新工科視域下的電子信息創新人才培養實踐

盧晶琦，鄧春健，師向群，孟慶元，胡云峰，陳李勝

（電子科技大學 中山學院 電子信息學院，廣東 中山 528400）

“新工科”建設是教育部為主動應對新一輪的科技革命與產業變革，支撐創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略，而提出的推動高等工程教育改革的“中國方案”[1]。高等工程教育改革是與社會經濟發展緊密耦合的，是區域創新體系構建的生力軍。由于地方歷史、經濟、產業的差異，決定了新經濟、新產業、新業態在區域上具有鮮明的地域特點，這必然導致這一環境下的工科教育與科學研究具有區域性特點，即人才培養和研究課題的立足、面向、輻射均為地方[2-4]。電子科技大學中山學院電子信息學院在推進新工科的建設過程中，就如何集聚資源、開放辦學，逐步實現從學科導向轉向產業需求導向，讓教育和科研共同服務于地方產業發展進行了一系列的探索，取得了一些成效。

1 聚資源，“立地式”創新實踐平臺建設

服務區域產業的創新發展與人才需求是地方性高校新工科建設的鮮明導向。中山是承接珠江東、西岸區域性交通樞紐，以制造業起家的民營經濟是其經濟的重要組成部分，2017 年中山市民營企業占全市市場主體97%以上。但絕大多數企業都屬于中小微企業，在智能制造、轉型升級過程中遇到缺技術、缺人才、缺資金等共性難題。2017 年《深化粵港澳合作，推進大灣區建設框架協議》正式簽署，中山作為大灣區的重要一極、珠江西岸區域科技創新研發中心，近年來在繼續加快推動家電、五金、燈飾、家具等傳統優勢產業轉型升級的同時，正積極打造智能家電、高端電子信息、工業機器人等世界級先進制造業產業集群[5]。

電子科技大學中山學院電子信息學院順勢而為，以攜手中小微企業共成長為突破口，聚焦共性技術難題，通過共建實驗室、工程中心及實習基地等多種形式引導企業進校園，從單純的用人單位轉變為聯合培養單位，共同探索“產研教”融合創新。同時，打破以課程設置實驗室的傳統管理模式，整合校內原有的基礎實驗室、專業實驗室和科技社團基地等平臺資源，最終形成了如圖1 所示的分層次、全開放、“立地式”創新實踐平臺，其中的協同創新中心以研發任務為牽引，統籌設備、人力等資源。此平臺既是學生專業能力、創新能力提升的舞臺，也是教師服務產業、精進科研能力的舞臺，同時滿足企業日益增長的人才需求，達到互促共贏的目標。

圖1 “立地式”創新實踐平臺

2 重實踐，“親產業”的人才培養體系建設

2017 年8 月，麻省理工學院啟動了新一輪的工程教育改革“新工程教育轉型”（new engineering education transformation,簡稱NEET）計劃，打破傳統的以學科為中心的學習方法，倡導以學生為本，采用項目驅動式教學，重點關注學生的學習方式和學習內容。國內，清華大學在2016 年底啟動了“逆向創新示范中心”，旨在引導學生對產業命題進行深入研究，發現需求，再引導技術創新。[6-8]

借鑒國內外眾多高校的理念和經驗[6-10]，結合本校的實際情況，以學生為中心，以培養工程應用和創新能力為出發點，從人才培養方案、教學模式、管理制度等多角度進行了重建和優化。

2.1 重構強化實踐的專業課程體系

課程設置是人才培養方案的核心內容。為解決傳統工程教育中普遍存在的重理論輕實踐、高校與產業人才需求脫節等問題，遵循工程認知規律，按照能力晉級階梯重構了專業課程體系，將“學”“練”“戰（賽）”有機地結合在一起，如圖2 所示。在確保專業知識體系教學結構完整的基礎上，減少驗證性實驗，加大設計性課時比重，并新增“現代電子綜合設計”“專業綜合實訓”等Capstone 課程實踐環節，總實踐學時約占總學時的35%。而在具體教學內容的選取上，強調“校企協同、真題真做”，依托于協同創新中心資源，劃撥專項經費，引導和鼓勵教師和工程師將在研項目分解并形成教學案例，讓實踐教學從“知識型零散式”向“項目型集成式”轉變，通過“觸摸工程、體驗工程、實踐工程”等逐級的項目驅動，極大地調動學生主動學習和創新實踐的積極性，突出工程實踐能力的培養。

圖2 重實踐的專業課程體系

2.2 形成注重能力的教學新模式

教育學中的學習金字塔理論認為：實踐與運用對知識體系的構建與強化有著顯著的作用。通過上課得到的知識只能保存5%，而參與項目實踐式的主動學習效果最好。[11]

強化實踐的課程體系設置，必然要壓縮一定的理論授課學時，而信息技術的發展為理論教學改革提供了有利的條件。以精品課建設為契機，以學生為中心，構建基于“學習通”的在線學習內容和活動設計，打破“滿堂灌”的傳統教學，將講授和翻轉課堂相結合，強化課前線上研習，注重課后線上討論線下實踐。而在考核機制上，打破以標準答案、知識記憶為重點的傳統方式，增加開放性的作業占比，并通過“作品+答辯”的模式，激發學生自主學習意識，培養分析和解決問題能力的同時，亦可以鍛煉他們的書面和口頭表達能力，實現教學任務從知識傳授型向能力培養型轉變。

學科競賽、產品研發是內化課程知識、激發學生活力的有效途徑。在以實踐為主的第二課堂，打破一課一師一班的傳統授課體系，會同企業工程師（兼職導師）一起，積極探索“以研促學、知行融合、研賽相長”的產研教體系，以創新實踐平臺為載體，充分發揮研學團隊、科技社團的引領作用，實施“六段式”的培養法，如圖3 所示。

通過“教師科研—科技創新—學生競賽”三位一體的有機結合，逐步形成階梯式的研學團隊。采用“傳承—學習—運用—創新”四步臺階式的協作學習，由點帶面，構建了一課多師下師生、生生的多元維度互動關系，促進團隊協作精神和終身學習意識的逐步養成，實現“技術需求度、學生需求度、社會需求度”的融合統一。

圖3 六段式培養法

3 求效果，激勵和保障制度建設

為確保教學質量和效果，加強教學政策導向與激勵機制的頂層設計。以推進IEET 工程認證為抓手，針對質量保證體系、師資隊伍建設、促創新的制度建設形成了一系列完整的制度規范體系。

3.1 IEET 認證下的質量保證體系建設

中華工程教育學會簡稱IEET，是我國臺灣地區認可的教育評鑒組織，并已成為目前最具影響力的全球性四大工程教育認證協議組織的正式成員。IEET 推動的工程科技教育認證的核心理念是：以學生為中心、以成果為導向、追求持續改進[12-13]。2018 年，學校的電子信息工程和電子科學與技術兩個專業被列入廣東省IEET 工程教育認證名單。對標國家標準和認證框架，聘請行業企業專家、高校專家和校友代表共同組成了專家咨詢委員會，和教學指導委員會一起，共同參與專業建設，形成如圖4 所示的教學質量持續改進機制。

圖4 基于IEET 的教學質量持續改進機制

特別是在內循環部分，采用注重過程考核和成果為導向（OBE）的質量評價標準，從教學態度、學習成效、教學目標達成度等多維度掌握課程教學和學生學習的情況，有針對性地改善教學內容或方法，持續改進以確保達成培養目標，真正做到教學監管的閉環管理。

3.2 “親產業”的教師隊伍建設

教師是教育改革的實踐者，“立地式”人才培養的前提是要有“親產業”的師資隊伍。針對原有師資結構不合理、來源單一、實踐經驗不足等問題，積極推進人才強校戰略，堅持外引內培和柔性聘用并舉。制定了“蓮峰學者”培養計劃、學院專任教師聘期考核等管理規定，并將專任教師企業脫產實踐列入職稱評聘的必備條件之一，以提升一線教師聯系企業的能力和技術創新力。對新進師資，始終堅持專業水平與實踐技能相結合，重點引進和培養具有“雙師型”團隊帶頭人和骨干教師。調整兼職、柔性引進教師管理制度，拓寬用人思路和范圍，不拘泥于形式和領域，盡可能地利用一切可利用的高層次人才的智慧和能力。

在政策扶持和激勵下，經三年多的時間，師資結構逐漸趨于合理，建成了一支結構優化、行業特色鮮明的“親產業”師資隊伍，僅2018 年學院到賬科研經費1 200 余萬元，直接吸引了大批優秀的學生參與研發與測試，培養了他們的創新能力。同時，引導校企協同將項目內容轉換為課程案例，也加強了課程內容的“親產業”。

3.3 鼓勵創新的管理制度建設

為促進“產研教”良性生態圈的逐步形成，實施教學和科研結合的管理體制。一方面，在本科導師制的基礎上構建研學團隊，細化包含學生成果在內的團隊考核計分機制，將其納入教師的年終績效考核，使指導工作成為科研教師的基本責任，鼓勵教師科研成果向教學滲透。另一方面，積極探索“產教協同”的不同模式，采取企業項目組全部、部分、少量參與的多種形式入駐校園，形成“校中有企、企中有校”，制定出多方共贏的長效合作機制、無縫對接的教學組織機制、深度融合的人才培養機制，為“立地式”創新實踐平臺的建成提供理論支撐和制度保障。

為引導和鼓勵學生創新，指定專職輔導員負責管理和協調學科競賽，劃撥專項經費支持學生積極參與各級各類學科競賽。在人才培養方案中加大了跨專業選修課和創新創業課程學分占比，建立了靈活的學分置換機制，鼓勵學生通過競賽、科研訓練、學術論文及作品、知識產權等方式獲得學分。近三年，每年參與學分置換的學生達百余人次。同時，依托于“學校指導、政府搭臺、企業扶持和學生創業”四位一體的協同創業孵化基地，鼓勵學生發揮能動性和創新思維開展創業，形成良好的創新創業教育生態體系。

4 結語

經過三年多的探索實踐，學院陸續和20 余家大灣區企業建立了校內外實踐基地，緊密對接區域“智能家電、高端電子信息”產業集群，重點打造省級重點學科“電子科學與技術”，承擔省級以上教改項目20余項，出版應用型教材10 本；形成以“智能小家電工作室”為代表的多個研學團隊，師生共研的智能牛扒機等30 余項創新產品已成功上市。學生直接參與申請專利40 余項、授權20 余項，獲得軟件著作權20 余項，獨立發表科研論文10 余篇，在全國大學生節能減排競賽、全國電子設計大賽、全國“互聯網+”大學生創新創業大賽等省級以上各類大賽中獲獎近百項。陳允鋒作為電子設計協會會長、學院科創中心主任獲得了廣東省優秀學生干部稱號。學校被評為首批“廣東省創新創業教育示范校”，2018 年“創新強校工程”考核結果位居全省同類院校第一位，受到同行和本土產業界的高度認可。

工程教育其路漫漫，緊密對接區域優勢重點產業，積極開展產教融合的人才培養是必由之路。在踐行“目標導向、學生中心、持續改進”的教育理念下，如何進一步推動企業積極參與新工科建設，切實尋求高校、企業、政府不同主體共同利益的興奮點，構建教學、科研、應用、社會服務一體化的和諧生態環境，實現教育鏈、人才鏈、產業鏈、創新鏈的融合發展，還需要我們持續探索和實踐。