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科教融合赋能电子类人才培养探索与实践

作者

毛润 代华凤

成都大学电子信息与电气工程学院 成都大学机械工程学院 四川成都 610000

一、引言

从 19 世纪初德国高等教育学家洪堡第一次提出“教学与科研相统一”的思想,到 2012 年我国“科教结合协同育人行动计划”的启动实施,科学研究不在孤立存在,开始与教学活动密不可分[1]。电子类产业作为国家战略性新兴产业,在 5G 通信、人工智能、物联网等新兴领域,对电子类人才的需求呈现出爆发式增长,且对人才的创新能力和实践能力提出了更高要求。

传统的电子类人才培养模式已难以满足产业发展需求,而科教融合通过整合教育与科研资源,为电子类人才培养提供了新的思路和方法,有助于培养出具有创新精神和实践能力的高素质电子类人才,推动电子类产业的创新发展。虽然我国科教融合的实践层出不穷,但普遍存在“形式大于内容”的现象,实质性整合并不多见,多数仍处于概念引入初级阶段[2]。这些现象在电子类人才的培养过程中尤为突出,电子产业技术迭代周期已缩短至 2-3 年,而很多高校的教学素材案例更新周期普遍超过5 年。

成都电子产业以集成电路、新型显示、人工智能‌为核心领域,具有‌技术创新能力突出、产业链完善、龙头企业集聚‌等特点。成都大学作为一所应用型城市大学,其电子类人才主要服务于本地产业,因此人才培养体系要紧紧围绕其展开。我校通过与本地电子类头部企业深度合作,及时掌握最新行业动态和发展趋势,明确产业对电子类人才的具体需求,包括技能要求、知识结构和能力素质等方面,结合教学团队科研成果和科研项目,采用案例式教学模式对电子信息工程专业理论课与实践环节进行教学改革探索,以项目验收方式考核学生学习成果。经过系列改革,取得一系列成果,对电子类人才的培养有一定借鉴作用。

二、电子类专业科教融合实施路径和思路

1. 以产业需求定义课程目标

为了准确把握产业需求,成都大学电子类专业建立了常态化的产业调研机制。专业教师定期走访电子信息企业、行业协会等,与企业的人力资源进行深入交流,了解企业的岗位设置、技能要求、人才缺口等情况。经调研,成都电子信息产业对研发类人才的能力要求如下表所示。

表1. 电子行业主要研发岗位需求

为了实现以产业需求定义课程目标,成都大学电子类专业对课程内容和教学方法进行了相应的调整。在课程内容上,删减了一些与产业实际结合不紧密的内容,增加了产业前沿技术的讲解。同时学校开设了《人工智能导论》等课程。

2. 以科研成果设计教学案例

如下图所示为以科研成果为基础设计教学案例思路。

筛选合适的科研成果用于案例教学是科教融合最关键的一步。筛选原则需要遵循以下原则:科研成果所含研究内容与课程内容相关性高;研究内容具有应用典型性,符合行业普遍认知;研究成果可量化,易于评估。第二,大多数科研成果研究层次超过本科生的认知层次,提取课程元素既要考虑难度,也要融合产业对人才的能力需求。第三,制定设计目标要可量化,方便量化技术素养实现人才培养与产业需求的精准对接。第四,根据提取的课程元素,对科研项目进行简化,教要求学设备满足研究需求,且成本可接受。第五,撰写案例手册要避免过于详细,以引导自学的方式驱动学生自主学习和思考,而不是机械重复手册的步骤。第六,案例涉及一些跨学科知识、有一定难度的理论基础和实践经验知识,需要制作视频教程进行重点讲解。

3. 以问题导向引导学生实践

课前,教师需要建设充足的案例资源,并发布问题和任务,引导学生自主思考;而学生需要根据案例任务,自主完成组队,分别调研技术文献,并在线上完成相关任务和提交调研过程遇到的问题,方便教师及时掌握学情,以及时调整教学内容。课中,教师采用 BOPPPS 教学模式,通过案例需求的导入,理论讲解、示范操作以及师生互动,激发学生学习热情和挑战任务的兴趣;学生按照任务、完善系统方案,再根据方案完成分工,讨论具体技术方案。课后,教师要跟踪学生进度,及时掌握问题方便教学改进和案例更新;学生要积极动手实践,总结问题并根据兴趣扩展学习。

4. 以技术指标制定评价体系

在电子类专业教学中,课程评价体系是衡量教学质量、检验学生学习成果的重要依据。传统的课程评价往往侧重于理论知识的考核,难以全面反映学生的实践能力和技术水平。以技术指标为核心制定课程评价体系,能够将抽象的教学目标转化为可量化、可操作的评价标准,更贴合电子类专业的实践性特点,为人才培养质量提供科学保障。以成都大学电子信息工程专业嵌入式系统设计这门课程考核标准为例,总评成绩定为:期末测试成绩占 50% ,案例实践实施过程考核的成绩占 50% 。案例实践的评价标准以技术指标为主( 70%⋅ ),报告( 10% )和答辩(20%)为辅。

电子类专业科教融合改革成效

经过科教融合改革后,人才培养成效明显。在学科竞赛、考研升学及就业方面展现出显著的发展态势。近三年在国家级和省级赛事中累计获奖超 130 项。例如,2024 年四川省大学生电子设计竞赛中,15 支参赛队伍斩获省级二等奖 3 项、三等奖 9 项,获奖率达 75% ,创历史新高。在“互联网+”大学生创新创业大赛中获省级银奖1 项、铜奖2 项。考研呈现规模稳定、质量提升特点,电子信息工程专业 2024 年考研录取率为12. 90% ,录取院校包括西南交通大学、东南大学、四川大学等双一流高校。就业数据显示,学院各专业毕业去向落实率保持在 85-95% 。

结束语:

科教融合通过构建“教学 - 科研 - 实践”三位一体的培养体系,为培养学生创新能力提供了持续的动力。本教学团队总结了电子类人才培养的痛点问题,基于“科教融合”理念,对专业课教学目标、案例设计、教学手段、和评价体系进行重构。实施过程发现,科教融合发掘了学生自主思考和探索的能力,让学生掌握解决实际电子系统问题的创新技能与手段,在实践中锻炼了工程素养与创新能力。实施效果说明科教融合教学模式适合于培养电子领域创新人才,在其他工科专业也有较强的借鉴意义。

参考文献:

[1] 姜义成, 张云, 李鸿志, 等. 科教融合理念下的人才培养模式研究[J].教育教学论坛 ,2020,(15):297-298.

[2] 张优贤 , 郑秀 . 科教融合视域下电气工程专业创新人才培养模式探索[J]. 电子质量 ,2025,(06):118-121.

基金项目:

成都大学校级实验教改研究与改革项目:科教融合背景下电子类人才培养模式研究与实践(cdsyjg2022019);

教学激励支持计划:以学科竞赛为驱动的《机器人导航与运动规划工程实践》教学改革研究

教育部产学合作协同育人项目:面向电子专业背景下的大学物理实验师资培养研究与实践(230902557112834)