科教相融、科创相助的创新人才培养模式研究

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)

西安文理学院学报(自然科学版)

Ｖｏｌ􀆰２４　Ｎｏ􀆰１Ｊａｎ􀆰２０２１

文章编号:１００８￣５５６４(２０２１)０１￣０１１８￣０５

科教相融、科创相助的创新人才培养模式研究

陈业慧ꎬ王琦进ꎬ汪　青ꎬ李长凯

(安徽新华学院电子与通信工程学院ꎬ合肥２３００８８)

摘　要:新工科建设背景下ꎬ如何培养应用型创新人才ꎬ是高等学校教育教学改革的重要内容.学科竞赛作为高等教育创新人才培养引擎之一ꎬ是创新性人才培养的有效载体.以安徽新华学院电子信息工程专业为例ꎬ提出科教相融、科创相助(科－学科与科技竞赛ꎻ创－创新创业能力)的人才培养理念ꎬ将学科竞赛融入人才培养方案完善、课程体系改革、师资队伍建设、实践平台搭建等各个环节ꎬ并进行了一系列应用型创新人才培养模式的研究与探索.该研究对学科竞赛如何融入电子信息工程专业人才培养ꎬ构建应用型创新人才培养模式具有一定的借鉴意义.

关键词:新工科ꎻ应用型创新人才ꎻ人才培养模式ꎻ电子信息工程专业ꎻ学科竞赛中图分类号:Ｃ９６１

文献标志码:Ａ

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＴｒａｉｎｉｎｇＭｏｄｅｏｆＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＴａｌｅｎｔｓｗｉｔｈＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ

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Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｕｎｄｅｒｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｎｅｗｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎꎬｈｏｗｔｏｃｕｌｔｉｖａｔｅａｐｐｌｉｅｄｉｎ￣ｎｏｖａｔｉｖｅｔａｌｅｎｔｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆｅｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄｔｅａｃｈｉｎｇｒｅｆｏｒｍｉｎｃｏｌｌｅｇｅｓａｎｄｕｎｉｖｅｒ￣ｓｉｔｉｅｓ.Ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｅｎｇｉｎｅｓｏｆｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｔａｌｅｎｔｓｔｒａｉｎｉｎｇｉｎｈｉｇｈｅｒｅｄｕｃａｔｉｏｎꎬａｃａｄｅｍｉｃｃｏｍｐｅ￣ｔｉｔｉｏｎｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃａｒｒｉｅｒｏｆｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｔａｌｅｎｔｓｔｒａｉｎｉｎｇ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔａｋｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎ￣ｃｏｎｃｅｐｔｏｆ“ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｓｃｉｅｎｃｅ＆ｅｄｕｃａｔｉｏｎꎬａｎｄａｓｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｓｃｉｅｎｃｅ＆ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ”ｉｓｐｒｏ￣ｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｐｅｃｉａｌｔｙｏｆＡｎｈｕｉＸｉｎｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬｔｈｅｔａｌｅｎｔｔｒａｉｎｉｎｇｐｏｓｅｄ.Ｔｈｅａｃａｄｅｍｉｃｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔａｌｅｎｔｔｒａｉｎｉｎｇｓｃｈｅｍｅꎬｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍｓｙｓｔｅｍｒｅｆｏｒｍꎬｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｅａｃｈｉｎｇｓｔａｆｆａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｐｒａｃｔｉｃｅｐｌａｔｆｏｒｍꎬａｎｄａｓｅｒｉｅｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｔａｌｅｎｔｔｒａｉｎｉｎｇｍｏｄｅａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.Ａｍｏｎｇｔｈｅｍꎬ“ｓｃｉｅｎｃｅ”ｍｅａｎｓｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅａｎｄｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃｏｍｐｅｔｉ￣ｔｉｏｎꎬ“ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ”ｍｅａｎｓｉｎｎｏｖａｔｉｏｎａｎｄｅｎｔｒｅｐｒｅｎｅｕｒｓｈｉｐａｂｉｌｉｔｙ.Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｒｅｆ￣ｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｎｈｏｗｔｏｉｎｔｅｇｒａｔｅｔｈｅａｃａｄｅｍｉｃｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｉｎｔｏｔｈｅｔａｌｅｎｔｔｒａｉｎｉｎｇｏｆｅｌｅｃ￣ｔｒｏｎｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｐｅｃｉａｌｔｙａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｔａｌｅｎｔ

收稿日期:２０２０－０８－０３

基金项目:安徽省级教学研究重大项目(２０１８ｊｙｘｍ１０８７)ꎻ２０１８年省级质量工程项目(２０１８ｙｌｚｙ０７３)ꎻ２０１８年安徽新华

学院质量工程项目(２０１９ｊｙｓｓｆｘ０１)

作者简介:陈业慧(１９８４—)ꎬ女ꎬ安徽霍山人ꎬ安徽新华学院电子与通信工程学院副教授ꎬ硕士ꎬ主要从事智能信息检

测和智能处理研究.

第１期

ｔｒａｉｎｉｎｇｍｏｄｅ.

陈业慧ꎬ等.科教相融、科创相助的创新人才培养模式研究

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｎｅｗｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎻａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｔａｌｅｎｔｓꎻｔａｌｅｎｔｔｒａｉｎｉｎｇｍｏｄｅꎻｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｐｅｃｉａｌｔｙꎻａｃａｄｅｍｉｃｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ

１１９

的社会需求量巨大[１].«国家中长期教育改革和发展规划纲要(２０１０—２０２０年)»和«国家教育事业发展“十三五”规划»中提出:为了适应国家和社会发展的需要ꎬ需要显著提高创新型、复合型、应用型和技术技能型人才培养比例ꎬ增强各类人才服务国家和区域经济社会发展、参与国际竞争的能力[２].如何推进新工科建设ꎬ培养信息类专业应用型创新人才ꎬ已上升到国家战略.

学科竞赛是导向高校创新人才培养的有效途径[３].我国高校学科竞赛历经了四十多年的推进ꎬ已经

当前ꎬ我国正处产业结构调整升级ꎬ地方高等学校转型的关键时期ꎬ涉及多学科融合的信息类人才

进入繁荣的发展期ꎬ学科竞赛作为创新人才培养的引擎之一ꎬ正发挥着越来越重要的作用.以安徽新华学院电子信息工程专业为例ꎬ如何结合学科竞赛促进高等学校素质教育ꎬ培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识[４]ꎬ激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能ꎬ倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神ꎬ为优秀人才的脱颖而出创造条件[５]ꎬ具有重要意义.

１　科教相融、科创相助的应用型创新人才培养模式

赛、科技创新作为专业建设与教学改革的重要手段ꎬ融入人才培养的各个方面:以学科竞赛作为大学生科技创新实践活动的载体ꎬ培养学生工程意识、科学精神、协作意识、团队精神、组织能力等综合素质[６].以科技创新活动为主的第二课堂ꎬ激发学生的学习热情ꎬ锻炼学生的创新意识、创新能力.“学科竞赛－科技创新”良性互动ꎬ提升学生工程素养和竞赛水平的同时ꎬ推动专业建设和教育教学改革ꎬ并贯穿人才１.１　加强学科竞赛和科技创新对人才培养的推动作用ꎬ完善人才培养方案培养的全过程.

“科教相融、科创相助”(科－学科与科技竞赛ꎻ创－创新创业能力)的人才培养理念ꎬ是指将学科竞

应用型人才的办学定位ꎬ决定电子信息工程专业人才培养方案的完善ꎬ应把握应用型人才培养的特

征ꎬ以电子类行业岗位能力为根本ꎬ以学生为主体ꎬ以教师为主导ꎬ推行应用性、融合性、职业性、开放性和创新性的人才教育理念ꎬ始终围绕理论与实践两条主线组织教学ꎬ注重学生实践能力和创新能力的培养ꎬ建立起分阶段、多层次、模块化、综合性、开放式的应用型人才培养模式.

学科竞赛和科技创新在人才培养方案中直接体现专业综合创新创业训练课程中ꎬ课程明确规定:积极推进课外学科竞赛工作ꎬ以赛促教、以赛促学、以赛促改ꎬ鼓励并指导学生积极参加相关学科竞赛ꎬ把课外学科竞赛作为学生专业综合实践环节的核心部分ꎻ要求和鼓励学生积极申报国家级或省级大学生１.２　以学科竞赛为抓手ꎬ丰富专业课程教学内容ꎬ完善课程体系建设创新创业训练计划项目ꎬ有效提高了学生的专业技能和创新能力.

根据人才培养目标和专业培养规格的定位ꎬ本着“强基础ꎬ宽口径ꎬ重实践”的课程建设思路ꎬ将电

子信息工程专业２６门专业课程内容划分为四个模块:专业基础课模块、专业核心课模块、专业方向一信号与信息处理模块和专业方向二集成电路模块ꎬ涵盖了信息技术的信息获取、信息传输、信息处理、信息应用的各个环节ꎬ内容各有侧重ꎬ紧密结合ꎬ如图１所示.

专业课程设置中ꎬ按照第一学年开设通识必修课程和２门专业基础课程.专业基础课程主要是让学生具备工程图学的基础知识ꎬ了解电路基本理论和分析方法.第二学年以专业基础课及其实践环节为主ꎬ使学生在学习专业基础知识的同时ꎬ加强专业基本技能、设计能力、创新能力锻炼.第三学年以专业核心课程及相应实践环节为主ꎬ该阶段是学生全面学习专业知识、开展专业训练、提高专业技能的关键阶段ꎬ也是培养专业素养的重要阶段.第四学年以专业方向课为主ꎬ结合专业培养方向ꎬ在７门课程中选修５门.

各模块教学内容着重基础理论ꎬ强化实践教学内容ꎬ强化和补充学科竞赛中常用知识点ꎬ并注重学生知识、能力和素质的协调发展.竞赛作为实践教学的一个重要环节ꎬ与课内教学紧密结合ꎬ综合和强化

１２０西安文理学院学报(自然科学版)第２４卷

课内知识ꎬ为工程能力和素质的培养开辟空间ꎬ既强调普遍的带动作用ꎬ又强调优秀人才的脱颖而出.

图１　电子信息工程专业课程体系

１.３　以学科竞赛为引领ꎬ建设完善实验实训教学体系和教学平台

从人才培养体系整体出发ꎬ以电子类岗位职业能力培养为主线ꎬ以课程实验为基础ꎬ鼓励大一的同学加入各类专业兴趣社团ꎬ譬如科技与创新协会ꎬ为提升工程实践能力打下基础.大二和大三的同学以学科竞赛和创新创业训练为核心ꎬ大四的同学以创客实验室为平台开展毕业论文、专利、论文等实践活动ꎬ实践教学环节的基本时间轴如图２所示.

图２　实践教学主要环节的时间轴

以课程设计、实训、装配实习为延伸ꎬ以毕业实习、毕业设计为拓展ꎬ逐步构建了以学科竞赛为核心的“理论教学—实验—学科竞赛—实训—实习”一体化应用型人才实验实训教学体系.教学计划要求每个学生都要参加一次学科竞赛ꎬ在部分实践性较强的课程中可通过改革考核模式等方式ꎬ用竞赛的考核成绩代替专业核心课程的考核ꎬ教学形式更加灵活ꎬ教学效果得到明显提升.１.４　以学科竞赛指导为契机ꎬ推动“双能”型师资队伍建设

安徽省教育厅发布«安徽省大学生学科与技能竞赛ＡＢ类项目列表»(２０１７年版)[７]中ꎬ公布包含的国家Ａ类项目１９项ꎬＢ类项目２６项ꎬ其中和电子类专业知识紧密相关的Ａ类项目有５项ꎬＢ类项目５项.以学科知识研究为主的强竞赛(譬如全国大学生智能汽车竞赛)和鼓励跨学科的竞赛(譬如“互联网＋”大学生创新创业大赛)为主ꎬ面向培养工程师后备人才的工科大学生ꎬ应着眼于理论与实践的结合ꎬ具有解决现实工程问题的能力和从事工程活动的综合素质.

“立足培养”作为学科竞赛的目的与宗旨ꎬ要求参赛学校与指导教师以培养学生的工程能力和素质为最终目标[８].教师在参与竞赛指导实践的过程中ꎬ不断积累经验ꎬ吸收前沿知识和技术ꎬ对申报教科研

第１期陈业慧ꎬ等.科教相融、科创相助的创新人才培养模式研究１２１

项目ꎬ提高教科研能力ꎬ有明显助益.同时ꎬ教学与科研相辅相成ꎬ相互促进ꎬ又为学科竞赛深化应用型人才培养提供了重要的外延支撑和保证[９].以学科竞赛指导为契机ꎬ有效提高了师资队伍的应用能力素质ꎬ推动“双能”型师资队伍建设.

２　实践探索

安徽新华学院是一所立足合肥、面向安徽的地方性、应用型的普通本科高校ꎬ多年来始终按照“需

求导向、产教融合、错位争先、特色发展”的办学思路ꎬ以改革为动力ꎬ以质量为核心ꎬ多措并举ꎬ扎实推进应用型高校建设[１０].学校地处合肥市高新区ꎬ周边培育了以科大讯飞股份有限公司、阳光电源股份有限公司等为代表的信息技术龙头高科技企业ꎬ形成了电子信息、智能语音、智能制造等高端产业集群ꎬ建有集成电路、智能语音等信息类省级战略性新兴产业基地ꎬ对应用型、创新性信息类专业人才需求量大.

电子信息工程专业提出“科教相融、科创相助”的人才培养理念ꎬ将学科竞赛、科技创新作为专业建设与教学改革的重要手段ꎬ贯穿人才培养的全过程ꎬ为学生工程素质能力培养、团队协作能力打下了良好的基础ꎬ成为了本专业学子的一张醒目“名片”.经过１５年的建设ꎬ电子信息工程专业已成为省级一流２.１　以学科竞赛和创新能力培养为引线ꎬ重构模块化课程体系(品牌)专业ꎬ人才培养成效显著ꎬ并形成以下三点特色.

根据人才培养目标和专业培养规格的定位ꎬ围绕理论与实践两条主线组织教学ꎬ注重学生实践能力

和创新能力的培养ꎬ将学科竞赛知识结构层次划分成基本理论层次、基本技能层次、专业知识扩展层次和专业技能拓展层次ꎬ各层次和专业知识内容对应情况如图３所示.

图３　学科竞赛知识结构层次

专业课程体系中各模块知识内容各有侧重ꎬ紧密结合ꎬ紧跟电子信息技术发展的前沿ꎬ涵盖了信息技术的信息获取、信息传输、信息处理、信息应用的各个环节ꎬ把握学科竞赛中常用知识点ꎬ着重基础理论ꎬ强化实践教学内容ꎬ并注重学生知识、能力和素质的协调发展ꎬ如:

(１)基本理论层次主要涉及信息获取环节ꎬ如«电路分析基础»«模拟电路»«数字电路»等ꎬ增加了

大量全国电子设计大赛常用的放大器电路模块、电源电路模块、传感器电路模块的设计和制作ꎻ(２)基本技能层次主要涉及信息应用环节ꎬ如«单片机原理及应用»增加了Ｐｒｏｔｅｕｓ软件仿真和Ｋｅｉｌ软件调试电路ꎻ(３)专业知识拓展层次主要涉及信息传输环节ꎬ如«通信原理Ｂ»ꎬ增加通信系统抗干扰分析和电路设计ꎬ并对多路数据采集系统和传输系统等竞赛常用数字系统进行了分析和优化ꎻ(４)专业技能拓展层次主要涉及信息处理环节ꎬ如«ＡＲＭ处理器结构与应用»ꎬ主讲在Ｌｉｎｕｘ操作系统上完成ＡＲＭ系统开２.２　以竞赛能力为要求ꎬ改革课程内容与评价发和图像信号处理.

为更好地将竞赛贯穿于课程教学过程ꎬ电子信息工程专业的相关课程教学内容、教学方法、课程考

１２２西安文理学院学报(自然科学版)第２４卷

核等方面开展了改革ꎬ注重将不同学科竞赛内容、专业软件、科研项目成果等引入教学ꎬ如«单片机原理及应用»课程中增加了利用Ｋｅｉｌ和Ｐｒｏｔｅｕｓ软件对水温控制系统、自动往返电动小汽车、简易智能电动车、液体点滴速度监控装置等竞赛类常用控制系统的仿真ꎻ引入Ｐｒｏｔｅｕｓ可视化设计ꎬ用流程图思路解决传统Ｃ/Ｃ＋＋语言对初学者的限制ꎬ先仿真后模拟的方式ꎬ使大一的同学能较快的进入专业知识的学习ꎬ并用学到的专业知识参加各类竞赛ꎻ摒弃传统期末考试“一纸考卷定成绩”的做法ꎬ开展“项目答辩、以２.３　以竞赛质量为目标ꎬ融通第一第二课堂２.３.１　专业社团专业服务

电子通信工程学院设立了具有特色的社团组织ꎬ使社团与专业、技能与特长、实践与创新有机结合.赛代考”.

如“科技与创新协会”、“节能减排协会”、“机器人协会”等学生专业社团ꎬ面向电子通信工程学院所有专业.近３年ꎬ举办了科技文化活动月、百科知识竞赛等课内外科技文化活动近百场ꎬ参与人数达５０００２.３.２　第二课堂成果突出

余人次.其中“科技与创新协会”连续多年被评为“校园十佳社团”.

电子信息工程专业既重视“第一课堂”专业知识教授和专业技能训练ꎬ又重视“第二课堂”科技创新

训练和学科竞赛的开展.以创新训练中心、创业孵化基地和创客实验室为平台ꎬ全面开展第二课堂活动ꎬ各项成果丰硕.近３年ꎬ学生主持省级和国家级大学生创新创业训练项目３１项ꎻ学生发表论文６１篇ꎻ授权专利７项.电子信息工程专业积极提升参与学科竞赛的广度和深度ꎬ以安徽省教育厅公布的ＡＢ类大学生学科与技能竞赛项目为基本指导ꎬ遴选出与本专业培养方向契合的１０项专业性竞赛ꎬ实行“校级—省级—国家级”三级选拔机制ꎬ学生至少选择参加其中一项竞赛ꎬ学生参赛率达到了１００％.

３　结论与展望

信息科学和技术的发展是经济持续增长的主导力量之一ꎬ发展信息产业是推进新型工业化的关键.

新工科建设背景下ꎬ信息类应用型创新人才培养迫在眉睫.本文总结了安徽新华学院电子信息工程专业科教相融、科创相助的人才培养理念ꎬ将学科竞赛融入人才培养方案完善、课程体系改革、师资队伍建设、实践平台搭建等各个环节ꎬ深入研究和探索电子信息工程专业应用型创新人才培养模式ꎬ对进一步推动学科竞赛、科技创新提升学生创新能力具有一定的借鉴意义.

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[责任编辑　王新奇]