基于物理學(xué)大類招生的師范院校電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

董永軍 張文娟 黃繼鵬 孟艷麗 郭景富

(1.東北師范大學(xué) 物理學(xué)院， 長(zhǎng)春 130024)(2.東北師范大學(xué) 物理學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心， 長(zhǎng)春 130024)

人才培養(yǎng)是高等院校的首要職責(zé)和基本功能，尋求最優(yōu)的人才培養(yǎng)模式是高校本科教學(xué)與專業(yè)建設(shè)改革的終極目標(biāo)。對(duì)此，我國(guó)高校普遍開(kāi)始轉(zhuǎn)變招生策略，實(shí)施“大類招生、分流培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)模式，將相同或相近的學(xué)科門類按一個(gè)大類招生，專業(yè)分流前進(jìn)行通識(shí)課程教育，之后學(xué)習(xí)專業(yè)課程[1]。該模式的實(shí)施打破了傳統(tǒng)人才培養(yǎng)的學(xué)科、專業(yè)界限，能夠促進(jìn)不同學(xué)科、專業(yè)間的交叉融合，從而深化以學(xué)科為基礎(chǔ)的專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和和教學(xué)體制改革，使得高校人才培養(yǎng)更加適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求[2]。但這種模式也存在一些問(wèn)題，比如由于大類內(nèi)部專業(yè)發(fā)展不均衡，專業(yè)分流后導(dǎo)致所謂的“冷門”專業(yè)生源整體質(zhì)量下滑，學(xué)風(fēng)較差，專業(yè)認(rèn)同感較低，從而更加不利于“冷門”專業(yè)的發(fā)展[3]。

1 大類招生概況

目前，我國(guó)高校的很多學(xué)院下設(shè)多個(gè)學(xué)科專業(yè)，而且部分學(xué)科的跨度較大，在實(shí)施大類招生方面往往基于其中的特色優(yōu)勢(shì)學(xué)科專業(yè)。以東北師范大學(xué)物理學(xué)院為例，下設(shè)物理學(xué)、材料物理、電子信息科學(xué)與技術(shù)三個(gè)專業(yè)，分屬不同學(xué)科。其中，物理學(xué)專業(yè)為國(guó)家一流本科建設(shè)專業(yè)，材料科學(xué)與工程為國(guó)家“雙一流”建設(shè)學(xué)科。電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)奠基于1958年應(yīng)用物理學(xué)姜興波先生創(chuàng)建無(wú)線電電子學(xué)教研室，1986年在張振遠(yuǎn)先生進(jìn)一步開(kāi)創(chuàng)了電子學(xué)與信息系統(tǒng)專業(yè)，1998年更名為電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。該專業(yè)依托紫外光發(fā)射材料與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和吉林省先進(jìn)能源開(kāi)發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在海洋可再生能源開(kāi)發(fā)、中子發(fā)生器開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、靜電除塵、有機(jī)微納器件研究等領(lǐng)域具有一定的科研特色。結(jié)合所涵蓋專業(yè)基礎(chǔ)與優(yōu)勢(shì)，我院依托物理學(xué)大類進(jìn)行招生，第二學(xué)期末分流到不同專業(yè)。

由于學(xué)科、專業(yè)發(fā)展不均衡，在實(shí)施大類招生模式后，電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必然面臨分流不平衡所帶來(lái)的生源質(zhì)量、專業(yè)認(rèn)同感、學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)、班級(jí)建設(shè)等方面的問(wèn)題。這種情況下，電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)需要與物理學(xué)、材料科學(xué)與工程專業(yè)形成多學(xué)科交叉培養(yǎng)體系，課程設(shè)置有機(jī)融合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成畢業(yè)生物理思維敏銳、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的人才培養(yǎng)特色。與此同時(shí)，在培養(yǎng)方案制定、課程體系建設(shè)以及學(xué)科交叉融合等方面，需充分考慮大類招生模式下的社會(huì)需求、學(xué)科專業(yè)發(fā)展、學(xué)生興趣專長(zhǎng)與職業(yè)規(guī)劃等。

2 培養(yǎng)方案制定

我校現(xiàn)有6個(gè)一流學(xué)科，且已全面完成了建設(shè)任務(wù)。在材料科學(xué)與工程一流學(xué)科和物理學(xué)國(guó)家一流本科建設(shè)專業(yè)的帶動(dòng)下，我院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)也獲得了省一流本科專業(yè)的建設(shè)支持。眾所周知，電子信息領(lǐng)域的任何設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)都是“需求”牽引的，人才培養(yǎng)也不例外，必須緊密結(jié)合政府、行業(yè)和社會(huì)對(duì)人才的需求，以學(xué)生為中心、學(xué)生全面發(fā)展為本，強(qiáng)化學(xué)生品德、知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建與一流大學(xué)建設(shè)相適應(yīng)的人才培養(yǎng)新體系。

2.1 培養(yǎng)模式

我院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展至今已有60余年，早已形成了“3+1”(3年專業(yè)教育，1年實(shí)訓(xùn)教育)的人才培養(yǎng)模式。在我校推行“大類招生、分流培養(yǎng)”的新形勢(shì)下，原有培養(yǎng)模式已無(wú)法適應(yīng)。為此，我院開(kāi)始實(shí)施“1+2+1”新培養(yǎng)模式，即學(xué)生第1學(xué)年按大類培養(yǎng)，學(xué)習(xí)通識(shí)教育課程、大類平臺(tái)課程和專業(yè)通修課程，主要深入了解大類招生覆蓋的學(xué)科、專業(yè)。第1學(xué)年末，按照學(xué)院制定的選擇專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與要求，學(xué)生結(jié)合自身興趣、專長(zhǎng)、學(xué)業(yè)和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)行專業(yè)分流。然后進(jìn)行2年的專業(yè)理論與實(shí)踐課程學(xué)習(xí)，最后1年為綜合實(shí)訓(xùn)教育階段。

2.2 培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求

根據(jù)我國(guó)工程教育改革發(fā)展需要，工程教育專業(yè)認(rèn)證已成為衡量工程教育質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。顯然，進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證是我校電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)未來(lái)發(fā)展的必經(jīng)之路。然而，原有培養(yǎng)方案與專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)在培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱制定等方面存在較大差異，無(wú)法滿足專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系的要求。培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求是培養(yǎng)方案的關(guān)鍵組成部分，直接決定了課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深度與廣度。

通過(guò)電子信息專業(yè)人才市場(chǎng)需求以及國(guó)內(nèi)高校同類專業(yè)的調(diào)研與分析，結(jié)合學(xué)校發(fā)展定位和學(xué)科基礎(chǔ)與特色，我院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)根據(jù)工程教育“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”核心理念，結(jié)合我校“創(chuàng)造的教育”理念，采用PPBL (Physics Problem Based Learning)教學(xué)模式，推進(jìn)電子信息與物理學(xué)、材料物理等特色優(yōu)勢(shì)學(xué)科的交叉融合，整合優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程建設(shè)，培養(yǎng)國(guó)家一流的卓越工程師和中學(xué)通用技術(shù)教師人才，引領(lǐng)全國(guó)基礎(chǔ)教育科技實(shí)踐改革與發(fā)展[4]。在畢業(yè)要求方面，針對(duì)“道德素養(yǎng)、專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能、協(xié)作創(chuàng)新、職業(yè)發(fā)展”等細(xì)分目標(biāo)，從工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的工程知識(shí)、問(wèn)題分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)解決方案等12個(gè)方面進(jìn)行了明確的要求。

3 課程體系建設(shè)

基于產(chǎn)出導(dǎo)向理念OBE(Outcome Based Education)的工程教育專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)學(xué)生接受教育后所獲得的學(xué)習(xí)成果，即教育產(chǎn)出。課程體系建設(shè)是決定教育產(chǎn)出質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。我國(guó)目前的課程體系普遍采用“新三層+個(gè)性選修”模式，即“通識(shí)教育課程+學(xué)科大類課程+專業(yè)教育課程”以及“方向選修課程”。當(dāng)前一流大學(xué)本科課程改革注重廣博基礎(chǔ)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)和個(gè)性化培養(yǎng)，存在課程“深度”缺失、核心課程學(xué)分不足等問(wèn)題[5-6]。顯然，我國(guó)建設(shè)一流大學(xué)的一流本科教育應(yīng)當(dāng)首先考慮課程體系建設(shè)與完善。

3.1 主要思路

我院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的主要思路是通過(guò)人才需求調(diào)研與分析，明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，制定人才培養(yǎng)方案，劃分課程門類，建立課程群，設(shè)計(jì)課程大綱，其技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 課程體系建設(shè)思路

特色鮮明的課程體系結(jié)構(gòu)是高校課程設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。構(gòu)建課程體系，首先需要符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度。為促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，高校在學(xué)生思政、人文、社科、藝體等基本素養(yǎng)的發(fā)展方面均做出了具體要求。我校通過(guò)劃分課程門類，分層分類推進(jìn)課程教學(xué)，將課程整合成面向全體學(xué)生的通識(shí)教育課程、面向大類招生內(nèi)學(xué)生的專業(yè)教育課程和面向?qū)W生個(gè)性化培養(yǎng)的發(fā)展方向課程三大門類主要課程。各門類涵蓋的課程類別如圖2所示。

圖2 三大課程門類涵蓋的課程類別

3.2 課程群式課程體系

在原有課程基礎(chǔ)上，綜合考慮師資隊(duì)伍、教學(xué)方法與內(nèi)容、教學(xué)資源等因素，進(jìn)行課程整合，形成課程群。實(shí)現(xiàn)群內(nèi)課程有機(jī)融合以及群間內(nèi)容有效銜接的模塊化建設(shè)，構(gòu)建以基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面廣、實(shí)踐能力強(qiáng)為目標(biāo)的課程體系。一方面，通過(guò)整合同一課程群內(nèi)的課程內(nèi)容，在避免課程內(nèi)容重復(fù)的同時(shí)，增加群內(nèi)各課程間的關(guān)聯(lián)度和邏輯性，使得教學(xué)內(nèi)容更加連貫精煉以及教學(xué)目標(biāo)更加明確；另一方面，通過(guò)合理調(diào)整優(yōu)勢(shì)學(xué)科基礎(chǔ)課程占比，加強(qiáng)學(xué)科交叉融合，借助優(yōu)質(zhì)共享教學(xué)資源和教學(xué)手段，擴(kuò)充應(yīng)用性、實(shí)踐性、科技前沿性教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，更好地支撐培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度。例如，將原有“大學(xué)物理”拆分為力、熱、光、電等課程，深化PPBL教學(xué)模式，提高學(xué)生從根源上分析和解決問(wèn)題的能力；增設(shè)“科技制作”“近代物理實(shí)驗(yàn)”等課程，使課程體系更加符合培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。再如整合專業(yè)系列課程與發(fā)展方向課程，根據(jù)不同類別、方向和特色將其劃分為專業(yè)通選課程、信號(hào)與圖像處理方向課程以及智能感知與自主控制方向課程，通過(guò)細(xì)化具有明確方向性的特色課程群，集中培養(yǎng)學(xué)生在某一領(lǐng)域分析與解決問(wèn)題的能力，為學(xué)生未來(lái)發(fā)展規(guī)劃提供指導(dǎo)。

與此同時(shí)，通過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，采用“學(xué)院-學(xué)科PI-PI助理”三級(jí)管理制度，充分發(fā)揮學(xué)科在專業(yè)建設(shè)中的作用，創(chuàng)建高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建“課程建設(shè)-人才培養(yǎng)-科學(xué)研究”三位一體的“教授負(fù)責(zé)制”，推動(dòng)教學(xué)、科研協(xié)同發(fā)展。在課程群建設(shè)中，由課程群負(fù)責(zé)人、子課程負(fù)責(zé)人、子課程成員組成的教學(xué)團(tuán)隊(duì)覆蓋了全部專業(yè)課程。課程群建設(shè)采用精細(xì)化管理方式，通過(guò)職能分工，明確課程教學(xué)的主要內(nèi)容和責(zé)任人；通過(guò)制度建設(shè)，形成過(guò)程管理的制度約束；通過(guò)確立課程目標(biāo)，建立和完善課程實(shí)施過(guò)程中的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。其中，課程群負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)課程的戰(zhàn)略規(guī)劃與指導(dǎo)，統(tǒng)籌規(guī)劃團(tuán)隊(duì)成員在課程講授中的任務(wù)分工，設(shè)計(jì)課程考核環(huán)節(jié)，建設(shè)課程思政等；子課程負(fù)責(zé)人在課程群負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下完成課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的制定與實(shí)施；子課程成員協(xié)助子課程負(fù)責(zé)人完成相關(guān)教學(xué)工作。根據(jù)我院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系建設(shè)方案，相應(yīng)的課程群及其核心課程如圖3所示。

圖3 課程群及其核心課程

在課程大綱制定方面，根據(jù)布魯姆修訂后的教育目標(biāo)分類法，從識(shí)記、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用、分析、綜合評(píng)價(jià)、創(chuàng)新六個(gè)層面制定課程教學(xué)目標(biāo)，確定課程各部分教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的具體要求，從更深層次促進(jìn)教師對(duì)教學(xué)的思考[7]。在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，將過(guò)程管理和目標(biāo)管理有機(jī)結(jié)合，可以更好地安排教學(xué)計(jì)劃，優(yōu)化教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容，做到思路明確、步驟清晰、目標(biāo)合理、分工明晰、責(zé)任具體、評(píng)價(jià)到位、制度完善，從而更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

“以學(xué)生為中心”的大類招生培養(yǎng)是社會(huì)發(fā)展的必然要求。在此背景下，構(gòu)建適應(yīng)大類招生的人才培養(yǎng)方案和課程體系，是保障高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要前提。人才培養(yǎng)應(yīng)以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校發(fā)展定位，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的培養(yǎng)方案和課程體系。針對(duì)學(xué)科跨度較大的大類招生培養(yǎng)專業(yè)，應(yīng)立足本專業(yè)特色優(yōu)勢(shì)，通過(guò)學(xué)科交叉、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成具有一定特色的人才培養(yǎng)模式。課程體系建設(shè)必須圍繞培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，采用課程群式的課程體系，通過(guò)課程整合、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、管理制度優(yōu)化，可以更加合理地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，在有效完成教學(xué)目標(biāo)的前提下，高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。