基于学科竞赛的电子信息类专业学生创新实践能力培养方法的研究

段晓杰　郭翠娟　李秀艳　石博雅

摘要：创新实践型人才已成为科技发展和进步的原动力，天津工业大学作为国家“双一流”學科建设高校，以培养高素质的创新实践卓越人才为目标，设置了专项培养学生动手实践创新能力的部门，依托国家级工程教育实践中心、教育部校企联合创新实验室、天津市实验教学示范中心，通过积极组织电子信息类专业学生参加各种学科竞赛，以提高学生的动手实践及创新能力，并获得优异成效。

关键词：双一流;学科竞赛;创新实践

天津工业大学作为国家“双一流”学科建设高校，主要目标之一是为国家培养高素质的创新实践卓越人才。2020年我校电气工程及其自动化、电子信息工程专业入选国家级一流本科专业建设点，因此针对CDIO工程教育新理念，着重培养学生对电子信息系统的创新设计、制造、运行和服务能力，着力满足提升学生解决复杂工程问题能力的新要求，我校电子与信息工程学院年成立了专门从事培养学生实践创新能力部门—电子设计教学部，依托国家级工程实践教育中心平台，将电子信息类学科竞赛内容和体系融入到学生动手实践及创新能力的培养模式中，大力推进创新实践教育教学课程内容及方法改革，取得了人才综合素质教育改革的多项成果，同时也成为国内同级别高校的示范典型。

1.基于学科竞赛的学生创新实践能力培养

（1）基于学院、市级和国家级竞赛级别体系，形成了学院竞赛面向全院学生，市级和国家级面向优秀学生的“金字塔”型的学科竞赛实践培养模式;同时通过各类学科竞赛，使学生实践创新能力得到了极大的提高;同时通过开放课题和竞赛驱动方式，激励了学生动手学习的热情，激发了学生的创新激情;同时电子设计教学部秉承先进办学理念，加强了工程教育实践环节，为提高教学水平与一些知名公司，如百科融创，恩智浦，立创EDA等公司建立联合实验室及实践教学基地，作为大学生科技创新活动赛场，为学生提供支持、帮助。

（2）利用学科竞赛流程构建“全面实践、立体实践”的创新实践教学理念，精心设计教学体系;同时依据电子信息类专业发展及卓越工程师培养计划要求，对电子信息类专业的培养计划与课程体系进行了深层次改革，开设了体现知识、素质、能力全方位培养的卓越人才实践教学课程-“电子系统设计与创新实践”;并在学生培养时间轴上做到实践教学从“本科生低年级->本科生高年级->研究生”全覆盖，从地域上要做到专业、学院、学校全覆盖，从实践内容层次上做到演示、验证、综合设计、工程项目设计全覆盖。

（3）强调对电子信息类专业学生运用课程中的理论知识来解决工程实践问题能力的培养，在课程体系中将与实践能力培养相关的课程前移，从而激发低年级学生对创新实践项目的兴趣;同时通过建立校企合作创新实验室，实现大学生从大一至大四、研究生与企业全面融合的课外实践模式;除日常课程参与实践外，让低年级本科生提前进入开放实验室并从事学科竞赛题目及企业项目研究，实现基于工程项目的创新实践能力培养;此外中、高年级学生及研究生通过学科竞赛、学生科技立项、大学生创新创业训练计划鲜蘑菇、校企合作创新实验室、校企合作实践教学基地等平台，进一步巩固其锻炼创新实践能力。

2.方法应用效果

（1）通过对新的实践教学模式的实施和检验，新实践教学方法更加有利于学生动手实践能力、创新思维和创新能力的培养，学生对全新的实践教学方法投入了极大地热情，在学习过程中受益匪浅，体会到了独立思考与实践创新过程，激发了学习的兴趣。

（2）建立了一套体现基于电子信息类学科竞赛流程的“全面实践、立体实践”实践教学理念的实践教学体系和运行机制，实现了“低年级学生敢实践、中年级学生会实践，高年级学生创新实践”的目标。

（3）以“学科竞赛”为项目的创新实践全新实践教学模式。在现代化的实践教学平台的基础上，进行实践教学内容和方法的改革，从学科竞赛题目和开放性实践课题建设有利于培养学生创新思维和实践能力的实践课程模式，并取得了良好的效果。我校电子信息类专业本科生与研究生在全国电子设计竞赛、大学生单片机应用设计竞赛、机器人创新设计大赛、人工智能创新大赛等各类学科竞赛中屡获奖项，学生毕业后能够迅速成为公司的技术骨干。

（4）建立校企联合创新实践室和校企合作实践教学基地，实现了电子信息类专业学生与企业全面融合的实践教学;利用以企业实际项目为竞赛题目的学科竞赛与多家企业建立双赢、可持续的全方位合作模式;采用分散实践方式，实现了学生在企业综合实践的长效机制，最终实现本科生、研究生到企业实践的目标，大大提高了学生综合实践和创新实践的能力。

3.结论

基于学科竞赛的电子信息类专业学生创新实践能力培养模式的推广及运行，使得本校相关专业的本科生、研究生的动手实践能力和创新能力获得大幅提升，并在各电子信息类学科竞赛中取得突破成绩。近几年我校本科生、研究生在全国大学生及研究生电子设计竞赛中获得全国一等奖3项、二等奖22、三等奖23项的优异成绩，省部级以上学科竞赛获奖平均达到310人次/年，学校连续多次在各类比赛中被评为国家级、市级优秀组织单位;此外从就业及用人单位对毕业生的反馈来看，该模式很好地实现了对学生全过程实践能力的培养，深受广大用人单位欢迎。

参考文献：

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作者简介：段晓杰（1980-），男，河北辛集人，就职于天津工业大学电子与信息工程学院，博士，副教授，研究方向：机器学习、信息处理。