以学科竞赛为载体的电子信息类专业实践创新型人才培养体系构建与实施

摘 要：培养大学生的实践创新能力，是新工科建设背景下教学改革的重中之重，对我国实现经济提质增效升级，实现创新驱动发展的战略具有决定性作用。该文以浙江师范大学电子信息类专业为例，以本专业对口的学科竞赛为载体，结合工程教育的OBE理念，构建实践创新型人才培养方案和课程体系，梳理核心知识和教学目标形成教学大纲，把核心课程建设成为网络在线课程，建设资源库，完善指导老师，从而形成系统的实践创新型人才培养体系，提升本专业学生的实践创新能力，也为其他高校提供可借鉴学习的实践案例。

关键词：工程教育认证；OBE；电子信息工程；学科竞赛；创新性人才培养体系

中图分类号：G423 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）31-0072-05

Abstract： Cultivating the practical and innovative abilities of college students is of utmost importance in teaching reform under the background of the construction of new engineering disciplines. It plays a decisive role in China's strategy of improving economic quality and efficiency， and achieving innovation driven development. This paper takes the electronic information major of Zhejiang Normal University as an example， using subject competitions corresponding to this major as a carrier， combined with the OBE concept of engineering education. The study constructs a practical and innovative talent cultivation plan and curriculum system， sorts out core knowledge and teaching objectives to form a teaching outline， builds core courses into online courses， builds resource libraries， improve guidance teachers， and thus forms a systematic practical and innovative talent cultivation system. The aim is to enhance the practical and innovative ability of students in this major， and provide practical cases for other universities.

Keywords： engineering education certification; OBE; Electronic Information Engineering; subject competitions; innovative talent training system

近年来教育部积极推动新工科建设，到2030年要行成具有中国特色的世界一流工程教育体系，到2050年要形成领跑全球工程教育的中国模式，建成工程教育强国，成为世界工程创新中心和人才培养高地[1-2]。我国把创新创业教育提到了前所未有的高度，出台多个文件要求强化创新创业实践。纵观国内外各大名校，都非常重视学生实践创新能力的培养。

电子信息类学科竞赛立足基础知识，融入当前最新技术解决实际复杂工程问题，与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以竞赛推动课程教学、教学改革和实验室建设工作。因此，从竞赛的特点、目的与内容上来看，该类赛事是培养实践创新型人才非常切合的载体。

本文以浙江师范大学电子信息工程专业为例，介绍了该专业以电子信息类学科竞赛为载体，通过完善和优化课程体系，多举措助力电子信息类专业实践创新型人才培养。

一 人才培养体系构建与优化

浙江师范大学电子信息工程专业以OBE理念为要求，以学生为主导，以目标产出为导向，融入学科竞赛中的创新元素，梳理核心知识点，确定培养目标，制定人才培养方案，优化课程体系[3-4]。

在人才培养方案中，增设创新创业学分，鼓励学生参加国—省—校—院各级各类学科类竞赛，申报各级各类创新训练课题。在课程体系中，增设工程综合实践、电子系统综合设计与仿真、工程项目管理与经济决策方法等实践类课程，训练学生实践创新能力[5-7]。

本专业课程体系对培养学生解决复杂工程问题能力的支撑如图1所示，其中，特征1至特征7为解决复杂工程问题所反映的7个特征[6-9]。

二 多举措助力实践创新型人才培养

（一） 引入最新技术，优化教学内容

浙江师范大学电子信息工程专业在充分认证的基础上，打造了全员覆盖的创新创业能力培养体系，如图2所示[6，10]。通过三早进、三个课堂，依托校电子协会和校智能车协会，以学科竞赛为抓手将创新创业教育融入人才培养全过程，实现创新创业课程、创新创业学分和创新创业训练计划100%全覆盖。

在教学内容上，引入历年赛题和综合测评中的新技术、新方法。如在模拟电路实验中，减少传统验证性实验，以电赛综合测评题目为基础增设综合性设计性，提升学生的电路设计和调试能力。在单片机课程设计、感测技术和电子系统综合设计与仿真等课程中，改编历年竞赛题作为课程实验和训练的内容，采用项目化教学，历经选题、任务书、方案设计、开题答辩、中期检查和验收答辩等过程，培养学生项目设计与管理经验。

（二） 建设网络资源，推进混合教学

在校院双重支持下，本专业基本实现了专业核心课程在网络教学平台建课，上线运行课程27门，部分在线课程如图3所示。

此外，本专业注重核心基础课程建设，目前已有数字电路、电路分析、模拟电子技术、单片机原理及应用和信号与系统等12门课程认定为省一流课程。

在此基础上，教学过程中采用线上线下混合式教学模式，实施翻转课堂，在推进互联网+教学的过程中，不断提高教学质量。

（三） 完善集训课程体系和指导老师团队建设

本专业充分利用周末、节假日业余时间开展创新型人才培养教学与实践，集训核心课程安排见表1。明确了上课时间点、集训内容、教学目标和负责组织实施的专任教师，以保证集训的持续性、连贯性和质量，保证集训要求的达成和专业培养目标的实现。

大一、大二完成核心知识的学习与实践操作，具备参加电子设计竞赛与智能车比赛所需的基本知识与技能。大二暑假开始以历年比赛真题为训练对象，掌握系统设计、分析与调试的方法，在实战中锻炼专业知识应用、分析问题和解决问题的能力，为比赛奠定良好的基础。

大三开始以历年比赛真题，国家级、省级和校级项目为抓手，自主学习，采用周汇报的方式，指导老师一对一进行指导，进一步掌握硬件设计制作、软件编译，项目组织和开发能力，实现从基础ecVrXObRxUM/Kz+QQ6lA/Q==到提高再到拓展的阶梯化培养，逐步提升学生实践创新能力，成为具有较强就业竞争力的应用型专业人才。

为了有效指导学生，本专业组织了以国家千人计划、省151人才工程、省中青年学科带头人和校杰出教授等30人构成的竞赛指导老师队伍。同时聘请了华为、阿里、海康、大华等知名企业行业专家21人为专业兼职教师，定期来校或者线上指导。本校专业教师中，具有企业工作经历教师占近50%，高级职称教师占53.8%，教授100%参与学生竞赛和实践指导。

本专业根据指导老师研究方向，结合专业特色和竞赛选题将指导老师分为仪器仪表、电力电子、测控及通信类4个方向，分别由沈建国、潘日敏、楼恩平和赵翠芳老师承担方向负责人，带领团队老师按计划展开指导和集训。为了检验集训效果，每年4月和5月，组织开展校级电子设计竞赛和智能车竞赛。

（四） 搭建资源共享和学习交流平台

为了实现资源共享，本专业对已有资料进行归档分类，建设资源库和学生技术交流平台——浙江师范大学电子创新社区，如图4所示。学生与指导老师注册后都可以进入该平台进行交流讨论，上传相关资料。注册成功的所有成员都可以在该平台发帖，针对疑难问题讨论、交流、分享知识，不断提升知识和技能，增加学习兴趣。

（五） 构建便携移动的实验室新模式

创新实践型人才培养最基础的条件是创新实践平台的建设。

口袋实验室设备具有体积小、价格低、功能全等优点。基本上可以做到“一人一板，随时学习”，学生可以不受实验室空间限制随时随地方便开展实验。

本专业建立口袋实验室，充分利用口袋实验板完成各类设计性实验和工程实践类课程设计，巩固学生理论知识的同时，提升实践创新能力。为了有效地管理这些设备，提高使用效率，本专业开发了专用设备借用登记系统。

图5为专业核心课程电子线路、单片机和FPGA的口袋实验板实物图。

（六） 规范创新实践基地，发挥创新工作室引领作用

本专业设立了校级大学生电子设计竞赛和大学生智能车竞赛两个创新开放实践基地。目前创新基地可容纳80多人，基地实行导师指导下的学期制全开放管理模式。每学期开学初开放申请，学生根据自己的专业、特长，自愿申请，经审核同意后，分配座位和门禁权限。每个座位都配有仪器设备和台式计算机，首次使用时需做好借用登记手续。制定了《电子创新实践基地管理扣分办法》，对违反管理规定的行为将予以扣分，累计超过规定分值，和导师协商后请其退出创新基地。

每年新生入学季，两大基地通过校电子协会和智能车协会组织招新吸纳新生力量。

此外，利用传感器技术及应用等校级创新工作室，为学生在资讯获取、目标规划以及科创训练方面提供引导，鼓励本科生参与到教师科研项目中，开发学生的科研潜质，提升实践创新能力。

三 结束语

通过上述措施，以相关学科竞赛为载体，充分调动学生的学习积极性，培养学生的动手能力，激发学生的创新想法。培养具有高度社会责任感和“理论基础实、专业技能精、综合能力强、发展后劲足”的创新型应用人才，服务产业转型升级的需要[5-6]。

参考文献：

[1] 教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html.

[2] 教育部办公厅关于推进新工科研究与实践项目的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201707/t20170703_308464.html.

[3] 关于印发《工程教育认证通用标准解读及使用指南（2022版）》的通告[EB/OL].https：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/xwdt/tzgg56/631560/index.html.

[4] 蒋敏兰，张长江，沈建国，等.工程教育认证背景下电子信息工程专业培养方案修订研究[J].教育现代化，2019，6（94）：6-10.

[5] 梁桥康，陈洁平，袁小芳.自动化专业课程体系建设研究[J].当代教育理论与实践，2019，1（11）：85-90.

[6] 蒋敏兰，张长江，黄志亮.工程教育专业认证背景下电子信息工程专业课程体系构建[J].高教学刊，2020（31）：83-86.

[7] 杨毅刚，孟斌，王伟楠.基于OBE模式的技术创新能力培养[J]．高等工程教育研究，2015（6）：24-30.

[8] 刘立柱，汤卉，康福伟，等.OBE理念下材料专业本科生工程实践能力培养创新[J].高教学刊，2019（10）：36-38.

[9] 龙奋杰，邵芳.新工科人才的新能力及其培养实践[J].高等工程教育研究，2018（5）：35-40.

[10] 蒋敏兰，张长江，沈建国，等，基于工程教育认证的电子信息工程专业人才培养体系研究[J].大学教育，2020（8）：23-25.

基金项目：2022年浙江省“十四五”教学改革研究项目“毕业要求中非技术因素达成的专业教学活动研究”（jg20220138）

第一作者简介：蒋敏兰（1976-），女，汉族，浙江兰溪人，博士，教授，硕士研究生导师，副院长。研究方向为智能信号处理，高等教育专业建设及管理。

*通信作者：沈建国（1978-），男，汉族，浙江湖州人，博士，副教授，硕士研究生导师，电子与通信工程系主任。研究方向为电子系统设计及智能信号处理。