电子信息工程专业的改革与实践研究

李宏民，张国云，丁跃浇，李 武，荣 军

（湖南理工学院 信息与通信工程学院，湖南 岳阳 414006）

电子信息工程专业的改革与实践研究

李宏民，张国云，丁跃浇，李 武，荣 军

（湖南理工学院 信息与通信工程学院，湖南 岳阳 414006）

为了适应地方经济发展，培养企业急需的工程应用型人才，湖南理工学院对电子信息工程进行了专业综合改革。该文主要从课程体系、教学模式和师资队伍等方面做了一些有益尝试。实践证明，这一系列措施在人才培养和教研教改方面取得了不错的成效，值得推广。

电子信息工程；工程应用型人才；课程体系；教学模式

高等本科院校重视大学生工程实践能力的培养教育，是现代高等教育发展的趋向，理工科大学生的培养已从知识型向素质型转化，着重培养学生的学习能力、动手能力和综合解决问题的能力［1-3］。发达国家的大学特别重视培养工科大学生的工程创新和实践能力，而传统的高校教育，过分强调严谨认真，按部就班，过于注重学生的考试分数，轻视学生工程实践能力的培养，造成大学生缺乏创新精神。近年来，毕业生由于自身缺乏企业需要的工程实践应用能力，更是面临就业和适应社会的较大压力［4-5］。随着改革开放的深入，市场竞争日趋激烈，企业对工程应用型技术人才有了更高的要求。企业到高校挑选毕业生，不仅关注学生的学习成绩，更关注学生的管理能力、动手能力和工程实践创新能力。高等院校必须适应市场需要，顺应高校理工科教育教学改革的发展方向，才能使学生成为适应地方经济需求的专门人才［6-8］。为此，湖南理工学院信息与通信工程学院结合学院学科发展的特点，积极配合地方经济发展的学生人才需求，在2009年9月开始以电子信息工程专业为首，成立了以学院院长作为组长的教改课题组，对电子信息工程专业进行了为期4年的综合改革与实践研究，在师资队伍建设、学生人才培养以及教研教改方面取得了不错成效。

1 构建“3+1”结构为主体的多层次人才培养体系

科学的培养方案，是电子信息工程专业综合改革建设成败的关键，正是基于这一点，课题组以市场的需求作为出发点，结合学生的职业规划，本着“知识、能力、素质”三位一体培养的原则，建立了以3个“3+1”结构为培养特色的电子信息工程专业应用型人才培养体系，如图1所示。在课程教学设置上采用“3平台+1体系”，即通识教育平台、学科基础平台、专业课平台和实践与创新教学体系。在实践与创新教学体系上采用“3实践+ 1认证”，即基础实践、专业实践、工程实践和执业认证；在培养时间上采用“3校内+1企业”，即前三年以学校培养为主，第四年以产学研课题、导师课题和企业项目等多种形式与企业联合培养。加大专业知识覆盖面，融知识、能力、素质、创新为一体，以工程应用能力和系统综合能力为培养核心，坚持实践教学和实际工程锻炼不断线。理工文结合，产学研结合，注重不同专业知识的学科交叉与文理渗透，建设好工程应用能力培养平台，加强校企合作，扩大学生的视野和实际应用能力，形成以通识教育与专业教育为基础，以综合训练及生产训练为依托的电子信息工程应用型人才培养体系。

图1 培养体系结构图

2 构建电子信息工程专业“3+1”课程新体系

以适应地方经济发展需求为主导，坚持以高素质应用能力培养为总目标，从系统角度分析课程之间的关系和课程外延，以工程视角审视课程内涵，对现有课程体系进行颠覆性重组，构建了“3+1”课程体系，即由基础理论课程、基础实践环节、专业方向课程和工程实践环节4个部分组成，各部分内容及结构如图2所示。

“3+1”课程体系涵盖了基础、实践和工程3个环节，既考虑了学生的需求，也考虑了企业对工程应用型人才的需求。在基础理论课程的基础上，建立电子应用、信息处理、图像处理等既考虑学生兴趣爱好、同时符合用人单位需求的多个小的专业方向。各方向可根据实际进行调整。学生可以根据自己的兴趣爱好及前两年学业完成情况，在教师指导下，自主选择研究方向，各方向中的部分环节之间学分可转换认定。各方向的课程与实践环节、论文设计环节均根据社会需求可以适时灵活调整部分内容。最后对各个方向的学生根据各自的具体规划进行工程实践能力训练，依托工程实践项目（产学研合作项目，校企合作项目）、学科考赛（国家、省、学校三级大学生电子设计竞赛，程序设计竞赛等）、科技创新（大学生创新性实验项目、挑战杯）、论文设计（各类课程设计，毕业设计）、实验实训、见习实习、各种职业技能培训以及社会实践等，进一步加强学生的实践动手能力和工程应用能力培养。在最后一年的大四学习中，根据学生初步选定的方向进一步强化，如部分学生进入企业顶岗学习一年，部分学生进入导师课题组开展项目研究，部分学生进入工程中心学习等，使学生在各种工程实践操作中，逐步具备工程师应有的理论和实践结合、发现问题并解决问题的能力，成为符合市场需求的新型电子信息工程应用型人才。

图2 “3+1”课程体系结构图

3 教学模式改革与实践

根据学生自我的职业规划和市场对人才的需求，在培养计划的指导下，围绕工程应用能力培养主线，开展了多维度、多层次的教学模式改革，主要体现在以下6个方面。

3.1 课程群教学模式改革

采用课程群教学模式，可优化教学内容与组织结构，降低教学运行成本，提高资源利用效率，加快形成专业集群、教学团队和精品课程优势。根据培养目标、知识内容和专业方向，选择教学内容，同时注意将最新科技成果和教师自身的科研成果纳入教学；根据逻辑关系，将教学内容进行合理划分和科学整合，将课程划分为数理基础、计算机基础、电工电子、信号处理、测试控制、网络通信和综合类7个课程群。每个课程群相对独立，分别由相关教学团队负责教学质量标准、精品课程建设，以及具体教学实施。

3.2 工程案例教学模式改革

1）根据课程内容，结合主讲教师的教学、科研、工程背景，部分课程如单片机原理与接口技术和现代数字系统设计等采用案例教学模式，课堂开展案例分析和讨论，期末要求提交案例分析或设计书面报告，并公开汇报。2）工程实践环节的讲座报告部分，可邀请专业导师、企业导师或其他人员就正在进行或即将进行的某些项目作公开报告，要求学生结合自身情况撰写学习体会，让学生就自己所进行的工程实践或科技创新项目进行公开汇报，由学生互评，导师点评，而后进行修改完善。

3.3 任务驱动教学模式改革

对综合型、设计型实验课题和实际工程项目，采取任务驱动式教学方法。在给定设计任务和要求的情况下，从资料收集、方案论证、系统设计、系统实现、安装调试到项目总结，强调全过程的系统性和自主性，有利于学生整合课程知识，形成项目能力，有利于学生分析问题与解决问题的能力培养，有利于学生自主学习、合作学习和研究性学习习惯的形成。

3.4 校企联合“3+1”培养模式改革

对部分学生开展第四年的校企联合培养:1）综合企业的需求和学生自我的规划，先去合作企业进行认识实习，通过讲座介绍、现场观察、阅读相关资料、与相关岗位人员交流等方式，熟悉企业经营、管理、生产、运作流程，关键设备使用操作方法，以及关键产品设计生产过程等；2）结合专业方向选择企业导师，在现场进一步学习相关知识，进行顶岗实践；3）根据实际情况，通过双向选择，在企业导师和学校专业导师的共同指导下，让学生参与实际项目或系统设计、开发、安装、调试，或现有系统的改造升级等，尽量让学生参与项目的各个流程，以体会、理解和初步掌握采用系统工程和项目管理的思想、方法和技术解决实际工程问题的整个过程；4）结合所参与的工程项目，整理、总结技术资料，撰写毕业论文和学术论文。

3.5 考赛型培养模式改革

从大二开始，学院创新基地和工程中心根据学科竞赛的需求，如数学建模、电子设计、挑战杯课外学术科技作品竞赛等学科竞赛，采用双向选择模式筛选基础好且有浓厚兴趣的部分学生进行有针对性的培训和参赛。学生亦可自行提出感兴趣的课题，并邀请相应教师作为自己的专业导师，申请大学生研究性学习和创新性实验计划项目等进行研究和实践，并根据竞赛题目和研究项目开展工程设计和毕业论文工作。

3.6 产学研导师制培养模式改革

采用双向选择模式，选拔一部分学生作为科研力量参与到老师的产学研科研项目中来，在老师的指导下，结合老师的科研平台开展对应的科学研究工作。在学生完成基础理论课程学习和基础实践环节训练后，可以通过讲座或者专业座谈会的形式组织教师与学生见面，介绍各位教师的教学、科研情况和工程经历，以及设定的专业方向，组织学生按照自己的兴趣和规划提前自主选择专业方向和专业导师，并由该专业导师对后两年的课程学习及工程实践进行全方位指导，包括文献资料查阅、课题选择、项目实践、科技创新和毕业论文等，第四年则正式进入老师的课题组开展研究性学习和工作，并结合所做的工作撰写毕业论文或者学术论文。

4 电子信息工程专业师资队伍建设

要培养出具有竞争力的工程应用型人才需要高水平的教师队伍。因此进行电子信息专业综合改革的重要条件是师资队伍的建设。在专业改革过程中，需要大批既具备高学历的理论教学基础，又具备工程师素质的工程实践教学能力的复合型教师。在新的3+1课程体系中的工程应用型人才培养不仅是让学生掌握科学理论知识，还要具备对一些大规模复杂系统设计与处理知识，这对师资提出了更高的要求。因此我院提出了建设“双能型”师资队伍。就是在工程应用型人才培养模式中，要求教师具备“双能型”特色，即教师自己必须具备大工程要求的知识体系和工程实践能力。经过4年的专业综合改革的建设，我院在以下3方面做了一些工作，在“双能型”师资队伍上取得了一些成绩［9-10］。

1）通过“走出去、引进来”的合作师资培养模式，加大“双能型”教师队伍的建设，以满足学生的工程应用能力培养。①通过培养和引进，鼓励教师与企业建立多渠道、多形式的紧密合作关系，有计划地选派教师到企业完成与学生类似的认识实习、顶岗实习和工程实践，在2013年学院派出了2个博士和3个硕士去东莞电子企业参与研发工作，为企业的发展贡献了一份力量。②对合作企业的相关人员进行理论培训，专门引进或外聘具有丰富工程经历和较强工程能力的教师，给部分有潜力的教师分配产学研合作项目研究任务等，让老师走出校门到企业进行工程实践培训，同时让企业工程师加入到学院的教学中来，在这方面学院聘请了具有高级工程师的企业人员12人，让他们参与到课堂教学，在课堂中培养学生动手能力以及工程实践能力。

2）以课程为单元，加强课程教学团队建设，以课程教学团队、科研团队和实践创新团队模式开展基础课程、专业课程和实践创新课程的建设。①对基础课程，成立教授和博士为主，多名老师参与的课程教学团队，负责课程的各项建设和教学工作。②对专业课程，根据方向成立研究小组，负责该方向的一门或几门专业课程的建设和教学，并将科学研究成果及时转化为教学资源，以科研促教学。③对实践课程，以校级示范实验中心和创新基地为依托，成立实践创新课程组，在对应理论课程团队的配合下有序地开展实践课程教学工作。

3）借助电子信息工程专业“湖南省外国留学生教育英语授课专业”的资助，湖南省教育厅已经在2012年6月和2013年6月分两批对本专业共10名老师提供为期半年的海外留学机会。通过学习国外的教育经验，可以更进一步提升本专业师资水平，更加有利于本专业的建设与发展。

总之，借助各种培训措施，通过4年有计划有目的地师资队伍建设，电子信息工程专业的“双能型”师资队伍在学历结构、年龄结构和职称结构上达到很好的比例，有效地保障电子信息工程专业“3+1”模式的人才培养目标。

5 改革的成效

电子信息工程专业综合改革在4年时间里在教研教改、师资队伍建设以及学生人才培养等方面取得了丰硕的成果。电子信息工程专业在教研教改建设方面:主持省级教研教改项目3项，主持校级教研教改项目12项，出版教材3部，发表教学论文15篇。在师资队伍建设方面:新增教授2名、副教授4名、高级实验师1名，培养和引进博士2名。在学生人才培养方面:学生参与教师科研工程项目15项，参与研制仪器设备与教学软件86台，承担大学生研究性学习和创新性实验计划省级项目12项、校级项目19项，发表论文9篇，在大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛、电子设计竞赛、数学建模竞赛、程序设计竞赛等赛事中获国家级一等奖3项、国家二等奖3项，省级奖励13项，考取网络工程师、软件分析师和程序员等执业资格证35个。

6 结束语

我校电子信息工程专业综合改革与实践取得不错的成效引起了省内同类高校的重视，先后有10多所高校来我校考查和学习，更重要的是由于突出的成绩在2013年成功申报国家级电子信息工程专业综合改革试点专业，为地方院校对工程应用型人才的培养起了示范的作用。

［1］王书润.高校要加强学生科研能力的培养［J］.前沿，2005（4）:55-58.

［2］林海斌.关于高校学生科研能力培养的思考［J］.教书育人，2005（8）:34-35.

［3］彭坤明.创新教育实践的若干建议［J］.江苏教育研究，2000（2）:4-7.

［4］王根顺，饶慧.论我国高校课程设置中存在的问题［J］.教育发展研究，1995（5）:59-62.

［5］张伟平.关于研究性课程问题的思考［J］.教育探索，2004（2）:33-36.

［6］袁维新.关于研究性课程设计与实施的理性思考［J］.中国教育学刊，2000（2）:29-31.

［7］曾旭日，孙克辉.培养理科学生创新能力的探索与实践［J］.高等理科教育，2006（1）:97-99.

［8］施开良，姚天扬，俞庆森.创新型人才培养规律和模式的探讨［J］.实验室研究与探索，2004，23（3）: 1-3.

［9］张国云，李宏民，李武，等.电子信息工程专业综合改革的研究与实践［J］.电气电子教学学报，2016，38（2）:33-35.

［10］张国云，丁跃浇，李宏民，等.地方院校电子信息工程实验教学改革与探索［J］.实验科学与技术，2016，14（3）:65-68.

Professional Reform and Practice Research of Electronic Information Engineering

LI Hongmin，ZHANG Guoyun，DING Yuejiao，LI Wu，RONG Jun
（Department of Information and Communication Engineering，Hunan Institute of Science and Technology，Yueyang 414006，China）

In order to adapt to the development of local economy and train applied talents of engineering for local enterprises needing，Hunan Institute of Science and Technology has carried on the comprehensive reform of electronic information engineering specialty.One has mainly done some beneficial attempt from the curriculum system，teaching mode and teaching staff.Practice has proved that a series of measures have achieved good results in the aspects of personnel training and teaching reform，and it is worthy of promotion.

electronic information engineering；applied talents of engineering；course system；teaching mode

G642

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.05.030

2015-08-24；修改日期：2016-09-04

“电子信息工程”本科专业综合改革国家级试点专业（教高司函［2013］56号）；电子信息与通信技术国家级实验教学示范中心（教高函［2013］10号）；湖南省普通高校教学改革研究项目（湘教通〔2016〕400号）。

李宏民（1974-），男，博士，副教授，主要从事电子设计方面的教学和科研工作。