“双万计划”背景下电子信息类一流本科专业人才培养模式研究与实践

摘 要：“双万计划”是教育部以一流本科专业建设为目标的重大战略举措，如何建设高水平一流本科专业是摆在中国所有高校面前的重大课题。该文以武汉理工大学电子信息类一流本科专业建设为背景，从专业布局、师资培育、课程建设、教学平台和创新创业五个方面进行研究与实践。构建“双万计划”背景下电子信息类一流本科专业人才培养的新模式，为“双万计划”的实施和成果总结积累实践经验。

关键词：双万计划；一流本科专业；电子信息类；人才培养模式；教学体系

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）29-0041-05

Abstract： The "Shuang Wan Plan" is a major strategic initiative of the Ministry of Education aimed at building first-class undergraduate majors. How to build high-level first-class undergraduate majors is a key issue for all Chinese universities. Based on the construction of the first-class undergraduate specialty of electronic information in Wuhan University of Technology， this paper conducts research and practice from five aspects： specialty layout， teacher training， curriculum construction， teaching platform， innovation and entrepreneurship. We have established a new model for cultivating first-class undergraduate major talents in the field of electronic information under the background of the "Shuang Wan Plan"， accumulating practical experience for the implementation and achievement summary of the "Shuang Wan Plan".

Keywords： Shuang Wan Plan; first-class undergraduate major; electronic information; talent training mode; teaching system

基金项目：湖北省教学研究项目“面向‘双万计划’的电子信息工程一流本科专业建设研究与实践”（W2020024）

第一作者简介：郭志强（1976-），男，汉族，内蒙古乌兰察布人，工学博士，教授，副院长。研究方向为图像处理与模式识别、智能信号处理。

2017年以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。2019年4月，教育部办公厅发布《关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》，2019—2021年建设10 000个左右国家级一流本科专业点和10 000个左右省级一流本科专业点。全面实施“六卓越一拔尖”计划2.0，围绕“扩围、拓新、提质”，建设一批“一流本科、一流专业、一流人才”示范引领基地，努力培养一大批具有引领未来发展能力的各类卓越人才。

“双万计划”发布以来，全国高校围绕如何建设一流专业、一流课程进行了深入的研究和积极的探索，取得了一批卓有成效的成果。针对电子信息类专业建设，如何在人才培养方面响应“新工科”、对标“新基建”，国内众多高校学者提出新的见解。陶丹等[1]以夯实专业建设基础、提高人才培养质量为主线，持续加强学院专业内涵建设，在专业优化、课程教材、教学平台、师资队伍、培养模式和创新管理等方面开展探索与实践。宋建华等[2]以学科交叉融合作为切入点，建立了多学科交叉融合电子信息类人才培养体系。范程华等[3]对标“双万计划”，探索面向新一代信息技术的创新性、应用型人才培养模式。朱宁宁等[4]则探讨了“双万计划”背景下产学合作的电子信息类“金课”建设的途径。戴其文等[5]给出“双万计划”背景下加强协同育人机制、建立创新人才培养体系的建议。文献[6-8]研究了如何建立新的电子信息类人才培养模式，以适应“双万计划”的新要求。文献[9-10]则从教学方法和平台建设方面，对电子信息类专业建设改革的方向给出了建议。尽管上述文献从不同视角对电子信息类人才培养进行了研究，但面对“双万计划”的新要求和电子信息产业的快速发展，电子信息类人才培养的教育教学改革仍任重而道远，需要进行更加深入的研究和实践。

教育部启动“双万计划”以来，武汉理工大学信息工程学院始终以立德树人为根本任务，围绕新工科的新理念、新模式、新质量、新体系和新结构，结合武汉理工大学特色和相关本科专业实际，在电子信息类专业优化、课程建设、师资培育、实践教学和创新创业等方面进行研究与探索，创新了一流本科人才培养的模式，积累了经验并取得了显著的成效。

一 面向行业、优化布局，建设一流本科专业

（一） 构建人才培养新体系

在新工科背景下，主动适应新技术、新经济、新产业的发展需求，落实立德树人根本任务，使各类课程与思政建设同向同行。结合学校在建工建材、汽车、交通三大行业的特色与优势，充分挖掘蕴含在学科、专业、课程中的思政元素，通过深化学科交叉理念，构建符合新工科建设要求的“面向产业、夯实基础、强化实践、突出创新”为特点的电子信息工程专业人才培养方案和支撑体系，培养多元化、创新型卓越人才。融合相关标准与培养方案、教学体系与教学评价、行业产业及社会需求等，构建了以学生产出为主线，多源信息反馈、多层次分析验证、多方位持续改进、多主体共同治理的“四点一线”教学质量监控评价机制。形成“教学理念先进、建设内容丰富、支撑条件完备、监控机制有力”，集知识、能力、素质和创新教育于一体的闭环式创新人才培养新体系，如图1所示。

（二） 优化本科专业布局

武汉理工大学信息工程学院下设电子科学与技术、电子信息工程、通信工程和信息工程4个系，分别设有电子科学与技术、电子信息工程、通信工程和信息工程4个本科专业，支撑信息与通信工程、电子科学与技术2个一级学科点，以及电子信息1个专业学位点。由于历史原因，在“双万计划”启动之前，电子信息大类专业存在专业布局不合理、专业方向不明确、专业同质化的问题。尤其信息工程专业与通信工程和电子信息工程的专业方向重叠度高，造成学生的专业信心不强，在大类分流时优质生源流失严重。在“双万计划”建设目标指引下，对学院的专业布局深入调研，提出了面向国家重大战略需求和电子信息产业发展，以信息流为主线的“全栈布局，分段职守”的专业优化思路，并分别在学术型和应用型设立4个特色专业方向，支持电子科学与技术系于2022年新开办集成电路与集成系统专业，形成了武汉理工大学电子信息类专业布局的“四梁八柱”，如图2所示。

通信工程、电子信息工程、电子科学与技术先后获评国家级一流本科专业建设点，信息工程获批湖北省一流本科专业建设点，学院所有具备申报条件的专业均入选“双万计划”。积极参加以产出为导向的工程教育专业认证，通信工程、电子信息工程于2022年先后通过认证，实现了学院工程教育认证的突破。

二 名师引领、开放协同，培育一流师资队伍

学院不断深化和实践如图3所示的“大师引领、引培并举、专兼结合、学科互补”四位一体的教师队伍建设理念，依托学科专业特色优势，汇聚高层次人才资源，通过学科交叉推进科技协同创新，打造了一支包括中国工程院院士、国家教学名师、国家级人才项目入选者为引领的多学科交叉融合、高水平、国际化的电子信息工程专业教师队伍。

（一） 科教协同，培育名师名导团队

以高层次人才为引领推进学科交叉融合的高水平教学科研团队建设，同时通过积极探索新的教学科研组织模式，促进科研团体与教学团队相互渗透，融合发展。积极对教师进行交叉领域知识培养，提升教师素质，形成具有多学科交叉融合特色的师资队伍建设新模式，培育一批精品课程名师和青年教学名师，实现专业方向有“名课”、团队有“名导”、课程有“名师”。

（二） 产教协同，强化教师工程实践能力

通过与国内外本行业知名企业合作，从电子信息相关领域龙头企业聘请有深厚行业背景、丰富工程经验和管理经验的专家、企业家、创业者，以弹性聘任方式充实到教师队伍。同时选派青年骨干教师以赴企业挂职锻炼、攻读企业博后、开展企业实践和承担企业横向课题等方式加强与企业的交流与合作，进一步筑牢青年教师的行业发展观和工程实践观，提升学科交叉和实践动手能力，紧跟行业的新要求、新发展、新技术和新趋势，不断更新理论和实践教学能力。

（三） 国际协同，提升教师队伍国际化水平

从发达国家的世界著名高校聘请院士和著名科学家担任本学科战略科学家和海外讲座教授，定期邀请海外知名教授和青年学者来校开展学术交流，注重从世界知名高校引进博士（后）充实到教师队伍；同时，加大现有教师队伍的国际交流力度，选派博导赴海外短期交流，选派青年教师赴海外访学、攻读博士后，选派教师赴国外先进工程教育机构和高新技术企业学习交流；通过与海外著名高校联合共建国际科技合作基地，联合共建高水平实验室，联合承担高水平国际合作项目等举措，提升教师队伍的国际化能力和水平。

通过“引进-培育-提升-引领”四位一体的师资建设模式，有力地促进了高水平教师队伍的建设。近年来，新增全国黄大年教师团队1个，国家万人计划教学名师1人，国家青年人才计划入选者1人，特色专业责任教授1人，校级教学名师26人。在全国电子信息类青年教师教学竞赛中，获全国一等奖1人、二等奖3人。建成了“电路与信号处理基础课群”湖北省教学团队、湖北省先进基层教学组织。

三 产出导向、持续改进，打造一流专业课程

（一） 重构专业课程新体系

武汉理工大学信息工程学院对现有电子信息工程专业创新人才培养的课程体系开展深入研究，结合电子信息工程专业所面向的产业需求及专业转型升级要求，总结归纳新工科背景下电子信息工程专业课程体系应具备的内涵与特征，对课程体系建设思路进行疏理、优化升级之后，重构了具有鲜明特色的“一体化设计、结构化课程、多样化资源、系统化配置”四维并举的电子信息类专业课程体系。该体系既实现了基础课、专业基础课、专业课、实践课和创新创业课等每个课程模块的目标明确、相对独立、灵活配置，又实现了模块内理论与实践、软件与硬件课程交叉整合，具有很强的适应性、开放性、实用性；满足学生的全面发展和个性发展需要。

（二） 建设课程思政新资源

在专业升级改造过程中，将课程思政建设工作融入其中，通过修订教学大纲，根据新工科人才培养目标和电子信息工程专业人才培养特点与专业能力素质要求，深入挖掘专业知识体系中所蕴含的思政元素和精神内涵，建设新工科背景下电子信息工程专业课程思政案例库。积极研究和实践本学科课程思政的教学方法和手段，探索建立课程思政的理论和实践教学平台，培养和打造熟练应用课程思政方法论的教学团队，同步推进理论课和实践课课程思政改革，使专业课程与思政课程同向同行。

（三） 开发面向产业新课程

以面向“厚基础、实交叉、重实践、求创新、国际化”的人才培养目标，通过深化学科交叉、延拓专业方向、优化教学内容、升级实验实践及提升创新能力等顶层设计，开展了优化重构电子信息工程专业课程体系的研究与实践，建设了一系列面向新工科前沿领域的专业导论课和新生研讨课、专业与思政融合课、交叉学科前沿理论课、研究能力培养的高阶实验课和聚焦行业的创新创业课。通过加大课程整合力度，更新课程教学内容，积极探索开设了一批交叉学科研讨类的课程、多视角解决问题的课程；深化课程教育与产业研发相结合，将物联网、光纤传感与通信、机器人、人工智能和5G通信等新领域、新知识、新技术纳入到专业知识体系中，建立了“目标牵引-能力支撑-技术驱动-个性发展”的引导式系列“金课”群。

面向一流课程“双万计划”，进行了系统的教育教学方法改革，提出了“面向软件课程的项目驱动式混合教学模式”“专题研究驱动的互动式教学模式与教学方法”“基于MOOC/SPOC的新工科课程建设与教学模式”等系列教学方法改革和思路，出版教材10本，发表教研论文10篇，有力支撑了“金课”群建设。已建成数字图像处理、数字电路01密码的奥秘、通信原理3门国家一流课程，以数字信号处理、信息论与编码等6门省级一流课程为标志，涵盖理论与实践、软件与硬件、思政与专业融合的系列模块化“金课”群，产生了广泛的社会影响。打造了课程思政示范课堂80个，各类在线课程线上选课人数达16万余人，点击量超过100万次。

四 科研反哺、产教融合，构筑一流教学平台

（一） 科研融汇，高水平科研成果转化为优质教学资源

提出并实施了优质科研成果“进课堂、进教材、进实验、进竞赛”的科研反哺教学“四步同进”策略，真正实现科研与教学的紧耦合。学科课程教学团队将国家重大研发、国家自然科学基金项目、科技攻关项目等项目课题中的研究成果，尤其是有交叉学科应用背景的成果，引进数字信号处理、通信原理、信号与系统等专业课程的教学过程；“数字信号处理”“数字图像处理”“模式识别”教学团队将工程应用成果融入《数字信号处理原理与实现》《数字图像处理及MATLAB实现》《模式识别与MATLAB实现》等教材的撰写，实现了优质科研成果进教材；同时，将科研成果全方位渗透到课程实验及各类学术竞赛中，将团队的研究项目向学科优秀本科生开放，指导本科生提炼项目研究中的成果，组织学生参加“挑战杯”、“互联网+”、电子设计大赛等各类高水平学术竞赛，实现优质科研成果进比赛。

（二） 产教融合，先进产业成果共享为高质量教学平台

通过深化学科融合、科教融合、产教融合和理实融合，以强化工程创新型复合人才培养为目标的实践教学改革要求，构建了符合学校学科优势、适应科技发展趋势、满足经济社会发展需求的电子信息工程专业实践教学体系，打造了多学科交叉、教产学研用协同的创新教育联合体。紧密依托光纤传感技术国家工程实验室、国家水运安全工程技术研究中心、宽带无线通信与传感器网络湖北省重点实验室、高性能舰船技术教育部重点实验室、新能源与智能网联车湖北省工程技术中心和港口物流技术与装备教育部工程研究中心等10个国家和省部级科研基地，与中国信科集团、华为、中原电子等知名企业建立的29个联合人才培养基地，以及武汉理工大学重庆研究院、青岛研究院、韶关研究院等6个校地研究院。

五 项目支撑、竞赛牵引，建立一流“双创”体系

以“信息无限”科技文化节品牌科技创新活动为载体，以博学科普讲堂、教授面对面、党建+就业帮扶体系为依托，构建“六有三创三融合”的全学涯创新创业人才培养体系，如图4所示。重点围绕电子信息类电工电子创新设计大赛、全国大学生集成电路创新创业大赛、“大唐杯”全国大学生新一代信息通信技术大赛和全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛等学科竞赛，搭建创新实践平台、建立指导教师库、参与和承办各类赛事，营造人人参与“双创”的良好氛围，支持“双创”工作良性发展。

2018—2023年，学院获批大学生创新研究训练计划（自主创新）项目立项134项；国家大学生创新研究训练计划项目立项68项；实验室开放基金项目立项14项。学生获授权专利21项、发表学术论文59篇；获湖北省大学生优秀科研成果奖9项；在“互联网+”、 “挑战杯”、“节能减排”、电子设计大赛和集成电路创新创业大赛等学科竞赛中，荣获包括“互联网+”金奖在内的国家和省部级奖286项。

六 结束语

在“双万计划”背景下，武汉理工大学信息工程学院适应行业发展和社会需求，优化电子信息工程专业创新人才培养模式，构建的符合新工科建设要求和立德树人根本任务的“面向产业、夯实基础、强化实践、突出创新”四琏融合的人才培养新体系，创新基础与应用的学科交叉与多元融合专业课程新体系，以及“内外联动、多元并举、开放共享、国际合作”的实践教学新体系，对高等学校面向工程教育认证的工科专业建设具有重要示范作用。随着社会对电子信息工程专业人才要求的变化，在教育、教学理念提升，教学内容更新，教学模式改革，实践平台构建及教师队伍水平提高与结构优化等方面，还有许多工作要做。

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