基于物理学大类招生的师范院校电子信息专业人才培养模式探索

董永军 张文娟 黄继鹏 孟艳丽 郭景富

(1.东北师范大学 物理学院， 长春 130024)(2.东北师范大学 物理学国家级实验教学示范中心， 长春 130024)

人才培养是高等院校的首要职责和基本功能，寻求最优的人才培养模式是高校本科教学与专业建设改革的终极目标。对此，我国高校普遍开始转变招生策略，实施“大类招生、分流培养”的人才培养模式，将相同或相近的学科门类按一个大类招生，专业分流前进行通识课程教育，之后学习专业课程[1]。该模式的实施打破了传统人才培养的学科、专业界限，能够促进不同学科、专业间的交叉融合，从而深化以学科为基础的专业结构调整和和教学体制改革，使得高校人才培养更加适应社会发展需求[2]。但这种模式也存在一些问题，比如由于大类内部专业发展不均衡，专业分流后导致所谓的“冷门”专业生源整体质量下滑，学风较差，专业认同感较低，从而更加不利于“冷门”专业的发展[3]。

1 大类招生概况

目前，我国高校的很多学院下设多个学科专业，而且部分学科的跨度较大，在实施大类招生方面往往基于其中的特色优势学科专业。以东北师范大学物理学院为例，下设物理学、材料物理、电子信息科学与技术三个专业，分属不同学科。其中，物理学专业为国家一流本科建设专业，材料科学与工程为国家“双一流”建设学科。电子信息科学与技术专业奠基于1958年应用物理学姜兴波先生创建无线电电子学教研室，1986年在张振远先生进一步开创了电子学与信息系统专业，1998年更名为电子信息科学与技术专业。该专业依托紫外光发射材料与技术教育部重点实验室和吉林省先进能源开发与应用创新重点实验室，在海洋可再生能源开发、中子发生器开发与应用、静电除尘、有机微纳器件研究等领域具有一定的科研特色。结合所涵盖专业基础与优势，我院依托物理学大类进行招生，第二学期末分流到不同专业。

由于学科、专业发展不均衡，在实施大类招生模式后，电子信息科学与技术专业必然面临分流不平衡所带来的生源质量、专业认同感、学科团队建设、班级建设等方面的问题。这种情况下，电子信息科学与技术专业需要与物理学、材料科学与工程专业形成多学科交叉培养体系，课程设置有机融合，优势互补，形成毕业生物理思维敏锐、工程实践能力强的人才培养特色。与此同时，在培养方案制定、课程体系建设以及学科交叉融合等方面，需充分考虑大类招生模式下的社会需求、学科专业发展、学生兴趣专长与职业规划等。

2 培养方案制定

我校现有6个一流学科，且已全面完成了建设任务。在材料科学与工程一流学科和物理学国家一流本科建设专业的带动下，我院电子信息科学与技术专业也获得了省一流本科专业的建设支持。众所周知，电子信息领域的任何设计、开发都是“需求”牵引的，人才培养也不例外，必须紧密结合政府、行业和社会对人才的需求，以学生为中心、学生全面发展为本，强化学生品德、知识、能力、素质协调发展，构建与一流大学建设相适应的人才培养新体系。

2.1 培养模式

我院电子信息科学与技术专业发展至今已有60余年，早已形成了“3+1”(3年专业教育，1年实训教育)的人才培养模式。在我校推行“大类招生、分流培养”的新形势下，原有培养模式已无法适应。为此，我院开始实施“1+2+1”新培养模式，即学生第1学年按大类培养，学习通识教育课程、大类平台课程和专业通修课程，主要深入了解大类招生覆盖的学科、专业。第1学年末，按照学院制定的选择专业标准与要求，学生结合自身兴趣、专长、学业和职业发展规划，进行专业分流。然后进行2年的专业理论与实践课程学习，最后1年为综合实训教育阶段。

2.2 培养目标与毕业要求

根据我国工程教育改革发展需要，工程教育专业认证已成为衡量工程教育质量的重要标准。显然，进行工程教育专业认证是我校电子信息科学与技术专业未来发展的必经之路。然而，原有培养方案与专业认证标准在培养目标和教学大纲制定等方面存在较大差异，无法满足专业认证标准对培养目标、毕业要求和课程体系的要求。培养目标和毕业要求是培养方案的关键组成部分，直接决定了课程体系结构设计深度与广度。

通过电子信息专业人才市场需求以及国内高校同类专业的调研与分析，结合学校发展定位和学科基础与特色，我院电子信息科学与技术专业根据工程教育“学生中心、产出导向、持续改进”核心理念，结合我校“创造的教育”理念，采用PPBL (Physics Problem Based Learning)教学模式，推进电子信息与物理学、材料物理等特色优势学科的交叉融合，整合优质教学资源，强化创新创业类课程建设，培养国家一流的卓越工程师和中学通用技术教师人才，引领全国基础教育科技实践改革与发展[4]。在毕业要求方面，针对“道德素养、专业知识、专业技能、协作创新、职业发展”等细分目标，从工程教育专业认证标准的工程知识、问题分析、设计、开发解决方案等12个方面进行了明确的要求。

3 课程体系建设

基于产出导向理念OBE(Outcome Based Education)的工程教育专业认证强调学生接受教育后所获得的学习成果，即教育产出。课程体系建设是决定教育产出质量的重要环节。我国目前的课程体系普遍采用“新三层+个性选修”模式，即“通识教育课程+学科大类课程+专业教育课程”以及“方向选修课程”。当前一流大学本科课程改革注重广博基础、跨学科学习和个性化培养，存在课程“深度”缺失、核心课程学分不足等问题[5-6]。显然，我国建设一流大学的一流本科教育应当首先考虑课程体系建设与完善。

3.1 主要思路

我院电子信息科学与技术专业课程体系建设的主要思路是通过人才需求调研与分析，明确专业培养目标，制定人才培养方案，划分课程门类，建立课程群，设计课程大纲，其技术路线如图1所示。

图1 课程体系建设思路

特色鲜明的课程体系结构是高校课程设计的核心内容。构建课程体系，首先需要符合专业培养目标的达成度。为促进学生全面发展，高校在学生思政、人文、社科、艺体等基本素养的发展方面均做出了具体要求。我校通过划分课程门类，分层分类推进课程教学，将课程整合成面向全体学生的通识教育课程、面向大类招生内学生的专业教育课程和面向学生个性化培养的发展方向课程三大门类主要课程。各门类涵盖的课程类别如图2所示。

图2 三大课程门类涵盖的课程类别

3.2 课程群式课程体系

在原有课程基础上，综合考虑师资队伍、教学方法与内容、教学资源等因素，进行课程整合，形成课程群。实现群内课程有机融合以及群间内容有效衔接的模块化建设，构建以基础扎实、知识面广、实践能力强为目标的课程体系。一方面，通过整合同一课程群内的课程内容，在避免课程内容重复的同时，增加群内各课程间的关联度和逻辑性，使得教学内容更加连贯精炼以及教学目标更加明确；另一方面，通过合理调整优势学科基础课程占比，加强学科交叉融合，借助优质共享教学资源和教学手段，扩充应用性、实践性、科技前沿性教学内容，进一步优化课程结构，更好地支撑培养目标达成度。例如，将原有“大学物理”拆分为力、热、光、电等课程，深化PPBL教学模式，提高学生从根源上分析和解决问题的能力；增设“科技制作”“近代物理实验”等课程，使课程体系更加符合培养目标的达成。再如整合专业系列课程与发展方向课程，根据不同类别、方向和特色将其划分为专业通选课程、信号与图像处理方向课程以及智能感知与自主控制方向课程，通过细化具有明确方向性的特色课程群，集中培养学生在某一领域分析与解决问题的能力，为学生未来发展规划提供指导。

与此同时，通过教学团队建设，采用“学院-学科PI-PI助理”三级管理制度，充分发挥学科在专业建设中的作用，创建高水平教学团队，构建“课程建设-人才培养-科学研究”三位一体的“教授负责制”，推动教学、科研协同发展。在课程群建设中，由课程群负责人、子课程负责人、子课程成员组成的教学团队覆盖了全部专业课程。课程群建设采用精细化管理方式，通过职能分工，明确课程教学的主要内容和责任人；通过制度建设，形成过程管理的制度约束；通过确立课程目标，建立和完善课程实施过程中的质量评价标准。其中，课程群负责人负责课程的战略规划与指导，统筹规划团队成员在课程讲授中的任务分工，设计课程考核环节，建设课程思政等；子课程负责人在课程群负责人的指导下完成课程教学大纲、教学内容与教学方法的制定与实施；子课程成员协助子课程负责人完成相关教学工作。根据我院电子信息科学与技术专业的课程体系建设方案，相应的课程群及其核心课程如图3所示。

图3 课程群及其核心课程

在课程大纲制定方面，根据布鲁姆修订后的教育目标分类法，从识记、领会、应用、分析、综合评价、创新六个层面制定课程教学目标，确定课程各部分教学内容与教学方法的具体要求，从更深层次促进教师对教学的思考[7]。在整个教学活动中，将过程管理和目标管理有机结合，可以更好地安排教学计划，优化教学方法与教学内容，做到思路明确、步骤清晰、目标合理、分工明晰、责任具体、评价到位、制度完善，从而更好地实现教学目标。

4 结语

“以学生为中心”的大类招生培养是社会发展的必然要求。在此背景下，构建适应大类招生的人才培养方案和课程体系，是保障高校人才培养质量的重要前提。人才培养应以培养目标和毕业要求为出发点，结合学校发展定位，设计科学合理的培养方案和课程体系。针对学科跨度较大的大类招生培养专业，应立足本专业特色优势，通过学科交叉、优势互补，形成具有一定特色的人才培养模式。课程体系建设必须围绕培养目标和毕业要求，采用课程群式的课程体系，通过课程整合、教学团队建设、管理制度优化，可以更加合理地开展教学活动，在有效完成教学目标的前提下，高质量地实现培养目标。