面向新工科的地方高校電子信息類人才培養(yǎng)模式實(shí)踐

引言在以AI為代表的新一輪信息技術(shù)革命浪潮下，電子信息進(jìn)入全產(chǎn)業(yè)鏈競爭。我國提出建設(shè)和發(fā)展新工科，培養(yǎng)滿足新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的，具有更強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才［1-3］，服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。新工科要求能夠運(yùn)用所學(xué)的知識去解決問題，而且還有能力去學(xué)習(xí)新知識，去解決未來發(fā)展中出現(xiàn)的問題?？梢娦鹿た平ㄔO(shè)必然以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為引領(lǐng)，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力作為關(guān)鍵能力［1-2，4］。目前各地方高校基本開設(shè)了電子信息類專業(yè)，為地方和區(qū)域中小企業(yè)電子信息類工程技術(shù)人才供給的主要來源。由于電子信息技術(shù)具有更新?lián)Q代快、市場需求多樣化特征，要求企業(yè)必須面向市場需求，具備高效、快速的技術(shù)創(chuàng)新速度。目前，電子信息類中小企業(yè)的創(chuàng)新意識缺乏和創(chuàng)新能力薄弱，缺少自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。究其原因，歸根結(jié)底是技術(shù)人才的匱乏，尤其是具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力人才的缺乏。這就迫切需要作為人才供給側(cè)的地方高校要積極響應(yīng)新工科建設(shè)的號召，培養(yǎng)引領(lǐng)未來的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)銜接［3-5］。桂林電子科技大學(xué)電子信息類專業(yè)有通信工程、電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、微電子科學(xué)與工程、電子封裝技術(shù)、電氣工程及其自動化、光電信息科學(xué)與工程等專業(yè)，在培養(yǎng)過程中形成了各自的特色和優(yōu)勢，為區(qū)域（珠三角地區(qū)、西部地區(qū)等）和行業(yè)發(fā)展輸送了大量電子信息類人才。學(xué)校提出了電子信息類專業(yè)群建設(shè)理念，以本學(xué)院（信息與通信學(xué)院）為主，加大平臺建設(shè)、課程建設(shè)、制度建設(shè)等，形成以學(xué)生為中心，以工程能力、綜合能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)為主導(dǎo)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)體系，提升電子信息類人才培養(yǎng)質(zhì)量。本文結(jié)合學(xué)校一流專業(yè)建設(shè)和電子信息類專業(yè)群建設(shè)具體實(shí)踐，介紹學(xué)院在新工科建設(shè)中，以提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目標(biāo)的培養(yǎng)模式內(nèi)涵改革和探索，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，取得了良好的階段性成效。一、學(xué)科交叉產(chǎn)教融合課程體系的優(yōu)化我校以服務(wù)行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會為宗旨，積極對接產(chǎn)業(yè)需求，定位為應(yīng)用型人才培養(yǎng)。按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的OBE理念［6-7］，邀請用人單位、行業(yè)和企業(yè)專家、校友等，共同制定電子信息類各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求，優(yōu)化課程體系。培養(yǎng)目標(biāo)為培養(yǎng)具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)和專業(yè)技能，具備專業(yè)實(shí)踐和綜合能力，能夠勝任電子信息相關(guān)領(lǐng)域企事業(yè)單位的技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)支持、工程項(xiàng)目實(shí)施與管理等工作的德智體美勞全面發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。學(xué)生在畢業(yè)后5年左右具備與工程師水平相當(dāng)?shù)哪芰σ?。在此培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下，制定了12條畢業(yè)要求，落實(shí)解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)。為實(shí)現(xiàn)畢業(yè)要求，助力培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成，不斷修訂和優(yōu)化課程體系。課程是能力培養(yǎng)的基石，新工科聚焦本科階段的復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，注重通識教育對專業(yè)教育的基礎(chǔ)支撐作用；注重體現(xiàn)多學(xué)科交叉融合；注重將前沿知識和相關(guān)學(xué)科交叉知識、原理和方法融入專業(yè)教育課程體系［1-3］。為此，各專業(yè)準(zhǔn)確梳理復(fù)雜工程問題，以解決“復(fù)雜工程問題”為主線貫穿教育各環(huán)節(jié)，綜合智力與非智力2個因素，涵蓋知識、能力、素質(zhì)3個維度，突出交叉學(xué)科知識儲備、多學(xué)科研究能力、跨學(xué)科合作精神的培育，形成大類培養(yǎng)課程、專業(yè)課程、學(xué)科融合、產(chǎn)教融合的多個教學(xué)環(huán)節(jié)綜合集成循序漸進(jìn)的課程模塊（見圖1），促進(jìn)通識教育、專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有效融合，滿足厚基礎(chǔ)、廣視野、柔性化的培養(yǎng)需要。圖1電子信息類課程體系（一）第一層次學(xué)科基礎(chǔ)課程為數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、英語、思政類課程。專業(yè)通用核心基礎(chǔ)課程為“計(jì)（計(jì)算機(jī)）”“場（電磁場）”“路（電子電路）”“信（信號與系統(tǒng)分析與處理）”“通（通信原理）”等5大核心課程群。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本素質(zhì)教育課程為“工程項(xiàng)目管理”“工程倫理”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)論”等課程。通過這些課程培養(yǎng)學(xué)生的基本學(xué)科與工程素養(yǎng)，包括“大工程觀”［2］，即在解決工程技術(shù)時要考慮經(jīng)濟(jì)、社會、政治、環(huán)境、倫理等多方面因素。（二）第二層次各專業(yè)設(shè)置特色專業(yè)課程模塊，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)理論與專業(yè)實(shí)踐能力。通信工程圍繞無線數(shù)字集群開設(shè)“無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”“移動通信系統(tǒng)”等課程；電子信息工程圍繞智能信息處理開設(shè)“圖像處理技術(shù)”“語音信號處理”“機(jī)器學(xué)習(xí)”等課程；電子科學(xué)與技術(shù)圍繞射頻天線與光通信開設(shè)“電波傳播與天線”“微波電路與CAD技術(shù)”“光電器件與應(yīng)用”“光通信技術(shù)”等課程；微電子科學(xué)與工程圍繞半導(dǎo)體與集成電路開設(shè)“微電子器件工藝”“現(xiàn)代模擬集成電路原理及應(yīng)用”“射頻集成電路設(shè)計(jì)”等課程。（三）第三層次為突破思維定式，在更大的學(xué)科空間、專業(yè)空間、問題空間、社會空間和思路空間中建設(shè)并發(fā)展新工科，使之能夠應(yīng)對多種未來問題［2-3］，建設(shè)和發(fā)展學(xué)科交叉融合課程、產(chǎn)教融合課程等。各專業(yè)將人工智能技術(shù)與專業(yè)知識結(jié)合，開設(shè)人工智能基礎(chǔ)等選修課程，同時通過加盟華為“智能基座”產(chǎn)教融合協(xié)同育人項(xiàng)目，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到相應(yīng)課程中，如“人工智能基礎(chǔ)”“機(jī)器學(xué)習(xí)”“圖像處理”“語音信號處理”“模式識別”等課程。深入與企業(yè)對接，開設(shè)校企產(chǎn)教融合課程，并寫入培養(yǎng)方案，如與華為公司開設(shè)5G模塊課程，包括“無線5G通信”“云核心網(wǎng)基本原理”“無線5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”“5G承載網(wǎng)技術(shù)”“智能運(yùn)維”等選修課程；與湖南國科微電子股份有限公司開設(shè)“芯片設(shè)計(jì)與制作概論”課程。產(chǎn)教融合課程納入學(xué)校統(tǒng)一考核要求。同時，將企業(yè)實(shí)際應(yīng)用場景解耦，融入基本課程中，探索建立面向重點(diǎn)企業(yè)與先導(dǎo)性行業(yè)的真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境的任務(wù)式培養(yǎng)模式［4］。與校內(nèi)其他學(xué)科專業(yè)，如交通工程、測控技術(shù)與儀器、生物醫(yī)學(xué)工程、環(huán)境工程、人工智能、導(dǎo)航工程等專業(yè)深入溝通與對接，開設(shè)如表1所示選修課程，開闊學(xué)生視野，結(jié)合電子信息類基礎(chǔ)知識解決其他學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)問題，突破思維定式。表1其他學(xué)科領(lǐng)域?qū)I(yè)提供的交叉融合選修課程通過這些課程加強(qiáng)融合能力、首創(chuàng)精神、工匠精神、團(tuán)隊(duì)合作、行動與決策能力等方面的培養(yǎng)。二、校企深度融合平臺的構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，需要多方平臺支撐。學(xué)院與企業(yè)建立了10多家校企聯(lián)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，但未能發(fā)揮主戰(zhàn)場作用，與建設(shè)初的期望有較大差距，主要表現(xiàn)在：（1）校企聯(lián)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地落地為企業(yè)，學(xué)生進(jìn)入企業(yè)的時間和空間受限制。（2）以見習(xí)和技能培訓(xùn)為主，達(dá)不到參與產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)與管理的程度。為此，學(xué)院通過實(shí)施“引企入校、專創(chuàng)融合”形成多學(xué)科、跨專業(yè)、開放、共享協(xié)同育人模式，吸引有實(shí)力的企業(yè)攜帶直接面向市場的研發(fā)項(xiàng)目在校內(nèi)建設(shè)研究院，聘請?jiān)谛Ｉ鷧⑴c項(xiàng)目研發(fā)，并輔以教師指導(dǎo)、校內(nèi)儀器設(shè)備共享，形成項(xiàng)目驅(qū)動培養(yǎng)模式，構(gòu)建集教育、培訓(xùn)、研發(fā)于一體的共享型協(xié)同育人實(shí)踐平臺［2-3］。企業(yè)提供直接面對市場的項(xiàng)目，高校發(fā)揮專業(yè)學(xué)科優(yōu)勢，充分納入學(xué)生全面參與、面向市場的產(chǎn)品項(xiàng)目研發(fā)和實(shí)踐。依據(jù)項(xiàng)目內(nèi)容招聘三年級或四年級在校生參與研發(fā)，同時引導(dǎo)一年級或二年級在校生見習(xí)，培養(yǎng)其對項(xiàng)目的認(rèn)知，利于隨后滾動參與研發(fā)。既解決了創(chuàng)業(yè)師資隊(duì)伍不足的問題，又切實(shí)提高了教師工程技術(shù)實(shí)踐能力，同時畢業(yè)生服務(wù)地方的能力得到極大提升，實(shí)現(xiàn)了多方共贏的局面。學(xué)院重新遴選企業(yè)，目前入院企業(yè)有10余家，企業(yè)提供項(xiàng)目35項(xiàng)，累計(jì)投入資金820萬元。通過多方協(xié)同，學(xué)院建立了三級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升平臺。第一級為各專業(yè)實(shí)踐基地，進(jìn)行學(xué)科競賽普及和學(xué)科基本技能競賽，獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本技能學(xué)分。第二級為學(xué)院眾創(chuàng)空間，面向大二和大三學(xué)生，聯(lián)合企業(yè)舉行學(xué)科競賽，如“富士康杯”電子設(shè)計(jì)競賽、“百威杯”創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等，并組織參加省級、國家級等學(xué)科競賽，同時參加教師科教協(xié)同項(xiàng)目，獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練學(xué)分；第三級為校企創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園區(qū)，面向大三和大四學(xué)生，參加實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐學(xué)分。三、相關(guān)機(jī)制的健全為保障培養(yǎng)效果和能力達(dá)成，在運(yùn)行機(jī)構(gòu)上，學(xué)校成立：（1）通識課程中心，負(fù)責(zé)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本素質(zhì)課程建設(shè)，如工程項(xiàng)目管理、工程倫理、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)論等課程的管理，根據(jù)不同專業(yè)需要，設(shè)置不同教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式。（2）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心，負(fù)責(zé)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園區(qū)運(yùn)行，如入駐企業(yè)遴選與考核、校企聯(lián)合項(xiàng)目評審、企業(yè)導(dǎo)師資質(zhì)審查、學(xué)生招募、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課程安排、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)安排、學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分認(rèn)定等。在質(zhì)量保障方面，學(xué)校把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融入培養(yǎng)方案，設(shè)定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本素質(zhì)、訓(xùn)練和實(shí)踐學(xué)分，學(xué)科交叉融合課程學(xué)分、產(chǎn)教融合課程學(xué)分，均一并納入畢業(yè)條件。對各類課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)制定了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，定期考核；對企業(yè)研究院進(jìn)行評估和考核，對服務(wù)學(xué)生效果不明顯的，實(shí)施退出機(jī)制。同時，實(shí)施柔性化的選課制度，允許學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)興趣和職業(yè)規(guī)劃自主組合課程，如在第三層次課程中，學(xué)生可以選擇其他學(xué)科領(lǐng)域?qū)I(yè)提供的交叉融合選修課程和企業(yè)融合課程；通過雙向選擇進(jìn)入企業(yè)研究院，完成相應(yīng)的學(xué)分要求。四、階段成效目前，我校電子信息類專業(yè)中，有5個專業(yè)通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，2個專業(yè)獲得受理并進(jìn)入自評階段；5個專業(yè)為國家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2個專業(yè)為自治區(qū)級一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。與多家公司聯(lián)合建立了集成電路現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院，已陸續(xù)引進(jìn)企業(yè)10多家入駐，參與學(xué)生累計(jì)1530人。通過交叉融合、產(chǎn)教融合、協(xié)同培養(yǎng)，學(xué)生“三創(chuàng)”能力顯著提升，最近在全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)聯(lián)盟等聯(lián)合發(fā)布的《高校團(tuán)學(xué)創(chuàng)業(yè)促進(jìn)工作指數(shù)100強(qiáng)榜單》中學(xué)校位列全國第38。2019年學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，獲得一