新工科背景下电子信息工程专业应用创新型人才培养研究与实践

2017年，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1]。按照达成的新工科建设共识，工科类高校应该推动现有工科和其他学科的交叉与融合；综合性高校应该推动学科交叉融合和跨界整合；一般地方性高校应该推动传统工科专业改造升级[2]。电子信息产业是七大新兴战略产业之一，也是未来战略发展的重点方向，其对电子信息工程专业毕业生的需求量很大[3-4]。然而传统的工科人才培养模式过于重视理论基础知识的讲授，导致培养的人才缺乏应用创新能力[5]。另外，电子信息工程专业的新理论、新知识、新技术更新速度较快，而部分院校的办学指导思想重视理论教学改革，实践教学理念更新滞后，实践教学和课程体系设置不匹配，导致学生的专业知识和工程实践能力脱节[6]。针对上述现状与问题，本文立足地方区域经济发展，结合河南工业大学的实际情况，以电子信息工程专业为例，探索新工科背景下电子信息专业应用创新型人才培养模式，进而为促进高校转型发展提供实践参考。1新工科背景下应用创新型人才培养模式探索电子信息工程在信息产业中占主导地位，属于应用型较强的专业[7-8]。传统的电子信息工程专业人才培养模式对学生实践创新能力培养的关注度不够，主要关注理论知识的讲授。在人才培养过程中，虽然配有一定课时的课程设计和实验等实践课程，但整体培养模式对学生实践创新能力不够重视[9]。以新工科为导向的电子信息工程专业人才培养要特别关注学生实践创新能力，致力于培养适应区域经济发展的应用创新型人才[10]。本文以河南工业大学电子信息工程专业为研究对象，以应用创新型人才培养为核心，采用以学生为中心的人才培养模式，加强对学生专业实践和创新创业等能力的培养。1.1调整人才培养模式，优化人才培养方案为了适应信息化产业发展需求，高校的人才培养方式已经开始从传授知识向培养能力转变[11]。传统的人才培养模式以教师为中心，学生被动学习，这使得部分学生的学习积极性偏低，缺乏学习兴趣。在优化人才培养方案的过程中，实践课程的占比很重要。依据新工科理念，应该增加实践课程和学时的占比，使学生具有新工科所要求的工程实践能力[12]。然而在实际中，为了提高实践教学的比例，往往会缩减理论课堂学时，不利于学生应用创新能力的培养[13]。理论是指导实践的基础，学生只有在理论课堂上打好基础，掌握原理，才能为实践提供正确指导。因此，应增加理论课程所对应的课程设计、实验课程等，确保实践课时同比增加。1.2创新教学方法和教学过程除了优化人才培养方案，在教学过程中要创新教学方法，比如使用线上线下混合式教学、翻转课堂等教学方式，营造良好的课堂学习气氛。为了提高课堂教学效果，教师在教学过程中，应紧跟课堂教学改革发展趋势，将线上线下混合教学、翻转课堂、实践性教学、项目式教学等应用到教学中。教师要做到以学生为中心，调动学生的积极性，提高学生的学习兴趣，使学生自主查阅电子信息工程行业的国内外发展动态，让课堂所学知识可以和实际紧密结合。目前，河南工业大学电子信息工程专业已采取和落实的措施主要包括开展线上线下混合式教学、灵活运用翻转课堂、实施虚拟仿真实验教学等，学生不仅学习到更多的专业知识，实践创新能力也得到进一步提升。1.2.1开展线上线下混合式教学在信息化时代，学生可以自主选择中国大学慕课、网易公开课堂、学习通等平台网络教学资源学习理论知识。借助线上线下混合式教学，学生可先行通过网络学习了解课程理论知识，对于不理解的知识点，可以在线上与同学讨论或者请教教师，也可以在线下与教师面对面讨论。河南工业大学电子信息工程专业教师主要是借助超星学习通平台进行线上线下混合式教学。课前，教师设置预习任务，学生在超星学习通平台完成课前预习。课中，教师通过超星学习通平台进行考勤、提问、测试和讨论等教学活动。这种互动性极强的学习方式，既能提高课堂教学效率，还能提高学生自主学习的积极性，进一步提高了学生的创新思维能力。1.2.2灵活运用翻转课堂在课堂教学中，根据课程内容，教师可选择互动性强又不容易理解的内容，实施翻转课堂教学。课前，学生通过超星学习通平台观看知识点视频，完成预习任务，对知识难点有一定的认知，在课堂上可以形成较好的师生互动和生生互动。同时，这种课堂形式可以兼顾每名学生的能力水平，学生根据需要自行选择不同难度的视频学习。翻转课堂对学生的自主学习有很好的正向引导作用，能够增强学生的自主创新能力。1.2.3实施虚拟仿真实验教学在以往的实验教学过程中，学生的理论学习和实际操作分离。学生在课堂学习理论后，对实验操作过程未完全理解和掌握，直接进入实验室进行实验操作，很难取得较好的学习效果，并且对实验的理解不深入，缺乏完善的理论实践体系[13]。虚拟仿真教学平台可以将虚拟操作和理论课堂巧妙融合，打破传统理论教学的时空限制，使教学更加直观、形象，丰富了实验教学内容，优化了实验教学形式和教学环境。以河南工业大学电子信息工程专业为例，已建设完成多模态数字电路、多模态模拟电路、多模态信号处理等虚拟仿真实验项目，针对信号与系统、通信原理等课程开设有虚拟仿真实验课程。教师在课堂授课过程中，进行虚拟仿真演示，学生可进行虚拟仿真实验，教学效果反馈良好，学生的应用创新能力得以进一步提高。1.3试点建设创新实验班为了培养具有创新实践能力的应用创新型人才，课程组结合河南工业大学人才培养实际，以提升学生科研创新和实践能力为目标，开展创新实验班试点建设工作。以该校电子信息工程专业为例，目前已建成科教协同创新实验班，通过科教协同、产教融合、“互联网+”大赛、学科专业竞赛以及创新创业项目、开设培养方案之外的创新实践课程等方式，加强学科和专业的交叉融合，选聘师德高尚、治学严谨、教学与科研水平高的教师为实验班授课或提供辅导。此模式可以更好地培养学生的实践创新能力。1.4深化校企合作和产教融合在传统的电子信息工程人才培养过程中，虽然已经引入校企合作的培养模式，但是合作模式有待完善，融合深度尚待拓展[14]。学校在与企业合作培养过程中，虽然让学生进入企业实践，但是学生进入企业的时间短，未能深入掌握企业所需要的知识和技能，实训效果不佳。根据新工科的要求，应切实发挥校企合作的育人作用，真正做到资源共享。因此，高校应该根据区域产业需求调整人才培养方案，让学生走进企业，真正开展实践。另外，高校还要根据企业岗位要求调整和更新理论教学内容，并且将实践教学内容与企业所需的工程技术相结合，使电子信息工程专业学生的应用创新能力和就业能力得到提升。2结语新工科建设背景下要求应用创新型人才既要有扎实的理论知识，又要有较强的