以學(xué)生為中心的人才培養(yǎng)體系構(gòu)建與實踐

邊 莉， 李海軍， 張春晶， 劉 鑫， 王 娟

( 1．廣東海洋大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，廣東 湛江 524088;2．黑龍江科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022)

0 引言

電子信息工程專業(yè)是集現(xiàn)代電子技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)于一體的專業(yè)。它以電路與系統(tǒng)、信號與信息處理、電磁場與微波等理論為基礎(chǔ)，研究各種信息處理、交換及傳輸，在此基礎(chǔ)上研究和發(fā)展各種電子與信息系統(tǒng)。1999年，黑龍江科技大學(xué)開設(shè)電子信息工程專業(yè)，專業(yè)確定辦學(xué)指導(dǎo)思想，制定專業(yè)建設(shè)規(guī)劃、師資隊伍建設(shè)規(guī)劃、實驗室建設(shè)規(guī)劃、實習(xí)基地建設(shè)規(guī)劃、教材建設(shè)規(guī)劃，多次修訂本科人才培養(yǎng)方案和教學(xué)、實踐及實驗教學(xué)大綱，并按照規(guī)劃的部署實施。專業(yè)建設(shè)工作階段性進(jìn)展，從校新辦專業(yè)發(fā)展成校重點專業(yè)[1]。

隨著“以學(xué)生為中心”的高等教育改革大時代的到來，黑龍江科技大學(xué)電子信息工程專業(yè)堅持“立足應(yīng)用，精準(zhǔn)育人”的教學(xué)理念，緊密結(jié)合學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，突出學(xué)生“應(yīng)用能力”培養(yǎng)，圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求之間關(guān)系，“三級知識平臺”與“能力培養(yǎng)”相結(jié)合的課程體系改革和“導(dǎo)師制”人才培養(yǎng)等方面進(jìn)行研究，并將其成果應(yīng)用于實踐，極大程度的提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，得到了用人單位的認(rèn)可。本文對專業(yè)建設(shè)進(jìn)行總結(jié)，以便同行交流。

1 人才培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求的關(guān)系

專業(yè)建設(shè)期間，結(jié)合我院的實際教學(xué)情況進(jìn)行深入的專業(yè)調(diào)研。形成以學(xué)生為本，以市場需求為導(dǎo)向，以“教學(xué)服務(wù)”為主旨和特征，培養(yǎng)以“一高一強(qiáng)”為標(biāo)志，具有一定創(chuàng)新精神的高級應(yīng)用型人才的專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)思想。依據(jù)指導(dǎo)思想，設(shè)定人才培養(yǎng)目標(biāo)，制定人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系。通過學(xué)校和企業(yè)結(jié)合，走師生與工程實踐人員結(jié)合、理論與實踐結(jié)合的人才培養(yǎng)途徑，完成人才培養(yǎng)任務(wù)。

1.1 以學(xué)生為中心人才培養(yǎng)目標(biāo)

專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)代電子信息工程領(lǐng)域德、智、體、美全面發(fā)展，愛國進(jìn)取、創(chuàng)新思辨，厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、精術(shù)業(yè)、高素質(zhì)、能力強(qiáng)，具有全球化意識，從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)等的研究、開發(fā)、生產(chǎn)、管理和技術(shù)服務(wù)工作的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)后 5 年左右預(yù)期能夠承擔(dān)電子信息工程領(lǐng)域的研究與應(yīng)用、設(shè)計與開發(fā)及系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)等工作[2]。按照工程認(rèn)證要求其目標(biāo)分成5個具體內(nèi)容。目標(biāo)1(技術(shù)目標(biāo))：融會貫通工程數(shù)理基本知識和電子信息工程專業(yè)知識，負(fù)責(zé)完成一個中等規(guī)模的電子信息產(chǎn)品的測試和技術(shù)支持，進(jìn)而成長為測試工程師、技術(shù)經(jīng)理等。目標(biāo)2(創(chuàng)新目標(biāo))：具備創(chuàng)新能力，負(fù)責(zé)完成一個以上產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的方案設(shè)計和研發(fā)工作，成長為研發(fā)工程師、產(chǎn)品設(shè)計師等。目標(biāo)3(人文目標(biāo))：具備健康的身心和良好的人文素養(yǎng)，成為企業(yè)中層管理者。目標(biāo)4：(素質(zhì)目標(biāo))具備社會責(zé)任感，理解并堅守職業(yè)道德規(guī)范，綜合考慮法律、環(huán)境與可持續(xù)性發(fā)展等因素影響，在工程實踐中能堅持公眾利益優(yōu)先。目標(biāo)5(持續(xù)發(fā)展目標(biāo))：具有全球化意識，擁有自主的、終生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力，實現(xiàn)能力和技術(shù)水平的提升。

1.2 畢業(yè)要求

工程教育的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中畢業(yè)要求包括12條：

(1)工程知識：具有從事電子信息類專業(yè)領(lǐng)域工程技術(shù)工作所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)知識，具有基本的工程圖學(xué)與工程數(shù)學(xué)知識，具有電路與電子線路、信號與系統(tǒng)分析、電磁場與電磁波、計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用、通信工程等專業(yè)基礎(chǔ)知識，能夠?qū)⑦@些知識用于解決電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題。

(2)問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、描述和分析電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題并進(jìn)行實驗驗證，以獲得對相應(yīng)復(fù)雜工程問題的深刻認(rèn)識并得出有效結(jié)論。能通過文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息，提取、整理、分析和歸納資料，為問題分析過程提供有益參考。

(3)設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠在分析現(xiàn)有問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計針對這些問題的解決方案和滿足特定需求的單元(部件)、系統(tǒng)或工藝流程，并能通過設(shè)計性實踐環(huán)節(jié)檢驗設(shè)計的合理性。同時，能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中掌握基本的創(chuàng)新方法，體現(xiàn)創(chuàng)新意識，綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。

(4)研究：能夠在分析現(xiàn)有問題、提出解決方案的基礎(chǔ)上，基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法，對電子信息領(lǐng)域新的復(fù)雜工程問題進(jìn)行提煉、歸并處理和拓展，開展有針對性的建模、仿真與優(yōu)化研究，設(shè)計創(chuàng)新性實驗獲取、分析處理與解釋數(shù)據(jù)，探索付諸工程實施與檢驗，并通過對各種研究手段獲取的信息進(jìn)行綜合，得到合理有效的結(jié)論。

(5)使用現(xiàn)代工具：能夠針對電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，進(jìn)行問題分析、設(shè)計開發(fā)解決方案及開展研究。能夠理解各種現(xiàn)代工具在測量、模擬和預(yù)測復(fù)雜工程問題方面各自的優(yōu)勢和不足。

(6)工程與社會：能夠基于工程相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

(7)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：了解電子信息領(lǐng)域有關(guān)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面方針、政策和法律、法規(guī)，能夠理解和評價針對電子信息類復(fù)雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

(8)職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)和社會責(zé)任感，了解國家與電子信息領(lǐng)域相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計、研究與開發(fā)的法律、法規(guī)，以及國內(nèi)外相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)變化，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。

(9)個人和團(tuán)隊：能夠在多學(xué)科背景下的項目團(tuán)隊下，以及在相關(guān)工程實踐中承擔(dān)個體、團(tuán)隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色，并開展有效工作。

(10)溝通：能夠就電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令。具備一定全球化意識，能夠在跨文化背景下進(jìn)行專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域溝通和交流、競爭與合作。

(11)項目管理：理解并掌握電子信息工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。

(12)終身學(xué)習(xí)：對電子信息領(lǐng)域理論和技術(shù)發(fā)展規(guī)律有明確的認(rèn)識，并進(jìn)而對自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)有正確認(rèn)識，有不斷主動學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。

畢業(yè)要求分為四個維度。維度一為運(yùn)用知識要求(第1條)；維度二為解決工程問題技能集(第2、3、4條)；維度三為通用能力集(第5、9、10、11條)；維度四為(第6、7、8、12條)。畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)系，如表1所示。專業(yè)最終確立明確、公開、可衡量的畢業(yè)要求指標(biāo)點用以衡量畢業(yè)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

2 三級平臺與能力培養(yǎng)相結(jié)合的課程體系

根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求，課程體系按照“平臺+課程模塊+課程性質(zhì)”三級知識平臺構(gòu)建，一級平臺包括：通識教育平臺、學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺、專業(yè)教育平臺和素質(zhì)能力教育平臺。其中通識教育平臺包括國防與安全教育、思想政治教育、體育與健康教育、工程教育、數(shù)理教育和外語教育六個課程模塊；學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺包括學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)實踐課程三個課程模塊；一級平臺中前三項對應(yīng)必修課程，后兩項對應(yīng)選修課。知識平臺與能力培養(yǎng)相對應(yīng)關(guān)系，如表2所示。

表1 畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標(biāo)的支撐關(guān)系矩陣圖

表2 知識平臺與能力培養(yǎng)相對應(yīng)關(guān)系

主要核心課程包括“電路分析基礎(chǔ)”、“信號與系統(tǒng)”、“模擬電子技術(shù)”、“電磁場與電磁波”、“高頻電子線路”等10門課程，使學(xué)生接受電子工程、信息工程、計算機(jī)輔助設(shè)計實踐的基本訓(xùn)練，掌握電子設(shè)計、信息處理、應(yīng)用開發(fā)和集成電子設(shè)備及信息系統(tǒng)的基本能力，可以成為各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)和管理的中高級應(yīng)用型人才。

充分調(diào)研企事業(yè)單位，與用人單位對接，充分吸納社會意見，引入新科技前沿課程，切實重視課程的前瞻性、先進(jìn)性和實用性。深入企業(yè)調(diào)研后，對人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂，對部分課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了更新。采用專業(yè)核心課程負(fù)責(zé)制，從課堂教學(xué)33門課程增調(diào)至54門，選修課做到1:3的選修比例，4門課程增設(shè)實驗課。采取以學(xué)生為中心，規(guī)范實踐類課程，特別針對專業(yè)實訓(xùn)按照兩個方向制定具體方案，進(jìn)一步完善認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)。

3 以學(xué)生為中心的人才培養(yǎng)模式的實踐

3.1 利用維導(dǎo)圖培養(yǎng)創(chuàng)新人才的探索與實踐

思維導(dǎo)圖是英國心理學(xué)家, 腦力開發(fā)專家東尼-博贊于20世紀(jì)70年代發(fā)明和提出的一種有效使用大腦的思考方法，一種調(diào)動全腦的思維組織性工具，其創(chuàng)作過程模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)放射結(jié)構(gòu)，以圖解形式和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來存儲、組織和輸出信息[3]。思維導(dǎo)圖運(yùn)用圖文并重的技巧，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來，把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。國內(nèi)外專家皆認(rèn)為：思維導(dǎo)圖為人類提供了有效思維的圖形工具，能夠開啟人類大腦無限潛能。

2014年起，先后利用思維導(dǎo)圖針對“硬件描述語言”、“微機(jī)原理及接口技術(shù)”、“自控原理”三門專業(yè)主干課程進(jìn)行教學(xué)改革。每次教案思維構(gòu)建都需要花費(fèi)很長時間，備課到深夜。學(xué)生以前接觸的一行行板書，過渡到以中心主題、分支、關(guān)鍵詞為核心的多種顏色搭配的多媒體圖形，觸發(fā)學(xué)生好奇心的大門，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，極大程度地提高了教學(xué)質(zhì)量。此項教學(xué)方法改革獲得2017年黑龍江科技大學(xué)教學(xué)改革項目1項，發(fā)表相關(guān)教研論文2篇。通過三年的教學(xué)改革和學(xué)生的反饋，充分體現(xiàn)該教學(xué)方法的優(yōu)越性。并且有個別學(xué)生將其應(yīng)用到考研和工作招聘中，收益很大。

3.2 導(dǎo)師制背景下，學(xué)生科研團(tuán)隊的構(gòu)建

在導(dǎo)師制背景下，組建了學(xué)生科研團(tuán)隊并開展活動。他們將混沌理論與“互聯(lián)網(wǎng)+”和“移動通信”兩大應(yīng)用尋求結(jié)合，探索出信息安全和超寬帶通信兩個研究領(lǐng)域，考慮如何服務(wù)地方、符合煤炭背景和發(fā)展專業(yè)特色等因素，最終確立了混沌分組密碼和超寬帶混沌作為自己的學(xué)術(shù)研究方向。在導(dǎo)師制人才培養(yǎng)中，基于導(dǎo)師專長和學(xué)生興趣形成三個培養(yǎng)平臺，并按學(xué)期對學(xué)生實行以下五個培養(yǎng)流程[4]：

(1)選擇研究方向，引導(dǎo)學(xué)生從中了解專業(yè)前沿和工程實際；

(2)確定設(shè)計方案，鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維；

(3)完成設(shè)計課題，提高學(xué)生的知識運(yùn)用能力和工程實踐能力；

(4)測試性能指標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生形成團(tuán)隊協(xié)作的意識、具備總結(jié)分析的能力和抗挫能力；

(5)撰寫畢業(yè)論文，培養(yǎng)學(xué)生科技協(xié)作的能力，給予學(xué)生交流展示的平臺。

通過師生互動和年級之間的傳、幫、帶，使“混沌之路”學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊初具規(guī)模，取得較為豐碩成果。近三年，團(tuán)隊中考研率和入名企率均已達(dá)到10%，團(tuán)隊成員申報大學(xué)生科研立項15項并已結(jié)題8項，發(fā)表論文4篇、申報專利2項。

3.3 一體化特色人才培養(yǎng)模式探討

為增強(qiáng)學(xué)生的工程實踐和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)校企雙方的深度融合[5]，從第7學(xué)期理論課結(jié)束至8學(xué)期畢業(yè)設(shè)計期間，開展“實踐+實習(xí)+畢業(yè)設(shè)計+就業(yè)”一體化特色人才培養(yǎng)。

通過學(xué)生申請，專業(yè)選拔，確定符合條件學(xué)生實施“實踐、實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計”一體化人才培養(yǎng)。實習(xí)期間，校內(nèi)指導(dǎo)教師對幾家企業(yè)進(jìn)行走訪，實習(xí)企業(yè)對我?！皩嵺`、實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計”一體化人才培養(yǎng)模式非常認(rèn)可，并對我校學(xué)生的實習(xí)表現(xiàn)給予肯定。2017年5月，WannaCry病毒爆發(fā)，學(xué)院派出經(jīng)過一體化鍛煉培養(yǎng)的三名同學(xué)，協(xié)助安天實驗室技術(shù)人員，為黑龍江省工信委辦公用機(jī)進(jìn)行配置和補(bǔ)丁更新，三名同學(xué)這組，完成的又快又好，受到相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家的好評。

在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，由校外和校內(nèi)導(dǎo)師共同考核后，確定實習(xí)期間與公司項目有更好地結(jié)合的學(xué)生，留在企業(yè)繼續(xù)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計中期檢查期間，結(jié)合學(xué)生實際情況，對畢業(yè)設(shè)計說明書內(nèi)容進(jìn)行修訂，學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計驗收報告，并要求學(xué)生公開答辯，展示其在公司完成的項目情況。

3.4 校企合作協(xié)同育人,服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展

積極開展校企合作協(xié)同育人，立足于服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會，緊扣黑龍江省地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，充分發(fā)揮人才培養(yǎng)和技術(shù)服務(wù)職能。選派專家積極配合黑龍江省工信委開展省工業(yè)信息安全檢查和調(diào)研工作，并撰寫調(diào)研報告；與黑龍江省工信委簽訂了《黑龍江省工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全人才培養(yǎng)基地戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，共同建設(shè)黑龍江省工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全人才培養(yǎng)基地，實施人才培養(yǎng)計劃。(邊 莉等文)

同時參與擬定《黑龍江省工業(yè)信息安全管理條例》和《黑龍江省工業(yè)信息安全人才培養(yǎng)規(guī)劃》等文件。專業(yè)教師受省工信委邀請，到齊齊哈爾、大慶等地市為省內(nèi)重點骨干企業(yè)，開展工控信息安全講座3次。2016年11月和2017年9月，參加省工信委“黑龍江省工業(yè)信息現(xiàn)場檢查”工作，共檢查企業(yè)38家，通達(dá)檢查，充分了解了省內(nèi)大型企業(yè)的工業(yè)信息安全現(xiàn)狀和企業(yè)信息安全方面的人才需求。

4 結(jié)語

經(jīng)過三輪專業(yè)建設(shè)和專業(yè)認(rèn)證立項建設(shè)，人才培養(yǎng)體系構(gòu)建基本完成，人才培養(yǎng)取得了顯著的成果。但這個過程中也存在一些問題：

(1)教師隊伍建設(shè)方面，缺少科研團(tuán)隊，沒有學(xué)術(shù)領(lǐng)軍人物；

(2)實踐教學(xué)方面，專業(yè)實習(xí)特色不鮮明，實踐內(nèi)容體系不夠細(xì)致；

(3)條件建設(shè)方面，優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)較少；

(4)人才培養(yǎng)方面，強(qiáng)調(diào)“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)，忽視“精英型”人才培養(yǎng)等。

針對以上不足，可以采取對個別教師采取適合其特點的發(fā)展規(guī)劃，讓培養(yǎng)學(xué)術(shù)領(lǐng)軍人物，推動專業(yè)發(fā)展；加大學(xué)生實踐課周數(shù)，確定系統(tǒng)設(shè)計和微波電路設(shè)計兩個方向的實踐課程，突出專業(yè)特色，完善體系；積極倡導(dǎo)MOOC(SPOC)及優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)公開課建設(shè)，積極開展“線上”+“線下”混合式教學(xué)改革；以學(xué)生為中心，制定針對不同背景學(xué)生的培養(yǎng)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)適合市場需求、符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的合格人才。