电子信息类新工科人才校企协同培养与实践

刘会衡，王正强，张 静，胡 晗

(湖北文理学院 物理与电子工程学院，湖北 襄阳 441053)

2016年我国正式成为国际工程联盟《华盛顿协议》会员国，这标志着我国工程教育质量实现了国际互认[1]，从那时起，国家就开始谋划，提出要建设和发展“新工科”。2017年先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，指出了新工科建设的战略意义和核心理念，确定了新工科建设的行动路径和条件保障，明确了新工科研究与实践的项目指南[2-4]。同年，教育部先后发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》等文件，要求各高校积极开展和申报新工科研究与建设项目。[5]2018年3月，教育部首批认定了612个新工科研究和实践项目，正式开展了新工科的建设研究工作。随后教育部等多部委下发的《高等学校人工智能创新行动计划》《中国工程院关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》以及“六卓越一拔尖”计划2.0等，都明确提出要以新工科建设为抓手，加快培养卓越工程技术型、应用型人才[2，6]。

国家实施的“一带一路”“中国制造2025”“人工智能”“互联网+”等重大强国战略，对电子信息类专业人才的培养提出了更高的要求。[7]社会需要的是既具备复合型、交叉型学科背景，又具有丰富工程实训能力的应用型人才。笔者所在学校电子信息类专业结合新工科建设的要求，积极开展了校企协同育人的探索和实践，对人才培养模式进行了改造和升级，取得了较好的效果。

一、电子信息类专业人才培养现状

(一)人才需求大，学科布点密

21世纪IT行业成为了新兴产业的中流砥柱。[8]随着人工智能、大数据、互联网+等一系列国家重大战略的出台，社会迫切需要大批工程实践能力强、具有复合交叉学科背景、自主创新能力强的电子信息类人才。根据有关数据统计，到2020年，新一代信息技术产业人才缺口将达到750万人，到2025年将达到950万人。[9]为此，各个高校都非常重视电子信息类人才的培养，几乎所有大学都开设有电子信息工程、通信工程、电子信息科学与技术、物联网工程等电子信息类专业，并且招生规模还在扩大。

(二)理论多实践少，学生缺乏岗位职业能力

电子信息类人才一方面社会需求量巨大，另一方面很多相关专业的毕业生却找不到合适的工作。[10]究其原因，是因为很多高校培养的人才与社会需求不适应，学生不具备相应岗位职业能力。很多高校在课程体系设置上还是以理论课为主，实践环节的比例不高。已开设的实践类课程也是以基础实验为主，缺乏综合性、工程性实验。地方高校由于资金条件的限制，实验室和实训基地的投入更是不足。此外，IT技术发展日新月异，设备老旧快，实验室建设速度往往也无法适应技术的更新速度。这些原因造成了高校培养的电子信息类人才理论基础扎实、实践动手能力差，无法满足用人单位对毕业生工程实践能力的要求，从而出现了供需矛盾。

(三)校企合作推动困难，深入不够

校企合作是培养应用型人才的重要途径。2018年教育部印发《新时代高教40条》，明确指出要推进校企深度融合，加快发展新工科，构建全方位全过程深融合的协同育人新机制。但是，各高校面临的实际情况是校企合作推动困难、深入不够。多数高校与企业的合作停留在表面，仅仅是接收学生短期实习、设备捐赠等，没有从人才培养目标、课程设置、理论与实践教学、产学合作等方面进行深层次合作。很多高校与企业合作呈现出短、平、快的特点，校企合作的持续性不够。[11]造成校企合作动力不足的主要原因是没有实现校企“双赢”。从企业角度来说，赢利是必然目的，安排学生实习必定要投入大量的人力和物力，其最直接的回报之一就是希望实习与就业合二为一，这样企业就能缩短员工的试用期，节约成本。另一方面，由于学生的就业观、职业认同感、眼高手低等各种原因，往往实习结束学生就离开了企业，这就要求学校在就业指导、校企协同育人、校企合作制度方面进行建设和规范，找到双方的利益契合点，拓展校企合作的深度和广度。

(四)教师来源单一，实践指导能力不足

由于高校本身建设和发展的需要，高校人才引进侧重于引进博士或博士后。高校的博士化，大力促进了高校科研和综合实力的提升，为高校的发展注入了强大的动力。但大多数教师直接由学生变成了老师，没有在企业工作的经历，不具备行业工程背景，缺乏真实项目的实战经验。[12]因此，这部分教师在指导学生实践时表现出了心有余而力不足的现象，指导企业级项目实训的效果差，甚至是无法指导。同时由于高校人事制度的限制，一些具有丰富工程实践经验的企业工程师又难以到校任教。因此，高校教师企业经历的缺乏一定程度上影响了新工科人才的培养。

二、校企协同构建人才培养体系

应用型人才的培养，校企双方都是主体，校企育人“双重主体”作用应得到充分发挥。校企双方应协同制定电子信息类人才培养目标，规范专业能力要求，设置新的人才培养体系，全程参与育人过程，以提高学生工程实践能力，让学生满足企业的用人需求，解决了企业用人的“0试用期”问题，实现学生、企业和学校“三赢”。笔者所在学校以市场和企业需求为导向，以岗位职业能力为驱动，以校企协同为抓手，构建了新工科电子信息类专业“345”人才培养模式，具体如图1所示。

(一)“3”体系+“4”模块

电子信息类新工科人才培养模式由“3”体系+“4”模块构成，具体如图2所示。“3”体系指的是理论教学体系、实践教学体系和人才培养质量监控体系。理论教学体系和实践教学体系以各个专业的人才技能为主线，以新工科人才培养为目标，以市场和企业需求为导向来科学构建和设置课程。以笔者所在学校为例，电子信息工程专业培养嵌入式系统开发人才，通信工程专业培养移动通信系统开发人才，电子信息科学与技术专业培养智能汽车电子系统开发人才。人才培养质量监控体系负责对电子信息类人才的培养过程进行实时、动态监督，并根据人才培养目标的达成度进行评价和反馈，形成人才培养质量的闭环控制。“4”模块指的是认知能力、基本能力、核心能力和综合能力等四种能力模块。四大能力模块以岗位职业能力为驱动来逐层深入，通过理论教学体系和实践教学体系分层推进，并通过人才培养质量监控体系进行监控和反馈。

图2 电子信息类专业人才培养模式(以电子信息工程专业为例)

(二)“5”平台

实践能力的培养是应用型人才培养的关键。高校应围绕岗位职业能力这一要求，从实验课、课程设计，到实习实训、毕业设计等全过程搭建校企协同育人的实践教学平台，让企业全程参与育人环节，校企共同谋划专业发展，共同建设专业，共同培养人才。根据电子信息类人才的岗位能力要求，我们构建了通识性实践教学、基础性实践教学、综合性实践教学、工程性实践教学和创新创业实践教学等“五个实践教学平台”，具体如图3所示。每个实验教学平台都有对应的课程实验、课程设计、实习、设计、竞赛及创新创业等载体支撑，逐步培养学生的工程实践能力、创新创业能力和创新精神。从底层的通识性实践教学平台开始，逐层递进，到顶端的创新创业实践教学平台，构成一个正“△”的高级应用型人才实践能力培养模型。学生通过实践教学平台的锻炼，逐步具备“熟悉行业→基本系统设计→简单系统设计→行业基本工程项目开发→行业复杂工程项目开发”等岗位技能，职业技能逐渐丰富，形成一个倒“▽”职业能力模型。“五个实践平台”的构建，实现了人才培养与企业需求的无缝对接。

三、校企协同培养人才

(一)以新工科为要求，设置人才培养目标

相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。新工科人才不仅在某一学科专业上学业精深，而且还应具有学科交叉融合的特征。其次，新工科人才能运用所掌握的知识去解决现有的问题，也有能力学习新知识、新技术去解决未来发展出现的问题，对未来技术和产业起到引领作用。此外，新工科人才不仅在技术上优秀，还应具备良好的人文素质。企业一直处于第一线，对人才的岗位能力和知识储备把握准确，人文素质领悟到位，电子信息类专业在设置人才培养目标时必须与IT知名企业进行深度协同，以市场和企业需求为导向，注重学科交叉和职业素质培养，通过多次调研和研讨，双方协同制定人才培养目标，培养能够解决电子信息类行业复杂问题的复合型、应用型人才。

(二)以产出为导向，优化专业课程体系

确定人才培养体系框架和岗位职业能力目标后，需要对具体的课程体系进行设置和优化。在设置过程中，应贯彻工程教育专业认证的核心理念，即以产出为导向(OBE)，强调教育的“产出”质量，根据产出倒推和设计课程。以笔者所在学校电子信息工程专业为例，要从事嵌入式项目开发工作，就必须掌握嵌入式系统开发技术，据此倒推出需要设置嵌入式操作系统和嵌入式系统技术与应用两门课程。要掌握嵌入式系统开发技术，还需要熟悉单片机的基本原理，据此倒推出需要开设单片机原理及应用课程。要开发单片机，还得掌握计算机辅助设计技术，掌握软件编程技术(如C语言)，具备扎实的硬件电路设计能力，根据这些要求相应地可倒推出其它课程，具体如图4所示。实际工程项目往往都具有学科交叉性，这就要求电子信息类专业课程体系应按照要求增设跨学科课程，如计算机技术、材料技术、微电子技术等，打破以往的学科壁垒，构建跨学科的专业课程群，培养复合型人才。

图4 OBE课程设置(以电子信息工程专业为例)

(三)以学生为中心，开展“混合式”教学

校企双方应协同开展理论教学。大部分理论课程可由校内教师完成教学，而实践性非常强的理论课程，可以由企业老师来完成。在教学过程中，应坚持学生中心，着眼于夯实学生的理论基础，尊重学生主体地位，调动学生的主观能动性，实现以“教”为中心到以“学”为中心的转变。在实施过程中，应使用“混合式”教学方法，如翻转课堂[13]、以问题为导向的教学方法[14]、项目驱动式教学方法[15]、工作过程导向式教学方法[16]等等。在教学模式上，也应使用“混合式”教学模式，可以采用线上、线下相结合方式开展教学。线下开展课堂教学，线上可以引导学生利用慕课、金课等网络教学资源进行自主学习，还可利用QQ、微信以及其他多媒体软件进行学习和交流。企业老师由于距离、时间等因素的限制，可能无法到学校开展教学，则可通过视频直播等方式组织教学。总之，应打破传统的教学方式，充分利用互联网+技术实施多种形式的“混合式”教学，以激发学生的学习兴趣，提高学习效果。

(四)以能力为核心，培养企业“准员工”

实践教学是培养应用型人才的最关键环节。校企双方在实践教学实施过程中，应以学生的岗位职业能力为核心，把学生按照企业的“准员工”来培养。对于校内实践教学环节，以课程实验、课程设计、校内实习等内容为主。课程实验应加大综合性实验的设置比例，课堂实验时间不够，可通过开放式实验室等方式来弥补；课程设计应以学生为主，教师只给项目的整体设计思路，以项目组的形式进行设计，题目拟定以学生将来从事的主要行业为依托来设置；校内实习可以通过创客、教师工作坊、研究室等模式开展，将教师科研与学生实习结合起来，以研促教。校外实践教学环节以企业教师为主，主要在企业完成。企业实习，以真实的产品项目和工作案例为内容，在真实的工作环境中进行实训，让学生成为真实的管理者和组织者，感受真实的工作压力。这种四个“真实”的实习模式将极大激发学生的实习实训热情，同时也让学生树立了学生学徒“双重身份”意识，有利于让学生尽快地对企业产生感情，对工作产生兴趣，愿意留在实习企业工作，成为企业的真正员工。这既实现了企业用人的“0试用期”，又解决了学生的工作问题，学生毕业即就业，同时学校也达成了人才培养目标，实现了学生、企业和高校的“三赢”。

随着新工科建设步伐的不断加快，各高校都已陆续开展新工科的建设和研究工作。校企协同是新工科背景下应用型人才培养的必然途径。新工科人才的培养，应以市场和企业需求为导向制定人才培养目标，以岗位职业能力为驱动构建培养体系，以产出为导向倒推课程设置。笔者所在学校电子信息类专业以此为要求构建了“345”人才培养模式，校企协同全程参与育人过程，通过实施“混合式”教学，培养“准员工”式人才，学生工程实践能力普遍提高。学生在全国大学生电子设计竞赛、“大唐杯”全国大学生移动通信应用创新大赛、全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛等全国性赛事中均获得了优异成绩，毕业生广受用人单位欢迎。