基于學科競賽的電子信息類專業學生創新實踐能力培養方法的研究

段曉杰　郭翠娟　李秀艷　石博雅

摘要：創新實踐型人才已成為科技發展和進步的原動力，天津工業大學作為國家“雙一流”學科建設高校，以培養高素質的創新實踐卓越人才為目標，設置了專項培養學生動手實踐創新能力的部門，依托國家級工程教育實踐中心、教育部校企聯合創新實驗室、天津市實驗教學示范中心，通過積極組織電子信息類專業學生參加各種學科競賽，以提高學生的動手實踐及創新能力，并獲得優異成效。

關鍵詞：雙一流;學科競賽;創新實踐

天津工業大學作為國家“雙一流”學科建設高校，主要目標之一是為國家培養高素質的創新實踐卓越人才。2020年我校電氣工程及其自動化、電子信息工程專業入選國家級一流本科專業建設點，因此針對CDIO工程教育新理念，著重培養學生對電子信息系統的創新設計、制造、運行和服務能力，著力滿足提升學生解決復雜工程問題能力的新要求，我校電子與信息工程學院年成立了專門從事培養學生實踐創新能力部門—電子設計教學部，依托國家級工程實踐教育中心平臺，將電子信息類學科競賽內容和體系融入到學生動手實踐及創新能力的培養模式中，大力推進創新實踐教育教學課程內容及方法改革，取得了人才綜合素質教育改革的多項成果，同時也成為國內同級別高校的示范典型。

1.基于學科競賽的學生創新實踐能力培養

（1）基于學院、市級和國家級競賽級別體系，形成了學院競賽面向全院學生，市級和國家級面向優秀學生的“金字塔”型的學科競賽實踐培養模式;同時通過各類學科競賽，使學生實踐創新能力得到了極大的提高;同時通過開放課題和競賽驅動方式，激勵了學生動手學習的熱情，激發了學生的創新激情;同時電子設計教學部秉承先進辦學理念，加強了工程教育實踐環節，為提高教學水平與一些知名公司，如百科融創，恩智浦，立創EDA等公司建立聯合實驗室及實踐教學基地，作為大學生科技創新活動賽場，為學生提供支持、幫助。

（2）利用學科競賽流程構建“全面實踐、立體實踐”的創新實踐教學理念，精心設計教學體系;同時依據電子信息類專業發展及卓越工程師培養計劃要求，對電子信息類專業的培養計劃與課程體系進行了深層次改革，開設了體現知識、素質、能力全方位培養的卓越人才實踐教學課程-“電子系統設計與創新實踐”;并在學生培養時間軸上做到實踐教學從“本科生低年級->本科生高年級->研究生”全覆蓋，從地域上要做到專業、學院、學校全覆蓋，從實踐內容層次上做到演示、驗證、綜合設計、工程項目設計全覆蓋。

（3）強調對電子信息類專業學生運用課程中的理論知識來解決工程實踐問題能力的培養，在課程體系中將與實踐能力培養相關的課程前移，從而激發低年級學生對創新實踐項目的興趣;同時通過建立校企合作創新實驗室，實現大學生從大一至大四、研究生與企業全面融合的課外實踐模式;除日常課程參與實踐外，讓低年級本科生提前進入開放實驗室并從事學科競賽題目及企業項目研究，實現基于工程項目的創新實踐能力培養;此外中、高年級學生及研究生通過學科競賽、學生科技立項、大學生創新創業訓練計劃鮮蘑菇、校企合作創新實驗室、校企合作實踐教學基地等平臺，進一步鞏固其鍛煉創新實踐能力。

2.方法應用效果

（1）通過對新的實踐教學模式的實施和檢驗，新實踐教學方法更加有利于學生動手實踐能力、創新思維和創新能力的培養，學生對全新的實踐教學方法投入了極大地熱情，在學習過程中受益匪淺，體會到了獨立思考與實踐創新過程，激發了學習的興趣。

（2）建立了一套體現基于電子信息類學科競賽流程的“全面實踐、立體實踐”實踐教學理念的實踐教學體系和運行機制，實現了“低年級學生敢實踐、中年級學生會實踐，高年級學生創新實踐”的目標。

（3）以“學科競賽”為項目的創新實踐全新實踐教學模式。在現代化的實踐教學平臺的基礎上，進行實踐教學內容和方法的改革，從學科競賽題目和開放性實踐課題建設有利于培養學生創新思維和實踐能力的實踐課程模式，并取得了良好的效果。我校電子信息類專業本科生與研究生在全國電子設計競賽、大學生單片機應用設計競賽、機器人創新設計大賽、人工智能創新大賽等各類學科競賽中屢獲獎項，學生畢業后能夠迅速成為公司的技術骨干。

（4）建立校企聯合創新實踐室和校企合作實踐教學基地，實現了電子信息類專業學生與企業全面融合的實踐教學;利用以企業實際項目為競賽題目的學科競賽與多家企業建立雙贏、可持續的全方位合作模式;采用分散實踐方式，實現了學生在企業綜合實踐的長效機制，最終實現本科生、研究生到企業實踐的目標，大大提高了學生綜合實踐和創新實踐的能力。

3.結論

基于學科競賽的電子信息類專業學生創新實踐能力培養模式的推廣及運行，使得本校相關專業的本科生、研究生的動手實踐能力和創新能力獲得大幅提升，并在各電子信息類學科競賽中取得突破成績。近幾年我校本科生、研究生在全國大學生及研究生電子設計競賽中獲得全國一等獎3項、二等獎22、三等獎23項的優異成績，省部級以上學科競賽獲獎平均達到310人次/年，學校連續多次在各類比賽中被評為國家級、市級優秀組織單位;此外從就業及用人單位對畢業生的反饋來看，該模式很好地實現了對學生全過程實踐能力的培養，深受廣大用人單位歡迎。

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作者簡介：段曉杰（1980-），男，河北辛集人，就職于天津工業大學電子與信息工程學院，博士，副教授，研究方向：機器學習、信息處理。