電氣信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究

周永杰，高立艾，李 穎，周靖仁

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，河北保定 071001）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣信息技術(shù)已經(jīng)滲透到各行業(yè)及領(lǐng)域，社會對電氣信息類人才的要求也發(fā)生了很大變化。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣信息類學(xué)科是目前招生數(shù)量規(guī)模最大的學(xué)科之一，是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科，面對當(dāng)前社會對電氣信息類專業(yè)人才的巨大需求，如何培養(yǎng)滿足社會需要、實踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力突出的高素質(zhì)綜合型人才成為高校迫切需要解決的問題。

目前，一些發(fā)達(dá)國家以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和社會適應(yīng)能力為目標(biāo)，對改進(jìn)實踐教學(xué)體系的探索已經(jīng)取得了顯著的成效，為國家的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。例如德國的“雙元制”實踐教學(xué)體系，北美的CBE教學(xué)體系，英國的基于能力培養(yǎng)的應(yīng)用型本科人才實踐教學(xué)體系等?；诖顺浞纸Y(jié)合中國的國情，根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的實際狀況，構(gòu)建可行的、高效的電氣信息類實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。

一、當(dāng)前電氣信息類課程教育教學(xué)中存在的問題

1.實驗教學(xué)缺乏綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性，實驗內(nèi)容落后，與工程實踐嚴(yán)重脫節(jié) 電氣信息類行業(yè)的一個典型特點是更新?lián)Q代速度很快，并且設(shè)備價格昂貴。高校因為實驗經(jīng)費(fèi)限制，不能經(jīng)常性地添置包含最新科技成果的新設(shè)備。同時，許多教師由于缺乏工程背景，大部分存在著工程實踐能力不足、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新水平較低的情況。高校實驗內(nèi)容與科研、工程應(yīng)用實踐之間缺乏良性互動，造成了學(xué)生的培養(yǎng)滯后于社會的發(fā)展。同時，傳統(tǒng)實驗教學(xué)內(nèi)容比較單一，一般都是驗證專業(yè)課本上的已有理論，實驗之間相互獨(dú)立，缺乏必要的整合，不能幫助學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識樹立整體的認(rèn)識。

2.專業(yè)相關(guān)的科技創(chuàng)新活動偏少，學(xué)生科技活動仍停留在“精英參與”的層面 盡管大學(xué)有辯論賽、演講賽、籃球賽等豐富多彩的文化體育活動，但真正與專業(yè)相關(guān)，可以鍛煉學(xué)生將所學(xué)的書本知識應(yīng)用于實踐的科技活動卻是很少。現(xiàn)有的全國“挑戰(zhàn)杯”科技作品競賽、全國電子設(shè)計大賽等活動，因為層次較高，要求學(xué)生必須具有扎實的基礎(chǔ)知識和很強(qiáng)的實踐創(chuàng)新能力，因此，只是個別精英學(xué)生的“華山論劍”、“高層比拼”，不能兼顧到各個水平層次的學(xué)生，絕大多數(shù)學(xué)生對競賽持有畏懼和觀望的態(tài)度。同時，在學(xué)生學(xué)習(xí)的不同時期，學(xué)校也未能提供分層次、分階段的科技競賽，以提升學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)對所學(xué)知識的理解。

二、構(gòu)建“四位一體”的實踐能力培養(yǎng)平臺

電氣信息類學(xué)科必須具備良好的工程實踐能力，忽略工程實踐訓(xùn)練，會直接影響學(xué)生對理論的認(rèn)識深度，制約學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?；纠碚摻滩闹薪榻B的知識主要是數(shù)學(xué)模型或理想狀態(tài)，如果缺少實踐，學(xué)生很難將學(xué)習(xí)的理論知識和現(xiàn)實電子元器件自然地聯(lián)系起來，極易造成認(rèn)識上的困惑甚至產(chǎn)生誤解［1］。學(xué)院應(yīng)改革實驗教學(xué)形式和實驗課程體系，整合現(xiàn)有的實驗教學(xué)資源，構(gòu)建由基礎(chǔ)層、專業(yè)層、綜合層和工程實訓(xùn)層組成的多層次、立體化的實驗與實踐教學(xué)體系，循序漸進(jìn)地提升學(xué)生的工程實踐能力。

（一）基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層是為大一年級學(xué)生開設(shè)的，針對他們理論基礎(chǔ)和實踐技能都非常薄弱的情況，從最基礎(chǔ)的物理實驗、電路實驗、電子技術(shù)實驗起步，采用教師精心分析、細(xì)致講解的方式。其主要任務(wù)是使學(xué)生掌握電子設(shè)計的基礎(chǔ)知識、電子元器件識別與選取、基本電路的設(shè)計和制作、電路焊接工具的使用、基本電子儀器儀表的應(yīng)用等基礎(chǔ)知識和操作，學(xué)習(xí)科學(xué)的實驗方法，提高對各種電子儀器的認(rèn)知和實際操作能力。

（二）專業(yè)層

專業(yè)層是針對大二年級的學(xué)生開設(shè)的，采取集中開課、教師引導(dǎo)的教學(xué)模式，以配合專業(yè)基礎(chǔ)課的實驗為主。例如電氣控制與PLC實驗、單片機(jī)應(yīng)用實驗、計算機(jī)語言實驗等［2］。其任務(wù)是幫助學(xué)生掌握單片微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用、最小系統(tǒng)的設(shè)計與低功耗處理技術(shù)、系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)和優(yōu)化等技能。專業(yè)層實踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，提升學(xué)生的實驗技能，提高學(xué)生對專業(yè)知識的理解，為學(xué)生以后的專業(yè)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

（三）綜合層

綜合層是針對大三年級的學(xué)生開設(shè)的，采取開放式管理、啟發(fā)式教學(xué)的方式，以多功能、系統(tǒng)化實踐教學(xué)為主。例如綜合性實驗、課程設(shè)計等，著重培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力和綜合分析能力。其主要任務(wù)是幫助學(xué)生掌握電源系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等典型系統(tǒng)的設(shè)計。通過實踐教學(xué)使學(xué)生能夠靈活應(yīng)用所學(xué)知識，拓展學(xué)生綜合設(shè)計能力，同時使創(chuàng)新能力得到提高。

（四）工程實訓(xùn)層

工程實訓(xùn)層是針對大四年級的學(xué)生開設(shè)的，采取以強(qiáng)化工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心的教學(xué)模式，以生產(chǎn)實訓(xùn)和畢業(yè)實習(xí)為主要教學(xué)手段。根據(jù)電氣信息類學(xué)生不同的發(fā)展方向，選擇不同的企業(yè)和不同的崗位，全面結(jié)合生產(chǎn)實際，使學(xué)生接觸到真實的工程項目。高校要充分發(fā)揮大學(xué)生校外實習(xí)基地的作用，幫助學(xué)生盡早接觸用人單位，了解企業(yè)對專業(yè)技能的要求，全方位鍛煉學(xué)生的綜合能力。

三、構(gòu)建“四段一線”的創(chuàng)新能力提升平臺

大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動是課堂教學(xué)的延伸和拓展，有助于培養(yǎng)學(xué)生勤奮嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，求真務(wù)實的工作作風(fēng)，有效地促進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè);同時增強(qiáng)學(xué)生理論知識的應(yīng)用轉(zhuǎn)化意識，提高實踐動手能力，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才［3］。學(xué)生可以充分利用所學(xué)專業(yè)知識，在實踐中促進(jìn)與其他同學(xué)的溝通交流，開闊知識視野、完善知識結(jié)構(gòu)、拓寬專業(yè)口徑、增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作精神、鍛煉創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的就業(yè)綜合競爭力。

“四段一線”的課外科技創(chuàng)新活動平臺即以全面培養(yǎng)和提升電氣信息類大學(xué)生自主創(chuàng)新能力為主線，按照年級分為4個階段，組織不同層次、不同難度的科技創(chuàng)新活動逐步提升大學(xué)生的素質(zhì)。

（一）興趣引入階段

剛剛步入大學(xué)殿堂的一年級新生對所學(xué)專業(yè)還沒有一個深刻的認(rèn)識，應(yīng)當(dāng)主要解決領(lǐng)進(jìn)門的問題，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)信心和學(xué)習(xí)興趣。學(xué)?？梢远ㄆ谘埿袠I(yè)內(nèi)的知名專家或者資深教授舉辦科技講座，幫助學(xué)生了解專業(yè)前沿和發(fā)展前景，了解專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方向，增進(jìn)對專業(yè)內(nèi)涵的認(rèn)識。通過開展科技論壇、科技節(jié)等豐富多彩的科技活動，引導(dǎo)學(xué)生主動去閱讀和了解專業(yè)相關(guān)的科技知識，拓展自己的視野和知識面。

（二）基礎(chǔ)培訓(xùn)階段

對于二年級的學(xué)生，科技活動的主要目的是幫助學(xué)生打好專業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)實際操作能力，增強(qiáng)對專業(yè)的理解認(rèn)識和對專業(yè)課程的宏觀把握。學(xué)?？梢越M織“程控小車設(shè)計大賽”等模塊化的科技活動，讓學(xué)生親自動手接觸專業(yè)實踐，認(rèn)識各種電子元器件的外形、封裝、標(biāo)號，熟悉各種元器件的焊接和安裝技術(shù)［4］。實踐證明:通過系統(tǒng)的認(rèn)識性科技實踐活動，可以幫助學(xué)生鞏固已學(xué)的基礎(chǔ)知識，同時提前接觸未學(xué)到的專業(yè)知識。在將來學(xué)習(xí)時，學(xué)生就能克服原來完全陌生、不易接受的心理障礙，提升學(xué)習(xí)的針對性和目的性。

（三）技能提升階段

對于三年級的學(xué)生，專業(yè)思想已經(jīng)基本成熟，專業(yè)知識和技能已經(jīng)日趨完善。學(xué)校通過組織綜合性的專業(yè)技能競賽，可以充分鍛煉動手實踐能力和自主創(chuàng)新能力。學(xué)生在競賽中，自己尋找合作伙伴，組建團(tuán)隊，共同討論設(shè)計方案，查閱文獻(xiàn)資料，確定研究路線。學(xué)生必須綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識，充分發(fā)揮自己的實踐能力，在實現(xiàn)基本功能的前提下力求創(chuàng)新。學(xué)校必須開放專業(yè)實驗室，為學(xué)生探索、制作、調(diào)試提供方便。在競賽的最后，組織學(xué)生撰寫技術(shù)報告和進(jìn)行答辯，讓學(xué)生熟悉科學(xué)研究的全部環(huán)節(jié)。對于部分創(chuàng)新思維活躍的學(xué)生和有前景、有價值的項目，學(xué)校可以給予專項經(jīng)費(fèi)立項支持，幫助和鼓勵他們?nèi)〉酶玫某煽儭?/p>

（四）高端引領(lǐng)階段

對于四年級的學(xué)生，要引導(dǎo)他們關(guān)注高端、參與高端。這個階段主要是通過全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技作品大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等高端賽事，推動大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的升級，提高大學(xué)生科技創(chuàng)新的層次和水平［5］。組織和引導(dǎo)四年級學(xué)生參加國家、省市等各級學(xué)生科技競賽，有利于充分開發(fā)學(xué)生的潛能，激發(fā)他們的科學(xué)研究精神和敢于創(chuàng)新的勇氣。通過具體參賽項目地驅(qū)動，學(xué)生親身參與研究探索，學(xué)會對整體戰(zhàn)略方向和具體每一個細(xì)節(jié)的把控，鍛煉及時發(fā)現(xiàn)問題、縝密分析問題、迅速解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維、發(fā)散性思維、嚴(yán)密性思維和獨(dú)立思考能力，養(yǎng)成積極創(chuàng)新、獨(dú)立創(chuàng)新的優(yōu)良品質(zhì)。充滿酸甜苦辣的參賽過程，不僅培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德，還培養(yǎng)了良好的團(tuán)隊意識和團(tuán)隊精神，為將來的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

四、結(jié)論

培養(yǎng)更多卓越的、創(chuàng)新能力良好的電氣信息類專業(yè)人才，是促進(jìn)工業(yè)發(fā)展的必然需求，是推進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的必然需要。高校應(yīng)該抓住機(jī)遇，高度重視，加大投入，改革束縛學(xué)生發(fā)展的因素，積極探索促進(jìn)人才培養(yǎng)的教育模式，培養(yǎng)出更多實踐能力和創(chuàng)新能力良好的綜合型人才。

［1］李國強(qiáng).以創(chuàng)新能力為目標(biāo)構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系［J］.中國高等教育，2007（10）:31-33.

［2］李寒林，林洪貴，蔡振雄.畢業(yè)論文指導(dǎo)中的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)探析［J］.集美大學(xué)學(xué)報，2012，13（1）:126-128.

［3］王立欣，王明彥，康玲.面向工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的電氣工程專業(yè)建設(shè)與實踐［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2011（5）:32-33.

［4］郭年琴，陳爽.機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新實踐教學(xué)體系構(gòu)建與探索［J］.江西理工大學(xué)學(xué)報，2008（10）:143-145.

［5］趙麗平，何正友，李中西.電氣工程專業(yè)實驗中心建設(shè)的實踐［J］.實驗科學(xué)與技術(shù)，2010，16（3）:68-71.

（編輯:劉偉霄）