以競賽為載體的電子信息類創新人才培養模式探索與實踐

夏春琴, 劉芫健,b, 朱震華

(南京郵電大學 a.電子與光學工程學院 微電子學院; b.教務處,南京 210023)

0 引 言

建設一流大學和一流學科的關鍵在于培養一流人才，新工科背景下創新型人才培養目標是培養一批富于創新精神，具有創新能力和可持續競爭力的創新人才。在素質結構要求上，他們要具有科學思維、系統思維與創新思維[1-2]；在知識結構要求上，他們要做到將通識知識和專業知識相結合，掌握學科之間交叉、融合、創新以及深寬兼備的知識儲備；在能力結構要求上，他們要具備分析問題、解決問題的創新能力[3]。因此，在國家信息化發展如此迅速的當下，根據電子信息類不同專業對人才需求的特點，在人才培養模式的探索與實踐中形成了以課程改革為基礎激發學生的創新意識，以學科競賽為載體培養學生的創新能力，以協同育人機制為依托提升創新空間，推動電子信息類創新人才培養模式的開展[4-7]。

1 以課程體系改革為基礎激發學生的創新意識

2015年國務院《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》明確指出“創新創業教育理念滯后，與專業教育結合不緊，與實踐脫節”是當前我國高校教育亟待解決的問題[8]。學生動手能力差、創新意識淡薄、創新精神缺乏是目前高校電子信息類創新人才培養的最大短板。

我校在爭創“雙一流”的大背景下，在總結兄弟院校成功經驗基礎上，結合學校多年來在創新人才培養模式教學方面取得的經驗，探索與實踐了“123”創新人才培養模式，即圍繞以人才培養為1個中心，實現創新型、應用型2種能力，推進課程體系重構，實踐體系建設，多方協同育人3大舉措。構建了“2主線、5層次”的綜合性課程體系，從頂層進行課程體系設計，將創新型、應用型2種能力分為5個層次，按照循序漸進的教學原則，融入理論課程和實驗實踐課程，理論和實踐相互協同，體現理論指導下的實踐、實踐促進下的理論學習。如圖1所示，形成了“基礎與專業一體、理論與實踐一體、設計與工程一體”的分層次漸進式推進的電子信息類創新人才培養方案[9]。

圖1 電子信息類創新人才分層次培養方案

學校實驗實踐教學體系在電子信息類人才培養中同樣發揮著重要的作用，根據電子信息類創新人才培養的特點，學校長期以來始終堅持以提高實踐能力為出發點，以培養創新能力和應用能力為目標，充分利用電子信息最前沿的發展技術，根據學校電子信息類人才培養方案形成了如圖2所示的電子信息類人才培養實驗教學平臺。

圖2 電子信息類人才培養實驗教學平臺

根據電子信息類創新人才培養模式量身設計的實踐教學課程體系改革主要從人才培養方案、教學內容和課程、教學方式、方法以及教學手段等教學活動中開展進行，通過加強通識教育創新課程的滲透，積極探索學科設置改革，加強前沿課程、交叉學科課程等知識領域的相互融合，改革課程體系，開設跨學科課程，探索面向復雜工程問題的課程，為學生提供可靈活選擇、深度廣度可調節的課程體系[10-13]。

電子信息類人才培養實驗教學體系(見圖3)基本滿足了從基礎知識到專業知識再到綜合創新知識能力需求，在基礎知識基礎上開設電子技術理論、電子系統設計與原理方法、通信工程、信號與系統等專為創新實踐能力提升打造的任選課程“電子設計與創新基礎”，內容涵蓋電子技術、電路分析、模擬電子電路、數字電子電路及相關課程，并融合了學科競賽中所需的基礎知識。

(1) 人才培養方面。① 建立人才選拔機制。一方面對上課教師進行嚴格的考核，從教學和科研的骨干教師中選拔優秀教師，讓他們著重在創新課程、前沿課程、交叉學科研討課程等課程進行講解，滿足學生多元化發展的需要[14-15]；另一方面對于學生的選拔，尊重人才培養規律，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生參加校賽、省賽以及國賽，通過培養讓學生實現自我創新能力的不斷提升[16]。② 建立賽前培訓模式。每年的校賽、省賽以及國賽前，學院都會組織老師進行培訓輔導，從課題到設計到動手實踐，從個人到團隊建設，引導學生展開創新意識的培養。③ 建立可持續發展的幫扶機制。人才培養的過程中需要進行必要的人才儲備，從教師方面，讓優秀的新教師積極加入到競賽團隊中，從學生方面，采用以老帶新的方法，組隊幫扶，充分發揮老隊員的榜樣作用，為競賽團隊持續注入新鮮的血液，為學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實驗教學體系

(2) 教學實踐方面。① 在教學內容上采用層次化教學，注重理論與實踐相結合、通識課程與專業課程相結合、寬厚的專業基礎與綜合研究能力相結合，學科交叉與學科融合相結合；② 在教學方法上采用理論與實踐相結合，根據自己掌握的理論知識與自己的實際創新能力相結合，以“教師引導，學生主導”的方式設計實踐方案；③ 在教學手段上采用傳統課堂授課、MOOC、翻轉課堂等信息化的教學手段，培養學生的創新實踐能力，樹立學生正確的世界觀、人文心、科學腦、勤勞手[18]。

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

2 以學科競賽為載體培養學生的創新精神和創新能力

學科競賽為學生提供了一個實戰訓練的平臺，也是學生理論聯系實踐的重要檢驗手段，創新意識與創新精神集中體現的重要途徑。參加各類學科競賽，不但可以培養學生的創新能力、協作精神，而且有助于提升學生工程實踐能力，提高學生解決實際動手的能力，為創新人才培養提供支持[19-21]。

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

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

3 以協同育人機制為依托提升創新空間

創新人才的培養需要爭取各類社會資源，吸引各方相關領域的力量參與人才培養，需要高校與境內外相關行業企業、科研院所、其他高校及地方政府形成多方協同育人模式，構建優勢互補、項目共建、成果共享、利益共贏的人才培養共同體。學校結合創新人才培養模式的實踐出發，探索實施電子信息類創新應用型人才培養的新機制，創建如圖4所示的課內外協同、跨年級協同、校企協同、科教協同、校地協同為基礎的“五協同”多主體協同育人機制，共同推進創新應用型人才培養。

圖4 “五協同”多主體協同育人機制

(1) 課內外協同，主要在電子信息類的學科基礎課和專業課為核心的基礎上，輔以計算機語言類課程、通信專業課程，同時考慮到學生對創新競賽比較難以入門的實際困難，課內開設創新應用相關的專業課程和選修課程，課外完成創新訓練的實踐性環節。

(2) 跨年級協同，打破傳統的人才培養模式，構建了跨年級培養機制。以具體項目為依托，通過參與項目的實施、運行過程，讓學生完整熟悉創新項目的全過程，通過高年級學生帶低年級學生的方式，以老帶新，保證學生創新團隊的可持續發展。

(3) 校企協同，利用電子與光學工程學院國家級實驗教學示范中心、電工電子實驗中心的師資力量和優質軟硬件資源，通過邀請企業導師進課堂，企業人士專題講座、創業論壇等加強專業課程與創新創業意識培養；同時開展各項創新項目(大學生創新創業訓練項目、開放性實驗等)，學科競賽(電子設計競賽、智能互聯競賽、機器人競賽等)，通過各種形式的活動，讓學生真正融入創新活動中。

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

(5) 科教協同，建立科研協作機制，實現創新平臺基地化。在校內建立創新素質訓練基地，為學生的創新意識轉化為創新行為打下基礎；在校外積極尋求校企合作，打造創新實習基地，建立企業校園孵化園。在眾創中心設立創新創業教育區、創客空間區、創新創業園區、創新創業服務區，為學生提供專業咨詢與服務。

通過協同育人機制的運行，讓學生領悟到了市場的魅力，為創新創業意識轉化創新行動打下了良好的基礎。在校企合作的創新實踐實習基地，學生有機會參與企業的管理，接受企業的創新教育，增強創新能力，解決實際的工程問題，提高創新能力。

4 創新人才培養模式取得的成效

在學校電子信息類創新人才培養模式的試驗與探索過程中，也收獲了頗豐的成果。

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

(2) 在競賽榮譽方面,電子信息類學生實踐創新能力顯著提高，尤其在各類學科競賽中更是嶄露頭角。學生在國內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，榮獲全國大學生電子設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。創新能力的提升也提升了學生個人的綜合素質，包括科研素養的提升，學生在以競賽為載體的創新實踐過程中，從項目需求分析開始到解決實際問題，多名學生先后獲得專利多項、發表學術論文多篇。學科競賽的榮譽獲得也為學生的考研錄取鋪設了道路，在國家政策的引導下，學校電子信息類獲得相關國家競賽一等獎的學子直接被本?；蚱渌咝１Ｋ弯浫?。

(3) 在就業質量方面：學生在經過學校扎實的專業知識系統學習和企業豐富的創新能力實踐，均能夠找到理想的工作崗位并很快投入到新工作中去，也為企業的可持續發展提供了強大的人才后盾。

5 結 語

創新人才培養是一個長期的探索過程，在探索的過程中，提高學生的創新素質，提升學科建設的水平，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新人才培養模式的研究與探索，提升了學生創新能力與科研素養，促進了教學改革的發展，推動了大學生創新創業實踐平臺的建設。