新工科背景下電子信息類人才培養(yǎng)模式的實施路徑研究

2024-01-24 07:39:30許苗苗王四平

銅陵學院學報 2023年6期

許苗苗王四平

（ 1.安徽新華學院電子工程學院，安徽合肥 230088；2.銅陵市第三中學安徽銅陵 244061）

一、引言

新工科教育是源于新產業(yè)、新經濟萌發(fā)的新需求，是相對于傳統(tǒng)工科教育的一種新模式，也是為適應新一輪的產業(yè)升級和科技革命而開展的新一輪工程教育改革。隨著“大智移云物”等信息科技與工業(yè)發(fā)展深度融合以及“中國制造2025”“中國教育現代化2030”等國家戰(zhàn)略的頒布與實施，原有的工程類人才培養(yǎng)模式已不能適應和滿足新產業(yè)、新經濟、新技術對人才培養(yǎng)的新要求。新工科的誕生順應了全球科技變革的新發(fā)展需求，致力于培養(yǎng)復合型卓越工程技術人才，從而有效適配傳統(tǒng)產業(yè)轉型的升級與挑戰(zhàn)。因此，如何創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式從強化產教融合，實現學生專業(yè)知識、實踐能力、綜合素養(yǎng)的全面提升，是“新工科”教育面臨的主要問題之一，也是新工科專業(yè)建設亟待破解的新挑戰(zhàn)[1]。

二、傳統(tǒng)電子信息類人才培養(yǎng)模式的現實瓶頸

實踐證明，傳統(tǒng)的電子信息類人才培養(yǎng)模式與新工科對人才培養(yǎng)的需求存在著明顯的差距，主要包括產學研合作育人、實踐教學改革、課程內容更新、教學模式改革和雙師雙能型師資隊伍建設等的方面不到位的問題[2]。

（一）產學研合作育人乏力。由于企業(yè)與高校之間缺乏內在的耦合和持續(xù)協(xié)同發(fā)展的機制，企業(yè)參與人才培養(yǎng)的深度還不夠，目前社會資源在人才培養(yǎng)中的支撐作用并未得到充分發(fā)揮。在如何推動高校與大中型企業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展，特別是互促發(fā)展方面，仍然缺乏具體實質性可行方法。校企之間合作育人的教學鏈、技術創(chuàng)新的產業(yè)鏈、共同發(fā)展的利益鏈尚未建立，因此出現了校企合作中“重掛牌輕落實”、“校熱、企不熱”等現象。

（二）人才培養(yǎng)與行業(yè)需求脫節(jié)。新工科對人才培養(yǎng)提出了更高的要求，體現為能夠解決高要求、復雜化的工程實際問題。由于傳統(tǒng)教學“輕實踐、重理論”，對操作技能、測試技術、綜合實訓等實踐教學的重視往往停留在表面，甚至缺乏必要的實踐途徑和平臺等，導致工科學生的實踐能力固化于單一工藝的技能訓練。學生面向產業(yè)需求的實踐訓練不足，解決工程實際問題的能力欠缺，也因此造成了人才培養(yǎng)與經濟社會需求不匹配的問題。

（三）課程內容未能及時更新。電子信息類行業(yè)先進智能化設備與工藝、高新技術成果、前沿的工程實踐案例等均未能體現在實際的課程教學中，工程教育的教學內容也沒有隨著行業(yè)技術的更迭發(fā)展及時更新，未能幫助學生了解電子信息類學科前沿動態(tài)、行業(yè)先進成果和產業(yè)人才需求變動等，因此造成了工程教育的內容與行業(yè)先進知識之間的鴻溝不斷擴大[3]。

（四）教學模式改革不到位。重知識傳授、輕知識的加工和能力培養(yǎng)的情況依然沒有得到改觀。教師的教法中存在著灌輸式多、參與式少；結論型多、問題型少；重分數多、重能力少；書本知識多、實踐訓練少等問題，導致學生提出問題和研究問題的意識與能力普遍比較欠缺，創(chuàng)新能力和批判思維不足，缺乏真實產業(yè)環(huán)境實踐經驗和處理實際工程問題的能力，這樣的培養(yǎng)結果顯然偏離了工程技術與實踐的培養(yǎng)機制。

（五）“雙師雙能型”師資不足。由于高校師資“重學歷、輕經歷”，應用型本科高校的青年教師多數是學術型碩博畢業(yè)后即進入高校，從學校再到學校，缺乏企業(yè)實踐經歷，教師自身的工程實踐和創(chuàng)新能力不足；另一方面，由于一些體制性障礙，高校從企業(yè)引進優(yōu)秀的技術和管理人員比較困難，造成了具備企業(yè)實踐經驗的教師相對較少和“雙師雙能型”師資不足的問題。

三、新工科背景下電子信息類人才培養(yǎng)模式的構建

為適應新工科人才培養(yǎng)新要求，緊密對接電子信息類行業(yè)發(fā)展動態(tài)，筆者在對新時期、新形勢下應用型本科高校電子信息類人才培養(yǎng)進行深入研究的基礎上，提出構建“三融、六真、零距離”的新型工科人才培養(yǎng)模式。 “三融”即以緊密對接電子信息行業(yè)發(fā)展需求為改革動力，重構課程體系和實踐教學體系，實施“產教融合、理實融合、學創(chuàng)融合”的培養(yǎng)途徑。 “六真”即采用“真實設備、真實場景、真實崗位、真實流程、真實任務、真實考核”的教學模式，不斷深化教學改革。 “零距離”即專業(yè)改革目標，指人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的“零距離”，實現在校所學與未來工作所需的一致性。

圖1 “三融、六真、零距離” 人才培養(yǎng)模式

（一）產教融合，構建校企“人才培養(yǎng)共同體”。產教融合是解決區(qū)域經濟發(fā)展對人才的實際需求與專業(yè)人才培養(yǎng)脫節(jié)問題的有效途徑。探索產教融合的長效機制，與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式，是新工科人才培養(yǎng)的現實需求。通過組建有行業(yè)企業(yè)專家參與的產學研合作聯(lián)盟，邀請高水平行業(yè)技術專家成為專業(yè)建設委員會成員，從而激發(fā)企業(yè)參與育人的動力。其次，校企雙方根據實際資源狀況和發(fā)展需求，通過共建嵌入式實驗室、實習實訓基地；共同研討人才培養(yǎng)方案，共同制定課程標準，共同設置課程體系，共同開發(fā)課程資源和實驗實訓項目等多種方式，推動企業(yè)積極融入學校人才培養(yǎng)的全過程。另外，通過與行業(yè)知名企業(yè)共建產業(yè)學院，加強校企深度融合，為學生提供更直接的實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和就業(yè)平臺，為高校新工科人才培養(yǎng)注入新鮮血液，為企業(yè)培養(yǎng)更多與崗位需求高度契合的畢業(yè)生，實現校企雙贏。

（二）理實融合，構建面向工程實際的實踐教學體系。實踐教學是提升學生工程意識、協(xié)作精神，培養(yǎng)學生解決復雜工程問題核心能力的重要環(huán)節(jié)。通過進一步增加實踐性課程學分占比，建立包括“公共實踐、基礎實踐、專業(yè)實踐和創(chuàng)新實踐”四個層次和“素質訓練、實驗教學、實習教學、實訓教學、課程設計、畢業(yè)論文（設計）、應用創(chuàng)新和社會實踐”八個模塊的實踐教學體系，實現四年實踐教學的不斷線。同時，通過建立現代通信實驗實訓中心、電工電子實驗實訓中心、移動通信虛擬仿真實驗教學中心等校內教學科研實訓平臺，積極與企業(yè)共建校外實踐教學基地，通過聯(lián)合共建實驗室等方式，完善實踐教學平臺，為學生實踐能力培養(yǎng)提供優(yōu)質條件保障。

（三）學創(chuàng)融合，構建開放式育人格局。 “學”是人才培養(yǎng)的基本途徑。通過構建“教室+實驗室+競賽場+工坊+企業(yè)現場”的開放式育人格局，引導學生在課堂學、在實驗室學、到企業(yè)學、到社會中學，培養(yǎng)學生扎實的基礎、較強的發(fā)展?jié)摿徒鉀Q實際問題的能力。 “創(chuàng)”是創(chuàng)新訓練、創(chuàng)業(yè)訓練和創(chuàng)業(yè)實踐。通過實施“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”，開展“互聯(lián)網+”“挑戰(zhàn)杯”等活動，提高競賽參與率，強化實踐能力培養(yǎng)；通過組建“大學生科創(chuàng)協(xié)會”“機器人協(xié)會”等專業(yè)社團，吸引學生積極參與學術研討、實踐訓練等活動，開闊工程視野，培育工程思維[4]。其次，通過積極引導學生積極參與教師課題研究，搭建創(chuàng)業(yè)孵化平臺，鼓勵大學生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，培養(yǎng)學生面向未來進行科技創(chuàng)新所必備的專業(yè)知識創(chuàng)新思辨能力[5]。另外，通過面向所有專業(yè)課程舉辦電子設計大賽、智能車競賽、機器人大賽等對口學科競賽，建立“校級-省級-國家”三級競賽機制，形成“月月有賽事、人人都參與”的學科競賽氛圍，構建多層次、全覆蓋的學科技能競賽體系，實現專業(yè)教育與創(chuàng)新教育的有機融合。

（四）真學真做，實施“六真”教學模式。 “以學生為中心，以能力為導向的”教學模式和方法的改革有助于培養(yǎng)學生的獨立自主學習能力與創(chuàng)新精神。一是通過充分利用如5G 基站、有線通信領域的核心網等企業(yè)級真實設備，搭建如光纜傳輸工程、光傳輸系統(tǒng)工程、有線接入網等真實工作場景，依據5G 網絡優(yōu)化工程師、運維工程師等真實崗位要求，按照有線網絡發(fā)送端的光源和光發(fā)送機、光傳輸端的光纖與光纜及光無源器件和光放大器、接收端的光檢測器和光接收機等真實流程，完成發(fā)送和接收端、光纖傳輸、光中繼等真實工作任務，并采用光纖接入項目設計等真實考核，實施“真實設備、真實場景、真實崗位、真實流程、真實任務、真實考核”的“六真”教學模式，讓學生自己動手實踐，參與真實的實操體驗，從而實現理論知識點、實驗、實踐的有機融合。二是在實際教學中采用項目式、任務驅動式、探究式、翻轉課堂等多種教學方法和形式，讓學生帶著真實的任務和問題學習，提高學生跨專業(yè)知識的綜合運用能力和面對復雜工程問題的解決能力。三是注重科研與教學的緊密銜接，將依托面向企業(yè)課題及教師科研項目，將真實項目引入實際教學中，讓學生參與項目的規(guī)劃與設計、操作與測試等實操鍛煉，在實際課題研究和項目開展中獲得基本科研訓練，提升學生實踐能力和科研興趣，有效改善學生理論與實踐脫節(jié)的現象。

圖2 “六真”教學模式

（五）明確目標，實現人才培養(yǎng)與企業(yè)需求“零距離”。企業(yè)需求是專業(yè)人才培養(yǎng)質量的試金石。一是通過建立深度的校企合作機制，充分開展電子信息類行業(yè)企業(yè)調研，深入了解企業(yè)的需求，準確掌握電子信息類產業(yè)發(fā)展趨勢等情況，做好對當前和未來產業(yè)發(fā)展的人才需求的分析和預測。以企業(yè)需求為導向，進一步凝練專業(yè)人才培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)規(guī)格標準。二是通過調研與反饋，找準對應行業(yè)、職業(yè)崗位群的能力體系，制定專業(yè)建設標準和專業(yè)核心課程標準，進一步完善專業(yè)建設方案和專業(yè)人才培養(yǎng)方案，構建模塊化課程體系。三是堅持需求導向，建立常態(tài)化的校企信息共享機制，加強交流，定期組織行業(yè)企業(yè)工程師和管理人員進行研討。通過交流與溝通，及時了解行業(yè)發(fā)展的動態(tài)與規(guī)劃，并將其適度融入學生的課程教學內容中，做到學生在校所學即人才培養(yǎng)所需，實現人才培養(yǎng)與企業(yè)需求“零距離”。

四、“新工科” 背景下電子信息類人才培養(yǎng)模式的實施路徑

（一）對接前沿，更新課程體系和教學內容。課程是人才培養(yǎng)的主渠道。通過認真對標工程教育專業(yè)認證標準和“新工科”建設要求，以專業(yè)知識、實踐能力、綜合素質協(xié)調發(fā)展的為目標導向進行課程建設與改革，構建“基礎知識積累+專業(yè)知識轉化+能力素質培養(yǎng)”理實結合的模塊化課程體系[6]。通過定期獲取行業(yè)數據與專業(yè)設置數據，了解行業(yè)發(fā)展的新標準和需求動態(tài)，及時將最新科技前沿技術和科研成果轉化為教學內容案例，使學生及早接觸、是了解并掌握行業(yè)相關的前沿發(fā)展動態(tài)和應用成果，為培養(yǎng)高質量新工科人才奠定專業(yè)基礎，

（二）雙師雙能，培育新工科師資隊伍。學生實踐能力和創(chuàng)新能力的提升需要專業(yè)教師的引導和培養(yǎng)，專業(yè)教師的能力、水平和視野對學生的培養(yǎng)有著直接影響，進一步提升教師的實踐創(chuàng)新能力和產學研合作能力，是新工科教育人才培養(yǎng)對教師的新要求。通過校企深度聯(lián)動，實施“企業(yè)導師+專任教師”的合力教學。在專業(yè)教學上，學校組織教師團隊實施公共課、基礎課以及基礎技術課教學；企業(yè)工程師承擔專業(yè)核心課程教學，由校內教師全程跟聽，及時將最新科技前沿技術和科研成果轉化為教學內容。通過跨界融合，培育一支緊跟行業(yè)前沿動態(tài)、掌握業(yè)界真實技術、符合新工科人才培養(yǎng)的新型教師隊伍。加強骨干教師與學科帶頭人培育、鼓勵教師進行培訓，注意雙能師資培養(yǎng)，建設“五大計劃”教學團隊，全面提升教師教學能力。落實學生評教、督導評教、同行評教、領導評教、教學滿意度測評，以“幫、賽、研、獎、培”促教的“五評五促”活動，不斷提升教師的專業(yè)水平、業(yè)務能力。

（三）能力導向，構建科學的增值評價體系。科學的學習評價體系有利于突出專業(yè)能力和實踐應用能力的培養(yǎng)。第一，要依據教學計劃和教學質量標準對學生從必備知識、應用能力、綜合素質等方面進行綜合考核和評價，而不是只進行單一的課程理論考試，這樣才能實現重理論知識傳授向重實踐應用能力培養(yǎng)轉變。第二，通過開卷、閉卷、答辯、仿真練習、操作實驗、硬件設計、工程案例設計、科技論文等多種考核形式的綜合運用，實現單一閉卷考試向多樣化評價方式轉變。第三，通過采用課堂練習、拓展閱讀、綜合實踐、期中測評、期末考試等多節(jié)點評價學生的學習情況，記錄其進步幅度，實現“期末定成績”的結果性評價向形成性評價轉變。第四，探索通過邀請校企合作單位、專業(yè)技能鑒定機構等企事業(yè)單位等多元主體共同參與評價，逐步實現單一評價主體向多元評價主體轉變。

（四）交叉融合，建立適應新工科人才培養(yǎng)教學管理機制。教學管理機制是實施人才培養(yǎng)計劃的保障。通過打破以學科和專業(yè)為基礎進行資源配置的教學模式，開展跨學科課程建設，創(chuàng)辦新工科人才培養(yǎng)卓越班，實施書院制、雙導師制等改革，建立學科交叉融合的教學組織形式，激發(fā)學生的潛能，從而促進學生的全方位發(fā)展。

（五）閉環(huán)管理，建立教學質量監(jiān)控體系。嚴格的教學質量管理是新工科人才培養(yǎng)的保障。要常態(tài)化開展“三期”教學檢查和各類專項檢查；實施同行評價、學生評教等評價與反饋，構建校、院、系“三級”齊抓共管；對教學目標、質量標準、教學信息、教學評價和教學調控進行全面督查與反饋。此外，積極開展專業(yè)評估和工程教育專業(yè)認證，充分利用大數據常態(tài)監(jiān)測教育質量基本數據狀態(tài)，構建完善的教學質量監(jiān)控與保障體系，提升新工科人才培養(yǎng)質量。

五、結語