新工科背景下電子信息科學與技術專業建設

董瑋 張歆東 王墨涵 沈亮

摘 ?要：為適應物聯網、大數據、云計算、人工智能等新興產業的發展，電子信息科學與技術專業提出復合型人才培養的目標，建立卓越人才培養模式和學以致用的人才培養體系，以學生為中心，構建“基礎平臺模塊+核心課程模塊+自主個性化模塊”的課程體系，利用現代信息技術和教學手段，加強學習過程管理，激發學生學習潛能，全面提高人才培養質量。

關鍵詞：新工科;電子信息科學與技術;專業建設

中圖分類號：G640 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）02-0088-04

Abstract： In order to adapt to the development of Internet of things， big data， cloud computing， artificial intelligence and other emerging industries， the electronic information science and technology specialty puts forward the goal of training compound talents. A talent training model of excellence and a talent training system of learning for application are established.Based on students-oriented， the curriculum system of "basic platform module+core curriculum module+independent personalized module" is constructed. By using modern information technology and teaching methods， the learning process management is strengthened， the learning potential of students is inspired， and the quality of talent trainings is comprehensively improved.

Keywords： emerging engineering education; electronic information science and technology; specialty construction

電子信息產業是國民經濟的戰略性、基礎性、先導性產業，高層次、復合型人才培養對于大力發展電子信息產業、拉動經濟增長、調整產業結構、轉變發展方式具有重要的推動作用[1-4]。新工科對綜合性高校電子信息類專業建設提出新的要求，促使電子信息類專業布局與新興產業接軌，加快傳統專業轉型升級，特別是在高層次工程人才培養方案、培養模式等方面進行開拓創新。

電子信息科學與技術專業的專業特征不明顯，課程設置過于偏重基礎，與國家戰略性新興電子信息產業和市場需求結合不緊密，理論課程所占比例過多，實踐類課程比例低。電子信息類專業是實踐性特別強的專業，這種重理論輕實踐的課程設置越來越不利于學生創新意識及創新能力的培養。選修課程設置太少，電子信息領域產品更新升級速度快，新知識、新技術不斷涌現，單一的課程設置已經不能適應多元化的行業需求。創新創業類的實踐活動多以學生參加競賽為主，相應的課程設置少，產學研結合不夠深入[5-7]。

一、工作目標與改革思路

圍繞中國制造2025、人工智能2.0等國家戰略和東北老工業基地產業轉型升級，以及物聯網、大數據、云計算等新興產業對高素質技能型人才的需求，推動新興技術和電子信息科學與技術專業知識、能力、素質的深度融合，從現有專業優勢出發，整合資源，深入分析電子信息科學與技術專業現有人才培養方案與新工科建設要求的差距，制定適合傳統產業改造升級和新興產業培育發展需要的人才培養方案，明確培養目標，科學設計課程體系，增加實踐課程比重，提升創新創業水平，主動適應新工科建設的要求[8]。培養出理論基礎寬厚、實踐創新能力強、具有國際競爭力的復合型高素質新工科人才。專業建設要與產業對接，人才培養應與崗位結合，讓電子信息技術更好地為其他專業做好服務。

堅持“以學生為中心、以成果產出為導向、持續改進”的教育理念，全面落實“立德樹人”的根本任務，堅持“以本為本”，推進“四個回歸”，形成“基礎與專業高度統一、理論與實踐有機結合、科學與技術深度融合、高校與企業密切合作、國內與國外優勢互補”的電子信息科學與技術卓越人才培養模式和學以致用的人才培養體系，推動產教融合、共建共享、國際合作，實現育人要素的深度融合，積極推進電子信息科學與技術新工科建設。構建電子信息科學與技術人才培養方案，不斷加強專業內涵建設，將思想教育、職業素質教育和創新創業教育融入人才培養過程，科學構建課程教學體系[9]，通過跨學科合作、個性化導師制培養和校企協同育人實踐機制創新，構建學科融合、協同育人的人才培養體系[10]。以新理念、新形態、新方法推進新工科建設，為傳統產業改造升級和新興產業的發展培養高層次創新人才，見圖1。

（一）以新理念構建新工科背景下的人才培養方案

注重專業與產業對接，面向產業需求;注重學科交叉，注重電子信息科學與技術專業與計算機科學、大數據、通信、人工智能、生物醫學等學科的交叉，加強復合型人才培養;注重學生創新創業能力的培養，培養具有創新能力和創新意識、富有企業家精神、勇于投身實踐的高素質專門人才;注重以學生為中心，設置多種模塊的個性化課程體系，實行導師制、小班化的教學體系;貫徹立德樹人根本任務，加強課程思政建設，注重家國情懷培養;根據電子信息科學與技術專業“多學科交叉綜合、新技術知識密集、工程應用強”的特點，明確培養寬口徑創新人才的定位，形成學以致用的人才培養方案，突出學科的應用性、實踐性，進一步提高人才培養質量。

制定以學生為中心，以成果為導向的專業培養方案，推動交叉學科培養模式。集電子、通信和計算機等多領域交叉，突出理工滲透與融合;厚基礎、寬口徑，服務國民經濟信息技術主戰場;重交叉、強創新，面向國家電子信息領域重大戰略需求;培養具有扎實的電子信息科學與技術方面的知識基礎和專業技能，德智體美勞全面發展，富有家國情懷和社會責任感，綜合素質優秀的科學家、工程師和行業精英。

學生畢業后可繼續在電子信息相關學科領域深造或從事教學、科研和管理等工作。畢業生在電子信息科學與技術專業領域經過五年的實踐鍛煉，能夠掌握電子信息科學與技術的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法，具有較強的適應新環境、新群體以及適應社會需求的能力，具有良好的語言和計算機運用能力，在個人素養方面具有全面的文化素質、知識結構，能夠勝任電子信息類相關業務崗位工作。

（二）構建“基礎平臺模塊+核心課程模塊+自主個性化模塊”的課程體系

突出“以學生為中心”的教育教學理念，緊密跟隨電子技術發展趨勢，以服務物聯網、大數據、云計算、人工智能等方向為目標，堅持“重基礎、強實踐、抓創新、顯個性”的原則，緊密圍繞“兩性一度”標準，按著“基本平臺模塊+特色創新模塊+自主個性化模塊”的基本思路構建課程體系。增加實踐課程的比重，加強對學生實際動手能力的培養，使人才培養適應多元化的社會需求。加強“金課”建設，形成共享融通的課程建設體系，繼續發揮優質課程在課程思政、混合式教學以及科研反哺教學等方面的示范引領作用。開設一批體現產業和技術最新發展的新課程，提升課程對專業培養目標和畢業要求的支撐度。

增加學生自主選課的靈活度，加強與中科院、航天系統、華為等院企合作，實現以產業需求為導向的人才培養，引入相關單位的課外學分培養計劃，為學生提供廣闊的興趣空間，建立課外學分培養計劃項目清單，該項目清單可以根據各校外單位需求及時調整。全面梳理現有課程，制定出適應新工科建設需求的“基礎平臺模塊+核心課程模塊+自主個性化模塊”的課程體系。

基礎平臺模塊：思政、英語、數學、物理、計算機基礎、電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術、電磁場與電磁波、信號與系統等理論及相應的實踐課程。

核心課程模塊：微機原理與系統設計、單片機原理與應用、嵌入式系統、傳感器技術與應用、通信原理、數字信號處理、微波原理與技術等理論及相應的實踐課程。

自主個性化模塊：FPGA/CPLD技術與應用，基于DSP的系統設計、PLC技術、嵌入式系統、機器人技術、人工智能及神經網絡、數字圖像處理等理論及相應的實踐課程。

（三）加強實踐教學建設

加強實踐教學中心建設，投入充足資金改善實踐教學硬件條件;密切配合理論教學，為重要的學科基礎課和專業課程設置配套實驗課程;開設相對獨立、涉及幾門理論課的大型綜合實驗課程;構建低年級本科生基礎實驗通用平臺、高年級本科生專業實驗平臺和本科生研究生綜合實驗高端平臺;組織學生參加學院系列科研講座和學術研討活動，拓展學生的科技視野;鼓勵學生提前進入科研團隊，積極參加科研訓練;鼓勵教師將科研內容轉化為創新訓練項目和畢業設計課題，面向學生開放，激發學生的科研熱情，增強科研實踐能力;強化課外實踐訓練，設立開放實驗室，增設“開放性創新實驗項目”和“大學生創新創業訓練項目”，積極組織學生參加各級“科技競賽”，以賽代練，學以致用，多層次、多方面地提高學生的創新意識和動手實踐能力。通過參加科研課題、各類學科競賽和大學生創新創業訓練項目等實踐活動，快速提升學生的創新實踐能力，為電子信息科學與技術行業培養高素質創新創業拔尖人才，真正意義上實現理論實踐相結合的培養模式。

（四）注重創新創業能力培養

構建高水平的基本專業技能和創新能力相結合的培養模式，開設創新創業教育課程，限定學生必須完成創新創業學分，每位學生的課外8學分中必須完成創新創業課程的學分。建設專業特色實驗室2～3個;通過與相關企業開展合作，新增產學研緊密結合的實踐教學基地3～5個，加強校企協同育人;鼓勵學生提前進入教師課題組，積極參加科研訓練，實現科教融合。緊緊圍繞電子信息科學與技術創新人才培養的新思路，“以賽促教、以賽促學、以賽促改、以賽促建”。從大一開始對學生進行分階段創新能力培養，將競賽體現出的新理念、新方法、新要求與人才培養和教育教學改革緊密結合起來，充分利用競賽成果推動創新人才培養。與企事業單位密切溝通合作，建設校外實踐基地，共建聯合實驗室。設立社會獎、助學金，實施大學計劃項目等。通過多種渠道，實施產教融合、產學合作和協同育人的方針政策。

（五）進一步開展高層次多元化的國際合作與交流

開展全方位、多層次、寬領域的國際交流，延續教學“金種子”培育工程，選派具有優質教學潛力的青年教師到國外知名高校進行教學進修，吸取國內外先進教育教學理念。學習、借鑒國外一流大學相關專業的培養模式和教學方法，引進國外優質課程;通過英語培訓和海外進修計劃，努力提高教師的外語能力和英文授課水平，加強雙語教學課程建設;積極搭建國際合作與交流平臺，引進海外優秀的師資和教育資源;與海外一流大學密切合作，開展聯合辦學項目和校際交換留學項目;組織學生參與國際交流，通過短期訪問交流、參加學術工作坊和研討會等多種形式，拓展學生的海外游學經歷，搭建工程教育國際合作網絡，拓展學生國際視野，提升學生職業競爭力。建立健全國際化人才培養機制，逐步完善國際化人才體系。

（六）重視學生學習過程管理，有效激發學生學習興趣和潛能

積極推動課堂教學革命，創新教學方法，推動信息技術與教育教學深度融合，結合電子信息科學與技術專業特點，采用“虛實結合”的技術手段，讓學生首先通過虛擬仿真手段對設計的電路進行仿真，驗證設計的正確性，然后再搭建實際電路焊接調試，縮短設計周期，提高效率，進一步提升學生的實際動手能力。建立立體化在線教學平臺，提供給學生電子教材、課前任務書、微視頻、自測題、PPT等，教師在平臺上發布課堂活動計劃和各種學習資源，實現師生之間的交流互動。引導和支持學生利用信息化資源開展自主學習和團隊協作學習，利用本專業開設的在線課程和慕課等優秀教學資源，建立課內與課外、線下與線上、自主與合作、學習與研討相結合，“人人皆學、處處能學、時時可學”的新型自主學習模式。改變傳統的考核模式，增加過程考核的比重，學生的各科成績由線上成績、線下成績、期末考試成績組成。

（七）加強精品教材建設

教材是承載知識的物質載體，是學生獲取知識的主要來源，高質量的教材建設對人才培養具有重要的推動作用，是創新型人才培養的基礎。教材建設質量與水平能體現出教學團隊的基礎， 是教師教學思想與教學內容的重要載體和教學方法與經驗的總結，通過教材建設，實現本專業教學優勢資源的不斷傳承。在“十三五”規劃教材《信號與系統》《單片機原理與工程應用》的基礎上，繼續完成《數字電路與邏輯設計》《電子技術基礎實驗》《DSP原理與接口技術實驗指導》等教材的編寫，依托高質量的專業教材建設，有效地提高電子信息科學與技術專業卓越人才培養質量。

（八）強化雙師型教師隊伍建設和基層教學組織建設

師資是真正轉為應用型人才培養的關鍵，推行青年教師參加企業實踐制度，培養一批實踐能力強的復合型專業教師。大力加強企業合作，吸納有企業背景的高級技術人員擔任實踐性強課程的任課教師。繼續實施高端人才引進工程，積極引進一批學科帶頭人，以學科帶動專業發展;堅持把師德師風作為教師素質評價的第一標準，嚴格執行師德師風一票否決制。大力弘揚白求恩精神和黃大年精神，引導教師關愛學生、回歸本份，以德立身、以德立學、以德施教。建立“以才引才，以才育才”的人才引育機制。

（九）加強教學管理，保障教學質量穩步提升

全面實施“教授、副教授為本科生授課制度”，保證高水平的教師工作在教學第一線;全面實施“督學、督教制度”，保證對教學過程的質量監控;全面實施“全責班主任制度”，幫助學生進行人生規劃和學業指導;建立健全教學管理文件檔案和教學管理制度，充分利用網絡資源，努力實現教學管理的信息化與網絡化;加強考務工作管理及其他教學運行的管理，保證教學質量的穩步提升;建立完善的督學督教制度，確保教育教學質量的穩步提高。

三、結束語

進一步完善教學管理機制，使得教與學、理論與實踐、科研與教學、工作與評價等各個方面更協調、相互制約相互促進。利用電子信息類大類招生的契機，建立健全學生自主選擇專業、自主選擇教師、自主選擇課程、自主選擇學習進程的制度，實現彈性學制、本科生導師制、教考分離制度等，突出學生的主體地位。切實加強師資隊伍建設，建成一支以知名教師為專業帶頭人，以雙師為主導，學歷、職稱、知識、技能和年齡結構合理，富有創先精神的專兼結合的教師團隊。通過建設與改革，使電子信息科學與技術專業特色更加突出，對國內同類型高校相關專業建設和新工科專業建設起到示范和引領作用。

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