新工科背景下電子信息工程專業應用創新型人才培養研究與實踐

付麥霞，牛營營，段宇樂，邢超

（河南工業大學，河南鄭州 450001）

2017 年，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”[1]。按照達成的新工科建設共識，工科類高校應該推動現有工科和其他學科的交叉與融合；綜合性高校應該推動學科交叉融合和跨界整合；一般地方性高校應該推動傳統工科專業改造升級[2]。

電子信息產業是七大新興戰略產業之一，也是未來戰略發展的重點方向，其對電子信息工程專業畢業生的需求量很大[3-4]。然而傳統的工科人才培養模式過于重視理論基礎知識的講授，導致培養的人才缺乏應用創新能力[5]。另外，電子信息工程專業的新理論、新知識、新技術更新速度較快，而部分院校的辦學指導思想重視理論教學改革，實踐教學理念更新滯后，實踐教學和課程體系設置不匹配，導致學生的專業知識和工程實踐能力脫節[6]。

針對上述現狀與問題，本文立足地方區域經濟發展，結合河南工業大學的實際情況，以電子信息工程專業為例，探索新工科背景下電子信息專業應用創新型人才培養模式，進而為促進高校轉型發展提供實踐參考。

1 新工科背景下應用創新型人才培養模式探索

電子信息工程在信息產業中占主導地位，屬于應用型較強的專業[7-8]。傳統的電子信息工程專業人才培養模式對學生實踐創新能力培養的關注度不夠，主要關注理論知識的講授。在人才培養過程中，雖然配有一定課時的課程設計和實驗等實踐課程，但整體培養模式對學生實踐創新能力不夠重視[9]。以新工科為導向的電子信息工程專業人才培養要特別關注學生實踐創新能力，致力于培養適應區域經濟發展的應用創新型人才[10]。本文以河南工業大學電子信息工程專業為研究對象，以應用創新型人才培養為核心，采用以學生為中心的人才培養模式，加強對學生專業實踐和創新創業等能力的培養。

1.1 調整人才培養模式，優化人才培養方案

為了適應信息化產業發展需求，高校的人才培養方式已經開始從傳授知識向培養能力轉變[11]。傳統的人才培養模式以教師為中心，學生被動學習，這使得部分學生的學習積極性偏低，缺乏學習興趣。在優化人才培養方案的過程中，實踐課程的占比很重要。依據新工科理念，應該增加實踐課程和學時的占比，使學生具有新工科所要求的工程實踐能力[12]。然而在實際中，為了提高實踐教學的比例，往往會縮減理論課堂學時，不利于學生應用創新能力的培養[13]。理論是指導實踐的基礎，學生只有在理論課堂上打好基礎，掌握原理，才能為實踐提供正確指導。因此，應增加理論課程所對應的課程設計、實驗課程等，確保實踐課時同比增加。

1.2 創新教學方法和教學過程

除了優化人才培養方案，在教學過程中要創新教學方法，比如使用線上線下混合式教學、翻轉課堂等教學方式，營造良好的課堂學習氣氛。為了提高課堂教學效果，教師在教學過程中，應緊跟課堂教學改革發展趨勢，將線上線下混合教學、翻轉課堂、實踐性教學、項目式教學等應用到教學中。教師要做到以學生為中心，調動學生的積極性，提高學生的學習興趣，使學生自主查閱電子信息工程行業的國內外發展動態，讓課堂所學知識可以和實際緊密結合。目前，河南工業大學電子信息工程專業已采取和落實的措施主要包括開展線上線下混合式教學、靈活運用翻轉課堂、實施虛擬仿真實驗教學等，學生不僅學習到更多的專業知識，實踐創新能力也得到進一步提升。

1.2.1 開展線上線下混合式教學

在信息化時代，學生可以自主選擇中國大學慕課、網易公開課堂、學習通等平臺網絡教學資源學習理論知識。借助線上線下混合式教學，學生可先行通過網絡學習了解課程理論知識，對于不理解的知識點，可以在線上與同學討論或者請教教師，也可以在線下與教師面對面討論。河南工業大學電子信息工程專業教師主要是借助超星學習通平臺進行線上線下混合式教學。課前，教師設置預習任務，學生在超星學習通平臺完成課前預習。課中，教師通過超星學習通平臺進行考勤、提問、測試和討論等教學活動。這種互動性極強的學習方式，既能提高課堂教學效率，還能提高學生自主學習的積極性，進一步提高了學生的創新思維能力。

1.2.2 靈活運用翻轉課堂

在課堂教學中，根據課程內容，教師可選擇互動性強又不容易理解的內容，實施翻轉課堂教學。課前，學生通過超星學習通平臺觀看知識點視頻，完成預習任務，對知識難點有一定的認知，在課堂上可以形成較好的師生互動和生生互動。同時，這種課堂形式可以兼顧每名學生的能力水平，學生根據需要自行選擇不同難度的視頻學習。翻轉課堂對學生的自主學習有很好的正向引導作用，能夠增強學生的自主創新能力。

1.2.3 實施虛擬仿真實驗教學

在以往的實驗教學過程中，學生的理論學習和實際操作分離。學生在課堂學習理論后，對實驗操作過程未完全理解和掌握，直接進入實驗室進行實驗操作，很難取得較好的學習效果，并且對實驗的理解不深入，缺乏完善的理論實踐體系[13]。虛擬仿真教學平臺可以將虛擬操作和理論課堂巧妙融合，打破傳統理論教學的時空限制，使教學更加直觀、形象，豐富了實驗教學內容，優化了實驗教學形式和教學環境。以河南工業大學電子信息工程專業為例，已建設完成多模態數字電路、多模態模擬電路、多模態信號處理等虛擬仿真實驗項目，針對信號與系統、通信原理等課程開設有虛擬仿真實驗課程。教師在課堂授課過程中，進行虛擬仿真演示，學生可進行虛擬仿真實驗，教學效果反饋良好，學生的應用創新能力得以進一步提高。

1.3 試點建設創新實驗班

為了培養具有創新實踐能力的應用創新型人才，課程組結合河南工業大學人才培養實際，以提升學生科研創新和實踐能力為目標，開展創新實驗班試點建設工作。以該校電子信息工程專業為例，目前已建成科教協同創新實驗班，通過科教協同、產教融合、“互聯網+”大賽、學科專業競賽以及創新創業項目、開設培養方案之外的創新實踐課程等方式，加強學科和專業的交叉融合，選聘師德高尚、治學嚴謹、教學與科研水平高的教師為實驗班授課或提供輔導。此模式可以更好地培養學生的實踐創新能力。

1.4 深化校企合作和產教融合

在傳統的電子信息工程人才培養過程中，雖然已經引入校企合作的培養模式，但是合作模式有待完善，融合深度尚待拓展[14]。學校在與企業合作培養過程中，雖然讓學生進入企業實踐，但是學生進入企業的時間短，未能深入掌握企業所需要的知識和技能，實訓效果不佳。根據新工科的要求，應切實發揮校企合作的育人作用，真正做到資源共享。因此，高校應該根據區域產業需求調整人才培養方案，讓學生走進企業，真正開展實踐。另外，高校還要根據企業崗位要求調整和更新理論教學內容，并且將實踐教學內容與企業所需的工程技術相結合，使電子信息工程專業學生的應用創新能力和就業能力得到提升。

2 結語

新工科建設背景下要求應用創新型人才既要有扎實的理論知識，又要有較強的實踐應用和創新能力，可以在工作后快速適應崗位要求。本文以河南工業大學電子信息工程專業為例，通過改進人才培養模式、優化人才培養方案、采用線上線下混合教學方式、靈活使用翻轉課堂、實施虛擬仿真實驗項目、試點建設創新實驗班和做實校企合作等方式，落實新工科建設要求，有效提高了學生的實踐創新能力。