“双万计划”背景下的多学科交叉融合型电子信息类专业建设与实践
2021-04-27宋建华陈颖频吴泓润
宋建华 陈颖频 吴泓润
摘 要:在教育部启动一流本科专业建设的“双万计划”背景下,对于本科高校电子信息类专业的建设与改革方向探索具有重要意义。闽南师范大学物理与信息工程学院利用学校多学科优势,建立了一套多学科交叉融合人才培养体系,实施多样化的教学模式,打造知识体系完备的教师队伍,搭建多层级并存的实习实践体系,为一流本科专业建设蓄积了力量,在多学科交叉融合型专业建设上进行了有益的探索和实践。
关键词:电子信息类专业;学科交叉融合;“双万计划”;专业建设
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2021)04-0084-02
为了加快建设一流本科专业,教育部于2019年4月启动了“双万计划”[1]。“双万计划”的推出有助于进一步提高我国高等教育办学质量、提升办学水平和培养卓越创新人才,为本科专业的精品化建设注入了新动能。闽南师范大学物理与信息工程学院(简称“物信学院”)现有电子信息类专业包括电子信息工程、电子信息科学与技术、光电信息科学与工程、微电子科学与工程和人工智能5个本科专业,其中电子信息工程专业在2019年初已顺利通过中华工程教育认证学会的IEET认证[2],并已纳入“双万计划”中的校级“一流本科专业”培养建设计划。为进一步加快专业建设步伐,提高学生培养质量,学院在专业培养方案、课程体系、师资队伍建设以及实习实践能力培养等方面进行了有益的探索与实践,实施全方位的教学改革,从根本上改造和升级电子信息类专业,努力使培养的学生更好地适应新形势的需要,成为优秀的产业需求人才。
一、建立多学科交叉融合人才培养体系
(一)打造学科交叉融合型课程体系
结合闽南师范大学应用型人才培养目标,强调依托信息与通信工程、电子科学与技术、光学工程、计算机科学与技术及人文社会五个学科的交叉融合型人才培养理念,构建多学科交叉融合人才培养方案[3],形成规范、健全的专业人才培养目标体系,所建立的“一体五翼”型课程体系结构如图1所示,在保留本学科特色的核心课程基础上,拓展专业课与通识课,将云计算、大数据、人工智能、集成电路等新技术课程适当增列,同时设置6个学分让学生去修读哲经法管史教艺等人文类课程,培养他们的社会责任感、组织管理能力、协调交际能力,建立工程职业道德概念以及终身学习的工作态度。
(二)增强学科竞赛组织力度,提高学生综合素质能力
电子信息类学生的实际动手能力一定程度体现在其硬件电路设计、调试能力及软件编程水平上,参与学科竞赛是有效提高学生综合实践能力的重要环节。每年物信学院组织几十个学生团队参与 “互联网+”大学生创新创业大赛、大学生电子设计大赛及“挑战杯”课外学术科技作品竞赛等学科竞赛。学院会利用暑期组织专业教师对学生进行培训指导,收到了很好的效果。仅2019年度在全国大学生电子设计竞赛中有2组获得国家二等奖,4组获得福建省一等奖。
(三)注重课程思政,鼓励全面发展
学院鼓励教师在授课过程中融入专业知识点的历史背景、发展趋势,在涉及集成电路、微电子技术及网络技术等高端核心技术时不断融入爱国主义教育,弘扬社会主义核心价值观。在新冠病毒疫情爆发的在线教学期间,授课时积极融入敬业精神、职业道德以及科学报国精神等去引导学生,不断增强他们关心社会、关爱人民的家国情怀,塑造他们的学习习惯和职业素养。
二、实施多样化的教学模式
(一)倡导“互联网+课程”的模式来组织教学活动
新冠病毒疫情爆发,使网络教学成了全民热点,一流专业在线课程建设的重要性在此期间被提到了前所未有的高度。物信学院电子信息类专业已经进行了卓有成效的探索,如借助MOOC、SPOC课程,采用翻转课堂等教学方法,使教材和教学内容数字化、网络化,采用“互联网+课程”的形式组织教学。同时,打造系列校企合作开发课程,建立“互联网+”与“人工智能+”的课程案例,拓展学生视野。除日常作业、实验操作和期末考试外,更借助网络手段注重平时各个环节的学习成果评定和认定,使得课程评价考核方式多样化。
(二)以课程群形式整合相关课程,打造“金课”
物信学院于2018年获批福建省普通本科高校示范性“光电与传感专业群”,有效整合了部分师资、课程及实验平台力量。着眼于电子信息类“一流专业”建设,物信学院加强了专业课程群建设,组建了信号与信息处理课程群、通信与信息系统课程群、电路与系统课程群、计算机与人工智能课程群及光电工程课程群五个课程群,这样既可以实现课程教学内容的合理整合、有效衔接,又能增强教师之间交流互动,提升教学成效,更有利于一流精品课程建设,着力于打造出若干门“金课”[4]。
三、打造知識体系完备的教师队伍
一流的专业建设离不开一流的教师队伍,教师是教学活动的主导者,建设学科交叉融合型师资队伍势在必行。首先要不断更新师资队伍的知识结构,培养教师建立终身学习的观念。物信学院分批次选派教师参加相关课程培训和学术交流;设立“新工科大讲堂”,搭建院内教师学术沟通平台,取长补短;选聘教师到校企合作单位挂职锻炼。其次,成立跨学科科研团队。学院将分散的科研方向进行有效整合,凝练出5个学术水平高、研究水平前沿且能够为地方经济服务的科研团队。同时以科研促教学,结合相关研究成果,每个团队开设一门能够为本科生拓展知识体系的校级选修课,开阔了学生的学术视野。
四、搭建多层级融合的实习实践体系
工科大学生的实际动手能力很大程度上来自于实习实践,不参与实践仅依靠课本就只能“纸上谈兵”,做不到“知行合一”。因此,在以学生为中心、成果导向理念的驱动下,物信学院搭建了一个多层级融合的实践体系,探索CDIO工程教育模式。
(一)工程实践上
采用两层结构开展大学生工程实践。首先是基础实践技能训练,开设了电子技能、电子线路CAD等入门实训课,使学生进入电子信息领域,掌握基本技能。其次综合设计实验技能训练,培养方案中设置了多门综合课程设计课程,如电子系统课程设计、单片机课程设计、通信综合课程设计等,将具有综合复杂性的工程项目引进来,在指导教师的引导下进行项目规划和细节实施。
(二)创新实践上
依托学院工程中心,构建以大学生创新创业训练项目、“互联网+”大学生创新创业大赛、大学生电子设计大赛以及参与教师科研项目为主体的课外研学体系,从文献查阅、自主命题、设计训练、检测调试、论文写作以及团队协作等多个维度来激发学生学术探索潜能,从事真正的工程设计与开发,在实战中锻炼学生的实践创新能力、学术研究能力以及团队配合能力。
(三)企业实践上
与专业相关企业合作建立校外实习基地,让学生分阶段进入实习基地进行实习,实现不同岗位角色轮岗实践,获得工程能力的培养与训练。同时,联合实验室也是学生开展实践的重要平台。近五年来,物信学院与漳州科华技术有限公司联合建立了新能源实验室,与福建利利普电子科技有限公司建立了智能仪器仪表实验室,与漳州农科所建立了校企联合实践基地,与厦门铂士莱信息科技有限公司建立了Arduino创新实验室校企联合实践基地。
五、结语
闽南师范大学物信学院的电子信息类专业以 “双万计划”建设为契机,努力加快一流本科专业建设步伐,调整学科专业的“新结构”,探索多学科交叉融合的工程教育人才培养“新模式”,在人才培养体系、课程教学模式、师资队伍建设及实习实践平台等方面不断地进行改革创新,收到了较好的效果。切实地结合社会及用人单位实际需求,从基础知识、实践能力、工程素养、创新思维等方面逐层递进,为培养品德高尚、基础扎实、技术过硬、勇于创新的高素质电子信息类人才做出了努力。
参考文献:
[1]馬廷奇.“双万计划”与高等教育内涵式发展[J].江苏高教,2019,(9).
[2]肖旻,刘虹. IEET认证下的通信工程专业人才培养模式研究——以厦门理工学院通信工程专业为例[J].大学教育,2019,(5).
[3]袁清,陈婵.面向新工科的交叉研究平台构建与有效运行[J].高等工程教育研究,2018,(6).
[4]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018,(12).
编辑∕李梦迪
作者简介:宋建华(1978—),男,黑龙江五常人,闽南师范大学物理与信息工程学院副教授,机电工程系主任,博士,研究方向:模式识别与智能图像处理。
基金项目:2020年度福建省教育科学“十三五”规划项目“跨学科多专业融合的电子信息类新工科建设及人才培养模式探索与实践”(FJJKCG20-315);闽南师范大学教学改革研究项目“‘双万计划背景下的多学科交叉融合电子信息类专业建设探索与实践”(JG201920)