促进个性发展的信息工程专业特色人才培养体系探索

2013-11-19李书明

湖北师范大学学报(自然科学版) 2013年2期

黎明，李书明

(湖北师范学院教育信息与技术学院，湖北黄石 43502)

0 引言

21世纪是信息时代，信息技术的高速发展，不仅带动了一批新的交叉科技和新兴产业，还为信息工程类专业发展提供了新的机遇和广阔空间。为了适应信息产业的迅速发展，加快技术自主创新，社会需要培养在电子工程、信息科学与技术等信息技术产业领域中具有个性特色的应用型人才。

信息工程专业是一个宽口径专业，覆盖了原电子信息类多数专业及光电信息工程等专业内容。如何培养出既具有扎实的专业理论基础，又具有良好的工程实践能力的应用型特色人才，以适应国家的科技与经济迅速发展，这一直是高校教育工作者坚持不懈探索的问题。信息工程专业人才培养目标如何定位？怎样依据师资特色与地方特色培养满足社会需求的特色人才？如何科学地构建与之相应的教学体系结构？怎样把创新能力提升渗透到教学全过程和课外学习活动中？怎样培养满足电子信息行业多样化需求的人才？这都需要通过各方面的研究和教学实践，以形成与社会需求相适应的人才培养模式[1]。

1 基本思想与实施原则

构建培养体系的基本思想是紧扣培养适应国家战略性新兴产业高速发展需求的实践性创新人才这一主旋律，在当前国内高校电子信息类专业突出创新性实践教学改革的基础上，提出并建立符合21世纪我国高等教育教学基本规律要求，以综合素质和创新能力为目标取向的电子信息类专业“多维结构实践教学模式”，并在这种模式下对高校实践性教育的教学体系、课程结构、教学内容、教育技术、教学资源和教学组织形式等核心内容，实施不同层面的综合研究和改革，完成信息工程专业“促进个性发展的信息工程专业特色人才培养体系”构建。

我校这轮人才培养方案修订，坚持“全面、协调、可持续发展”的科学发展观，坚持以人为本、因材施教的原则，树立创新创业、素质提高和终身学习的现代教育观念。“优化通识课程，强化实践能力，鼓励学科交叉，分级分类分流，突出专业特色，促进个性发展”。基于厚重基础、拓宽知识、强化实践、培养能力、激励创新、发展个性和提高素质的原则，着眼培养具有创新精神、国际视野、系统思维和工程实践能力的工程师。在改革和创新的基础上，结合我院多年来在实践教学改革和大学生创新创业平台中，已积累了丰富人才培养经验，对信息工程专业的实践教学模式及创新性人才培养体系，实施多层次的综合研究和改革。通过研究，建立一套有效的实施方案，从而达到解决“重学轻术”问题；解决理论教学与实践教学相互脱节问题；解决传统课堂教学与个性化发展矛盾问题等问题。以达到培养满足社会需求的高素质工程技术人才的最终目标[2，3]。

2 创新人才培养体系构建

2.1 课程体系建设

课程体系建设采取“4+1”模式，既建设通识课、学科基础课、专业基础课和专业课等4个理论课程平台和1个实践课程平台，体现“宽口径、厚基础、重能力”的设计思路，如图1所示。我们按照“精选教学内容、强化基础知识、优化知识结构”构建了“宽厚”的，“层次化”的理论课程体系。在贯彻这次培养方案修订的“两增、两压”原则前提。更注重基础知识，夯实理论基础上，增加了《高等数学》、《信号与系统》学时数。专业基础课平台分成两个课程群，电路类以《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电子线路CAD》等课程为主体，为学生开放试验室，提供与生活相关的电子技术课外试验内容，如组装收音机等。软件基础课以《C语言程序设计》、《数据结构》课程为主体，鼓励学生参加全国计算机等级考试和ITAT竞赛。专业课平台设计以拓宽学生视野和学科范围的原则，并主要面向新兴战略性信息产业，注重学生应用能力培养，按照信息工程专业特点将专业课分成4方向，信息采集与处理方向和嵌入式系统方向，计算机网络与物联网方向以及应用电子方向。在充分考虑学生的个性发展前提下，以前2个方向为培养重点。信息采集与处理方向以《信号与系统》、《数字信号处理》、《信息论与编码》、《随机信号分析》、《语音信号处理》和《数字图像处理》等课程为主体，重点培养学生信息处理能力和使用工具软件验证算法的实践能力。嵌入式系统方向以《微机原理与接口技术》、《单片机原理与应用》和《嵌入式系统》等课程为主体，培养学生工程领域的实践和创新能力。鼓励优秀学生积极参加全国大学生电子设计竞赛等各类竞赛，引导学生申报各级“大学生创新创业训练”项目和参与“校企合作”项目。鼓励学生参加嵌入式系统工程师等认证考试；计算机网络与物联网方向以《通信原理》，《计算机网络》，《无线传感器网络》和《云计算原理及应用》等课程为主体，主要培养学生利用网络实现各种信息的采集，传输和处理等。

图1 信息工程专业课程体系

2.2 人才培养体系结构

突出以学生为中心，以创新精神为核心，以知识掌握为基础，以能力培养为重点，以素质提高为目标的实践性创新人才培养理念，构建实践教学体系与理论教学体系互相融合，工程技能和科研能力协同发展的信息工程专业培养体系。

针对创新型与应用型人才培养需求，面向实践和应用，在保证基础理论学习的基础上，注重实践和实训课程的开展。培养方案体现地域特色，科学教育与工程训练并重，倡导启发研究型和引用型的教学模式。遵循教育部“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，构建高校与行业、企业联合培养人才的新机制，创新工程教育的人才培养新模式，制定信息工程人才培养体系，如图2.

建立以知识掌握为基础，能力培养为重点，素质提高为目标，创新精神为核心的开放式、多层次、多维结构的培养体系，这是改革的重点。教师采用重点讲授，倡导讨论的启发式教学方法，循序渐进地提高学生的分析问题能力。按照验证性、综合性和设计性三种实验类型设置了不同的基础实践环节。通过实验内容开放、实验设备开放和实验时间开放，使学生在实践活动中由被动变为主动，提高学生参与积极性[4，5]。

图2 人才培养体系构建示意图

逐步形成突显实践教学系统和理论教学体系互相融合，工程技能和科研能力协同发展，综合素质和创新精神逐步个性化特征的信息工程专业实践能力培养体系，这是改革的主体。学期末停课2周组织学生完成《综合课程设计》，设计命题综合了理论教学内容，同时也涉及到很多课堂外的知识。对学生采取以2～3人为小组单位选定题目，这样既培养团队协作精神又考虑了学生个性发展。通过自学及查阅资料后，强调自行设计、制作和调试，最终以论文或作品形式递交实验结果，采取学生公开答辩和教师集体打分等措施保证课程质量。教师根据作品功能、答辩过程中的表现以及学生回答问题情况给分，同时随时更换同组其他同学答辩，确保每个学生都积极参与本组项目的开发和设计，避免有些同学蒙混过关。采用弹性的评分标准。在规定时间完成作品仿真和报告的，总分在60～70分浮动；完成电路连接和元件焊接等做出实际作品的，并实现任务基本功能，给出0～10分浮动加分；同时完成设计任务拓展功能的，同样再给出0～10分浮动加分；根据作品创新情况，实用价值等也给出0～10分浮动加分。对教师，则主要在实验方案和方法上予以指导，让学生“在实践中学习，在学习中实践”，培养初步工程实践能力，激发学生创新意识，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。

校企联合完成实践平台的建设、共享和优化。与国家级经济技术开发区-黄石经济技术开发区联合申报建设了湖北省实训基地。黄石经济技术开发区是国家太阳能光伏发电集中应用示范区、国家新型工业化示范基地、湖北省重点高新技术产业园区，具备良好的科技创新环境，拥有涵盖国家级科技企业孵化器以及先进制造、光电子、激光产业科技企业加速器在内的创新创业载体体系。可以创新性地完成信息工程专业学生的工厂见习、社会实践、课程设计、毕业实习、生产实习、毕业论文等多个实践环节的教学任务。学科竞赛平台、大创平台和特长学分延展了课堂教学。这是改革的拓展。校企合作和多种课外平台为热心于科学探索和应用开发的学生提供实践机会，使得学生在能力发展和素质提高更具有个性化特色。

2.3 课外平台的特色培养

能力强的学生不是在课堂教出来的，而是课下训练出来。为了给学生提供良好的条件和环境，在充分尊重学生的兴趣和特长下，引导学生积极参加学科竞赛平台、大学生创新平台等平台，在导师的指导下开展各种课外科技创新实践活动。

大学生在大二下学期申请校、院两级科研立项，在导师的指导下，在1年左右时间内完成一个相对完整的课题项目，以学生独立工作为主开展初步的创新研究或工程实践活动，调动学生的积极性和自主性，使学生早日进入专业领域受到科研工作的训练。

学科竞赛是学生综合素质的展现，学生的综合能力和素质企业和社会对大学毕业生的基本要求。积极组织、精心指导学生参加全国、省的各种大赛，如：“全国大学生电子大赛”、“挑战杯”、“全国信息技术应用水平大赛”，“全国电子专业人才设计与技能大赛”等。通过学科竞赛选拔优秀拔尖学生，以“点”带“面”让更多的学生自主地参加到课外平台和导师的科研活动中，极大地提高学生创新意识和实践能力的培养。

在上述创新活动的基础上，鼓励拔尖学生提出具有市场前景的创新性产品，采用创新训练项目的成果或自立项目，学校给予支持，使之开展创业训练实践活动。

设立课外学分，积极鼓励学生开展创新活动，培养学生的创新精神和创新能力，使课内与课外、专业内与专业外、学期与假期、校内与校外的活动形成有机整体，如图3.对于学生在课外科技活动或认证考试中取得的突出成果，以“特长学分”的形式计入学生毕业总学分和成绩档案。以上措施保证促进学生个性发展，争取学生在本专业的1～2方向具有自己的专业特色。