面向新工科的电子信息工程专业人才培养模式改革与实践

张 辉，王 杨

(1.安徽师范大学皖江学院 电子工程系，安徽 芜湖 241008；2.安徽师范大学 计算机与信息学院，安徽 芜湖 241000)

1 现状与背景

战略性新兴产业作为先进制造业的重要组成部分，在推动产业结构优化升级方面发挥着不可替代的作用，特别是在实施“中国制造2025”战略过程中，加快推进传统产业向战略性新兴产业转型升级已成为我国调结构、转方式、促升级[1]的必然选择。在这一背景下，为适应科技革命与产业变革的要求，实现创新驱动发展，“新工科”应运而生。所谓“新工科”，主要是指以新兴产业为对象，以电子，计算机技术为中心，运用新技术对传统工科专业实施升级改造，从而培养出未来新兴产业与新经济所需的，具有较强实践能力，创新能力和国际竞争力的优质复合型新工科人才的学科[2]。

电子信息产业从20世纪80年代开始就得到了异常迅速的发展，与之相匹配的有关软件产业和服务业等其发展速率更是异常惊人，目前已经成为全世界新兴的主要战略性产业之一[3]。由于这一技术行业是高新科学技术的前沿阵地，时间跨度极其漫长，因此对于相关从业者有着极高的要求，这主要表现为企业市场对于人才不管是量还是质方面都有着更新、更高层次的要求[4]。安徽作为中部地区经济发达省份，是我国最早实施信息化建设战略的省市之一，近年来在国家一系列政策扶持下，其电子信息产业得到迅猛发展。在“十三五”期间，安徽省保持电子信息制造业的优势，其中合肥在新型显示，集成电路和智能终端方面具有明显优势，滁州在太阳能光伏和关键电子材料方面已初具规模，芜湖在汽车电子和化合物半导体方面也有较快发展，在此背景下，相关产业急需大批应用型新工科人才，以满足人力资源供给侧结构性改革的迫切要求[5]。然而传统的工科人才培养模式受制于思维、师资与教学设备等，导致人才培养质量不过硬、培养目标和企业要求不对接等问题[6]。

学校的人才培养应当与地方产业发展紧密关联、相互支撑，为推动我国的社会建设作出贡献，在此思想的指导下，学院作为地方院校培养的工程技术人才应当具备下列能力：首先具有过硬的专业知识基本功；其次具备深刻的行业洞察力；然后具备敏锐的先进技术跟踪能力；最后具有灵活地解决复杂问题的能力。

2 专业改革方案设计

学院电子信息工程专业是2005年获教育部批准设立的应用型工科专业。2005年首届招生，至2022年，已连续招收16届学生，已毕业14届。着力培养“明明德、厚基础、强技能”的新工科应用技术型人才是学院学生培养的重要目标。以产教融合和工程专业认证为目标，积极深入探索新工科人才培养模式，努力提升学院的人才培养水平，为安徽省电子信息类产业核心竞争力的提升作贡献。电子信息工程专业自开办以来，注重办学经验的积累与教学问题的反思，在总结与反思中不断提升认识水平，持续推动本专业人才培养模式改革。

目前的改革内容从人才培养模式，人才培养方案，实践教学体系和目标评价体系四个方面进行(如图1)。通过人才培养模式为电子信息工程专业制定有目标性的、远瞻性的总体规划；制定人才培养方案是实现高素质人才培养和教学管理的重要依据；采取实践教学改革培养学生的“三创”意识和锻炼其工程实践能力；运用目标评价体系去评估人才培养质量，不断调整人才培养模式，打造一套完整的闭环体系。

图1 改革四个方面关系图

3 专业改革措施与成效

3.1 建立产教融合背景下的新人才培养模式

通过将学院的人才培养和企业的产业需求有机融合，将企业多项优势要素融入学院人才培养体系，建立产业与教学之间的协同育人体系，达到人才培养在产业与高校上的高度契合，提升高校为经济产业发展服务的作用[7]。在以往多数院校简单引入职业院校人才培养模式，然而本科与职校的学生培养目标不一致，造成正向积极作用被极大削弱，过去的大量案例说明发挥产教融合在本科层次人才培养模式积极作用的重要前提是正确理解产教融合本科教学的特性[8]。学院电子信息工程专业总结前人经验，依托新工科背景进行了人才培养模式改革，通过在培养目标确定、培养方案设计、培养过程实施、培养条件搭建中将产业信息和资源要素有机融入，以实现基本目标。

选择当地特色企业进行调研，通过多种方式搜集资料，结合未来电子信息人才专业技能要求的预判，同时依据学院学生的生源特点与发展潜质，调整电子信息工程专业的人才培养定位，确立具有特色的人才培养目标，通过征询产业专家进行意见修改，最终确定适合本校的人才培养目标。通过上述机制制定的人才培养目标既实现了对产业人才需求和学院教学特色的全面结合，也具有持续优化培养目标和不断适应产业发展的特点。

学院基于学习产出的教育模式为基础，积极改善实践教学体系，以提升学生“三创”(创意、创新、创业)为目标，不断修改实践教学内容。通过产业调研，建立实践教学培养方案，以毕业5年后达到的预定培养目标为出发点，明确实践课程的教学目标，针对实践教学策略与方案特点组织和协调地方产业，学院基础共同建设。学院积极开展各种课程实验和专业实践，鼓励学生的各种创意想法，引导学生参加教师科研项目和产业委托项目，锻炼学生能力，以产业需要为标准，为学生提供行业岗位，实现产教的培养能力。同时开展丰富的校园文化活动，且已形成了系列品牌活动，如“皖江大讲堂”和“皖江学子大讲堂”两大讲座系列，以及“新生专业介绍会”和“考研经验交流会”等，为学生成长与发展提供了传统理论教学外的有益补充，受到广大同学的高度认同。

学院和企业合作编写教材，教材包括行业技术与工程方法，突显解决工程问题为核心的实践性与应用性，既满足学生的认知规律，又融入以基于学习产出的教育模式理念的教学设计，实现对教学目标的强力支撑；通过与哈尔滨工业大学芜湖研究院、西安电子科技大学芜湖研究院、芜湖奇瑞汽车股份有限公司等优势特色企业的合作，依托其先进技术及学院人才培养需求为课程开发和优化奠定基础，深度定制产学一体化的课程，打造产教融合的工程教育责任共同体。

3.2 面向新工科编写的人才培养方案

为了能高度匹配人才培养方案，邀请地方产业同行对原课程体系进行评价，包括两个核心内容：一是毕业要求是否符合产业要求；二是课程设置是否具有产业必要。然后根据评价的结果，对其中的不足之处邀请地方产业人员共谋解决方案。新制定的人才方案具备明显优势：首先课程设置上实现了地方特色产业领域的对接，同时课程内容上做到了产业技术的更新。结合地方经济特色，学院开出了微电子技术、机器人技术和汽车电子技术等特色产业相关的专业课程，凸显了人才培养特色的同时提升了毕业生的就业竞争力。

第一学年教学是为学生打开视野、夯实基础。主要开设了三类课程：第一类是公共基础课，从不同角度开阔学生知识视野，提升学生人文修养，强健学生体魄，健康学生心理，培养学生创新创业意识，引导他们规划好自己未来的职业发展方向；第二类是数学与自然科学类课程，为后面专业课程打下牢固的数学基础和提升学生的自然科学素养，学习自然科学的研究方法；第三类是电子信息工程专业主干课，让学生了解电子信息工程专业的内容、性质和功能等，获得对自己所学专业的初步认知，增强他们的专业意识。

第二学年目标是强化学科基础。开设的课程主要是两类：一是电子技术类课程，进一步夯实学生的电子类知识基础，提升他们的实践动手能力，为学生参加各类学科技能竞赛奠定基础；二是通信技术类课程，初步学习信号、通信类的理论知识，提升利用计算机手段辅助学习专业课的能力，打下扎实的专业基本功。

第三学年重点是专业能力的深化与拓展。开设的课程主要是两类：一是电子信息类专业方向课，涵盖了专业考研初试和复试的重点课程，安排了充足的课时予以保障教学质量；二是大量的专业选修课，主要是与电子、计算机类有一定关联的应用型课程，让学生掌握一些在今后工作中可能会涉及的方向性技能，提升学生的就业竞争力。

第四学年内容是专业实习和毕业设计。学生通过专业实习，到相关岗位上去实际锻炼，把前三年所培养的综合素养、学到的专业理论和专业知识应用到工作实践当中，并在工作实践中不断检验和提升，为学生毕业后顺利走上工作岗位做好充分的准备。通过毕业设计，对前三年的综合学习和专业学习进行全面总结和理论升华，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3.3 具有“三创”特色的“1+N”实践教学体系

立足专业人才培养目标，深入融合第一课堂理论基础与第二课堂动手实践，培养学生理论结合实践的动手能力，将以赛促学的理念融入实践教学体系。

改革课程实践教学，全面加大实施力度。适当调整专业主干课程与专业方向课程的实训力度，在课程体系的设置中进一步加强实践学习的比重，实践教学根据专业培养目标和基本要求，安排课程实验课、课程综合实训、专业综合实训和就业见习等四个阶段，建立校企合作的协同育人机制，定向培养电子信息行业人才，同时突出学科竞赛和专业资格证书考核，这些措施得到了学生的普遍欢迎。

电子信息工程专业积极探索推进“三创”特色的学科竞赛模式，大力强化专业实践教学环节，构建电子信息工程专业实践课程体系和专业实践性环节系统方案。积极构建三个课堂实践教学联动，第二、第三课堂活动是第一课堂的补充和延伸。

学科与技能竞赛是深化学院教育教学改革、培养创新创业人才的关键。通过开展“1+N”竞赛，以“1”为导向提高人才培养质量，实现专业人才培养目标，打造品牌竞赛，构建多元化的竞赛项目“N”，提升学生的综合素质，形成了具有特色的“1+N”竞赛模式，具体竞赛框架如表1。它不仅能促进大学生自主学习能力和创新能力的提高，而且可以有效地激发学生科研热情，为学生学习注入活力与动力。因此，“1+N”竞赛具有很强的生命力，以常态化的教学活动方式融到日常教学过程中，遵循“全覆盖、全参与、全提升”，让参赛成为每一位学生的自觉行动。通过努力打造“1+N”竞赛形式，推动学科教学建设，让学生在竞赛中培养理论运用实践的能力，用专业技能竞赛带动创新，完善教学改革，加强理论与实践的结合，将专业竞赛的精神及意义惠及更多的学生。在竞赛中，选拔优秀的获奖作品，鼓励学生参赛成果转化，引导学生深化成果去申报创新创业项目，总结成果去申请软著、专利，指导学生提升成果去撰写论文发表。

表1 电子信息工程专业“1+N”竞赛架构

3.4 科学方法分级分类管理，以工程认证促专业建设，动态评价提升培养质量

为了保障人才培养质量，学院采用多方面的教学效果评价体系，实施学生分级分类教学管理。根据学生的职业发展规划，灵活采用分级分类培养的方式。分级培养是指，大一新生根据其英语和数学成绩，分成基础班和普通班，分别选用不同的课程授课，确保水平大体一致的学生被编选在同一个班级。分类培养是指根据学生的毕业去向是考研还是就业，分门别类地进行培养。针对准备考研的同学，充分保证其复习备考的时间，专门为他们调整专业实习和毕业论文写作的时间安排，并为他们专门开设考研英语和数学的辅导课，安排专业资深教师为学生提供专业课辅导；针对准备就业的同学，给他们开设专门的就业指导课程，为他们参加各种资格证考试开设辅导讲座，聘请指导老师。这样不以单一的考研率或者就业率衡量人才培养的质量。通过分析2017-2022年的5年考研录取数据，建立了科学合理的数学模型，不盲目地鼓励学生参加研究生考试，科学引导学生大四考研、就业分流，同时提高考研录取率和毕业就业率。

积极对标国际工程教学指标，国际工程教育认证的意义在于培养具有优秀创新能力，扎实专业技能的工程技术人才，培养出的学生能够与国际市场接轨[9]。在专业论证的过程中，课程体系、师资队伍和教学条件围绕中心目标，学生达成毕业要求，学校实现培养目标，并且不断收集反馈信息，对培养过程不断改进。通过实践证明，工程教育认证可以促进专业建设，是解决当前本科教学重理论，轻实践的一个较好路径。同时根据学院电子信息工程专业的实际情况，结合教育部本科专业评估的新举措，将专业评估与国际工程专业认证有机结合，分步实施。

实施动态改进评价机制是持续改进人才培养质量的重要保障，为此学院建立了多元立体的培养质量评价机制，以毕业时间为依据分为毕业调查与跟踪调查。毕业调查为官方调查，根据安徽省教育厅的要求，学院采用问卷模式，以培养目标、课程体系、教学计划、教学模式、就业指导、学科竞赛、教师水平、教学条件、专业认同度与就业满意度等为主要调查点；跟踪调查由自主调查组成，采用网络问卷、教师走访、毕业生回访，用人单位调研等形式，侧重于专业培养目标达成、就业质量与发展状况、个人与用人单位满意度、改进意见与建议为主要调查点，与安徽省教育厅的本科教学质量报告提供的数据形成补充。通过评价结果整理和分析，得到正面信息和反面建议，不断强化，巩固正面要素，改进、修正负面要素，最终形成“人才培养目标制定—人才培养方案实施—动态评价结果—修订人才培养目标—完善人才培养方案—动态评价结果—修订人才培养目标”教学链条，打造正向设计、逆向工程的新工科人才培养质量规范化闭环管理体系。

4 总结

通过上述措施，建立了具有前沿性和前瞻性的人才培养模式，形成一套有利于地方产业深度参与高校专业建设、人才培养、课程设置、教学改革、质量评价等活动的体系与机制；建设了一支20人左右的以中青年教师队伍为主、具有新工科产业教学和科研能力的新工科人才师资队伍；建设成专门的大学生创新创业训练实训中心，满足学生开展学科竞赛、创新训练和创业训练的需要，近年来参加了全国大学生电子设计竞赛、全国大学生智能车竞赛和全国大学生数学建模竞赛，并多项目获得一、二等奖。经过大量改革措施，在获奖质量、数量上均有明显的提升，同时毕业生的考研录取率，就业率明显提高，办学社会口碑得到有效提升，上述成果都验证了教学改革的有效性。