以競賽為載體的電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索與實踐

夏春琴, 劉芫健,b, 朱震華

(南京郵電大學(xué) a.電子與光學(xué)工程學(xué)院 微電子學(xué)院; b.教務(wù)處,南京 210023)

0 引 言

建設(shè)一流大學(xué)和一流學(xué)科的關(guān)鍵在于培養(yǎng)一流人才，新工科背景下創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)一批富于創(chuàng)新精神，具有創(chuàng)新能力和可持續(xù)競爭力的創(chuàng)新人才。在素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求上，他們要具有科學(xué)思維、系統(tǒng)思維與創(chuàng)新思維[1-2]；在知識結(jié)構(gòu)要求上，他們要做到將通識知識和專業(yè)知識相結(jié)合，掌握學(xué)科之間交叉、融合、創(chuàng)新以及深寬兼?zhèn)涞闹R儲備；在能力結(jié)構(gòu)要求上，他們要具備分析問題、解決問題的創(chuàng)新能力[3]。因此，在國家信息化發(fā)展如此迅速的當(dāng)下，根據(jù)電子信息類不同專業(yè)對人才需求的特點，在人才培養(yǎng)模式的探索與實踐中形成了以課程改革為基礎(chǔ)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，以學(xué)科競賽為載體培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以協(xié)同育人機制為依托提升創(chuàng)新空間，推動電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的開展[4-7]。

1 以課程體系改革為基礎(chǔ)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識

2015年國務(wù)院《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》明確指出“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念滯后，與專業(yè)教育結(jié)合不緊，與實踐脫節(jié)”是當(dāng)前我國高校教育亟待解決的問題[8]。學(xué)生動手能力差、創(chuàng)新意識淡薄、創(chuàng)新精神缺乏是目前高校電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的最大短板。

我校在爭創(chuàng)“雙一流”的大背景下，在總結(jié)兄弟院校成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)校多年來在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式教學(xué)方面取得的經(jīng)驗，探索與實踐了“123”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，即圍繞以人才培養(yǎng)為1個中心，實現(xiàn)創(chuàng)新型、應(yīng)用型2種能力，推進課程體系重構(gòu)，實踐體系建設(shè)，多方協(xié)同育人3大舉措。構(gòu)建了“2主線、5層次”的綜合性課程體系，從頂層進行課程體系設(shè)計，將創(chuàng)新型、應(yīng)用型2種能力分為5個層次，按照循序漸進的教學(xué)原則，融入理論課程和實驗實踐課程，理論和實踐相互協(xié)同，體現(xiàn)理論指導(dǎo)下的實踐、實踐促進下的理論學(xué)習(xí)。如圖1所示，形成了“基礎(chǔ)與專業(yè)一體、理論與實踐一體、設(shè)計與工程一體”的分層次漸進式推進的電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案[9]。

圖1 電子信息類創(chuàng)新人才分層次培養(yǎng)方案

學(xué)校實驗實踐教學(xué)體系在電子信息類人才培養(yǎng)中同樣發(fā)揮著重要的作用，根據(jù)電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的特點，學(xué)校長期以來始終堅持以提高實踐能力為出發(fā)點，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力為目標(biāo)，充分利用電子信息最前沿的發(fā)展技術(shù)，根據(jù)學(xué)校電子信息類人才培養(yǎng)方案形成了如圖2所示的電子信息類人才培養(yǎng)實驗教學(xué)平臺。

圖2 電子信息類人才培養(yǎng)實驗教學(xué)平臺

根據(jù)電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式量身設(shè)計的實踐教學(xué)課程體系改革主要從人才培養(yǎng)方案、教學(xué)內(nèi)容和課程、教學(xué)方式、方法以及教學(xué)手段等教學(xué)活動中開展進行，通過加強通識教育創(chuàng)新課程的滲透，積極探索學(xué)科設(shè)置改革，加強前沿課程、交叉學(xué)科課程等知識領(lǐng)域的相互融合，改革課程體系，開設(shè)跨學(xué)科課程，探索面向復(fù)雜工程問題的課程，為學(xué)生提供可靈活選擇、深度廣度可調(diào)節(jié)的課程體系[10-13]。

電子信息類人才培養(yǎng)實驗教學(xué)體系(見圖3)基本滿足了從基礎(chǔ)知識到專業(yè)知識再到綜合創(chuàng)新知識能力需求，在基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)上開設(shè)電子技術(shù)理論、電子系統(tǒng)設(shè)計與原理方法、通信工程、信號與系統(tǒng)等專為創(chuàng)新實踐能力提升打造的任選課程“電子設(shè)計與創(chuàng)新基礎(chǔ)”，內(nèi)容涵蓋電子技術(shù)、電路分析、模擬電子電路、數(shù)字電子電路及相關(guān)課程，并融合了學(xué)科競賽中所需的基礎(chǔ)知識。

(1) 人才培養(yǎng)方面。① 建立人才選拔機制。一方面對上課教師進行嚴(yán)格的考核，從教學(xué)和科研的骨干教師中選拔優(yōu)秀教師，讓他們著重在創(chuàng)新課程、前沿課程、交叉學(xué)科研討課程等課程進行講解，滿足學(xué)生多元化發(fā)展的需要[14-15]；另一方面對于學(xué)生的選拔，尊重人才培養(yǎng)規(guī)律，從大一新生開始就組織校賽進行人才選拔，選拔有興趣、有潛力又有能力的學(xué)生參加校賽、省賽以及國賽，通過培養(yǎng)讓學(xué)生實現(xiàn)自我創(chuàng)新能力的不斷提升[16]。② 建立賽前培訓(xùn)模式。每年的校賽、省賽以及國賽前，學(xué)院都會組織老師進行培訓(xùn)輔導(dǎo)，從課題到設(shè)計到動手實踐，從個人到團隊建設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生展開創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。③ 建立可持續(xù)發(fā)展的幫扶機制。人才培養(yǎng)的過程中需要進行必要的人才儲備，從教師方面，讓優(yōu)秀的新教師積極加入到競賽團隊中，從學(xué)生方面，采用以老帶新的方法，組隊幫扶，充分發(fā)揮老隊員的榜樣作用，為競賽團隊持續(xù)注入新鮮的血液，為學(xué)校各類電子信息類競賽源源不斷輸送人才[17]。

圖3 電子信息類人才培養(yǎng)實驗教學(xué)體系

(2) 教學(xué)實踐方面。① 在教學(xué)內(nèi)容上采用層次化教學(xué)，注重理論與實踐相結(jié)合、通識課程與專業(yè)課程相結(jié)合、寬厚的專業(yè)基礎(chǔ)與綜合研究能力相結(jié)合，學(xué)科交叉與學(xué)科融合相結(jié)合；② 在教學(xué)方法上采用理論與實踐相結(jié)合，根據(jù)自己掌握的理論知識與自己的實際創(chuàng)新能力相結(jié)合，以“教師引導(dǎo)，學(xué)生主導(dǎo)”的方式設(shè)計實踐方案；③ 在教學(xué)手段上采用傳統(tǒng)課堂授課、MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等信息化的教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，樹立學(xué)生正確的世界觀、人文心、科學(xué)腦、勤勞手[18]。

(3) 平臺建設(shè)方面。① 依托學(xué)校國家級實驗平臺建設(shè)，積極開展云桌面建設(shè)，提升學(xué)校實驗室實驗設(shè)備的利用率，保證教學(xué)與競賽的順利開展；② 加強平臺的自主研發(fā)。實驗教師在日常的教學(xué)實踐中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法自主研發(fā)實驗箱；③ 加強創(chuàng)新實驗室的建設(shè)。為了保障創(chuàng)新實踐的開展，學(xué)校成立了電子信息類創(chuàng)新中心，配備了專業(yè)師資隊伍，方便學(xué)生進行創(chuàng)新實驗、創(chuàng)新競賽等活動的訓(xùn)練與開展。

2 以學(xué)科競賽為載體培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力

學(xué)科競賽為學(xué)生提供了一個實戰(zhàn)訓(xùn)練的平臺，也是學(xué)生理論聯(lián)系實踐的重要檢驗手段，創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神集中體現(xiàn)的重要途徑。參加各類學(xué)科競賽，不但可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神，而且有助于提升學(xué)生工程實踐能力，提高學(xué)生解決實際動手的能力，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供支持[19-21]。

作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的硬件指標(biāo)，除了需要依托學(xué)校實驗室的優(yōu)質(zhì)軟硬件資源和師資力量外，還要求學(xué)生積極參加各類創(chuàng)新項目，在實踐中提升自身的創(chuàng)新能力和動手能力。比如校級的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目STITP，學(xué)校電子科學(xué)與技術(shù)國家級實驗教學(xué)示范中心實行的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程訓(xùn)練項目、開放性實驗等，還有電子方向的各類學(xué)科競賽，有全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、瑞薩杯邀請賽、TI模擬邀請賽、FPGA大賽、智能互聯(lián)大賽、集成電路大賽、機器人競賽等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、合作能力、科研能力、管理能力和工程意識。

通過以學(xué)科競賽平臺為載體進行創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索實踐，既能夠從整體上提升學(xué)校的創(chuàng)新實踐能力和水平，又能為提升學(xué)校綜合競爭力提供了充足的人才儲備和為學(xué)校的教學(xué)、科研、競賽等各方面提供必要的支持。通過學(xué)科競賽平臺，可以較好地構(gòu)建起創(chuàng)新人才模式的培養(yǎng)方案，廣泛學(xué)習(xí)，深入研究，積極探索，找到適合本校發(fā)展的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式；在選好了創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式后，加強學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)，從基礎(chǔ)通識課、基礎(chǔ)專業(yè)課到課程設(shè)計、專業(yè)實踐等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程等多種形式，提高學(xué)生的綜合能力，不斷優(yōu)化創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式；通過創(chuàng)新人才模式培養(yǎng)方案的制定、改革方案的不斷優(yōu)化，形成創(chuàng)新人才培養(yǎng)的多元化，帶動整個學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展。

3 以協(xié)同育人機制為依托提升創(chuàng)新空間

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要爭取各類社會資源，吸引各方相關(guān)領(lǐng)域的力量參與人才培養(yǎng)，需要高校與境內(nèi)外相關(guān)行業(yè)企業(yè)、科研院所、其他高校及地方政府形成多方協(xié)同育人模式，構(gòu)建優(yōu)勢互補、項目共建、成果共享、利益共贏的人才培養(yǎng)共同體。學(xué)校結(jié)合創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的實踐出發(fā)，探索實施電子信息類創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的新機制，創(chuàng)建如圖4所示的課內(nèi)外協(xié)同、跨年級協(xié)同、校企協(xié)同、科教協(xié)同、校地協(xié)同為基礎(chǔ)的“五協(xié)同”多主體協(xié)同育人機制，共同推進創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

圖4 “五協(xié)同”多主體協(xié)同育人機制

(1) 課內(nèi)外協(xié)同，主要在電子信息類的學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課為核心的基礎(chǔ)上，輔以計算機語言類課程、通信專業(yè)課程，同時考慮到學(xué)生對創(chuàng)新競賽比較難以入門的實際困難，課內(nèi)開設(shè)創(chuàng)新應(yīng)用相關(guān)的專業(yè)課程和選修課程，課外完成創(chuàng)新訓(xùn)練的實踐性環(huán)節(jié)。

(2) 跨年級協(xié)同，打破傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建了跨年級培養(yǎng)機制。以具體項目為依托，通過參與項目的實施、運行過程，讓學(xué)生完整熟悉創(chuàng)新項目的全過程，通過高年級學(xué)生帶低年級學(xué)生的方式，以老帶新，保證學(xué)生創(chuàng)新團隊的可持續(xù)發(fā)展。

(3) 校企協(xié)同，利用電子與光學(xué)工程學(xué)院國家級實驗教學(xué)示范中心、電工電子實驗中心的師資力量和優(yōu)質(zhì)軟硬件資源，通過邀請企業(yè)導(dǎo)師進課堂，企業(yè)人士專題講座、創(chuàng)業(yè)論壇等加強專業(yè)課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識培養(yǎng)；同時開展各項創(chuàng)新項目(大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、開放性實驗等)，學(xué)科競賽(電子設(shè)計競賽、智能互聯(lián)競賽、機器人競賽等)，通過各種形式的活動，讓學(xué)生真正融入創(chuàng)新活動中。

(4) 校地協(xié)同，積極爭取地方政府的支持，利用政府在企業(yè)注冊資金、政府稅收、租金辦公用房等方面給予的優(yōu)惠政策，積極為老師和學(xué)生搭建創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺，鼓勵老師和學(xué)生創(chuàng)新，把創(chuàng)新教育落到實處。

(5) 科教協(xié)同，建立科研協(xié)作機制，實現(xiàn)創(chuàng)新平臺基地化。在校內(nèi)建立創(chuàng)新素質(zhì)訓(xùn)練基地，為學(xué)生的創(chuàng)新意識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新行為打下基礎(chǔ)；在校外積極尋求校企合作，打造創(chuàng)新實習(xí)基地，建立企業(yè)校園孵化園。在眾創(chuàng)中心設(shè)立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育區(qū)、創(chuàng)客空間區(qū)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園區(qū)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)區(qū)，為學(xué)生提供專業(yè)咨詢與服務(wù)。

通過協(xié)同育人機制的運行，讓學(xué)生領(lǐng)悟到了市場的魅力，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識轉(zhuǎn)化創(chuàng)新行動打下了良好的基礎(chǔ)。在校企合作的創(chuàng)新實踐實習(xí)基地，學(xué)生有機會參與企業(yè)的管理，接受企業(yè)的創(chuàng)新教育，增強創(chuàng)新能力，解決實際的工程問題，提高創(chuàng)新能力。

4 創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式取得的成效

在學(xué)校電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的試驗與探索過程中，也收獲了頗豐的成果。

(1) 在教學(xué)活動方面,近3年來，學(xué)校電子與光學(xué)工程學(xué)院教師先后榮獲江蘇省教學(xué)成果獎一等獎，全國電工電子基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)案例設(shè)計競賽一等獎4次，二等獎、三等獎多次，中國大學(xué)在線開放課程比賽中獲得一等獎3次，同時還根據(jù)教學(xué)與競賽需要，先后出版了一系列實驗教材，滿足不同層次學(xué)生的需要。

(2) 在競賽榮譽方面,電子信息類學(xué)生實踐創(chuàng)新能力顯著提高，尤其在各類學(xué)科競賽中更是嶄露頭角。學(xué)生在國內(nèi)外重大競賽中成績斐然，共獲得國際級別獎項2項，國家級別獎項243項，省部級961項，其中尤以2017年最佳，榮獲全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽本科組最高獎瑞薩杯，同時在其他競賽中也獲得多項重要獎項。創(chuàng)新能力的提升也提升了學(xué)生個人的綜合素質(zhì)，包括科研素養(yǎng)的提升，學(xué)生在以競賽為載體的創(chuàng)新實踐過程中，從項目需求分析開始到解決實際問題，多名學(xué)生先后獲得專利多項、發(fā)表學(xué)術(shù)論文多篇。學(xué)科競賽的榮譽獲得也為學(xué)生的考研錄取鋪設(shè)了道路，在國家政策的引導(dǎo)下，學(xué)校電子信息類獲得相關(guān)國家競賽一等獎的學(xué)子直接被本?；蚱渌咝１Ｋ弯浫?。

(3) 在就業(yè)質(zhì)量方面：學(xué)生在經(jīng)過學(xué)校扎實的專業(yè)知識系統(tǒng)學(xué)習(xí)和企業(yè)豐富的創(chuàng)新能力實踐，均能夠找到理想的工作崗位并很快投入到新工作中去，也為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了強大的人才后盾。

5 結(jié) 語

創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一個長期的探索過程，在探索的過程中，提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，提升學(xué)科建設(shè)的水平，是需要一直堅持的理念。我院以競賽為載體的電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究與探索，提升了學(xué)生創(chuàng)新能力與科研素養(yǎng)，促進了教學(xué)改革的發(fā)展，推動了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺的建設(shè)。