以學科競賽為載體的電子信息類專業實踐創新型人才培養體系構建與實施

摘 要：培養大學生的實踐創新能力，是新工科建設背景下教學改革的重中之重，對我國實現經濟提質增效升級，實現創新驅動發展的戰略具有決定性作用。該文以浙江師范大學電子信息類專業為例，以本專業對口的學科競賽為載體，結合工程教育的OBE理念，構建實踐創新型人才培養方案和課程體系，梳理核心知識和教學目標形成教學大綱，把核心課程建設成為網絡在線課程，建設資源庫，完善指導老師，從而形成系統的實踐創新型人才培養體系，提升本專業學生的實踐創新能力，也為其他高校提供可借鑒學習的實踐案例。

關鍵詞：工程教育認證；OBE；電子信息工程；學科競賽；創新性人才培養體系

中圖分類號：G423 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）31-0072-05

Abstract： Cultivating the practical and innovative abilities of college students is of utmost importance in teaching reform under the background of the construction of new engineering disciplines. It plays a decisive role in China's strategy of improving economic quality and efficiency， and achieving innovation driven development. This paper takes the electronic information major of Zhejiang Normal University as an example， using subject competitions corresponding to this major as a carrier， combined with the OBE concept of engineering education. The study constructs a practical and innovative talent cultivation plan and curriculum system， sorts out core knowledge and teaching objectives to form a teaching outline， builds core courses into online courses， builds resource libraries， improve guidance teachers， and thus forms a systematic practical and innovative talent cultivation system. The aim is to enhance the practical and innovative ability of students in this major， and provide practical cases for other universities.

Keywords： engineering education certification; OBE; Electronic Information Engineering; subject competitions; innovative talent training system

近年來教育部積極推動新工科建設，到2030年要行成具有中國特色的世界一流工程教育體系，到2050年要形成領跑全球工程教育的中國模式，建成工程教育強國，成為世界工程創新中心和人才培養高地[1-2]。我國把創新創業教育提到了前所未有的高度，出臺多個文件要求強化創新創業實踐。縱觀國內外各大名校，都非常重視學生實踐創新能力的培養。

電子信息類學科競賽立足基礎知識，融入當前最新技術解決實際復雜工程問題，與高等學校相關專業的課程體系和課程內容改革密切結合，以競賽推動課程教學、教學改革和實驗室建設工作。因此，從競賽的特點、目的與內容上來看，該類賽事是培養實踐創新型人才非常切合的載體。

本文以浙江師范大學電子信息工程專業為例，介紹了該專業以電子信息類學科競賽為載體，通過完善和優化課程體系，多舉措助力電子信息類專業實踐創新型人才培養。

一 人才培養體系構建與優化

浙江師范大學電子信息工程專業以OBE理念為要求，以學生為主導，以目標產出為導向，融入學科競賽中的創新元素，梳理核心知識點，確定培養目標，制定人才培養方案，優化課程體系[3-4]。

在人才培養方案中，增設創新創業學分，鼓勵學生參加國—省—校—院各級各類學科類競賽，申報各級各類創新訓練課題。在課程體系中，增設工程綜合實踐、電子系統綜合設計與仿真、工程項目管理與經濟決策方法等實踐類課程，訓練學生實踐創新能力[5-7]。

本專業課程體系對培養學生解決復雜工程問題能力的支撐如圖1所示，其中，特征1至特征7為解決復雜工程問題所反映的7個特征[6-9]。

二 多舉措助力實踐創新型人才培養

（一） 引入最新技術，優化教學內容

浙江師范大學電子信息工程專業在充分認證的基礎上，打造了全員覆蓋的創新創業能力培養體系，如圖2所示[6，10]。通過三早進、三個課堂，依托校電子協會和校智能車協會，以學科競賽為抓手將創新創業教育融入人才培養全過程，實現創新創業課程、創新創業學分和創新創業訓練計劃100%全覆蓋。

在教學內容上，引入歷年賽題和綜合測評中的新技術、新方法。如在模擬電路實驗中，減少傳統驗證性實驗，以電賽綜合測評題目為基礎增設綜合性設計性，提升學生的電路設計和調試能力。在單片機課程設計、感測技術和電子系統綜合設計與仿真等課程中，改編歷年競賽題作為課程實驗和訓練的內容，采用項目化教學，歷經選題、任務書、方案設計、開題答辯、中期檢查和驗收答辯等過程，培養學生項目設計與管理經驗。

（二） 建設網絡資源，推進混合教學

在校院雙重支持下，本專業基本實現了專業核心課程在網絡教學平臺建課，上線運行課程27門，部分在線課程如圖3所示。

此外，本專業注重核心基礎課程建設，目前已有數字電路、電路分析、模擬電子技術、單片機原理及應用和信號與系統等12門課程認定為省一流課程。

在此基礎上，教學過程中采用線上線下混合式教學模式，實施翻轉課堂，在推進互聯網+教學的過程中，不斷提高教學質量。

（三） 完善集訓課程體系和指導老師團隊建設

本專業充分利用周末、節假日業余時間開展創新型人才培養教學與實踐，集訓核心課程安排見表1。明確了上課時間點、集訓內容、教學目標和負責組織實施的專任教師，以保證集訓的持續性、連貫性和質量，保證集訓要求的達成和專業培養目標的實現。

大一、大二完成核心知識的學習與實踐操作，具備參加電子設計競賽與智能車比賽所需的基本知識與技能。大二暑假開始以歷年比賽真題為訓練對象，掌握系統設計、分析與調試的方法，在實戰中鍛煉專業知識應用、分析問題和解決問題的能力，為比賽奠定良好的基礎。

大三開始以歷年比賽真題，國家級、省級和校級項目為抓手，自主學習，采用周匯報的方式，指導老師一對一進行指導，進一步掌握硬件設計制作、軟件編譯，項目組織和開發能力，實現從基礎ecVrXObRxUM/Kz+QQ6lA/Q==到提高再到拓展的階梯化培養，逐步提升學生實踐創新能力，成為具有較強就業競爭力的應用型專業人才。

為了有效指導學生，本專業組織了以國家千人計劃、省151人才工程、省中青年學科帶頭人和校杰出教授等30人構成的競賽指導老師隊伍。同時聘請了華為、阿里、海康、大華等知名企業行業專家21人為專業兼職教師，定期來校或者線上指導。本校專業教師中，具有企業工作經歷教師占近50%，高級職稱教師占53.8%，教授100%參與學生競賽和實踐指導。

本專業根據指導老師研究方向，結合專業特色和競賽選題將指導老師分為儀器儀表、電力電子、測控及通信類4個方向，分別由沈建國、潘日敏、樓恩平和趙翠芳老師承擔方向負責人，帶領團隊老師按計劃展開指導和集訓。為了檢驗集訓效果，每年4月和5月，組織開展校級電子設計競賽和智能車競賽。

（四） 搭建資源共享和學習交流平臺

為了實現資源共享，本專業對已有資料進行歸檔分類，建設資源庫和學生技術交流平臺——浙江師范大學電子創新社區，如圖4所示。學生與指導老師注冊后都可以進入該平臺進行交流討論，上傳相關資料。注冊成功的所有成員都可以在該平臺發帖，針對疑難問題討論、交流、分享知識，不斷提升知識和技能，增加學習興趣。

（五） 構建便攜移動的實驗室新模式

創新實踐型人才培養最基礎的條件是創新實踐平臺的建設。

口袋實驗室設備具有體積小、價格低、功能全等優點。基本上可以做到“一人一板，隨時學習”，學生可以不受實驗室空間限制隨時隨地方便開展實驗。

本專業建立口袋實驗室，充分利用口袋實驗板完成各類設計性實驗和工程實踐類課程設計，鞏固學生理論知識的同時，提升實踐創新能力。為了有效地管理這些設備，提高使用效率，本專業開發了專用設備借用登記系統。

圖5為專業核心課程電子線路、單片機和FPGA的口袋實驗板實物圖。

（六） 規范創新實踐基地，發揮創新工作室引領作用

本專業設立了校級大學生電子設計競賽和大學生智能車競賽兩個創新開放實踐基地。目前創新基地可容納80多人，基地實行導師指導下的學期制全開放管理模式。每學期開學初開放申請，學生根據自己的專業、特長，自愿申請，經審核同意后，分配座位和門禁權限。每個座位都配有儀器設備和臺式計算機，首次使用時需做好借用登記手續。制定了《電子創新實踐基地管理扣分辦法》，對違反管理規定的行為將予以扣分，累計超過規定分值，和導師協商后請其退出創新基地。

每年新生入學季，兩大基地通過校電子協會和智能車協會組織招新吸納新生力量。

此外，利用傳感器技術及應用等校級創新工作室，為學生在資訊獲取、目標規劃以及科創訓練方面提供引導，鼓勵本科生參與到教師科研項目中，開發學生的科研潛質，提升實踐創新能力。

三 結束語

通過上述措施，以相關學科競賽為載體，充分調動學生的學習積極性，培養學生的動手能力，激發學生的創新想法。培養具有高度社會責任感和“理論基礎實、專業技能精、綜合能力強、發展后勁足”的創新型應用人才，服務產業轉型升級的需要[5-6]。

參考文獻：

[1] 教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html.

[2] 教育部辦公廳關于推進新工科研究與實踐項目的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201707/t20170703_308464.html.

[3] 關于印發《工程教育認證通用標準解讀及使用指南（2022版）》的通告[EB/OL].https：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/xwdt/tzgg56/631560/index.html.

[4] 蔣敏蘭，張長江，沈建國，等.工程教育認證背景下電子信息工程專業培養方案修訂研究[J].教育現代化，2019，6（94）：6-10.

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[6] 蔣敏蘭，張長江，黃志亮.工程教育專業認證背景下電子信息工程專業課程體系構建[J].高教學刊，2020（31）：83-86.

[7] 楊毅剛，孟斌，王偉楠.基于OBE模式的技術創新能力培養[J]．高等工程教育研究，2015（6）：24-30.

[8] 劉立柱，湯卉，康福偉，等.OBE理念下材料專業本科生工程實踐能力培養創新[J].高教學刊，2019（10）：36-38.

[9] 龍奮杰，邵芳.新工科人才的新能力及其培養實踐[J].高等工程教育研究，2018（5）：35-40.

[10] 蔣敏蘭，張長江，沈建國，等，基于工程教育認證的電子信息工程專業人才培養體系研究[J].大學教育，2020（8）：23-25.

基金項目：2022年浙江省“十四五”教學改革研究項目“畢業要求中非技術因素達成的專業教學活動研究”（jg20220138）

第一作者簡介：蔣敏蘭（1976-），女，漢族，浙江蘭溪人，博士，教授，碩士研究生導師，副院長。研究方向為智能信號處理，高等教育專業建設及管理。

*通信作者：沈建國（1978-），男，漢族，浙江湖州人，博士，副教授，碩士研究生導師，電子與通信工程系主任。研究方向為電子系統設計及智能信號處理。