基于学科竞赛的电子信息工程专业应用型人才培养研究

2018-03-03薛玉利

物联网技术 2018年2期

薛玉利

摘要：针对电子信息工程专业学生能力和社会需求之间的矛盾，文中提出了基于学科竞赛的电子信息工程专业应用型人才培养模式。通过专业核心课程改革、更新完善实践教学内容和平台、成立协会、“梯队式”的参赛队伍培养、与其他学院合作等途径，构建了我校“四位一体”的应用型人才培养模式。充分发挥学生的主体作用，通过协会积极引导学生参与学科竞赛，提高了学生的实践应用能力和团队协作能力。

關键词：学科竞赛；电子信息工程；应用型；人才培养

中图分类号：TP393；G642 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）02-0-03

0 引言

近年来，科学技术的不断发展使得社会对人才的要求越来越高。社会需要的电子信息工程专业人才应该具有基础扎实、实践能力强、具有团队合作精神、自学能力强等特点。而实际培养的学生普遍表现为知识基础薄弱、实践能力弱、知识体系不完整、缺乏解决实际问题的能力、团队协作较差、信息检索能力较弱[1]。

由此可见，高校培养的学生和社会需求严重脱节。如何培养符合社会需求的人才已成为高等院校教育的重要课题[2]。为了改变现状，高校必须从人才培养的角度来重新考虑电子信息工程专业的应用型人才培养问题。高校可以通过改革培养方案、优化课程体系、加强实践教学环节等措施来提高学生的实践应用能力，最大限度地缩小高校和社会需求之间的差距。

1 学科竞赛在培养大学生实践应用能力中的作用

学科竞赛是在紧密结合课堂教学的基础上，整合课外实践，鼓励大学生理论联系实际，培养学生创新精神和实践能力，激发大学生的专业学习兴趣，增强团队合作精神的综合性实践活动[3]。学科竞赛可以考察学生对课本知识的掌握程度及信息检索、知识整合和解决实际问题的能力，是检验高校培养应用型人才水平的重要途径。通过学科竞赛可以增强学生的专业兴趣，提高学生应用专业知识解决实际问题的综合能力，通过大部分学生的参与，形成良好的学风，推动专业的学风建设，使更多的学生从中受益。学科竞赛具有示范性和导向性，可以有效推进专业建设，促进课程体系、教学内容、教学方法和实践环节的改革。开展丰富多彩的学科竞赛有利于提高教学质量和人才培养质量，促进学生综合素质全面发展，满足社会对人才的需求。

2 基于学科竞赛的应用型人才培养模式

学科竞赛的目的在于激发学生对专业的热爱和实践能力的提高[4]。激励学生更好地学习专业知识和技能，提高解决实际问题的综合能力[5]。近年来，山东青年政治学院信息工程学院参加的学科竞赛主要包括全国大学生电子设计大赛、“挑战杯”比赛、山东省大学生科技创新大赛、数学建模大赛、山东省电子与信息技术应用大赛和齐鲁大学生软件设计大赛等。总体可以分为电子设计类比赛、软件设计类比赛、数学建模竞赛和综合性比赛等若干类，结合专业特点，本文仅以电子设计类比赛为例，介绍学科竞赛在我校的开展情况。

在电子信息工程专业人才培养方面，以学科竞赛为基础，构建并不断完善人才培养模式，培养学生的实践应用能力和团队协作精神，结合专业培养计划和要求，注重学生实践动手能力的培养，从而达到应用型人才培养的社会需求。基于学科竞赛的电子信息工程专业人才培养模式如图1所示。该模式主要体现了“竞赛实践平台+指导团队+作用+成果”相结合的“四位一体”的特点。

2.1 专业核心课程改革

电子设计类竞赛一般以专业知识为出发点，主要涉及《C语言程序设计》《模拟电子技术》《数字电子技术》《单片机原理与应用》和《嵌入式系统及应用》课程。其中以《单片机原理与应用》和《嵌入式系统及应用》课程为重点。

近年来，通过改革考试模式、增加实践课程学时和混合教学改革等多个措施提升了专业课程。

2.1.1 考试模式改革

考试模式由原来的期末考试成绩占70%改为“平时成绩和期末考试各占50%”，提高过程考核，增加实验考核，根据学生的表现和实验效果评定实验成绩，最后进行期末考试，列出5个考试题目，由每个学生抽签决定所做题目，然后进行问题分析、电路设计、选择元器件、搭建电路、电路调试，教师根据实验结果评定成绩。这种考核方式由小组完成改为个人实现，每个人都必须清楚电路的分析、设计和调试过程，极大地提高了学生的个人实践能力。从结果来看，绝大部分同学都能完成电路分析、设计和调试等工作。

2.1.2 混合教学改革

多门课程参加混合教学改革，教学过程分为课前、课中和课后三个过程。

（1）课前：教师将微课视频上传至网络教学平台，发布学习要求，学生学习视频，学完后小组讨论总结知识，针对疑难问题，学生可以在线提问，教师和已掌握的同学都可以答复；

（2）课中：随机选择小组来展示总结的知识点，讲述重点，提出学习遇到的难点问题，教师针对难点问题进行详细讲述，然后讲解课堂作业，学生分组讨论，给出不同的解答方法；

（3）课后：教师布置作业，进行在线测试，根据学生的掌握情况，及时调整教学内容。

2.2 更新完善实践教学内容和平台

根据学科竞赛的需要，组织教师积极研究，通过课程设计、学科竞赛等方式更新完善实践教学内容。同时，通过协会的组织管理，给予学生专门的训练。鼓励教师将自己的竞赛经验和项目经验转化为开放性的实验项目，方便有兴趣的学生自学和训练。

建立完善的软硬件实践平台，通过开放实验室，为竞赛提供基础设施，同时起到推广示范作用。实践平台根据竞赛内容和教学需求的变化逐年完善。近年来，我们定期投入专项经费采购电子元器件和专业书籍，建立了元器件库和资料库。根据竞赛要求，学校购买了创新电子平台和PCB板制作机器。

2.3 成立电子设计爱好者协会

协会是帮助普通学生过渡为竞赛队员的最有效的组织，通过协会自我管理、纳新、协会内部培训、校内比赛等活动扩大协会影响力，培养和选拔参赛队伍。endprint

协会的纳新要广撒网，使更多的学生受益。在开放实验室中营造科技创新的学习氛围，开展“基础培训、设计作品、优化设计”。采用协会自主组队，高、低年级混合组队的梯队形式来进行有针对性的训练，每年队伍中都有老队员退出，同时也有新队员加入，队伍之间需要磨合，培养队员的团队合作精神。协会每周进行学习汇报，一方面可以提高汇报人的归纳总结和语言组织能力；另一方面可以拓展学生思路，对遇到的问题讨论交流，若交流后仍无法解决，可以查阅资料或求助老师解答，并将每周交流材料存档，作为下一届学生的参考材料，真正做到“传、帮、带”，同时制定下一步学习计划。对于有特长的学生要重点培养，把一些专业扎实、有责任心、有领导能力的学生培养成协会的领军人物。通过协会来管理和服务学生，改变了教师单一的教学管理模式，培养了学生的综合管理协调能力。

2.4 “梯队式”的参赛队伍培养

参赛队伍由大一、大二、大三的学生组成，队伍成员结构在高、低年级之间合理分布。低年级的学生在专业知识和动手能力方面比较薄弱，需要在高年级学生的带领下来做产品，实现“传、帮、带”。通过分工合作完成项目，培养团队协作能力。产品设计不断线，大三同学升入大四后，因为考研、考公务员、找工作等因素，退出参赛队伍，参赛队伍可以补充新成员，老队员将参与的项目资料和经验整理成文档，方便后续工作展开，保证了团队的延续和培养。新队员继续进行产品的完善，并将产品做得更好。

配合协会组织开展电子设计作品展、学长交流会，提高学生的兴趣。开展与外界的交流，与专家、名师、企业工程师面对面座谈，开阔学生的视野。以小组模式申请大学生创新创业项目，指导教师从申请到结题进行全程辅导，鼓励学生公开发表论文，申请专利。

参赛学生实践能力稳步提升，从大一纳新进入协会，在老队员的带领下逐步提升能力，在大二期间参加学科竞赛，获得电子设计方面的经验并发现存在的不足，经过大三的专业核心课程学习，不仅提升了理论知识，同时更锻炼了实践能力。通过参加课程设计、开放性实验项目等集中式实践培训与学科竞赛，使各方面能力都得到了较大提升。

文中设计的人才培养模式，从大一开始培养创新和实践的思想，经过大二和大三在理论、实验、实践等环节的培训，并通过在学科竞赛中进行训练，最终可以培养出符合企业要求的创新型和应用型人才。

2.5 与其他学院合作

通过参加各种竞赛，我们发现学生可以很好地设计并实现产品的功能。考虑到理工科思维的局限性，对于产品的外观设计较差，而现在大部分比赛对作品的要求较高，学生作品不但要完成实际功能，还要美观，尽量产品化。因此，为解决外观设计上的问题，我们与设计艺术学院的产品设计专业合作，对作品进行外包装设计，提升作品的美观性和实用性。

3 基于学科竞赛的应用型人才培养运行与成效

山东青年政治学院是一所升本不久的地方本科院校，我校学生与重点大学的学生相比，综合素质有一定的差距，教师力量也比较薄弱，实验设施和竞赛基地建设资金亦不雄厚。

我们的竞赛本着“自由探索、自主设计、自己动手”的理念，充分发挥学生的主体作用，依托学校的实践创新平台，通过电子设计爱好者协会积极引导学生参与电子设计类竞赛和课程设计，注重学生创新实践能力的培养。为了鼓励学生创新创业，我校已经制定了创新学分管理制度，学生参加开放性实验、获得省级以上各类竞赛三等奖以上者，均可获得创新学分，我们支持有一定基础的参赛队伍积极申请学校的创新创业项目。学生积极参加各类竞赛，取得了较好的成绩。

我校自2016年开始，共招募了两届学科竞赛创新训练班，受益学生数量逐年增加。学生的实践能力得到了稳步提高，在就业方面，参加过学科竞赛的学生更容易受到就业单位的认可，已有部分同学顺利找到毕业实习和就业单位。在参与学科竞赛创新训练过程中，学生不仅掌握了基本的电子设计知识，提升了设计制作能力，还形成了积极的学习态度，培养了发现和解决问题的能力、管理能力和人际沟通能力。

4 结语

山东青年政治学院自2016年开始参加省级和全国性的电子设计类大赛，初步建立了基于学科竞赛的电子信息工程专业应用型人才培养模式。经过对2014级电子信息工程专业的38人进行分析，发现课程设计成绩优秀的学生均参加过学科竞赛。积极参加竞赛并获奖的同学在大三暑假已顺利找到实习单位与就业单位。

我校将继续探索学科竞赛在大学生中的普及程度，并最终实现应用型人才培养的目的。同时以点带面，逐步推广到日常的教学工作中，为电子信息工程专业教学改革和人才培养做好示范，并为相关专业人才培养模式改革提供有益参考。

我们清醒地看到，我校电子设计实践能力距离国内、省内顶尖高校还有不小的差距，我们将进一步完善学科竞赛的组织管理体系，不断改革，推进各项有力措施，进一步提高学生的参与热情，扩大受益学生群体，让学生体会到参与竞赛的乐趣和学习的快乐，为国家和社会培养有创新精神和应用能力的高级应用型人才。

参考文献

[1]汪和生，吴达胜.基于学科竞赛的电子信息类专业创新性人才培养研究[J].计算机教育，2013（10）：5-9.

[2]何飞，蒋冬初，李稳国，等.地方本科院校电子信息工程应用型人才培养的研究[J].大学教育，2013（15）：68-69.

[3]孙爱良，王紫婷.构建大学生学科竞赛平台培养高素质创新人才[J].实验室研究与探索，2012，31（6）：96-98.

[4]王勇，叶敦范.依托大学生电子设计竞赛培养学生创新能力[J].中国地质教育，2009（1）：145-148.

[5]程望斌，张国云，吴建辉，等.电子信息类专业应用型人才培养改革与实践[J].實验科学与技术，2015，13（6）：161-163.

[6]李志军，张子红，王昊，等.以设计能力为主线的嵌入式系统教学改革[J].物联网技术，2014，4（10）：86-87.

[7]刘瑞琼，罗子健，胡艳瑜，等.电工技术开放式精品示范课堂的探索与实践[J].物联网技术，2015，5（8）：101-103.