民辦本科高校電子信息類專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)改革初探

周密　汪源　丁學用　王連勝

摘 要：應用型本科院校人才培養(yǎng)目標的定位決定了其專業(yè)教學體系要體現(xiàn)“應用”二字，其核心環(huán)節(jié)是實踐教學。三亞學院理工學院（以下簡稱“理工學院”）電子信息類專業(yè)著力突出培養(yǎng)學生綜合應用能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神，通過繪制課程地圖，完善人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建“3+3+3”的實踐教學體系，實施“三盡早、四融合、四突顯、四自主、四協(xié)同”實踐教學改革方案，逐步形成其獨特的人才培養(yǎng)模式，取得一定的實效與好評。

關鍵詞：電子信息類專業(yè)；實踐教學模式；課程地圖；創(chuàng)新能力

實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論的認識的有效途徑；是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術人員的重要環(huán)節(jié)；是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生掌握科學方法和提高其動手能力的重要平臺。尤其是對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有其獨特的地位和作用，是高等學校培養(yǎng)人才這一系統(tǒng)工程中的一個重要環(huán)節(jié)。電子信息類專業(yè)實踐教學改革必須以培養(yǎng)創(chuàng)新復合型高等工程技術人才為前提，要求對培養(yǎng)理念、培養(yǎng)模式，實踐教學體系、教學方法、教學評價、校園文化等多種因素進行深入研究和探討。三亞學院成為全國應用型大學聯(lián)盟成員單位以來，主動適應國家戰(zhàn)略、地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求以及應用型大學轉(zhuǎn)型的內(nèi)在要求，優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，加強專業(yè)內(nèi)涵建設，堅持以能力輸出為導向的人才培養(yǎng)模式為基礎，將繪制以崗位需求為導向，以能力培養(yǎng)為核心的課程地圖作為應用型本科院校深度轉(zhuǎn)變的突破口，積極探索應用型人才培養(yǎng)模式，不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)體系，緊密圍繞“學生走進校園是為了更好地走向社會”的辦學宗旨，始終將提升人才培養(yǎng)質(zhì)量作為學校一切工作的核心和首要任務。理工學院作為理工類專業(yè)的二級學院，如何在傳統(tǒng)的本科實踐教學模式基礎上探索改革，尋求建立電子信息類專業(yè)的實踐教學模式和體系，是提高該專業(yè)學生培養(yǎng)質(zhì)量的關鍵所在。目前，理工學院在學校新一輪應用型本科人才培養(yǎng)體系建設過程中，通過課程地圖的繪制、模塊化教學改革實踐，形成了“一個目的、兩種能力、三種結(jié)合、四大保障、五個支撐”的實踐教學模式，從教育理念、培養(yǎng)方案、課程體系、教學方法、教學評價、校園文化等方面進行改革，為其量身打造了一套全新的教學體系，實現(xiàn)了“競賽激發(fā)學習興趣，學習培養(yǎng)創(chuàng)新能力，創(chuàng)新提高競賽成績”的教學與學科競賽的良性互動。經(jīng)過幾年的不懈探索，理工學院信息類專業(yè)以“學、賽、創(chuàng)”的教學體系為核心，在學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科學研究等方面獲得了一系列的突出成果。

一、電子信息類專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)改革的必要性

“十三五”期間，我國經(jīng)濟發(fā)展方式飛速轉(zhuǎn)變，這對信息通信業(yè)實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略提出了更高要求，也對行業(yè)發(fā)展提供了難得的重大機遇。世界電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使得社會對電子信息類專業(yè)技術需求旺盛，同時對應用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量也提出更高要求。目前國內(nèi)相當部分高校相關專業(yè)的發(fā)展條件、發(fā)展模式以及相應的人才培養(yǎng)模式已經(jīng)滯后于市場、行業(yè)的需要，并且已成為專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要瓶頸。面對前所未有的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)，作為高等學校實踐性較強的電子信息類專業(yè)來說，應該及時更新教育觀念，綜合考慮社會需求，合理調(diào)整教學內(nèi)容、整合實踐課程教學體系，研究出一個符合現(xiàn)狀的科學的應用型人才培養(yǎng)體系，更快、更好、更多地培養(yǎng)出知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的“厚基礎、寬口徑、重創(chuàng)新”的專業(yè)人才。

二、電子信息類專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)中面臨的普遍問題

（1）教學模式與體系。教學模式和體系不適應學科的快速發(fā)展需要。教學模式與體系在本質(zhì)上依然沿用傳統(tǒng)的教學模式，缺乏最新教育觀點、缺乏應用與實踐，不能充分激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)造性，也不能滿足社會需要。

（2）教學方法。電子信息類課程集中表現(xiàn)為理論性與實踐性相互融合的特點，其思維方式也由以嚴密推理為特征的理科思維方式轉(zhuǎn)換為以工程實踐為特征的工科思維方式。傳統(tǒng)的教學方法導致學生在專業(yè)基礎課程的學習中不能很好地掌握課程內(nèi)容，致使教學難度較大。

（3）實踐環(huán)節(jié)。目前學生普遍動手能力不強，盡管在學校的努力下，實踐環(huán)節(jié)的比重已大幅提高，但是實踐考核制度本身，教師、學生的觀念以及雙師型師資的匱乏以及校企雙方的利益訴求差異，導致學生動手能力差，難以實現(xiàn)從學校學生到社會實踐人員的快速角色轉(zhuǎn)換。

三、電子信息類專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)改革具體實踐

1.確立實踐教學模式，構(gòu)建實踐教學體系

經(jīng)過幾年的探索，理工學院形成了獨有的“一個目的、兩種能力、三種結(jié)合、四大保障、五個支撐”實踐教學模式。一個目的：實踐教學的目的是讓學生更好地走進行業(yè)。兩種能力：著重培養(yǎng)學生實踐能力與創(chuàng)新能力。三種結(jié)合：“理論與實踐、虛擬與現(xiàn)實、校內(nèi)資源與社會資源”的三種結(jié)合。四大保障：“培養(yǎng)方案、實驗條件、教學改革、校企合作”四大保障平臺。五個支撐：增強“實驗課程、學科競賽、科研訓練、創(chuàng)業(yè)教育、專業(yè)實習”五大支撐。

在構(gòu)建實踐教學體系過程中始終緊扣提高學生實踐與創(chuàng)新能力這一目的，積極構(gòu)建“以應用型創(chuàng)新性人才培養(yǎng)為核心、以優(yōu)化人才培養(yǎng)方案為引領、以校內(nèi)與校外、虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合的實踐教學平臺建設為依托，以大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐和學科競賽為載體，以繪制課程地圖為突破口”的“3+3+3”實踐教學體系。進一步從基礎實踐、專業(yè)實踐、綜合實踐、創(chuàng)新活動、社會實踐、畢業(yè)論文（設計）等方面，打造系統(tǒng)化、完善的實踐教學體系（如圖1所示）。

2.以“學而賽，賽促學”，激發(fā)學生學習興趣

信息類專業(yè)的課程難度大，新建民辦院校學生普遍存在缺乏學習興趣的現(xiàn)象。參加信息類專業(yè)領域的大學生學科知識競賽是提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的有效途徑。理工學院將電子設計大賽、智能車競賽、數(shù)學建模大賽以及其他主要國內(nèi)國際學科競賽與信息類專業(yè)課程相結(jié)合，以賽促學，以競賽激發(fā)學生學習興趣，改變教學模式，形成一套獨具特色的教學方法。針對各類競賽，理工學院還開設了一系列與之相適應的實驗實踐和競賽培訓課程。在實驗實踐課程和競賽培訓中，學生不僅完成了教學大綱規(guī)定的學習內(nèi)容，還能打破專業(yè)限制，自主學習新的知識和技能，探尋未知領域，完善知識體系和結(jié)構(gòu)，極大地提高自身的綜合素質(zhì)。學生的獨立思考、獨立動手、獨立解決問題的能力得到了不斷提升，創(chuàng)新能力也會不斷增強。endprint

通過以上的改革措施，學生提高了自學能力、分析能力、設計能力、動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和科技論文寫作能力；競賽培訓增強了學生的競爭意識、創(chuàng)新意識和團隊合作意識，調(diào)動學生的積極性，激發(fā)學生的學習熱情。學生變被動為主動，從“被動式學習”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃邮綄W習”。

3.以課程地圖繪制，改革人才培養(yǎng)方案，聚焦應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)

為了使學生掌握信息領域的基本知識，既有理論深度，使學生具備發(fā)展后勁，又能提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力；既保證基本業(yè)務技能，又有利于人格品質(zhì)的塑造，還有利于學生個性的發(fā)展。理工學院開展課程地圖的繪制系列專項工作。通過深入調(diào)研，做好人才培養(yǎng)與市場、企業(yè)、崗位的對接，設定人才培養(yǎng)目標，確定人才培養(yǎng)規(guī)格；注重學生基本素養(yǎng)、專業(yè)核心能力與專業(yè)崗位能力的設定，充分考慮學生的共性和個性，形成與之對應的課程模塊；同時處理好理論課程與實踐課程的關系；重視原理性知識與技術性知識的聯(lián)系，明確各門課程在課程體系中的地位和作用；固定主干核心課程模塊，增加第二課堂，確保以課程體系穩(wěn)定性為前提，促進課程體系動態(tài)發(fā)展，實現(xiàn)較高水平的整體優(yōu)化與設計。

4.以實踐課程體系改革提升學生實踐創(chuàng)新能力

理工學院依托學科競賽建立健全了實踐教學體系，有力地推動了教學改革的深入開展。在實際的教學過程中，學校加大對學生實踐動手能力的培養(yǎng)，注重專業(yè)知識和能力的培養(yǎng)，注重培養(yǎng)學生興趣，以工程項目引導課程教學，根據(jù)知識能力大綱對課程進行整合，按專業(yè)方向整合設置課程群模塊。學校提出了“三盡早”指導思想、創(chuàng)新了“四融合”課程體系、設計了“四突顯”實驗項目、創(chuàng)建了“四自主”實踐模式、建設了“四協(xié)同”實踐環(huán)境。

（1） 改革指導思想?！叭M早”指導思想：盡早開展基本實操技能培養(yǎng)、盡早接觸實際項目、盡早開展科學探索。

（2） 改革內(nèi)容。

第一，創(chuàng)新“四融合”課程體系。課程內(nèi)多知識點融合、跨課程知識體系融合、已學知識與拓展知識融合、競賽培訓與教師科研融合（如圖2所示）。

第二，設計“四突顯”實驗項目。突出項目內(nèi)容的實用性、突出實驗方法的多樣性與便捷性、突出知識運用的綜合性、突出實踐過程的探索性與創(chuàng)新性（如圖3所示）。

第三，創(chuàng)建“四自主”實踐模式。自主選擇任務項目、自主設計方案、自主構(gòu)建實踐平臺、自主展示實踐成果（如圖4所示）。

第四，建設“四協(xié)同”實踐環(huán)境。硬件條件與軟件資源協(xié)同、校內(nèi)與校外協(xié)同、開放實踐與科研項目協(xié)同、創(chuàng)新訓練與創(chuàng)業(yè)實踐協(xié)同。

5.以教學改革創(chuàng)新為突破，實現(xiàn)內(nèi)涵式發(fā)展，提升教學質(zhì)量

理工學院在信息類專業(yè)理論教學與實踐教學中不斷更新教學內(nèi)容、改進教學方法，搭建網(wǎng)絡化、虛擬化實踐教學平臺，突破傳統(tǒng)教學的單一模式，積極采取討論式、互動式、翻轉(zhuǎn)式、任務驅(qū)動式和開放式等教學手段，深入開展理論教學與實踐教學的教學改革與創(chuàng)新成效顯著。

（1）深入開展討論式、互動式以及翻轉(zhuǎn)式教學方法。理工學院在教學中堅持由淺到深、由簡單到綜合，鼓勵學生掌握綜合性、提高性的教學內(nèi)容，充分調(diào)動學生的學習主動性。學院將討論式、互動教學和翻轉(zhuǎn)式教學方法貫穿于課程特別是實踐課程的全過程，充分調(diào)動了學生的積極性，使學生能更好地理解和掌握知識點。

（2）搭建網(wǎng)絡化、開放式、自主學習的實踐教學，助力實踐教學改革。理工學院已建成“虛擬仿真實驗教學中心”（以下簡稱“中心”），中心將實驗教學與信息技術深度融合，強化信息化實驗教學資源的建設，打造了信息類虛擬仿真實驗教學平臺，結(jié)合現(xiàn)有實驗硬件條件，為實現(xiàn)在校園內(nèi)模擬仿真企業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)和服務的流程、增強動手能力、縮短適應未來就業(yè)崗位的時間提供了良好的保障。中心綜合運用虛擬現(xiàn)實技術，應用虛擬化接入技術、多元單點登錄技術、數(shù)據(jù)交換等技術解決高校虛擬仿真實驗教學領域內(nèi)資源的建設、整合、開放與共享問題，提供可持續(xù)發(fā)展的虛擬實驗教學環(huán)境，打破當前狀況下實驗應用的封閉、異構(gòu)等嚴重阻礙“共享”的障礙枷鎖，并將“有限的物理實驗教學空間”拓展成為“無限的虛擬實驗教學空間”。最終形成校與校之間、學院與學院之間、校與企業(yè)直接共建、共享、共營的局面，更好地為培養(yǎng)校內(nèi)外具有實踐創(chuàng)新能力的優(yōu)質(zhì)人才提供服務。

（3）靈活開展開放式教學方法。理工學院創(chuàng)建了“機器人智能創(chuàng)新實驗室”“電子技術綜合創(chuàng)新實驗室”“4G移動技術綜合創(chuàng)新實驗室”等實驗室，實行全天候式教學機制。教師特別注意引導學生發(fā)揮個性，自主選題，自行制訂實驗的功能和性能指標，并深入分析、設計，實現(xiàn)、制訂測試和演示方案，培養(yǎng)學生的知識應用能力、信息獲取和選擇能力、動手實踐能力、創(chuàng)新能力。

6.以開展多形式的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐活動，提升學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

（1）大力組織實施大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目 。大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目是開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要載體。自2014年理工學院啟動大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目以來，先后立項國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目13項，省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目39項。2015年獲得“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽海南省優(yōu)秀獎1項；2014～2016年獲得“微軟創(chuàng)新杯”海南賽區(qū)一等獎1項、二等獎2項、三等獎2項；2015年獲得海南省首屆大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果展評一等獎2項；2016年獲得海南省創(chuàng)業(yè)大賽創(chuàng)意組三等獎1項。2014屆測控專業(yè)畢業(yè)生李建等5名學生在深圳成功注冊“乂特科技有限公司”，專注于3D打印機的生產(chǎn)與研發(fā)，年銷售達300萬。2016屆通信工程專業(yè)畢業(yè)生馮德忠在校期間創(chuàng)辦“南鯊科技有限公司”，專注于小型水下機器人動力設備的生產(chǎn)與研發(fā)，其自主研發(fā)的磁耦合水下推進器獲得國際水中機器人聯(lián)盟成員高度贊揚。2017屆測控專業(yè)在校生吳炫林創(chuàng)辦“睿翔科技文化有限公司”，專注于無人機研發(fā)與航拍業(yè)務，先后為湖南衛(wèi)視、全國摩托車越野障礙賽、三亞市“雙修”等大型賽事與政府活動提供航拍業(yè)務。endprint

（2）積極開展學科競賽、技能競賽。鼓勵學生參加各類學科競賽、技能競賽和科技活動，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神，鍛煉學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。學院制定了《理工學院學生課外學術科技活動激勵辦法》，將學科競賽、競賽輔導、科技活動納入實踐教學模塊體系，對參與的學生給予學分和物質(zhì)獎勵。2012～2016年，理工學院學生積極參加各級各類學科競賽共獲獎勵 295項，其中國際性獎勵 13項、國家級獎勵 138項、省級獎勵 144項，具有代表性的有2013～2015年連續(xù)獲“挑戰(zhàn)杯”大學生科技作品設計大賽國家三等獎2項；2013～2016年連續(xù)獲RobCup機器人大賽國家一等獎4項；2015～2016年獲得國際水中機器人大賽國家二等獎4項。2013～2016年獲大學生數(shù)學建模大賽國家二等獎4項（如圖5所示）。

（3）努力營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)校園文化氛圍。理工學院積極組織學生開展各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技實踐活動，營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)校園文化氛圍。重點打造了“科技你我她”學院品牌節(jié)慶活動，成立了10余個理工學科特色的學生社團，舉辦繽紛多彩的學科競賽。“科技你我她”品牌節(jié)慶活動結(jié)合了理工學院學科專業(yè)特色，活動以“弘揚科學精神，普及科學知識，強化科技意識，營造濃郁學風”為宗旨，圍繞大學生創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)育人目標，引導學生積極開展學術科技活動?！翱萍寄阄宜惫苍O置了五大子模塊，有“科技挑戰(zhàn)你我她”模塊、“科技沙龍你我她”模塊、“科技服務你我她”模塊、“科技普及你我她”模塊、“科技微視你我她”模塊。為配合各類學科競賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，學院還積極組建若干科技活動組織如“機器人科技創(chuàng)業(yè)研究社”“數(shù)學建模協(xié)會”“LabVIEW創(chuàng)新俱樂部”“單片機技術創(chuàng)新俱樂部”“大學生電子技術創(chuàng)新俱樂部”“無人機駕駛培訓社”等。與此同時，還積極搭建校外創(chuàng)業(yè)實訓教學平臺，為學生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育與實習提供良好的智力與資源支持。例如，理工學院與海南微軟創(chuàng)新中心、美國國家儀器（NI）公司、海南眾誠科技有限公司、海南NIIT軟件公司、海南澄邁軟件園等單位建立合作關系，遴選優(yōu)秀學生參與各公司的創(chuàng)新孵化項目。

7.以積極建設第二課堂為途徑，提高學生非專業(yè)素養(yǎng)

應用型本科不僅應具有較高的專業(yè)核心技能，還要有較高的非專業(yè)素養(yǎng)，包括個人的責任心、意志力、好奇心、想象力、創(chuàng)造力、合作力、道德品質(zhì)、心理素質(zhì)、個人品質(zhì)等方面。較高的非專業(yè)素養(yǎng)有利于專業(yè)知識的運用、專業(yè)技能的發(fā)揮和技術的創(chuàng)新。理工學院通過逐步建設趣味性、科普性、啟發(fā)性的第二課堂，拓寬學生知識面，提升學生非專業(yè)素質(zhì)，促進學生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。目前已完成“物理發(fā)展史與科學思想進步”“機器人工程設計史”“生態(tài)環(huán)境學史”“神奇的電”等第二課堂等建設工作。對學生的全面發(fā)展與提升起到了很好的促進作用。

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（作者單位：三亞學院理工學院）endprint