付麥霞,牛營營,段宇樂,邢超
(河南工業(yè)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(tǒng)工科專業(yè)改造升級[2]。
電子信息產業(yè)是七大新興戰(zhàn)略產業(yè)之一,也是未來戰(zhàn)略發(fā)展的重點方向,其對電子信息工程專業(yè)畢業(yè)生的需求量很大[3-4]。然而傳統(tǒng)的工科人才培養(yǎng)模式過于重視理論基礎知識的講授,導致培養(yǎng)的人才缺乏應用創(chuàng)新能力[5]。另外,電子信息工程專業(yè)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(yè)知識和工程實踐能力脫節(jié)[6]。
針對上述現狀與問題,本文立足地方區(qū)域經濟發(fā)展,結合河南工業(yè)大學的實際情況,以電子信息工程專業(yè)為例,探索新工科背景下電子信息專業(yè)應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,進而為促進高校轉型發(fā)展提供實踐參考。
電子信息工程在信息產業(yè)中占主導地位,屬于應用型較強的專業(yè)[7-8]。傳統(tǒng)的電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式對學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關注度不夠,主要關注理論知識的講授。在人才培養(yǎng)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(yǎng)模式對學生實踐創(chuàng)新能力不夠重視[9]。以新工科為導向的電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)要特別關注學生實踐創(chuàng)新能力,致力于培養(yǎng)適應區(qū)域經濟發(fā)展的應用創(chuàng)新型人才[10]。本文以河南工業(yè)大學電子信息工程專業(yè)為研究對象,以應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為核心,采用以學生為中心的人才培養(yǎng)模式,加強對學生專業(yè)實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等能力的培養(yǎng)。
為了適應信息化產業(yè)發(fā)展需求,高校的人才培養(yǎng)方式已經開始從傳授知識向培養(yǎng)能力轉變[11]。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)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(yōu)化人才培養(yǎng)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(chuàng)新能力的培養(yǎng)[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。
除了優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,在教學過程中要創(chuàng)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(fā)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(yè)的國內外發(fā)展動態(tài),讓課堂所學知識可以和實際緊密結合。目前,河南工業(yè)大學電子信息工程專業(yè)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(yè)知識,實踐創(chuàng)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(yè)大學電子信息工程專業(yè)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(chuàng)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(chuàng)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(tǒng)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(yōu)化了實驗教學形式和教學環(huán)境。以河南工業(yè)大學電子信息工程專業(yè)為例,已建設完成多模態(tài)數字電路、多模態(tài)模擬電路、多模態(tài)信號處理等虛擬仿真實驗項目,針對信號與系統(tǒng)、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(chuàng)新能力得以進一步提高。
為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐能力的應用創(chuàng)新型人才,課程組結合河南工業(yè)大學人才培養(yǎng)實際,以提升學生科研創(chuàng)新和實踐能力為目標,開展創(chuàng)新實驗班試點建設工作。以該校電子信息工程專業(yè)為例,目前已建成科教協同創(chuàng)新實驗班,通過科教協同、產教融合、“互聯網+”大賽、學科專業(yè)競賽以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、開設培養(yǎng)方案之外的創(chuàng)新實踐課程等方式,加強學科和專業(yè)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(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。
在傳統(tǒng)的電子信息工程人才培養(yǎng)過程中,雖然已經引入校企合作的培養(yǎng)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(yè)合作培養(yǎng)過程中,雖然讓學生進入企業(yè)實踐,但是學生進入企業(yè)的時間短,未能深入掌握企業(yè)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(fā)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(qū)域產業(yè)需求調整人才培養(yǎng)方案,讓學生走進企業(yè),真正開展實踐。另外,高校還要根據企業(yè)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(yè)所需的工程技術相結合,使電子信息工程專業(yè)學生的應用創(chuàng)新能力和就業(yè)能力得到提升。
新工科建設背景下要求應用創(chuàng)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(chuàng)新能力,可以在工作后快速適應崗位要求。本文以河南工業(yè)大學電子信息工程專業(yè)為例,通過改進人才培養(yǎng)模式、優(yōu)化人才培養(yǎng)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(chuàng)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(chuàng)新能力。