APP下载

新工科背景下电子信息工程专业创新人才培养模式探究

2023-07-04高燕王晓静

河南教育·高教 2023年5期
关键词:创新人才培养新工科

高燕 王晓静

摘 要:新经济、新产业的发展迫切需要具有较强工程实践能力、富有创新精神和具有国际竞争力的新工科专业人才的支撑。传统的工科教育存在着教学模式单一、教学资源滞后等问题。为了培养出满足新工科需求的复合型创新人才,必须从以下几个方面努力:坚持思维优先,构建创新思维体系;改革教学模式,引导学生自主学习;打造教、学、赛、产教学生态,实现闭环协同育人;开展多元考核,突出创新实践能力。

关键词:新工科;电子信息工程专业;创新人才培养

基金项目:2022年许昌学院教学研究项目“‘新工科背景下创新人才培养的应用型课程建设”(编号:18)

作者简介:高燕(1982— ),女,许昌学院电气与机械工程学院讲师,研究方向为通信与信息系统;王晓静(1976— ),女,河南轻工职业学院机电工程系副教授,研究方向为电子信息技术与电气控制。

随着全球工业领域内新产业、新技术、新模式的迅速发展,新一轮的产业和技术变革正在悄悄来临。新技术的崛起和新学科的涌现,对工科院校的传统工科教育产生了巨大影响,并带来了巨大挑战。为了跟上时代以及世界科技创新的步伐,新的工程技术教育思想逐渐得到重视和发展。

新工科的“新”不是一个时代的概念,它是一种与时代相适应的工程学科教学形式。首先,新工科“新”的实质是既继承了传统工科教育的经验和优势,又着眼于时代,不断创新,如升华理念、创新体制和教学方法等。其次,“新”是指学科交叉融合后出现的新型工程技术人才培养模式,新工科以学科交叉融合为人才培养模式的切入点。最后,通过产学研结合等方式,在“硅谷模式”和“科技园区”等领域实现了“创意—创新—实践”的全链条式人才培养模式。

一、新工科背景下复合型创新人才培养的必要性

当前,全球技术和工业革命的迅猛发展使我们更加深刻地意识到,科学技术是第一生产力,创新是最重要的经济增长点。随着时代的发展及人才素质的不断提高,创新教育教学方法,探索多种人才培养方式,形成适应科技发展和新工科背景下新的复合型创新人才培养模式显得尤为重要。教育部在关于深入推进“新工科”建设的文件中提到,要大力发展新工科,强调人工智能与其他专业教育的结合。电子信息工程专业以计算机技术和信息处理技术为核心,其特殊性决定了它是新工科的重点。当前,我国高校的人才培养模式较为单一,以应用型为主导,注重应用能力而忽视创新能力。在新工科领域,创新能力的欠缺,不仅会对学生发展造成很大影响,还会对毕业生的就业、职业发展乃至未来的科技发展造成巨大冲击。高校要根据新工科的发展趋势,结合专业特点、学生情况和社会需要,探索一种兼具应用能力和创新能力的复合型创新人才培养模式,以适应新工科专业发展的需要。

二、电子信息工程专业人才培养模式的现状及存在的问题

(一)教学模式单一

传统教学模式主要以教师课堂讲授为主,单向灌输造成学生被动学习。电子信息工程专业的理论知识深奥难懂,公式计算复杂,易造成学生缺乏学习兴趣。此外,传统的电子信息工程专业课程教学往往只注重理论概念、公式的讲解,而忽略了实际工程思维的训练和实践应用能力的培养,导致理论知识与实际工程应用脱节,进而让学生陷入只会理论计算而不会实际应用的困境。

(二)教学资源滞后

在科技飞速发展的今天,电子信息工程技术得到了飞速发展,但是教材内容却没有及时更新。教育资源的相对滞后,再加上教师对一线新工艺、新技术认识的缺乏,使高校原有的人才培养模式与现实需求脱节。

三、培养复合型创新人才的途径

(一)坚持思维优先,构建创新思维体系

为了培养出满足新工科需求的复合型创新人才,必须将最新的行业发展趋势和行业对人才的最新要求,及时添加到教学内容中去,但即使这样也难以确保这些知识和技术不会被更新的知识和技术替代。所以,在新工科课程的教学内容设计上,应从传统的“知识更新”转向注重学生的创造性思维方式的培养与建构。

具体而言,培养新型工程技术复合型创新人才最根本的思路包括四种宏观创新思维和八种微观创新方法,它们构成了“四梁八柱”的创新思维系统。其中,“四梁”是指具有宏观指导意义的四种思维,即系统思维、历史思维、批判思维和逻辑思维。“八柱”是指具有微观可操作性的工程创新方法,即分析、综合、归纳、演绎、类比、联想、发散、收敛等八种方法。这八个类别包括八种常见的方法,它们在实施特定的工程实例时具有实用性。熟练运用以上四种宏观的创新思维以及八种微观的创新方法,可以有效提高大学生的创新实践能力。

(二)改革教学模式,引导学生自主学习

目前,新技术革命已成为工程技术发展的主流,技术革新的程度和速度都比以前有了很大的提高,新知识和新技术也日新月异。所以,在新工科教学方法的应用上,要拓宽目前以增加实践性为主的改革思路,注重培养学生的自主性。当今,已形成了许多较为成熟的“以人为本”的教学模式,如案例教学、实验教学、体验教学、项目教学等。在诸多新型教学手段中,探索式教学法、研讨式教学法、启发式教学法与传统的讲授式教学法相结合,形成了“四轮驱动”,促进学生自主学习能力的提升。

具体而言,探索式教学是一种引导学生主动发起探索的过程,就像科学家们最初发现科学规律的探索过程。在研讨式教学中,学生先对学习目的进行调研,再进行分组讨论。在课堂教学中,教师要对学生进行指导,使他们能够从不同的方向、层次上进行拓展。启发式教学是指教师根据学生的认知规律,灵活运用各种启发方式,正确、巧妙地提出问题。由于学生的知识积累往往不足以支持教师对学生进行探索式、研讨式教学,因此,在实践中要结合传统的讲授式教学,形成“四轮驱动”,促进学生的自主学习。

(三)打造教、学、赛、产教学生态,实现闭环协同育人

新工科创新意识的培养与育人环境、教学过程息息相关,应打破原有固化的教学过程,使育人主体更加多元、教学形式更加多样。只有结合当前行业的最新发展趋势,围绕行业需求,才能提高创新人才培养的实效性。教师在教学过程中,应积极引入实践项目,通过与企业合作,开展产教融合探索,鼓励学生積极参加学科竞赛、大学生创新创业竞赛等实现赛教融合,优化整合校内外教学资源,打造闭环协同育人环境。

通过校地、校企等多主体合作加强产教融合,健全教师与企业工程师双向流动机制。在提高教师自身实践能力的同时,将企业工程实践以模拟化形式带入课堂,不仅能丰富师资队伍建设,而且可使人才培养更具实用性。通过开展以项目为牵引的创新教学,更好地服务区域经济与社会发展。

构建以专业实训室为实践基地,以众创空间、专业工作室为创新拓展基地,以大学生创新创业大赛为依托的多维度创新实践平台。鼓励教师指导学生积极申报各级大学生创新创业训练计划项目。通过一系列的制度保障,激励教师指导学生参加全国大学生电子设计竞赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生数学建模竞赛等各类学生科技创新竞赛,从而使学生专业理论水平与创新能力同步提升。

(四)开展多元考核,突出创新实践能力

未来电子信息工程技术人员面临的工程问题需要从环境、成本、法律等方面综合考虑。所以,在教学成效评估中,应改变过去以知识理解与运用为基准的评估方式,转向注重综合素质发展的评判考核。新工科復合型创新人才的核心能力是数据收集和分析、问题建模和推理、实验设计和动手能力、口头表达能力、团队协作和管理能力。

具体而言,在处理一个复杂的工程问题时,首先,必须学习运用互联网、图书馆等多种资源,对收集的信息进行整理分析;其次,善于运用数理知识,对研究的工程问题进行抽象建模;再次,通过建立真实的软件或硬件平台,对所选方案和实验结果进行测试和验证;最后,对以上三个阶段的理论与实践成果进行全面总结分析,并以口头或书面的形式进行汇报,从而检验学生的团队合作和管理能力。

参考文献:

[1]曾昭锋,张利.“新工科”背景下信息工程专业创新复合型人才培养模式初探[J].汉江师范学院学报,2019(6).

[2]赵进辉,袁海超,刘木华.“新工科”背景下电子信息工程专业应用:创新复合型人才培养模式的思考和探索[J].教育现代化,2019(56).

[3]黄治同.面向“新工科”复合型创新人才培养的教学模式综合改革与实践[J].教育教学论坛,2019(16).

[4]张洁寒,张瑜.基于新工科理念的电子信息工程专业人才培养模式探究与实践[J].教育现代化,2019(18).

[5]陈祥.新工科背景下基于创新人才培养的教学生态构建[J].创新创业理论研究与实践,2022(10).

[6]深入推进“新工科”建设[EB/OL].(2019-10-31).http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/xw_fbh/moe_2606/2019/tqh20191031/sfcl/201910/t20191031_406260.html.

责编:扬 帆

猜你喜欢

创新人才培养新工科
“新工科”背景下职业院校工程技术教育改革创新的思考
“新工科”建设的五个突破与初步探索
面向新工科的Python程序设计交叉融合案例教学
新工科形势下高校二级学院毕业设计管理探索
新工科背景下大学生创新创业教育探索
基于创新人才培养为目标的大学物理教学改革研究
供给侧改革下营销创新人才培养思考与实践
创新性科研人才的培养模式
“创新人才培养模式”下的实验教学改革探索
高校科研团队与研究生创新人才培养研究