科競賽培訓、人文素質與職業道德改進和職業技能訓練等內容。整個創新創業培訓方案按總體結構設計，分項分類實施的思路，實行項目導向制，采取項目內容驅動的管理辦法組織實施。該方案在這個培養計劃貫穿始終，多個學期依次滾動實施。根據個人愛好、特點、水平與能力，學生可選擇適合自身特長的相關實踐項目，開展研修。同時，組織成立相應的行政管理機構，實施上述大學生創新創業培訓方案。學院負責安排學生參加創新創業培訓計劃的各項校級活動，學生按興趣與志愿，選擇具體的實踐專題培訓，從而形成了校、院、師、生協同互動的創新創業培訓教育機制。同時，特別設置創新學分機制，并在學生綜合考評、評定獎學金等負面予以政策傾斜，鼓勵學生積極參與創新創業活動，用于激勵開展創新創業所得學習成果。

(2) 電子信息專業部分核心理論基礎與實踐課程開展雙語教學等教改方案，引入國外知名的實踐課程教學理念，以經典的開放實踐課題為訓練內容，激發學生查閱資料，查詢和吸收最新知識，尋找解決方案的創新意識。通過雙語實踐教學的有效實施，可增強學生查閱外文專業資料與文獻的能力，使其適應未來跟蹤前沿專業技術的需要。同時，為學生了解本專業最新科技動態和各種學術觀點，把握本學科發展方向和動態，擴大專業視野，及以后參與國際競爭和交流打下堅實基礎。該教改也提高了對教師的要求，不能坐享其成的采用一成不變的教案材料，需要不斷查閱尋找國外著名大學的創新實踐案例案例，及時歸納總結符合學生水平的高質量實踐課題。同時，需要部分教師通過聽課、觀摩學習等培訓，提高雙語教學效果，引導學生自覺學好英語和專業知識，并由精彩的實踐案例培養學生的專業學習興趣。此外，還需加強師生交流，不斷總結與歸納外文資料所學的新理論與新技術，共同擴大知識面和眼界，達到即打好英語和學科基礎、又提高實踐創新性的教學效果；

(3) 在應用基礎理論教改中，還提倡面向網絡的創新實踐學習。一方面，需充分利用網絡資源和多媒體教學素材，來指導學生多參與創新實踐。針對該問題，本教改方案已充分利用學校已開發的網絡課題環境來提高創新實踐教學效率。如網上的在線“教學管理系統”、“網絡學堂”和“師生在線研討”等。如在“教學管理系統”實行網上課程選課，解決了跨專業選課而提高知識面的問題。“網絡學堂”則包含課程諸多電子資源：教學計劃、實踐教案、多媒體視頻、實驗輔導、習題集、討論答疑、專題探討等。“師生在線研討”則建立了師生實踐教學互動的良好機制，師生及時研討專業疑難問題等，實現了課堂與網絡教學的有機結合，共同促進教改質量的提高。另一方面，則需鼓勵學生針對某些專業問題，積極利用網絡資源，提高學生獨立分析和解決問題的水平。如結合新實驗，搜索和整理編程實例，在實驗室安排電子信息類開放性問題的軟硬件協同仿真與驗證實驗等實踐教學環節。以此來綜合培養學生發現、分析和解決問題的創新素質，使其具備掌握學科規律，能快速上手實踐的優勢。

(4) 積極引入面向案例學習的創新實踐教改方式。工程實踐案例必須具有明確的代表性、研究性和實踐性。案例既包含實際問題論述，又有開放類探索性素材，方便學生探索與提高。此外，還積極開展案例課堂討論，營造良好的面向案例學習的氛圍，師生互動交流經驗，來確了構成綜合創新實踐案例評價問題的要素。其中，確立指標內容、各因素權重、評價模型等三個緊密聯合要素的評價環節，并評析其優缺點。在案例研討基礎上，還需總結提高，以便舉一反三地應用于更多創新實踐場合。為此，需積極開展與一線電信類企業的業務合作，引進適合的工程實踐案例，為學生提供必要的實習等工程實踐機會，實現產學研聯合學生培養，獲得校、企和生三贏局面。當前，具體可與電信類研究院及高新企業合作，將真實工程案例帶到學校，促使師生參與一線工程實踐，使學生創新能力培養更有針對性。該方案不僅使學生了解企事業單位的工程實踐現狀、提高其創新實踐動手能力，還可解決畢業班學生因資源有限，而面臨的對口專業實習、就業困難等現實工作問題。

(5) 通過實踐課程的協同創新教育，特別是結合教育部“卓越工程師計劃”本科生培養計劃，實施高層次的卓越工程實踐教育改革，努力發掘學生專業學習的創新創業能力與素質培養。實現該協同創新實踐教育的關鍵是需要重視理論與實踐教學的聯合教改模式。利用部分校級電子信息工程專業重點實驗室，并結合學院大型電工電子教學實驗基地，設立較完善的配套儀器設備等實驗設施。教改中需重點開展學生參與科研項目、各種數學建模，電子設計等學科競賽和大學生創業孵化競賽的嘗試：充分利用本校電子信息類科研優勢和各重點學科實驗室的資源，接收部分優秀電信類學生參與現行的科研項目工作，組織報告，階段產品參觀等方法，甚至作為成員直接參與部分基礎性的科研實踐。課程組也策劃了“學生提前走進實驗室”活動，讓學生在大一大二階段，就進入教學實驗和其它無線通信科研實驗室，直接參與或開展有助于擴展電子信息專業知識學習和運用的實踐或科研活動，讓學生提前接觸最新電子信息技術領域的前沿技術熱點，了解專業發展趨勢，激發專業學習興趣、并培養其探究式實踐學習方式。經該教改實踐，促使學生在更高平臺上，具備初步專業技術專研能力，有助于成為了解和熟悉本專業及管理知識的復合、開放型協同創新人才。

(6) 教改評價與管理機制也是協同創新實踐培養模式的關鍵一環。它根據教改決策指揮，運用最佳機制和方法，將各教學管理機構協同組織起來，使各教改環節和活動得以統一協調。教改評估也是建立健全和提高教學質量保證機制的有效手段，直接關系到教改目標的實現和運行效率與效果。在教改實施中，因學生能力素質的多元化和因材施教，還需及時反思和評估教改實踐效果，及時糾正一些不足，否則成為學生的負擔而影響教改實踐效果。同時，運用系統分析方法，將教改評估內容、方法、機構等整體分析與綜合，構成閉環系統，保證質量評價的有效運行。如制定評價目標、基準，收集教改反饋意見、對比教改效果與預計目標間的差距，分析原因、矯正錯誤的對策，來獲得評價與管理要求。

最后，本課題擬在上述6方面，對現代電子信息專業創新人才培養的實踐教改模式開展研究，力爭通過該課題的探索與實施，達到復合型創新、開放類人才的培養效果。

3 結 語

電信類應用型本科校內創新實踐與校外企業工程實習的結合非常緊密。歷經近三年實踐，該教改對學生創新實踐能力的提高也有較大幫助，并取得了若干無線通信工程創新教改實踐成果[15]，讓學生參與嵌入式系統實踐[16]及參加電子設計競賽獲獎等的培養成果。通過面向案例學習的協同創新模式和激發學習積極性方式的實踐培養，使大學生在科研訓練、電子競賽或企業工作實習等方面，都有較大程度的改進與提高，使該教改探索體現出較好的實踐應用效果。在今后電信類創新實踐環節的教改探索中，除了將繼續引進與發展國內外最新實踐教改培養機制外，更重要地是積極探索教改管理、質量評價模式的實踐。此外，還將繼續提高實踐創新培養水平，設計更多創新創業機制與實驗環節，更有效地完成實踐教學目標。最后，通過該創新教改實踐，也有助于教師反思教改效果，提高了解、專研和解決教改問題的能力，更好地培養符合信息社會發展趨勢需求的電信類復合型創新實踐人才。

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Exploration of Cooperative Innovation Practice Cultivation Pattern for Electronics and Information Major Undergraduates

BAOJian-ronga，JIANGBinb,XUXiao-rongb

(a. School of Information Engineering; b.School of Telecommunication Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)

The problem, how to efficiently improve the overall creative abilities and qualities of the polytechnic university students, is always the hot spots in the practical teaching reform at home and abroad. Based on the cooperative innovation teaching reform of the theoretical and experimental teaching, the teaching reform exploration mainly focuses on the comprehensive, creative and opening practice training patterns for the college students of electronics and information related majors. Especially combined with the practical projects, the proposed scheme improves the efforts of the creative practice quality training and inspires the learning interests of the students. The proposed scheme contains to highlight the applied basic theories studying, foreign technical document reading, computer simulation training, entrepreneur practices and electronics competitions and so on. The cultivated students can not only grasp all various of basic techniques, but also adapt to the requirement of the fast development of modern electronic and information technologies, rapidly updated knowledge and so on. The final purpose of the creative practice teaching reform is the cultivation of a new generation comprehensive cooperative talented personnel with opening thinking and practical innovation qualities.

case orientated study; electronics and information; engineering education; innovation practice exploration; quality evaluation of teaching reform

2016-06-18

國家自然科學基金(61471152); 杭州電子科技大學高等教育研究項目(YBXG201502);杭州電子科技大學2015年研究生教育教學改革項目(JXGG2015YB003)

包建榮(1978-)，男，浙江杭州人，博士，副教授，研究方向：現代無線通信教育等。Tel.:0571-86919123; E-mail:baojr@hdu.cn

G 420

A

1006-7167(2016)05-0170-04