智能制造背景下電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)改革實踐案例分析

摘"要：智能制造背景下電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)面臨涉及學科數(shù)量多、對實踐能力要求較高等挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系難以滿足新時期電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)需求。通過分析智能制造背景下電子信息產(chǎn)業(yè)對人才需求，以及電子信息類專業(yè)課程設(shè)置的特點，闡述玉林師范學院在智能制造背景下電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革的舉措。分別就電子信息類專業(yè)理論課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置、電子信息類專業(yè)實踐課程體系設(shè)置，以及智能制造背景下電子信息類專業(yè)教學模式進行說明，探索智能制造背景下電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)新模式，以期培養(yǎng)符合時代要求的電子信息類專業(yè)人才，也為其他高校電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革提供借鑒。

關(guān)鍵詞：教學改革；電子信息；智能制造

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A

Abstract：In"the"context"of"intelligent"manufacturing，the"cultivation"of"electronic"information"professionals"faces"challenges"that"involve"a"large"number"of"disciplines"and"require"high"practical"abilities.The"traditional"professional"talent"training"system"is"difficult"to"meet"the"training"needs"of"electronic"information"professionals"in"the"new"era.By"analyzing"the"talent"demand"of"the"electronic"information"industry"in"the"context"of"intelligent"manufacturing，as"well"as"the"characteristics"of"the"curriculum"designnbsp;for"electronic"information"majors，this"paper"elaborates"on"the"measures"taken"by"Yulin"Normal"University"to"reform"the"talent"training"system"for"electronic"information"majors"in"the"context"of"intelligent"manufacturing.Explain"the"theoretical"course"system"structure"of"electronic"information"majors，the"practical"course"system"of"electronic"information"majors，and"the"teaching"mode"of"electronic"information"majors"in"the"context"of"intelligent"manufacturing.Exploring"a"new"model"for"cultivating"electronic"information"professionals"in"the"context"of"intelligent"manufacturing，with"the"aim"of"cultivating"electronic"information"professionals"who"meet"the"requirements"of"the"times，and"also"providing"reference"for"the"reform"of"the"talent"training"system"for"electronic"information"professionals"in"other"universities.

Keywords：reform"in"education;Electronic"information"science;intelligent

manufacturing

一、概述

電子信息產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著重要的促進作用［1］。在2015年發(fā)布的《〈中國制造2025〉重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖（2015版）》中，將新一代信息技術(shù)確定為重點發(fā)展的十大領(lǐng)域之一。此外，智能制造在近年來也受到了廣泛的關(guān)注。智能制造的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣睢⒏淖兪澜纾?］。2018年，教育部印發(fā)了《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》的通知，要求進一步提升高校智能制造領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務國家需求的能力。黨的十九大報告中提出“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能制造和實體經(jīng)濟深度融合”，將智能制造提升為國家重點支持的戰(zhàn)略學科。隨著制造強國建設(shè)的加快，將促進智能制造等新一代信息技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展和應用，助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推動戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)整體性突破。此外，隨著智能制造底層技術(shù)的開源化，傳統(tǒng)行業(yè)將有望加快智能制造基礎(chǔ)技術(shù)并依托其積累的行業(yè)數(shù)據(jù)資源實現(xiàn)智能制造與實體經(jīng)濟的深度融合。在這個背景下，發(fā)展電子信息技術(shù)與智能制造技術(shù)相結(jié)合的跨學科培養(yǎng)體系是未來發(fā)展的必然趨勢，而目前電子信息專業(yè)的人才培養(yǎng)方案無法適應當前信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及要求。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）新一代信息技術(shù)領(lǐng)域、智能制造領(lǐng)域新興技術(shù)不斷涌現(xiàn)，電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)體系則沒有及時進行更新，沒有及時將新理論、新技術(shù)引入課堂中。（2）智能制造對人才創(chuàng)新能力有著較高的要求。當前電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)體系缺乏針對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程設(shè)置。（3）智能制造背景下，重視學生的實踐能力、動手能力必然成為一個趨勢，傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不能滿足新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)的要求。

隨著智能制造、智能制造等新興技術(shù)的快速發(fā)展，新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革正在加速演進。加快推進“新工科”建設(shè)，促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，受到了高等教育界越來越多的重視。在這個背景下，各高校針對“新工科”時代工科專業(yè)人才培養(yǎng)方案的改革，制定展開了一系列的研究。文獻［3］研究了新工科背景下電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革路徑，提出了以學習小組為基礎(chǔ)，重視學科競賽，并注重將教學和科研相結(jié)合的“四端點兩閉合”的電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)新模式。文獻［4］研究了電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)改革方案，分別就優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)和課程的設(shè)置、積極推行教學方式改革、深化校企合作等方面進行了研究。文獻［5］針對應用型高校電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革進行了研究，在學科建設(shè)、人才培養(yǎng)、師資培訓、教學改革等諸多方面進行了探索。文獻［6］針對電子信息科學與技術(shù)戰(zhàn)略性新興專業(yè)，指出了人才培養(yǎng)目標定位的相關(guān)問題，在分析傳統(tǒng)電子信息科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，提出了該專業(yè)人才培養(yǎng)方案的改革建議，提高了電子信息科學與技術(shù)戰(zhàn)略性新興專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

玉林師范學院是廣西四所高等教學綜合改革試點高校之一，同時也是廣西應用型高校聯(lián)盟理事長單位。培養(yǎng)具有較強動手能力與創(chuàng)新意識的應用型人才是學校人才培養(yǎng)的重要目標。基于此，“新工科”相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革對于學校的轉(zhuǎn)型發(fā)展具有極大的促進作用。本文將以玉林師范學院近年來在電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)體系方面的實踐為案例，分析智能制造背景下電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的新特點，探索人才培養(yǎng)的新模式，以期培養(yǎng)具有智能制造視野的電子信息類專業(yè)人才，并為其他高校電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)提供借鑒。

二、智能制造背景下，電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革目標

（一）構(gòu)建智能制造背景下地方應用型高校電子信息類專業(yè)理論課程體系，培養(yǎng)具備扎實理論知識的復合型人才

無論是智能制造還是電子信息類專業(yè)都屬于寬口徑學科，涉及的子領(lǐng)域較多。如果把每個子領(lǐng)域都放到課程體系中，無論是教學時間還是實際教學效果上都是不現(xiàn)實的。因此，在對理論課程體系進行設(shè)置時，如何針對涉及的多個專業(yè)特點對課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進行優(yōu)化是一個關(guān)鍵問題。通過人才培養(yǎng)體系改革實現(xiàn)將新興智能制造理論（如大數(shù)據(jù)處理、深度學習等）融入電子信息專業(yè)應用型人才培養(yǎng)體系中，為具備前沿科技視野的復合型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

（二）構(gòu)建融合智能制造理論的電子信息類專業(yè)實踐課程體系，促進具有創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新能力人才的培養(yǎng)

目前電子信息類專業(yè)的實踐課程普遍存在教師教授時間占比高、實驗類型以驗證性實驗為主、創(chuàng)新研究型實驗課時不足的問題。而智能制造時代，電子信息類專業(yè)對人才的動手能力與創(chuàng)新能力有著非常高的要求。傳統(tǒng)的“觀察認知，綜合設(shè)計”實踐課程體系不利于學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。因此，如何針對智能制造時代要求設(shè)計面向創(chuàng)新精神與實踐能力的實踐教學體系是一個急需解決的問題。通過人才培養(yǎng)體系改革實現(xiàn)具備智能制造視野的電子信息專業(yè)實踐課程體系設(shè)置，讓學生具備較強的動手能力與一定的創(chuàng)新能力。

（三）創(chuàng)新智能制造背景下的電子信息類專業(yè)教學模式，促進學生對跨學科、多領(lǐng)域知識的掌握

傳統(tǒng)“基礎(chǔ)課—專業(yè)課—實習”三段式人才培養(yǎng)模式使得基礎(chǔ)知識學習與解決問題能力的鍛煉割裂開來，不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如何創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，將理論學習與實踐有機結(jié)合起來，提高學生綜合工程實踐能力是一個急需解決的問題。只有通過人才培養(yǎng)體系改革實現(xiàn)傳統(tǒng)教學模式的創(chuàng)新，讓學生更多地參與到教學中來，才能提高學生的主觀能動性。

三、玉林師范學院在電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革中的實踐

（一）展開智能制造背景下地方應用型高校電子信息類專業(yè)理論課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置

電子信息類專業(yè)屬于跨學科的“寬口徑復合型”工科專業(yè)，涉及電子技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)以及人工智能等理論知識。在智能制造大背景下，新興理論、技術(shù)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的理論課程體系無論內(nèi)容，還是編排都無法滿足新工科發(fā)展趨勢的要求。玉林師范學院根據(jù)智能制造時代對電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合新興理論與技術(shù)，探索智能制造背景下電子信息類專業(yè)理論課程體系，以期培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)扎實，同時具備前沿科技視野的電子信息專業(yè)技術(shù)人才。在設(shè)置理論課程體系時，首先，對智能制造技術(shù)與電子信息類技術(shù)相關(guān)課程的交集進行梳理，選出關(guān)聯(lián)性強的專業(yè)理論課程。事實上，電子信息類技術(shù)是智能制造技術(shù)的基礎(chǔ)，例如，智能制造需要處理龐大的數(shù)據(jù)信息，這離不開電子信息類技術(shù)中數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)“大平臺，小模塊”的原則，在教育教學平臺根據(jù)不同方向設(shè)置教學模塊。在模塊設(shè)置時，改變以學科作為課程設(shè)置基礎(chǔ)的做法，堅持以產(chǎn)業(yè)對人才的需求作為指引，既注重學科基礎(chǔ)，又兼顧產(chǎn)業(yè)前沿，培養(yǎng)理論知識扎實，且具有一定創(chuàng)新意識的新型人才。例如，在進行電子信息類人才培養(yǎng)方案改革時，添加了“人工智能”“Android應用軟件開發(fā)技術(shù)”“5G移動通信”“5G移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化”等面向人工智能、5G技術(shù)的理論課程。此外，由于人工智能背景下專業(yè)理論課對數(shù)學知識的要求增加，因此在進行電子信息類人才培養(yǎng)方案改革時提高了“高等數(shù)學”在基礎(chǔ)理論課程中的學分占比，由之前的兩個學期共128學時，增加到兩學期共160學時。

（二）進行智能制造背景下地方應用型高校電子信息類專業(yè)實踐課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置

智能制造技術(shù)與電子信息技術(shù)具有相輔相成的關(guān)系。事實上，智能制造設(shè)備離不開電子信息技術(shù)的應用，反過來智能制造技術(shù)的進步也會助推電子信息技術(shù)的發(fā)展。兩個領(lǐng)域的高度融合對未來電子信息專業(yè)人才的實踐動手能力提出了較高的要求，也增加了電子信息專業(yè)實踐課程體系設(shè)置的重要性。在設(shè)置實踐課程體系時，要避免只根據(jù)理論課程設(shè)置對應的實驗課，所以要以綜合項目為導向進行設(shè)置，從而鍛煉學生對所學知識的綜合運用能力。玉林師范學院通過調(diào)研智能制造背景下電子信息產(chǎn)業(yè)對人才能力的需求，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合理論課程體系結(jié)構(gòu)，探索了智能制造背景下電子信息專業(yè)實踐課程體系。例如，設(shè)置以自然語言處理、圖像識別為主題的綜合性實驗平臺，培養(yǎng)學生對信息處理技術(shù)、深度學習技術(shù)以及圖像處理技術(shù)的綜合運用。此外，降低驗證性實驗課程的比例，提高創(chuàng)新研究型實驗占比，從而提高學生的動手能力與創(chuàng)新意識。在人才培養(yǎng)方案中提高了實驗課、課程設(shè)計等實踐課程學分占比，設(shè)立學生競賽實踐基地，組織學生積極參加全國大學生電子設(shè)計競賽、全國“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)科技作品競賽、全國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等學科競賽等各類高水平學科競賽，在國家級、省部級各類學科競賽中獲得了優(yōu)異成績，提高了學生將所學理論知識應用到實踐中的能力，培養(yǎng)了學生的實踐創(chuàng)新能力。玉林師范學院還與20余家企業(yè)合作建設(shè)學生實踐教學基地，組織學生到實踐教學基地見習、實習，使得學生在掌握扎實理論知識的同時也能具備較強的動手能力和一定的創(chuàng)新能力。

（三）創(chuàng)新適應智能制造理念的地方應用型高校電子信息類專業(yè)教學模式

教學內(nèi)容的改變必然需要教學模式的革新加以承載。在智能制造背景下，電子信息專業(yè)培養(yǎng)的人才必然是橫跨多個學科的復合型人才，傳統(tǒng)的教學模式無法滿足復合型人才培養(yǎng)的需要。教學模式方面，要以增加學生科學素養(yǎng)、拓展學生創(chuàng)新思維、促進學生創(chuàng)新意識為原則，改變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學方法，替代以案例分析、模擬訓練、團隊學習等教學方法，提高學生學習效率與學習興趣，培養(yǎng)學生的工程應用能力與工程創(chuàng)新能力。除講授理論基礎(chǔ)外，適當添加最新智能制造技術(shù)發(fā)展動態(tài)，并與所學理論知識相結(jié)合，讓學生了解所學內(nèi)容的應用前景，提高學生的主觀能動性。教學方式上則是要提高探究式學習的占比，并積極鼓勵學生參加各類科技創(chuàng)新項目。玉林師范學院近年來積極探索線上線下混合式教學、翻轉(zhuǎn)課堂等教學模式在電子信息類專業(yè)中的應用。組織教師積極錄制慕課、微課等線上教學資源。在教學過程中貫徹以學生為中心的教學思想，讓學生在課前、課中、課后都能夠利用線上教學資源全程參與教學活動，提高了學生自主創(chuàng)新積極性，促進掌握多個學科知識的復合型人才的培養(yǎng)。

結(jié)語

智能制造對國家應對全球新一輪產(chǎn)業(yè)競爭，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，提高經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量有非常重要的意義。這一背景對電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新挑戰(zhàn)。首先，這將使得電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)涉及多學科交叉，對課程設(shè)置、師資力量提出了更高的要求。其次，智能制造背景下電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)將更為注重培養(yǎng)學生實踐能力。要求學生不僅能夠完成基本實驗儀器操作，還需要了解更貼近產(chǎn)業(yè)實際的實操能力。再次，對電子信息類專業(yè)教學模式提出了新要求。傳統(tǒng)的以教師為中心，更偏重課堂教學的教學模式已經(jīng)無法滿足多學科、重實踐的電子信息類人才培養(yǎng)特點。

本文以玉林師范學院近年來在電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的舉措為案例，分析了智能制造背景下電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的新特點，分別就理論課程體系設(shè)置、實踐課程體系設(shè)置，以及課堂教學模式改革進行探討，以期能夠培養(yǎng)滿足智能制造背景需求的電子信息產(chǎn)業(yè)人才。

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基金：2024年廣西壯族自治區(qū)級新工科項目：產(chǎn)業(yè)賦能，融合創(chuàng)新——數(shù)智驅(qū)動背景下應用型高校新工科“三元一體”產(chǎn)教融合育人模式的研究與實踐（項目編號：XGK"202430）

作者簡介：巫釗（1987—"），男，漢族，廣西玉林人，博士，副教授，研究方向：可重構(gòu)天線設(shè)計與應用。