电子信息类工程应用型和研究创新型人才培养模式研究与探索

贾建科

摘要：教育理念强调大学在人才培养过程中必须以社会需求和科学发展为导向，基于此，本文提出我校电子信息类人才分层培养模式，将人才分为工程应用型和研究创新型，分析给出了分层培养的课程知识体系，与分层培养的相对应的教学方法，讨论了师资队伍和教材的建设思路，最后给出了在该分层培养模式下所取得的初步成绩。

关键词：分层培养；工程应用型；研究创新型

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）34-0124-02

当今高等教育正在由专才教育向通才教育转换，大学也由教学型向教学研究型大学转变，面对新的教育理念，大学必须在人才培养过程中以社会需求和科学发展为导向，根据学生的兴趣和特长，对学生进行分类培养，由学生自主选择自己的培养目标和发展方向。这也是解决人才培养模式与社会对大学生需求矛盾的有效途径。当前，国内部分高校已着手人才分类培养模式的尝试。南京信息工程大学提出以“通识为基，工程为本”的理念，培养工程型人才；以“通识为基，创新为本”的理念，培养创新型人才；以“通识为基，创业为本”的理念，培养创业型人才的电子信息类本科生分类培养方案。安徽工程大学信息工程专业根据当前我国电子信息人才创新能力不强这一问题，提出电子信息工程人才的创新培养模式。合肥师范学院根据地方发展需求和本地电子信息工程专业的布局，提出了错位发展并明确“会设计、会制作、会测试”的微波射频工程师培养目标、以学生应用能力培养为主线形成“全程化能力分层培养模式”，而且在学生应用能力的培养上已初见成效。目前，这些培养模式更多地强调电子信息专业学生应用能力的培养方式，但学生研究创新能力的培养模式研究较少。基于此，根据我校电子信息科学与技术及电子信息工程专业的人才培养现状，提出了分层次的培养模式，即根据学生的兴趣和学生的意愿，分为工程应用型和研究创新型的培养模式。本专业这种分层次的培养模式，既可满足社会对电子信息类工程应用型人才的需求，也可以培养更多的研究创新型人才，也能做到因材施教，使学生有更多的选择。根据电子信息类工程应用型和研究创新型的人才分层培养模式，提出了与之相应的课程知识体系、教学方法、师资队伍和教材建设。

一、电子信息类分层培养的课程知识体系

现阶段的电子信息类课程知识体系是沿袭以前学术性本科生的培养目标而提出的，知识体系比较完备。电子信息类知识体系主要包括自然科学、人文科学类、学科基础课和学科专业课程及相应的实践教学环节。自然科学类课程主要包括高等数学、大学物理及其实验、线性代数、复变函数和概率论与数理统计。学科基础课包括电路基础、模拟电子线路、数字电路、高频电子线路、微机原理、信号与系统、数字信号处理、电磁场与电磁波、微波技术、通信原理和单片机技术及应用等课程。实践教学环节包括课程设计、认识实习、生产实习和毕业设计。相对学科基础课程的教学，实践教学环节相对薄弱。依据学术型培养方案的课程知识体系制约了工程应用型和研究创新型人才的培养，致使工程应用型人才的实践教学环节较少，研究创新型人才的创新能力培养不足，因此需要根据培养要求，优化相应的知识体系。

1.工程应用型人才培养的课程知识体系。工程应用型人才的培养应该加强实践环节的教学。对自然、人文科学类知识体系不需要做调整，而在专业基础知识课程的教学上，需要加大工程应用能力的培养。如在信号与系统、数字信号处理、电磁场与电磁波、微波技术、通信原理等专业基础课的教学中，更多地突出其工程应用背景，在掌握基本理论知识的基础上，增加工程应用的实践。如在微波技术的教学中，引进射频仿真软件HFSS、ADS等软件，培养学生进行射频微波电路的仿真设计。在专业模块课的安排上，应重工程应用，增加电子测量、电子制作、PCB设计、射频电路设计和单片机技术及应用和嵌入式系统设计等课程的课时，并开设与之相对应的课程设计，提高工程应用能力。

2.研究创新型人才培养模式的课程知识体系。研究创新型人才的培养应在加强自然科学类知识的基础上，夯实电子信息科学基础知识和专业知识，围绕电子信息科学发展前沿知识，在专业模块课程中增加工程创新能力课程，培养学生的创新思维和创新能力。为了拓展学生的知识面，开设与电子信息科学交叉的学科。实行本科生导师制，鼓励本科生参与教师科研，进行创新活动。组建相应的创新实验室和校园创新团队，吸引更多的学生加入到创新团队，定期举办校园创新大赛。

二、电子信息类分层培养的教学方法

针对工程应用型和研究创新型两种不同的培养模式，其相应的教学方法应各有侧重，工程应用型培养模式在教学上侧重学生应用能力的培养，而研究创新型的培养模式侧重理论知识教学的同时，应积极引导学生进行科研和学术研究，培养学生创新能力。

1.工程应用型培养模式的教学方法。①改变教育理念，侧重工程应用意识的培养。在专业知识的教学中，强化基础知识讲解的同时，改变传统的教学理念，培养学生分析问题和解决问题的能力。如在电路基础、模拟电子线路、数字电路和高频电子线路的教学中，侧重培养学生对电路的分析和应用能力，通过大量的实例，培养学生对基本常用电路的分析和应用能力。在课堂讲授的同时，留出部分时间让学生设计并分析基本电路，课后利用仿真软件验证设计的正确性，并借助面包板或焊接电路对设计的电路进行硬件测试。这不仅使学生熟悉了常用的电子元器件，也掌握了电子仪器仪表的使用。在信号与系统，数字信号处理和电磁場与电磁波、通信原理的教学中，加大工程应用背景的引入，激发学生的学习兴趣，引导学生利用C语言或者matlab语言对课程中相应问题进行求解。如编程求解系统的响应函数和曲线函数，电磁波比较抽象，可以根据波动方程的解，编程绘制电磁波行波、驻波的波形。提高学生的工程应用能力和学习兴趣。在微波技术及微波射频电路的教学中，引入射频微波仿真软件HFSS和ADS等仿真软件，进行微波射频电路的仿真设计。国内许多从事微波射频领域的公司和研究院所都使用微波仿真软件进行微波射频电路和系统的设计。②优化课程教学内容，强化实践教学。优化教学内容，突出工程应用背景。根据工程应用型人才培养要求，通过专业课程的学习，学生应掌握学科基础知识，进一步了解专业知识在各领域中的工程背景与实际应用。因此，在教学内容中注重工程背景的引入、设计应用及工程实例的详细讲解。如在单片机原理及应用和嵌入式系统设计等应用性比较强的课程中应多引入工程设计实例，让学生在实践中主动学习。同时应强化实践教学，在模拟电子线路、数字电路，高频电子线路和DSP技术等实践性强的课程中，应增加实践教学环节的课时，根据课程发展要求修改课程实验内容。同时修改实践教学的考核方法，实行实践教学现场考核，提高学生在实践教学环节的主动性。

2.研究創新型培养模式的教学方法。①扎实基础，开创研究探讨式教学。研究创新型人才不仅需要扎实的专业基础知识，还需要敢于大胆地设想并具备一定的开创性。因此对研究创新型人才的培养，在教学上应该扎实专业基础知识，课堂上应讲透讲深专业基础课程知识，为研究创新打下坚实的基础。同时在课堂教学中，教师努力开创研究探讨的教学方法，使学生充当学习的主体，提出自己的见解和方法。如在信号与系统、电磁场与电磁波和通信原理的教学过程中，使学生充分掌握这几门课程的基本内容，并能理解该内容，定期围绕相关重要知识点进行课堂讨论，激发学生学习的热情。课堂上讲解主要内容的基础上，加大知识点的引申，可以大作业的形式让学生写对主要知识的理解和新的认识。为学生创新能力的培养打下坚实的基础。②理论联系工程实践，丰富实践教学。在研究创新型人才培养的实践教学中，突出理论联系工程实践，从开始的验证性实验引导学生对理论知识的掌握，过渡到启发学生利用理论知识和现有的实验平台，设计新的实验内容，并实施该设计性实验，把该设计性实验作为实验教学的考核环节。在实验内容的安排上，增加学生自主设计实验的内容和课时。在课程设计环节中，鼓励学生使用新的电子元件和软件平台。举办科技创新实践活动，使学生的研究创新能力得到锻炼和培养。

三、与分层培养相对应的师资队伍、教材的建设

为了顺利实施分层培养，必须加强教师队伍建设。建设工程应用型师资队伍和研究创新型的师资队伍。在教师队伍的建设上，坚持走出去和引进来的策略，鼓励教师进修学习，提高自身的工程应用和创新能力，从科研院所聘用工程技能过硬和研究创新能力较强的专家学者担任兼职教师，讲授技术性和工程创新性的课程。教材建设应适应电子信息类人才分层培养的需要，对工程应用型人才的培养，应选择工程应用实例比较多的教材，同时组织教师根据自身的工程实例编写教材，使教师的科研成果渗透到教学中；对研究创新型人才的培养，应选择理论知识比较系统的教材，引导培养学生的创新能力。

四、电子信息类人才分层培养工作正在推进

在学校的支持下，我院电子科学与技术和电子信息工程专业已着手人才分层培养的前期准备，包括课程知识体系的确定、教学方法的讨论、相应教材和师资队伍建设。在电子信息类人才分层培养目标的引领下，初步取得了效果，部分同学走进了实验室，在电子竞赛和挑战杯中取得了较好的成绩，学生的工程应用能力和研究创新能力得到了提高。

参考文献：

[1]于洋，苑玮琦，杨理践.突出工程意识的电子类本科应用型人才培养模式探索[J].武汉大学学报（理学版），2012，58（2）：68-70.

[2]郭业才，王友保，胡昭华，等.以电子信息专业类协同建设为契机，构建人才分类培养模式——以南京信息工程大学为例电子信息工程专业实践教学体系改革的研究与实践[J].大学教育，2014，（2）：53-55.