新工科背景下電子信息工程專業創新人才培養模式探究

高燕 王曉靜

摘 要：新經濟、新產業的發展迫切需要具有較強工程實踐能力、富有創新精神和具有國際競爭力的新工科專業人才的支撐。傳統的工科教育存在著教學模式單一、教學資源滯后等問題。為了培養出滿足新工科需求的復合型創新人才，必須從以下幾個方面努力：堅持思維優先，構建創新思維體系；改革教學模式，引導學生自主學習；打造教、學、賽、產教學生態，實現閉環協同育人；開展多元考核，突出創新實踐能力。

關鍵詞：新工科；電子信息工程專業；創新人才培養

基金項目：2022年許昌學院教學研究項目“‘新工科背景下創新人才培養的應用型課程建設”（編號：18）

作者簡介：高燕（1982— ），女，許昌學院電氣與機械工程學院講師，研究方向為通信與信息系統；王曉靜（1976— ），女，河南輕工職業學院機電工程系副教授，研究方向為電子信息技術與電氣控制。

隨著全球工業領域內新產業、新技術、新模式的迅速發展，新一輪的產業和技術變革正在悄悄來臨。新技術的崛起和新學科的涌現，對工科院校的傳統工科教育產生了巨大影響，并帶來了巨大挑戰。為了跟上時代以及世界科技創新的步伐，新的工程技術教育思想逐漸得到重視和發展。

新工科的“新”不是一個時代的概念，它是一種與時代相適應的工程學科教學形式。首先，新工科“新”的實質是既繼承了傳統工科教育的經驗和優勢，又著眼于時代，不斷創新，如升華理念、創新體制和教學方法等。其次，“新”是指學科交叉融合后出現的新型工程技術人才培養模式，新工科以學科交叉融合為人才培養模式的切入點。最后，通過產學研結合等方式，在“硅谷模式”和“科技園區”等領域實現了“創意—創新—實踐”的全鏈條式人才培養模式。

一、新工科背景下復合型創新人才培養的必要性

當前，全球技術和工業革命的迅猛發展使我們更加深刻地意識到，科學技術是第一生產力，創新是最重要的經濟增長點。隨著時代的發展及人才素質的不斷提高，創新教育教學方法，探索多種人才培養方式，形成適應科技發展和新工科背景下新的復合型創新人才培養模式顯得尤為重要。教育部在關于深入推進“新工科”建設的文件中提到，要大力發展新工科，強調人工智能與其他專業教育的結合。電子信息工程專業以計算機技術和信息處理技術為核心，其特殊性決定了它是新工科的重點。當前，我國高校的人才培養模式較為單一，以應用型為主導，注重應用能力而忽視創新能力。在新工科領域，創新能力的欠缺，不僅會對學生發展造成很大影響，還會對畢業生的就業、職業發展乃至未來的科技發展造成巨大沖擊。高校要根據新工科的發展趨勢，結合專業特點、學生情況和社會需要，探索一種兼具應用能力和創新能力的復合型創新人才培養模式，以適應新工科專業發展的需要。

二、電子信息工程專業人才培養模式的現狀及存在的問題

（一）教學模式單一

傳統教學模式主要以教師課堂講授為主，單向灌輸造成學生被動學習。電子信息工程專業的理論知識深奧難懂，公式計算復雜，易造成學生缺乏學習興趣。此外，傳統的電子信息工程專業課程教學往往只注重理論概念、公式的講解，而忽略了實際工程思維的訓練和實踐應用能力的培養，導致理論知識與實際工程應用脫節，進而讓學生陷入只會理論計算而不會實際應用的困境。

（二）教學資源滯后

在科技飛速發展的今天，電子信息工程技術得到了飛速發展，但是教材內容卻沒有及時更新。教育資源的相對滯后，再加上教師對一線新工藝、新技術認識的缺乏，使高校原有的人才培養模式與現實需求脫節。

三、培養復合型創新人才的途徑

（一）堅持思維優先，構建創新思維體系

為了培養出滿足新工科需求的復合型創新人才，必須將最新的行業發展趨勢和行業對人才的最新要求，及時添加到教學內容中去，但即使這樣也難以確保這些知識和技術不會被更新的知識和技術替代。所以，在新工科課程的教學內容設計上，應從傳統的“知識更新”轉向注重學生的創造性思維方式的培養與建構。

具體而言，培養新型工程技術復合型創新人才最根本的思路包括四種宏觀創新思維和八種微觀創新方法，它們構成了“四梁八柱”的創新思維系統。其中，“四梁”是指具有宏觀指導意義的四種思維，即系統思維、歷史思維、批判思維和邏輯思維。“八柱”是指具有微觀可操作性的工程創新方法，即分析、綜合、歸納、演繹、類比、聯想、發散、收斂等八種方法。這八個類別包括八種常見的方法，它們在實施特定的工程實例時具有實用性。熟練運用以上四種宏觀的創新思維以及八種微觀的創新方法，可以有效提高大學生的創新實踐能力。

（二）改革教學模式，引導學生自主學習

目前，新技術革命已成為工程技術發展的主流，技術革新的程度和速度都比以前有了很大的提高，新知識和新技術也日新月異。所以，在新工科教學方法的應用上，要拓寬目前以增加實踐性為主的改革思路，注重培養學生的自主性。當今，已形成了許多較為成熟的“以人為本”的教學模式，如案例教學、實驗教學、體驗教學、項目教學等。在諸多新型教學手段中，探索式教學法、研討式教學法、啟發式教學法與傳統的講授式教學法相結合，形成了“四輪驅動”，促進學生自主學習能力的提升。

具體而言，探索式教學是一種引導學生主動發起探索的過程，就像科學家們最初發現科學規律的探索過程。在研討式教學中，學生先對學習目的進行調研，再進行分組討論。在課堂教學中，教師要對學生進行指導，使他們能夠從不同的方向、層次上進行拓展。啟發式教學是指教師根據學生的認知規律，靈活運用各種啟發方式，正確、巧妙地提出問題。由于學生的知識積累往往不足以支持教師對學生進行探索式、研討式教學，因此，在實踐中要結合傳統的講授式教學，形成“四輪驅動”，促進學生的自主學習。

（三）打造教、學、賽、產教學生態，實現閉環協同育人

新工科創新意識的培養與育人環境、教學過程息息相關，應打破原有固化的教學過程，使育人主體更加多元、教學形式更加多樣。只有結合當前行業的最新發展趨勢，圍繞行業需求，才能提高創新人才培養的實效性。教師在教學過程中，應積極引入實踐項目，通過與企業合作，開展產教融合探索，鼓勵學生積極參加學科競賽、大學生創新創業競賽等實現賽教融合，優化整合校內外教學資源，打造閉環協同育人環境。

通過校地、校企等多主體合作加強產教融合，健全教師與企業工程師雙向流動機制。在提高教師自身實踐能力的同時，將企業工程實踐以模擬化形式帶入課堂，不僅能豐富師資隊伍建設，而且可使人才培養更具實用性。通過開展以項目為牽引的創新教學，更好地服務區域經濟與社會發展。

構建以專業實訓室為實踐基地，以眾創空間、專業工作室為創新拓展基地，以大學生創新創業大賽為依托的多維度創新實踐平臺。鼓勵教師指導學生積極申報各級大學生創新創業訓練計劃項目。通過一系列的制度保障，激勵教師指導學生參加全國大學生電子設計競賽、中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國大學生數學建模競賽等各類學生科技創新競賽，從而使學生專業理論水平與創新能力同步提升。

（四）開展多元考核，突出創新實踐能力

未來電子信息工程技術人員面臨的工程問題需要從環境、成本、法律等方面綜合考慮。所以，在教學成效評估中，應改變過去以知識理解與運用為基準的評估方式，轉向注重綜合素質發展的評判考核。新工科復合型創新人才的核心能力是數據收集和分析、問題建模和推理、實驗設計和動手能力、口頭表達能力、團隊協作和管理能力。

具體而言，在處理一個復雜的工程問題時，首先，必須學習運用互聯網、圖書館等多種資源，對收集的信息進行整理分析；其次，善于運用數理知識，對研究的工程問題進行抽象建模；再次，通過建立真實的軟件或硬件平臺，對所選方案和實驗結果進行測試和驗證；最后，對以上三個階段的理論與實踐成果進行全面總結分析，并以口頭或書面的形式進行匯報，從而檢驗學生的團隊合作和管理能力。

參考文獻：

[1]曾昭鋒，張利.“新工科”背景下信息工程專業創新復合型人才培養模式初探[J].漢江師范學院學報，2019（6）.

[2]趙進輝，袁海超，劉木華.“新工科”背景下電子信息工程專業應用：創新復合型人才培養模式的思考和探索[J].教育現代化，2019（56）.

[3]黃治同.面向“新工科”復合型創新人才培養的教學模式綜合改革與實踐[J].教育教學論壇，2019（16）.

[4]張潔寒，張瑜.基于新工科理念的電子信息工程專業人才培養模式探究與實踐[J].教育現代化，2019（18）.

[5]陳祥.新工科背景下基于創新人才培養的教學生態構建[J].創新創業理論研究與實踐，2022（10）.

[6]深入推進“新工科”建設[EB/OL].（2019-10-31）.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/xw_fbh/moe_2606/2019/tqh20191031/sfcl/201910/t20191031_406260.html.

責編：揚 帆