基于學(xué)科競賽的電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)研究

程望斌 張國云 吳健輝

文章編號：1672-5913（2015）03-0065-05

中圖分類號：G642

摘 要：以應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為主線，以學(xué)科競賽為長效激勵機(jī)制，探討電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式和學(xué)科競賽式人才培養(yǎng)長效機(jī)制，提出基于學(xué)科競賽的應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實(shí)施方案，分析基于學(xué)科競賽的人才培養(yǎng)運(yùn)行模式，指出學(xué)科競賽對人才培養(yǎng)的顯著成效

關(guān)鍵詞：學(xué)科競賽；應(yīng)用能力；創(chuàng)新能力；電子信息類專業(yè)

0 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會對人才的要求越來越高：人才不僅要具備扎實(shí)的學(xué)科知識和專業(yè)素養(yǎng)，而且具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用能力，同時需要一定的開發(fā)能力和創(chuàng)新精神。因此，專業(yè)人才的培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，如何培養(yǎng)具備較強(qiáng)工程應(yīng)用能力的電子信息類人才，已成為高等院校特別是地方高校相關(guān)專業(yè)教育的重要課題。作為當(dāng)今社會的熱門專業(yè)，電子信息類專業(yè)擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)新世紀(jì)工程應(yīng)用型和創(chuàng)新型優(yōu)秀人才的歷史重任。

與其他行業(yè)相比，電子信息類行業(yè)人才具有兩個重要特征：實(shí)踐性強(qiáng)，不僅需要掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更需要具備較好的動手操作能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；技術(shù)應(yīng)用性強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)分析解決實(shí)際問題的能力。筆者以培養(yǎng)高質(zhì)量人才為目標(biāo)，提出建立基于電子信息類專業(yè)學(xué)科競賽的人才培養(yǎng)長效機(jī)制，通過實(shí)施科學(xué)的培養(yǎng)方案和運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)專項(xiàng)人才的選拔和培養(yǎng)。

1 學(xué)科競賽在電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用

電子信息類專業(yè)人才應(yīng)具備專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)，知識體系結(jié)構(gòu)全面；實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)十富，動手操作能力較強(qiáng)；競賽程序熟練，有良好團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；自學(xué)能力較強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速轉(zhuǎn)型 。為此，高校特別是地方本科院校必須重新審視人才培養(yǎng)質(zhì)量問題，通過改革培養(yǎng)方案、教學(xué)模式和教學(xué)方法等措施，來提高學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新能力，從而縮小高校人才培養(yǎng)與社會需求之問的差距

學(xué)科競賽是整合課內(nèi)外實(shí)踐教育的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的，有效載體，是檢驗(yàn)、評價教學(xué)效果的重要手段和方法；對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力、分析解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神，均具有極為重要的作用。學(xué)科競賽是面向大學(xué)生的綜合性活動，可考查學(xué)生對專業(yè)學(xué)科知識的掌握程度和利用相關(guān)知識解決實(shí)際問題的綜合能力，是培養(yǎng)高校創(chuàng)新人才和促進(jìn)高校教育教學(xué)改革行之有效的重要途徑。通過學(xué)科競賽能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)學(xué)科的濃厚興趣，提高學(xué)生合理運(yùn)用專業(yè)知識解決實(shí)際問題的綜合能力。學(xué)科競賽具有示范性和導(dǎo)向性，可有效推進(jìn)學(xué)科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)，促進(jìn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法的改革，倡導(dǎo)理論聯(lián)系實(shí)際的良好教風(fēng)和學(xué)風(fēng)。同時，開展豐富多彩的學(xué)科競賽有利于增強(qiáng)學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)良好學(xué)風(fēng)的形成；有利于提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展，更好地實(shí)現(xiàn)社會對人才的需求目標(biāo)。

2 基于學(xué)科競賽的電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式

學(xué)科競賽的主要目的是激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱愛和對創(chuàng)新的渴望，激勵學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識和相關(guān)技能，提高綜合應(yīng)用與創(chuàng)新能力。近年來電子信息類專業(yè)典型的學(xué)科競賽主要有：電子設(shè)計(jì)競賽、數(shù)學(xué)建模競賽、程序設(shè)計(jì)競賽和“挑戰(zhàn)杯”比賽。在電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)上，以學(xué)科競賽成績?yōu)榧顧C(jī)制，構(gòu)建并不斷完善學(xué)科競賽教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識和應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新精神；同時結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和要求，注重學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)，從而達(dá)到應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求?；趯W(xué)科競賽的電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式如圖1所示。該模式主要體現(xiàn)了“競賽平臺+指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)+作用+目標(biāo)”相結(jié)合的“四位一體”特點(diǎn)。

2.1 核心課程體系構(gòu)建

學(xué)科競賽一般以各學(xué)科專業(yè)的主要知識點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)。競賽類型不同，競賽內(nèi)容和形式會有所差異，但核心課程體系基礎(chǔ)平臺和模塊建設(shè)基本相同。因此需重點(diǎn)把握電子信息類專業(yè)核心課程結(jié)構(gòu)和特征：電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路、信號與系統(tǒng)為電子信息類專業(yè)4門最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對后期專業(yè)學(xué)習(xí)和考研起關(guān)鍵作用；C語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和單片機(jī)技術(shù)3門課程為核心課程和學(xué)科競賽核心知識所在。

電子信息類專業(yè)主要包括電子信息工程、通信工程、信息工程、自動化和計(jì)算機(jī)等專業(yè)，結(jié)合電子信息類專業(yè)課程的共同特征，以及學(xué)科競賽和工程實(shí)踐的公共知識能力需求，提出“4硬3軟”基礎(chǔ)平臺課程和7個課程群。課程體系結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

教學(xué)實(shí)踐表明：“‘4硬3軟基礎(chǔ)平臺+7模塊化課程群”課程體系的設(shè)置為參加學(xué)科競賽的學(xué)生打下良好的理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)；通過“平臺+模塊”課程體系的實(shí)施，不僅可以保證電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)的通用性，還可以滿足學(xué)生的個性化需求。

2.2 項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)模式實(shí)踐

從題目分析、資料查閱、方案論證、制作調(diào)試、項(xiàng)目總結(jié)與推廣5個方面進(jìn)行項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)實(shí)踐。項(xiàng)目選取應(yīng)符合學(xué)生實(shí)際，以充分發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的能動性，激發(fā)創(chuàng)新欲望為目的，將學(xué)生置于真實(shí)的實(shí)踐中，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。通過實(shí)行開放式、多層次項(xiàng)目驅(qū)動實(shí)踐教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，形成學(xué)習(xí)的良性循環(huán)。同時，項(xiàng)目的選擇應(yīng)具備可行性和可操作性，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性、提高學(xué)生創(chuàng)新能力為目的，讓學(xué)生在真正的實(shí)踐操作中，應(yīng)用和創(chuàng)新能力有所提高。

2.3 競爭性與協(xié)作型學(xué)生梯隊(duì)建設(shè)

通過考核、面試和競賽等多種激勵機(jī)制，按研究方向組建多支學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)。每個團(tuán)隊(duì)由15人組成，其中包含3名大四學(xué)員、6名大二或大三學(xué)員和6名大一學(xué)員；每個團(tuán)隊(duì)從事硬件設(shè)計(jì)、固件編程和上位機(jī)開發(fā)的成員比例約為35%、45%和20%。梯隊(duì)成員結(jié)構(gòu)分高、中、低三層次相結(jié)合，實(shí)行“傳幫帶”模式。通過分工合作有效且迅速地完成項(xiàng)目，并進(jìn)一步提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.4 立體式質(zhì)量監(jiān)控評價機(jī)制設(shè)計(jì)

建立一套全過程質(zhì)量監(jiān)控體系，通過采用綜合素質(zhì)評價機(jī)制，從項(xiàng)目篩選到項(xiàng)目總結(jié)，由團(tuán)隊(duì)內(nèi)部組織對成員進(jìn)行綜合評價，實(shí)行優(yōu)勝劣汰制。同時以優(yōu)勝劣汰制為前提，由團(tuán)體內(nèi)部組織通過多種方式對成員進(jìn)行綜合評價。對與學(xué)科競賽和工程實(shí)踐相關(guān)的課程，從實(shí)際需要出發(fā)，提煉具體問題供學(xué)生解答，并實(shí)行彈性考核制度同時，鼓勵學(xué)生參加高水平、高等級的學(xué)科競賽和職業(yè)認(rèn)證考試，根據(jù)學(xué)科競賽成績和職業(yè)認(rèn)證級別折算成一定的學(xué)分，以實(shí)現(xiàn)多元化的公平評選機(jī)制，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造良好的外在條件。

3 學(xué)科競賽的人才培養(yǎng)實(shí)施保障

從課程體系、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、教學(xué)模式和長效運(yùn)行機(jī)制4方面進(jìn)行探討和論證，目的是尋求一種“可持續(xù)發(fā)展”的學(xué)科競賽運(yùn)作模式，確保在已有基礎(chǔ)上，能不斷拓展新的技術(shù)領(lǐng)域，適應(yīng)新的技術(shù)應(yīng)用需求，培養(yǎng)更多更好的具有工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新意識的專業(yè)人才，提高就業(yè)競爭力，為此需在以下幾個方面下功夫：

1）構(gòu)建“‘4硬3軟基礎(chǔ)平臺+7模塊化課程群”課程體系結(jié)構(gòu)模式。

結(jié)合電子信息類專業(yè)課程的共同特征，以及學(xué)科競賽和工程實(shí)踐的知識能力需求，建立“4硬3軟”基礎(chǔ)平臺課程。根據(jù)學(xué)生個體的知識能力結(jié)構(gòu)及發(fā)展需求，結(jié)合學(xué)科競賽的研究方向，提出以知識內(nèi)容及邏輯結(jié)構(gòu)為特征的7模塊課程群。通過“平臺+模塊”課程體系的實(shí)施，解決學(xué)科競賽人才培養(yǎng)規(guī)模不斷增大所帶來的批量培養(yǎng)與個性培養(yǎng)之間的矛盾。

2）采用“競爭+協(xié)作”的創(chuàng)新型學(xué)生梯隊(duì)競賽培養(yǎng)機(jī)制。

團(tuán)隊(duì)建設(shè)是學(xué)科競賽隊(duì)伍發(fā)展壯大的重要內(nèi)容，主要任務(wù)是培養(yǎng)成員和組建梯隊(duì)。在新生入學(xué)教育時下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)施大范圍培育自學(xué)苗子；通過考核與面試，確立學(xué)科競賽預(yù)備班；舉行多種競賽，補(bǔ)充團(tuán)隊(duì)成員。同時，引入競爭機(jī)制，通過嚴(yán)格考核，淘汰團(tuán)隊(duì)中的部分成員，及時補(bǔ)充新隊(duì)員，以具有彈性的選擇機(jī)制，不斷提高團(tuán)體的整體實(shí)力。

3）實(shí)施“預(yù)演+監(jiān)控”的項(xiàng)目驅(qū)動建設(shè)良性機(jī)制。

“開放式、多層次工程項(xiàng)目驅(qū)動法”的實(shí)施難點(diǎn)，在于合適的項(xiàng)目選題和及時的過程監(jiān)控。通過實(shí)施開放式項(xiàng)目預(yù)演機(jī)制，達(dá)到項(xiàng)目的難易度和學(xué)生能力的最佳匹配，確保項(xiàng)目能按計(jì)劃執(zhí)行，從而獲得驅(qū)動教學(xué)最佳效果。在項(xiàng)目實(shí)施中，指導(dǎo)教師通過組織、引導(dǎo)、交流、討論和共同學(xué)習(xí)，做到充分了解學(xué)生，適時點(diǎn)撥學(xué)生，使任務(wù)驅(qū)動的5階段全過程監(jiān)控落到實(shí)處，這樣不但能夠分解、細(xì)化項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)的整體難度，而且可以及時發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)的問題，提高過程學(xué)習(xí)的效率，保證項(xiàng)目驅(qū)動的成功率，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)興趣，形成自主學(xué)習(xí)的長久驅(qū)動力。

4）執(zhí)行“傳承+合作”的良性發(fā)展和長效運(yùn)行機(jī)制。

傳承與合作是長效運(yùn)行的靈魂。具體實(shí)施方案是：

（1）落實(shí)技術(shù)積累，做好技術(shù)傳承。學(xué)科競賽建設(shè)在系統(tǒng)、軟件、硬件及文檔等方面不斷進(jìn)行技術(shù)積累，起到了有效的傳承作用。 （2）挖掘?qū)W生資源，發(fā)揮傳幫帶作用。積極引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)科類競賽。尋找在校專才，召開專題講座。舉辦校友講座，解決學(xué)生現(xiàn)實(shí)問題。

（3）加強(qiáng)與企業(yè)合作，互惠互利。一方面，校企共建實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，為學(xué)生提供了先進(jìn)的儀器設(shè)備和優(yōu)質(zhì)的資源環(huán)境，同時合作企業(yè)還參與承辦學(xué)院的競賽項(xiàng)目和賽前培訓(xùn)。另一方面，學(xué)科競賽基地將加強(qiáng)與企業(yè)開展橫向項(xiàng)目合作、技術(shù)改造和產(chǎn)品研發(fā)、促進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)化。

以學(xué)科競賽為平臺，通過不斷延展其寬度和深度，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及對學(xué)習(xí)重要性的認(rèn)同感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新意識。

4 學(xué)科競賽式人才培養(yǎng)模式運(yùn)行及成效

4.1 人才培養(yǎng)模式運(yùn)行

學(xué)科競賽作為我國培養(yǎng)大學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新能力的重要手段，是鍛煉學(xué)生動手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的綜合平臺。學(xué)科競賽的開展，在促進(jìn)學(xué)科建設(shè)和課程改革的同時，必將引導(dǎo)高校在教學(xué)改革中注重學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析問題以及解決實(shí)際問題的能力，勢必會吸引和鼓勵越來越多的學(xué)生踴躍參加課外科技實(shí)踐活動，從而為大批優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。為保證人才培養(yǎng)模式有效運(yùn)行，需重點(diǎn)在以下幾方面下功夫：①優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，夯實(shí)學(xué)科競賽基礎(chǔ)平臺；②健全學(xué)科競賽保障機(jī)制，激發(fā)師生參與的積極主動性；③建立實(shí)踐創(chuàng)新硬件平臺，支撐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.2 人才培養(yǎng)質(zhì)量與成效

湖南理工學(xué)院是一所升格不久的地方本科院校，與重點(diǎn)大學(xué)相比，學(xué)生生源綜合素質(zhì)有一定差距，教師的水平參差不齊，實(shí)驗(yàn)設(shè)施和競賽基地建設(shè)也比較薄弱。近年來，我們的學(xué)科競賽培訓(xùn)基地以“自由探索、自主設(shè)計(jì)、自己動手”為培養(yǎng)理念，在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，依托學(xué)科競賽和實(shí)踐創(chuàng)新平臺，積極引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)科競賽和工程實(shí)踐，注重學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，建立以培養(yǎng)大學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的專業(yè)人才培養(yǎng)模式，并取得了良好效果：培養(yǎng)了大量具備較強(qiáng)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的專業(yè)人才，學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識得到明顯提升，并且在國內(nèi)外許多重大學(xué)科競賽、科技創(chuàng)新活動和大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)過程中屢獲佳績。

另外，學(xué)生主持省級大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目10項(xiàng)，申報(bào)新型專利4項(xiàng)，自制教學(xué)儀器設(shè)備100多套，參與企業(yè)工程項(xiàng)目4項(xiàng)。畢業(yè)生供不應(yīng)求，學(xué)生就業(yè)率近100%，且就業(yè)質(zhì)量較高。

5 結(jié)語

以應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為主線，以學(xué)生學(xué)科競賽為長效激勵機(jī)制，構(gòu)建有利于人才個性化培養(yǎng)和發(fā)展的高效自適應(yīng)課程體系，并建立與之相適應(yīng)的有效質(zhì)量臨控管理機(jī)制，培養(yǎng)一支穩(wěn)定有序、持續(xù)發(fā)展的高素質(zhì)學(xué)生精英隊(duì)伍，形成一套具有鮮明特色的電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)具備較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的高層次工程技術(shù)人才。繼續(xù)探索學(xué)科競賽的新特點(diǎn)、新形勢、新思路，促進(jìn)大學(xué)生學(xué)科競賽活動不斷朝著科學(xué)化、制度化、普及化的方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目的。同時以點(diǎn)帶面，逐步推廣到相關(guān)專業(yè)的常規(guī)教學(xué)，為相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革人才培養(yǎng)研究做好示范作用，并為相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革提供有益參考。