促進(jìn)個性發(fā)展的信息工程專業(yè)特色人才培養(yǎng)體系探索

黎 明，李書明

(湖北師范學(xué)院 教育信息與技術(shù)學(xué)院，湖北 黃石 43502)

0 引言

21世紀(jì)是信息時代，信息技術(shù)的高速發(fā)展，不僅帶動了一批新的交叉科技和新興產(chǎn)業(yè)，還為信息工程類專業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇和廣闊空間。為了適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，加快技術(shù)自主創(chuàng)新，社會需要培養(yǎng)在電子工程、信息科學(xué)與技術(shù)等信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中具有個性特色的應(yīng)用型人才。

信息工程專業(yè)是一個寬口徑專業(yè)，覆蓋了原電子信息類多數(shù)專業(yè)及光電信息工程等專業(yè)內(nèi)容。如何培養(yǎng)出既具有扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)，又具有良好的工程實踐能力的應(yīng)用型特色人才，以適應(yīng)國家的科技與經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，這一直是高校教育工作者堅持不懈探索的問題。信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)如何定位？怎樣依據(jù)師資特色與地方特色培養(yǎng)滿足社會需求的特色人才？如何科學(xué)地構(gòu)建與之相應(yīng)的教學(xué)體系結(jié)構(gòu)？怎樣把創(chuàng)新能力提升滲透到教學(xué)全過程和課外學(xué)習(xí)活動中？怎樣培養(yǎng)滿足電子信息行業(yè)多樣化需求的人才？這都需要通過各方面的研究和教學(xué)實踐，以形成與社會需求相適應(yīng)的人才培養(yǎng)模式[1]。

1 基本思想與實施原則

構(gòu)建培養(yǎng)體系的基本思想是緊扣培養(yǎng)適應(yīng)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展需求的實踐性創(chuàng)新人才這一主旋律，在當(dāng)前國內(nèi)高校電子信息類專業(yè)突出創(chuàng)新性實踐教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，提出并建立符合21世紀(jì)我國高等教育教學(xué)基本規(guī)律要求，以綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為目標(biāo)取向的電子信息類專業(yè)“多維結(jié)構(gòu)實踐教學(xué)模式”，并在這種模式下對高校實踐性教育的教學(xué)體系、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、教育技術(shù)、教學(xué)資源和教學(xué)組織形式等核心內(nèi)容，實施不同層面的綜合研究和改革，完成信息工程專業(yè)“促進(jìn)個性發(fā)展的信息工程專業(yè)特色人才培養(yǎng)體系”構(gòu)建。

我校這輪人才培養(yǎng)方案修訂，堅持“全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展”的科學(xué)發(fā)展觀，堅持以人為本、因材施教的原則，樹立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、素質(zhì)提高和終身學(xué)習(xí)的現(xiàn)代教育觀念?！皟?yōu)化通識課程，強(qiáng)化實踐能力，鼓勵學(xué)科交叉，分級分類分流，突出專業(yè)特色，促進(jìn)個性發(fā)展”?；诤裰鼗A(chǔ)、拓寬知識、強(qiáng)化實踐、培養(yǎng)能力、激勵創(chuàng)新、發(fā)展個性和提高素質(zhì)的原則，著眼培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、國際視野、系統(tǒng)思維和工程實踐能力的工程師。在改革和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，結(jié)合我院多年來在實踐教學(xué)改革和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺中，已積累了豐富人才培養(yǎng)經(jīng)驗，對信息工程專業(yè)的實踐教學(xué)模式及創(chuàng)新性人才培養(yǎng)體系，實施多層次的綜合研究和改革。通過研究，建立一套有效的實施方案，從而達(dá)到解決“重學(xué)輕術(shù)”問題；解決理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互脫節(jié)問題；解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)與個性化發(fā)展矛盾問題等問題。以達(dá)到培養(yǎng)滿足社會需求的高素質(zhì)工程技術(shù)人才的最終目標(biāo)[2，3]。

2 創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系構(gòu)建

2.1 課程體系建設(shè)

課程體系建設(shè)采取“4+1”模式，既建設(shè)通識課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課等4個理論課程平臺和1個實踐課程平臺，體現(xiàn)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力”的設(shè)計思路，如圖1所示。我們按照“精選教學(xué)內(nèi)容、強(qiáng)化基礎(chǔ)知識、優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)”構(gòu)建了“寬厚”的，“層次化”的理論課程體系。在貫徹這次培養(yǎng)方案修訂的“兩增、兩壓”原則前提。更注重基礎(chǔ)知識，夯實理論基礎(chǔ)上，增加了《高等數(shù)學(xué)》、《信號與系統(tǒng)》學(xué)時數(shù)。專業(yè)基礎(chǔ)課平臺分成兩個課程群，電路類以《電路分析》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《電子線路CAD》等課程為主體，為學(xué)生開放試驗室，提供與生活相關(guān)的電子技術(shù)課外試驗內(nèi)容，如組裝收音機(jī)等。軟件基礎(chǔ)課以《C語言程序設(shè)計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程為主體，鼓勵學(xué)生參加全國計算機(jī)等級考試和ITAT競賽。專業(yè)課平臺設(shè)計以拓寬學(xué)生視野和學(xué)科范圍的原則，并主要面向新興戰(zhàn)略性信息產(chǎn)業(yè)，注重學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)，按照信息工程專業(yè)特點將專業(yè)課分成4方向，信息采集與處理方向和嵌入式系統(tǒng)方向，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)方向以及應(yīng)用電子方向。在充分考慮學(xué)生的個性發(fā)展前提下，以前2個方向為培養(yǎng)重點。信息采集與處理方向以《信號與系統(tǒng)》、《數(shù)字信號處理》、《信息論與編碼》、《隨機(jī)信號分析》、《語音信號處理》和《數(shù)字圖像處理》等課程為主體，重點培養(yǎng)學(xué)生信息處理能力和使用工具軟件驗證算法的實踐能力。嵌入式系統(tǒng)方向以《微機(jī)原理與接口技術(shù)》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》和《嵌入式系統(tǒng)》等課程為主體，培養(yǎng)學(xué)生工程領(lǐng)域的實踐和創(chuàng)新能力。鼓勵優(yōu)秀學(xué)生積極參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽等各類競賽，引導(dǎo)學(xué)生申報各級“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練”項目和參與“校企合作”項目。鼓勵學(xué)生參加嵌入式系統(tǒng)工程師等認(rèn)證考試；計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)方向以《通信原理》，《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》，《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》和《云計算原理及應(yīng)用》等課程為主體，主要培養(yǎng)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各種信息的采集，傳輸和處理等。

圖1 信息工程專業(yè)課程體系

2.2 人才培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)

突出以學(xué)生為中心，以創(chuàng)新精神為核心，以知識掌握為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為重點，以素質(zhì)提高為目標(biāo)的實踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，構(gòu)建實踐教學(xué)體系與理論教學(xué)體系互相融合，工程技能和科研能力協(xié)同發(fā)展的信息工程專業(yè)培養(yǎng)體系。

針對創(chuàng)新型與應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求，面向?qū)嵺`和應(yīng)用，在保證基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，注重實踐和實訓(xùn)課程的開展。培養(yǎng)方案體現(xiàn)地域特色，科學(xué)教育與工程訓(xùn)練并重，倡導(dǎo)啟發(fā)研究型和引用型的教學(xué)模式。遵循教育部“行業(yè)指導(dǎo)、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則，構(gòu)建高校與行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制，創(chuàng)新工程教育的人才培養(yǎng)新模式，制定信息工程人才培養(yǎng)體系，如圖2.

建立以知識掌握為基礎(chǔ)，能力培養(yǎng)為重點，素質(zhì)提高為目標(biāo)，創(chuàng)新精神為核心的開放式、多層次、多維結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)體系，這是改革的重點。教師采用重點講授，倡導(dǎo)討論的啟發(fā)式教學(xué)方法，循序漸進(jìn)地提高學(xué)生的分析問題能力。按照驗證性、綜合性和設(shè)計性三種實驗類型設(shè)置了不同的基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)。通過實驗內(nèi)容開放、實驗設(shè)備開放和實驗時間開放，使學(xué)生在實踐活動中由被動變?yōu)橹鲃?，提高學(xué)生參與積極性[4，5]。

圖2 人才培養(yǎng)體系構(gòu)建示意圖

逐步形成突顯實踐教學(xué)系統(tǒng)和理論教學(xué)體系互相融合，工程技能和科研能力協(xié)同發(fā)展，綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神逐步個性化特征的信息工程專業(yè)實踐能力培養(yǎng)體系，這是改革的主體。學(xué)期末停課2周組織學(xué)生完成《綜合課程設(shè)計》，設(shè)計命題綜合了理論教學(xué)內(nèi)容，同時也涉及到很多課堂外的知識。對學(xué)生采取以2～3人為小組單位選定題目，這樣既培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神又考慮了學(xué)生個性發(fā)展。通過自學(xué)及查閱資料后，強(qiáng)調(diào)自行設(shè)計、制作和調(diào)試，最終以論文或作品形式遞交實驗結(jié)果，采取學(xué)生公開答辯和教師集體打分等措施保證課程質(zhì)量。教師根據(jù)作品功能、答辯過程中的表現(xiàn)以及學(xué)生回答問題情況給分，同時隨時更換同組其他同學(xué)答辯，確保每個學(xué)生都積極參與本組項目的開發(fā)和設(shè)計，避免有些同學(xué)蒙混過關(guān)。采用彈性的評分標(biāo)準(zhǔn)。在規(guī)定時間完成作品仿真和報告的，總分在60～70分浮動；完成電路連接和元件焊接等做出實際作品的，并實現(xiàn)任務(wù)基本功能，給出0～10分浮動加分；同時完成設(shè)計任務(wù)拓展功能的，同樣再給出0～10分浮動加分；根據(jù)作品創(chuàng)新情況，實用價值等也給出0～10分浮動加分。對教師，則主要在實驗方案和方法上予以指導(dǎo)，讓學(xué)生“在實踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中實踐”，培養(yǎng)初步工程實踐能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。

校企聯(lián)合完成實踐平臺的建設(shè)、共享和優(yōu)化。與國家級經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)-黃石經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)聯(lián)合申報建設(shè)了湖北省實訓(xùn)基地。黃石經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)是國家太陽能光伏發(fā)電集中應(yīng)用示范區(qū)、國家新型工業(yè)化示范基地、湖北省重點高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，具備良好的科技創(chuàng)新環(huán)境，擁有涵蓋國家級科技企業(yè)孵化器以及先進(jìn)制造、光電子、激光產(chǎn)業(yè)科技企業(yè)加速器在內(nèi)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)載體體系?？梢詣?chuàng)新性地完成信息工程專業(yè)學(xué)生的工廠見習(xí)、社會實踐、課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文等多個實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)任務(wù)。學(xué)科競賽平臺、大創(chuàng)平臺和特長學(xué)分延展了課堂教學(xué)。這是改革的拓展。校企合作和多種課外平臺為熱心于科學(xué)探索和應(yīng)用開發(fā)的學(xué)生提供實踐機(jī)會，使得學(xué)生在能力發(fā)展和素質(zhì)提高更具有個性化特色。

2.3 課外平臺的特色培養(yǎng)

能力強(qiáng)的學(xué)生不是在課堂教出來的，而是課下訓(xùn)練出來。為了給學(xué)生提供良好的條件和環(huán)境，在充分尊重學(xué)生的興趣和特長下，引導(dǎo)學(xué)生積極參加學(xué)科競賽平臺、大學(xué)生創(chuàng)新平臺等平臺，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下開展各種課外科技創(chuàng)新實踐活動。

大學(xué)生在大二下學(xué)期申請校、院兩級科研立項，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，在1年左右時間內(nèi)完成一個相對完整的課題項目，以學(xué)生獨立工作為主開展初步的創(chuàng)新研究或工程實踐活動，調(diào)動學(xué)生的積極性和自主性，使學(xué)生早日進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域受到科研工作的訓(xùn)練。

學(xué)科競賽是學(xué)生綜合素質(zhì)的展現(xiàn)，學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)企業(yè)和社會對大學(xué)畢業(yè)生的基本要求。積極組織、精心指導(dǎo)學(xué)生參加全國、省的各種大賽，如：“全國大學(xué)生電子大賽”、“挑戰(zhàn)杯”、“全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽”，“全國電子專業(yè)人才設(shè)計與技能大賽”等。通過學(xué)科競賽選拔優(yōu)秀拔尖學(xué)生，以“點”帶“面”讓更多的學(xué)生自主地參加到課外平臺和導(dǎo)師的科研活動中，極大地提高學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)。

在上述創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)上，鼓勵拔尖學(xué)生提出具有市場前景的創(chuàng)新性產(chǎn)品，采用創(chuàng)新訓(xùn)練項目的成果或自立項目，學(xué)校給予支持，使之開展創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練實踐活動。

設(shè)立課外學(xué)分，積極鼓勵學(xué)生開展創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，使課內(nèi)與課外、專業(yè)內(nèi)與專業(yè)外、學(xué)期與假期、校內(nèi)與校外的活動形成有機(jī)整體，如圖3.對于學(xué)生在課外科技活動或認(rèn)證考試中取得的突出成果，以“特長學(xué)分”的形式計入學(xué)生畢業(yè)總學(xué)分和成績檔案。以上措施保證促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展，爭取學(xué)生在本專業(yè)的1～2方向具有自己的專業(yè)特色。

圖3 課外特長學(xué)分

3 結(jié)束語

按照我國建設(shè)創(chuàng)新型國家，走新型工業(yè)化道路要求，高等學(xué)校需緊密結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展。在改革和探索的基礎(chǔ)上，通過理論教學(xué)與實踐教學(xué)互相滲透，多平臺和個性化的課內(nèi)外實踐能力培養(yǎng)，以提高學(xué)生的自主實踐能力、綜合應(yīng)用能力、工程設(shè)計能力和技術(shù)創(chuàng)新能力為目的，構(gòu)建實踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙明富,羅彬彬,胡新宇.培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)應(yīng)用型高級專業(yè)人才的探索與實踐[J].武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版),2012,58(s2):025～031.

[2]楊 智,陳榮軍,許清媛.電子信息類卓越工程師培養(yǎng)模式探討[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版),2012,58(s2):009～012.

[3]劉麗鈞,修國一,孫洪林.電子信息類工程技術(shù)人才培養(yǎng)研究與實踐[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版),2012,58(s2):035～037.

[4]鄧婉玲,馬曉玉,黃偉英.電子信息類專業(yè)實踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的研究和探索[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版),2012,58(s2):041～046.

[5]林 健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案研究[J].清華大學(xué)教育研究,2011,42(4):47～55.