应用型高校电子信息工程专业改革探索

阮承治，范有机，叶希梅，邵海龙，陈丽华，杨信锟，徐涛

（武夷学院 机电工程学院，福建 武夷山 354300）

为积极响应国家创新型人才发展战略，教育部积极推进新工科建设。2017年至今，教育部陆续出台《关于开展新工科研究与实践的通知》《新工科建设指南（“北京指南”）》“六卓越一拔尖”计划2.0等一系列文件，提出到2030年要形成中国特色世界一流工程教育体系[1-2]。工程教育认证是国际通行的工程教育质量保证制度，是实现高等工程教育国际实质等效的重要基础[3]。按照国家工程教育要求开展新工科专业建设，实施符合面向产出的教育（outcome based education,OBE）理念的专业改革是实现新工科建设，建成我国高等教育工程教育体系的保障[4]。

武夷学院电子信息工程专业自2008年升本以来，累积培养毕业生超过1 300人。2019年本专业启动国家工程教育认证工作前期调研准备工作，目前结合电子信息类教学质量国家标准和国家工程教育认证规范要求对人才培养方案进行修订。在新工科工程教育认证建设背景下，以武夷学院电子信息工程专业为例，从改革思路、改革举措和实施改革保障措施等方面对专业建设展开论述，进一步提升该校电子信息工程专业内涵式发展。

1 改革思路

工程教育认证实施倡导的OBE理念是“学生为中心、产出导向和持续改进”[5]，该理念的教育标准体系如图1所示。该体系首先应设置符合国家、行业、学校和学生需求的培养目标，培养目标明确未来五年培养人才的能力、层次和就业方向等，关注学生毕业五年后“做成什么”[6]。培养目标对毕业要求起决定性作用，毕业要求是指毕业生完成学业时掌握知识和能力的分解细化，关注学生刚毕业“能做什么”。根据人才培养方案中的毕业要求细化、分解各个指标点，使其具体化、规范化和可观测。再根据指标点确定课程体系，形成指标点达到的支撑因子[7]。课程体系要通过教学要求进行落实，而进一步的教学要求又决定教学内容。在此标准体系下，培养目标、毕业要求、指标点、课程体系、教学要求和教学内容等环节，前者是决定后者的要素，后者是支撑前者的保证。此外，OBE工程教育认证标准体系还包括对教学评价的设计，分别通过校外循环和校内循环评价培养目标和毕业要求的符合度和达成度，并形成反馈和持续改进机制，推进新工科专业内涵式发展[8]。

图1 工程教育标准体系Fig.1 Engineering education standard system

为实现OBE理念下的人才培养目标，在国家工程教育认证背景下，武夷学院电子信息工程专业新工科建设具体改革思路如下：

（1）完善课程体系结构

优化课程体系，完善课程体系结构。设置一批反映学科发展趋势和前沿性最新成果课程，特别是理论、实验和实践为一体的模块化教学课程，建立具有一定特色的电子信息工程专业课程体系。本专业分嵌入式系统和信息处理两个专业方向，根据最新的学科方向知识，探索融入人工智能、深度学习和机器视觉等前沿知识，并根据两个专业方向的培养目标，修订相应的人才培养方案。

（2）推进建设一流课程

依靠各种线上教学平台和资源，如中国大学MOOC、超星和钉钉等，建立专业基础和核心课程慕课，倡导小班教学，创建线上虚拟仿真实验案例库，打造线上线下混合式课程；采用现代化智慧教学手段，积极动员专业教师申请校级、省级和国家级一流课程；通过积极开展系部教学方法研讨会，并组织教师参加闽台师资培训、企业挂职锻炼和教学能力培训等多种交流学习，把教育教学改革作为一项持续性的专业建设工作。

（3）加强师资队伍建设

鼓励中青年教师进一步深造，加强“双师型”教师队伍建设，专业核心课程实行高级职称或博士教师负责制，组建一支老、中、青搭配的教师梯队。

（4）加强教材、实验室和实践基地的建设

夯实专业基础课、实验实践和专业主干课程教学，拓宽学生的知识面，出版专业课程实验教材和精品教材，加强一流课程建设。积极引导与鼓励学生参加教师科研工作或进行自主创新性的实验，加强校外实践基地建设，引导学生积极参加各类科技竞赛，培养学生创新精神，提高学生技术动手能力。

（5）建立完善的教学评价体系

健全质量保障机制，提高教学管理的各个环节，注重教学过程中的信息反馈，并形成机制，实现培养目标和毕业要求的持续改进。武夷学院作为地方应用型本科高校，注重实验实践性环节的教学评价体系的建立，通过答辩、实物展示和设计报告等多种形式，提高学生动手能力，推动新工科专业内涵式发展。

2 改革举措

为支持培养目标的达成，武夷学院电子信息工程专业从人才培养方案修订、产教融合和协同发展等三个方面提出改革举措，为新工科工程教育专业认证深入展开提供基础。

2.1 修订人才培养方案，培育建设一流课程

（1）修订人才培养方案

充分依托和利用闽北行业优势与特色，以“基础-专业-工程”能力培养为主轴制定人才培养方案。通过走访相关企业和毕业生，并召开行业专家论证会，以“强化基础理论，注重工程思维，优化实践能力，培养创新精神”的原则建设课程体系结构，根据工程教育标准体系对专业知识点的要求，将本专业课程体系分为：人文社会科学知识模块、数学与自然科学知识模块、专业基础知识模块、专业方向知识模块、工程能力培养模块五部分。修订的人才培养方案中，人文社会科学知识模块主要包括思政课程、大学生心理健康和创业基础等课程；数学与自然科学知识模块主要包括高等数学、线性代数和大学物理等课程；专业基础知识模块主要包括工程制图、电路、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统和微机与单片机原理及应用等课程；电子信息工程分为嵌入式系统和信息处理两个方向，其中，嵌入式系统方向主要包括嵌入式系统设计与开发、电子设计自动化和物联网技术及应用；信息处理方向主要包括信息论与编码、数字图像处理和DSP技术及应用。

（2）建设专业一流课程

课程教学是实施电子信息工程人才培养的基本单元和重要载体，是实施工程教育人才培养模式改革的前沿阵地。近三年，本专业课程改革中注重融合课程思政，把大国工匠精神、创新精神和爱国精神融入课程教学中，引导学生具有大国担当、创新能力和爱国情怀的价值观。同时引入各自线上资源，主要围绕嵌入式系统和信息处理两个方向展开一流课程建设，2019年以来，专业大学物理课程获批省级一流课程，专业获批福建省本科高校教育教学改革研究项目2项，数字电子技术、单片机原理及应用、电气控制与PLC等获批校级教学改革课程4门。2021年出版单片机原理与应用实验教材1本，目前专业课程中嵌入式系统设计与开发、微机与单片机原理及应用和检测与传感器技术等4门课程进行一流课程培育。

2.2 打造产教融合模式，加强新工科应用型发展

（1）加强行业内企业的交流与合作

武夷学院电子信息工程专业通过与南平太阳电缆股份有限公司合作，持续建设产业学院——太阳电缆学院，并举办电线电缆专班，该专班已举办六届，部分学生已在南平太阳电缆股份有限公司工作，并成为技术骨干。同时，专业与福建创四方电子有限公司联办创四方电子专班，将为单一企业培养应用型人才，推广为电线电缆、电子传感器行业培养新工科应用型电子信息类人才。企业通过产业学院让学生了解企业文化，与企业双向选择签订合同，企业为学生提供实习岗位，同时通过与行业内企业的交流合作，学校能更了解企业的技术需求，可对专业课程的知识点、教学方法和考核内容及考核方式等展开针对性的改革，使得培养出用人单位满意的人才，提高电子信息工程毕业生就业质量。

（2）逐步完善创新型人才培养模式

为进一步落实产教融合模式在新工科建设中发挥的重要作用，需要教师在教学过程中激发学生的创新能力。教师在日常教学过程中，需要积极引导学生主动提出、分析和解决问题的能力，发挥学生的主观能动性，形成自主学习和自觉学习的氛围[9-10]。鼓励相关教师联合企业开设培养学生创新能力相关课程，比如为适应产业学院的用人需求，合作开设光电子技术课程，通过学校提供理论教学、企业通过项目训练和实践训练，因材施教，提高学生创新能力。

（3）加强“双师型”教师队伍建设

“双师型”教师是培养学生工程实践能力的重要源泉，是培养卓越应用型高级工程技术人才的基本保证[11]。近年分阶段安排专业教师到企业挂职锻炼，如南平太阳电缆、福建创四方电子和武夷山市美华实业有限公司等。目前70%以上专业教师具有企业工作经历，教师的工程意识和实践动手能力得到提高，学生能力也会得到加强。组织福州大学、厦门理工学院和常州工学院等高校专家参与讨论与修订人才培养方案，聘请企业高管和优秀毕业生以讲座的形式将工程实例和实践经验传授给学生，并将企业文化和工匠精神走进讲台，培养学生大国工匠精神。

（4）完善课程评价体系

传统的最终成绩考核中，过程考核占比较低，加强过程考核评价机制，有利于师生在学习过程中发现问题和解决问题。专业改革中建议理论课过程考核占最终成绩的可选比例为40%、50%和60%，授课教师按照课程特点，选择合适的课程评价体系。在过程性考核中，为客观全面评价学生综合素质，要求授课教师至少具备三种考核方式，并严格按照教学大纲要求考核学生。图2中是过程考核占最终成绩比例为50%的专业课程评价体系。

图2 课程评价体系Fig.2 Curriculum evaluation system

同时，应加强实践教学管理，改变传统的以预习、操作和总结报告等形式来评价实践课程成绩的考核方式，探索采用制作实物作品、现场答辩和实习过程记录等方式，建立完善的学生实践过程管理制度，重点考核学生的表达、组织、团队合作和实践动手能力。

2.3 树立协同发展思想，实践新工科多机制育人

（1）巩固实习加就业协同育人机制

到企业完成毕业实习一直是电子信息工程专业教学的重要步骤，学生通过毕业实习，可以对专业理解更为具体、深刻，可增强工作岗位适应能力。经过专业近年来的努力，目前与专业建立的稳定实习单位有6家企业，学生均是由校内导师和企业工程师组合式带队参加专业实习，在实习过程中学生能得到理论和实践的双重保障。在实习教学改革中，一方面是实习时间确保能达到2个月；另一方面，通过学校提供的平台，企业与学生可深入沟通了解、双向选择，这样学生能深入掌握工程实践知识，企业也可通过毕业实习考核毕业生，可为企业储备合适人才。经统计，近三年毕业生有15%的学生能留在实习单位就业，部分学生已成为企业的骨干技术人才，促进了地方经济社会发展。

（2）探索产学研协同育人机制

产学研融合协同育人机制是新工科工程教育专业建设的重要内容，对培养多元化、应用型和创新型卓越工程技术人才具有重要作用[12-13]。但目前人才知识体系与结构常出现无法适应产业结构调整需求的状况，因此在新工科专业建设中探索产学研融合势在必行。在国家工程教育认证理念的背景下，结合南平五百亿机电制造产业和我校智能控制产业群建设，以学生为中心，以成果为导向，对标新工科专业建设计划要求与电子信息工程专业建设目标，明晰新工科定位，提高学生的整体素质。

（3）增强项目加平台协同育人机制

项目加平台育人机制也是一种教学机制，其目标更侧重于工程项目的完成，这种教学机制更有利于培养高质量应用型人才[14]。2018年以来，教师获批国家自然科学基金项目1项，省自然科学基金项目3项，市厅级项目10余项，校师生共建科研团队项目1项。电子信息工程学生通过在教师的带领下参与相关的各类科研项目，师生携手对电子信息技术难题进行攻关。这种协同育人机制必然有利于锻炼与提高学生的主动学习能力，有利于释放学生的求知欲和创新思维，并由此衍生出创新训练项目。近三年专业教师指导学生获得国家级大学生创新训练项目5项，省级大学生创新训练项目10余项。师生合作发表论文6篇，授权发明专利5项，实用新型专利7项，计算机软件著作权12项，培养了学生的动手能力和创新精神。

3 实施改革保障措施

在教学管理过程中，应健全质量保障机制，狠抓教学的各个环节，注重组织建设、质量保障及实施成效反馈，加强质量保障制度的执行力度，并实现持续改进机制。

3.1 组织建设

在学校层面上，主管教学工作副校长、教务处、校督导等负责，领导和决策全校教学质量保障、监控与评价工作的组织协调和行政管理，制定《武夷学院本科教学质量保障与监控体系实施意见》，确保教学质量保障体系的基本制度。对重大问题向学校提出意见和建议。二级学院层面上，建立以院长任组长的院级教学督导组，负责全院教学质量保障，具体实施教学督导和教学评估等工作。在本系组织建设层面上，主要由系主任和专业教师等组成教学听课评课组，负责教师评学、同行评议、日常教学活动和教学检查等工作。

3.2 质量保障

实行三级管理，即院督导组负责全院的教学质量监控，系负责所属教师的教学质量监控，院学工部门负责教学信息评价与反馈。坚持教学督导听课和学生信息反馈制度，收集和整理师生建议，加强全过程教学质量监控。通过建立自上而下的三级保障管理体系，保证教学效果，并实现持续改进。

3.3 实施成效

强化教学质量意识，巩固人才培养中心地位。促进教师教学能力和水平持续提升，激发学生学习积极性和主动性。鼓励学生参加“互联网+”创新创业大赛和电子设计竞赛等，提升学生的动手能力。2018年以来专业获得中国“互联网+”创新创业大赛铜奖1项，福建省“互联网+”创新创业大赛银奖2项、铜奖3项，学生获得全国大学生电子设计竞赛二等奖1项，福建省大学生电子设计竞赛省级以上获奖20余项，落实了应用型本科培养。

4 总结

结合教育部提出的新工科和工程教育认证的新要求和发展方向，武夷学院作为地方应用型本科院校，主动适应专业建设的教学改革，坚持以产出为导向，以学生为中心，并持续改进。电子信息工程专业根据工程教育认证OBE理念提出改革思路，并结合人才培养方案的修订、产教融合、协同育人等多举措实施教学改革，并在实施改革过程中从组织建设、质量保障体系和实施成效等方面提供保障措施，为专业建设提供可行的建设方案，可进一步落实应用型本科内涵式发展。