电子信息类专业学生创新实践能力培养的思考与探索
王虹 阙大顺 阮军 李达
[摘 要]创新实践能力的培养，在信息类学生乃至工科学生的培养中有着举足轻重的作用。电子信息类专业是理论和实践都很强的专业，强化实践能力是培养学生创新意识与创新能力的基础和手段。在创新能力培养的过程中，既要重视学生实践能力的全面提升，也要为优秀学生提供好的培养条件，他们的成长对全体学生是一种激励和带动，从而最终提升专业毕业学生的整体创新能力。
[关键词]电子信息类；创新；实践能力
[中图分类号] TN0-4；G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）03-0115-03
创新实践能力的培养，在信息类学生乃至工科学生的培养中有着举足轻重的作用。一方面由于信息类专业的性质，它既有深刻的理论基础与丰富的学术内涵，又有强烈的应用背景。信息类专业所属的学科领域能够对整个社会产生重大影响，属于高新技术范畴，同时新技术和新思想不断涌现，学科发展日新月异，也加深了应用性的专业特点。另一方面由于信息类人才的培养特点，需要通过实践，才能巩固学生的理论知识，加深对专业理论的认识，并运用所学理论分析和解决实际问题。因此，只有在实践的过程中启发学生的学习兴趣，激活学生的思维，发掘学生的潜能，才能有效地完成学生创新能力的培养。
我们在构建创新实践能力培养体系的工作中，主要指导思想和依据是《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》以及中国工程教育认证的有关精神。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》指出，要更新人才培养观念，创新人才培养模式，遵循教育规律和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式，做到学思结合、知行统一和因材施教，其中知行统一就是强调教学与实践相结合。此外，随着2013年6月我国成为规模最大、影响力最广的国际工程教育互认协议《华盛顿协议》的预备会员，对信息类学生创新实践能力的培养，必须从思想观念、建设理念和目标措施上进一步提升，以适应我国高等教育改革的形式，适应高等教育模式由精英教育向大众教育的转变，培养适合国民经济发展需要的实践性人才。以下从三个方面论述在创新实践能力培养方面的思考与工作成效。
一、贯穿式实践教学
在电子信息类学生的培养中，实践教学是巩固并加深理论知识、培养创新意识和工程意识的至关重要的环节，也是提高本专业高等教育质量的重要保证。在中国工程教育面临国际工程教育全球化挑战的形势下，如何转变观念，以工程教育认证作为教学改革，特别是实践教学改革的契机，需要深入思考且付诸行动。
学生创新实践能力的培养，是一个循序渐进的过程。从专业基础课程到专业课程，从理论教学到实验教学和实践教学，在不同的培养阶段，都需要通过实践教学去强化理论教学的效果，激发学生的创新意识和创新能力。因此，贯穿式实践教学就显得非常重要。在这样的指导思想下设计了贯穿式实践教学体系，如图1所示。这里的贯穿式包含了两个方面的含义：第一，从实践教学的结构上，从课内和课外实验，到课程设计和综合性实践，再到毕业实习和毕业设计的贯穿。第二，从培养环节的层面上，从培养计划内到培养计划外，以大众教育为基础和重点，也考虑因材施教，给能力突出的学生发展的空间，因此培养层次延伸到精英教育。培养环节的具体内容如下。
（一）课内实验
指的是包含在课程总学分内的实验，实验的内容除了验证性实验外，还有综合设计性实验，以专业课程为主。
（二）课外实验
指的是对重点课程单独开设的实验，同样包含验证性和综合设计性实验，但后者的比重加大，这类课程单独设课，学生取得单独的学分，这类课程主要有电子技术基础、通信原理、高频电子线路、微机原理与通信接口等。
（三）实验课程
指的是单独开设的实验课程，这类课程总学时和专业选修课相同，为32学时，主要是一些实践性很强的课程。实验课程的教学内容全部在实验室完成，学生全程实际动手。这类课程有FPGA技术应用、监测控制系统应用。
（四）课程设计
以单门课程为基础，提供给学生每班不少于8个综合性设计题，用1～2周时间完成，有分散和集中两种形式。分散主要针对学生可以在课外自己完成的课题，以设计和仿真实现为主；集中指需要设计并制作硬件电路，需要仪器设备完成的项目。
（五）综合实践
综合实践是课程设计的延伸，该实践环节将综合运用多门课程的理论基础，如信号分析处理实践，包含了数字信号处理和数字语音处理的内容；专业综合课程设计，包含了微机原理与通信接口、数据采集与智能仪器和数字图像处理等内容。通过这个环节，加强了学生综合运用专业知识的实践能力。
（六）毕业实习
毕业实习是重要的实践性教学环节，目的是接触实际，了解社会，树立工程技术意识，获取本专业的实际知识，巩固所学理论，培养初步的实际工作能力和专业技能。我们在毕业实习的组织上，分为到企业短期定岗以及参观本学科领域的重点企业两种形式。定岗可以使学生亲身感受企业在生产的组织、管理、维护和企业文化建设等方面的实际情况。参观可以增强学生对本专业学科应用范围的感性认识，开拓专业的知识面。
（七）毕业设计
毕业设计是对其他教学环节的继续、深化、补充和检验，目的是培养学生运用所学的基础理论、专业知识和基本技能分析和解决实际问题，培养严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，促进学生智能结构的形成和综合素质的提高。毕业设计的选题应反映本专业的培养目标，应尽可能结合生产、科研和社会发展的实际需要，使毕业设计有实际的研究意义。并且，学生之间不应重题，整个专业的毕业设计题目和往年也不应重题。
二、多层面实践教学
在对学生实践能力的培养中，既要保证大多数学生达到毕业要求，也要为优秀学生创造个性化的培养环境。对于大多数学生，实践教学要遵循工程教育认证的标准，即以全体学生的学业成就作为认证的重要指标，在实践教学内容的设计以及对学生的评价上，要符合大多数学生对专业的认知能力。同时，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》也强调要学思结合、知行统一和因材施教，因此针对学有余力、对实践非常有兴趣和具有较强能力的学生，需要有措施去进行培养，使他们能充分发挥出聪明才智，在实践过程中，培养学生的创新意识，激发他们的创新思维和创新能力。
由于电子信息类专业本科生的招生数量通常比较大，以我校为例，每届招生总数约650人，在学生实践能力的培养中，就需要根据学生的不同特点，提供与学生的兴趣和能力相适应的培养条件。因此提出了多层面实践教学的思路。这里所说的层面既指大多数学生和少数优秀学生两个层面，也指培养计划内和培养计划外两个层面。对大多数学生而言，要完成计划内的实践环节，并提高自己的实践能力，该环节的全部学分都必须完成。而对少数能力突出的优秀学生，通过培养计划外的环节，进一步提升他们的实践能力，培养他们的创新意识。培养计划外的环节主要包括，国家级和校级创新计划训练项目，校级实验室开放基金，学科竞赛训练（电子设计竞赛、挑战杯、节能减排竞赛、机械创新竞赛等），学生自选实践项目，本科生参与老师的科研项目等。
通过以上的多层面实践教学和培养，大多数学生实践能力得到了培养。近四年来在实践教学建设与改革中，在11门专业必修课和18门专业选修课中开设了综合性、设计性实验，分别占所开实验课程的91%和86%；新开设了2门实验性选修课；毕业设计获得湖北省优秀学士学位论文奖31篇，申报成功率100%。同时，优秀学生也脱颖而出，申报并完成大学生创新计划项目26项，参加学生约180人；参加各类大学生学科竞赛119人次，获得全国奖28人次、省级奖56人次，发明专利和实用新型专利授权13项，发表学术论文18篇。实践能力培养的成效非常明显，并且使大多数学生受益。
三、开放式创新实验室建设
电子信息类专业的开放实验室建设包括课内和课外两部分，其中许多课内实验已向学生全面开放，如专业基础课实验电路理论、模拟电子技术、数字电子技术，对于专业课实验高频电子线路、通信原理等，学生可以预约时间去完成。课外开放实验室则特指用于学生进行培养计划外的实践的专用实验室，由学生自主管理，实验室的设备向学生全天候免费开放，给予元器件经费支持。通过和知名IT企业合作，建立联合实验室，丰富了开放式创新实验室的建设内涵和建设条件。
在开放式创新实验室的管理中，对开放的形式、学生的选拔方式和流程、对进入实验室学生的基本要求、实验室管理办法、实验室学生的责任、学生的卫生制度、仪器管理制度、学生的学习制度、学生的安全制度、实验室网络制度，制定了详细的管理细则。开放性实验活动的具体形式分为以下两种：学生竞赛科研型和专业技能培养型，采用以学生为主体、教师加以启发指导和协调的实验教学模式。对于学生竞赛科研型（半年期固定坐席），上半年实验室吸纳具有参加全国大学生电子设计大赛等竞赛资格的学生，以及具有参加节能减排大赛资格的学生。下半年吸纳参加大学生创新项目的学生。对于专业技能培养型（流动坐席），主要安排参与学校开放实验项目的学生，以及其他自选实验课题的学生。
学生加入实验室需首先提交《开放实验活动申请书》，应详述实验内容和时间安排、所需的设备场所以及考核时间和预期效果，实行每次进入签到的制度。被接纳的学生需要进行阶段考核和学期考核。阶段考核：按申请书上的考核计划进行考核（以半月或月为限），提交实验报告。学生需要细化学习和实验的具体目标。每学期进行一次学生准入的资格申请。
本开放式创新实验室设立四年以来，一批批优秀学子通过自选实践项目、各级创新训练计划、实验室开放基金项目和学科竞赛训练项目，取得了可喜的成绩，为他们继续深造，或走向工作岗位，奠定了良好的基础。
四、结束语
电子信息类专业是理论和实践都很强的专业，强化实践能力是培养学生创新意识和创新能力的基础和手段。在创新能力培养的过程中，既要重视学生实践能力的全面提升，也要为优秀学生提供好的培养条件，他们的成长对全体学生是一种激励和带动，从而最终提升专业毕业学生的整体创新能力，这也符合教育部专业评估的精神和工程教育认证的宗旨和目标。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 教育部普通高等学校本科教学工作评估方案[Z].2013.
[2] 宋鹏，关晓菡.电子信息工程专业特色的建设与实践[D].全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议论文集.北京：电子工业出版社，2009：20-25.
[3] 余寿文.工程教育认证的背景、现状及发展[Z].中国工程教育认证协会“第二期工程教育认证学校培训班培训资料”，2013.
[4] 张泽，赵永刚，刘海涛.日本的高等工程教育专业认证[D].全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议论文集.北京：电子工业出版社，2009：34-41.
[5] 教育部高等教育教学评估中心.普通高等学校本科教学工作审核评估工作指南[M].北京：高等教育出版社，2014.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]创新实践能力的培养，在信息类学生乃至工科学生的培养中有着举足轻重的作用。电子信息类专业是理论和实践都很强的专业，强化实践能力是培养学生创新意识与创新能力的基础和手段。在创新能力培养的过程中，既要重视学生实践能力的全面提升，也要为优秀学生提供好的培养条件，他们的成长对全体学生是一种激励和带动，从而最终提升专业毕业学生的整体创新能力。
[关键词]电子信息类；创新；实践能力
[中图分类号] TN0-4；G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）03-0115-03
创新实践能力的培养，在信息类学生乃至工科学生的培养中有着举足轻重的作用。一方面由于信息类专业的性质，它既有深刻的理论基础与丰富的学术内涵，又有强烈的应用背景。信息类专业所属的学科领域能够对整个社会产生重大影响，属于高新技术范畴，同时新技术和新思想不断涌现，学科发展日新月异，也加深了应用性的专业特点。另一方面由于信息类人才的培养特点，需要通过实践，才能巩固学生的理论知识，加深对专业理论的认识，并运用所学理论分析和解决实际问题。因此，只有在实践的过程中启发学生的学习兴趣，激活学生的思维，发掘学生的潜能，才能有效地完成学生创新能力的培养。
我们在构建创新实践能力培养体系的工作中，主要指导思想和依据是《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》以及中国工程教育认证的有关精神。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》指出，要更新人才培养观念，创新人才培养模式，遵循教育规律和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式，做到学思结合、知行统一和因材施教，其中知行统一就是强调教学与实践相结合。此外，随着2013年6月我国成为规模最大、影响力最广的国际工程教育互认协议《华盛顿协议》的预备会员，对信息类学生创新实践能力的培养，必须从思想观念、建设理念和目标措施上进一步提升，以适应我国高等教育改革的形式，适应高等教育模式由精英教育向大众教育的转变，培养适合国民经济发展需要的实践性人才。以下从三个方面论述在创新实践能力培养方面的思考与工作成效。
一、贯穿式实践教学
在电子信息类学生的培养中，实践教学是巩固并加深理论知识、培养创新意识和工程意识的至关重要的环节，也是提高本专业高等教育质量的重要保证。在中国工程教育面临国际工程教育全球化挑战的形势下，如何转变观念，以工程教育认证作为教学改革，特别是实践教学改革的契机，需要深入思考且付诸行动。
学生创新实践能力的培养，是一个循序渐进的过程。从专业基础课程到专业课程，从理论教学到实验教学和实践教学，在不同的培养阶段，都需要通过实践教学去强化理论教学的效果，激发学生的创新意识和创新能力。因此，贯穿式实践教学就显得非常重要。在这样的指导思想下设计了贯穿式实践教学体系，如图1所示。这里的贯穿式包含了两个方面的含义：第一，从实践教学的结构上，从课内和课外实验，到课程设计和综合性实践，再到毕业实习和毕业设计的贯穿。第二，从培养环节的层面上，从培养计划内到培养计划外，以大众教育为基础和重点，也考虑因材施教，给能力突出的学生发展的空间，因此培养层次延伸到精英教育。培养环节的具体内容如下。
（一）课内实验
指的是包含在课程总学分内的实验，实验的内容除了验证性实验外，还有综合设计性实验，以专业课程为主。
（二）课外实验
指的是对重点课程单独开设的实验，同样包含验证性和综合设计性实验，但后者的比重加大，这类课程单独设课，学生取得单独的学分，这类课程主要有电子技术基础、通信原理、高频电子线路、微机原理与通信接口等。
（三）实验课程
指的是单独开设的实验课程，这类课程总学时和专业选修课相同，为32学时，主要是一些实践性很强的课程。实验课程的教学内容全部在实验室完成，学生全程实际动手。这类课程有FPGA技术应用、监测控制系统应用。
（四）课程设计
以单门课程为基础，提供给学生每班不少于8个综合性设计题，用1～2周时间完成，有分散和集中两种形式。分散主要针对学生可以在课外自己完成的课题，以设计和仿真实现为主；集中指需要设计并制作硬件电路，需要仪器设备完成的项目。
（五）综合实践
综合实践是课程设计的延伸，该实践环节将综合运用多门课程的理论基础，如信号分析处理实践，包含了数字信号处理和数字语音处理的内容；专业综合课程设计，包含了微机原理与通信接口、数据采集与智能仪器和数字图像处理等内容。通过这个环节，加强了学生综合运用专业知识的实践能力。
（六）毕业实习
毕业实习是重要的实践性教学环节，目的是接触实际，了解社会，树立工程技术意识，获取本专业的实际知识，巩固所学理论，培养初步的实际工作能力和专业技能。我们在毕业实习的组织上，分为到企业短期定岗以及参观本学科领域的重点企业两种形式。定岗可以使学生亲身感受企业在生产的组织、管理、维护和企业文化建设等方面的实际情况。参观可以增强学生对本专业学科应用范围的感性认识，开拓专业的知识面。
（七）毕业设计
毕业设计是对其他教学环节的继续、深化、补充和检验，目的是培养学生运用所学的基础理论、专业知识和基本技能分析和解决实际问题，培养严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，促进学生智能结构的形成和综合素质的提高。毕业设计的选题应反映本专业的培养目标，应尽可能结合生产、科研和社会发展的实际需要，使毕业设计有实际的研究意义。并且，学生之间不应重题，整个专业的毕业设计题目和往年也不应重题。
二、多层面实践教学
在对学生实践能力的培养中，既要保证大多数学生达到毕业要求，也要为优秀学生创造个性化的培养环境。对于大多数学生，实践教学要遵循工程教育认证的标准，即以全体学生的学业成就作为认证的重要指标，在实践教学内容的设计以及对学生的评价上，要符合大多数学生对专业的认知能力。同时，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》也强调要学思结合、知行统一和因材施教，因此针对学有余力、对实践非常有兴趣和具有较强能力的学生，需要有措施去进行培养，使他们能充分发挥出聪明才智，在实践过程中，培养学生的创新意识，激发他们的创新思维和创新能力。
由于电子信息类专业本科生的招生数量通常比较大，以我校为例，每届招生总数约650人，在学生实践能力的培养中，就需要根据学生的不同特点，提供与学生的兴趣和能力相适应的培养条件。因此提出了多层面实践教学的思路。这里所说的层面既指大多数学生和少数优秀学生两个层面，也指培养计划内和培养计划外两个层面。对大多数学生而言，要完成计划内的实践环节，并提高自己的实践能力，该环节的全部学分都必须完成。而对少数能力突出的优秀学生，通过培养计划外的环节，进一步提升他们的实践能力，培养他们的创新意识。培养计划外的环节主要包括，国家级和校级创新计划训练项目，校级实验室开放基金，学科竞赛训练（电子设计竞赛、挑战杯、节能减排竞赛、机械创新竞赛等），学生自选实践项目，本科生参与老师的科研项目等。
通过以上的多层面实践教学和培养，大多数学生实践能力得到了培养。近四年来在实践教学建设与改革中，在11门专业必修课和18门专业选修课中开设了综合性、设计性实验，分别占所开实验课程的91%和86%；新开设了2门实验性选修课；毕业设计获得湖北省优秀学士学位论文奖31篇，申报成功率100%。同时，优秀学生也脱颖而出，申报并完成大学生创新计划项目26项，参加学生约180人；参加各类大学生学科竞赛119人次，获得全国奖28人次、省级奖56人次，发明专利和实用新型专利授权13项，发表学术论文18篇。实践能力培养的成效非常明显，并且使大多数学生受益。
三、开放式创新实验室建设
电子信息类专业的开放实验室建设包括课内和课外两部分，其中许多课内实验已向学生全面开放，如专业基础课实验电路理论、模拟电子技术、数字电子技术，对于专业课实验高频电子线路、通信原理等，学生可以预约时间去完成。课外开放实验室则特指用于学生进行培养计划外的实践的专用实验室，由学生自主管理，实验室的设备向学生全天候免费开放，给予元器件经费支持。通过和知名IT企业合作，建立联合实验室，丰富了开放式创新实验室的建设内涵和建设条件。
在开放式创新实验室的管理中，对开放的形式、学生的选拔方式和流程、对进入实验室学生的基本要求、实验室管理办法、实验室学生的责任、学生的卫生制度、仪器管理制度、学生的学习制度、学生的安全制度、实验室网络制度，制定了详细的管理细则。开放性实验活动的具体形式分为以下两种：学生竞赛科研型和专业技能培养型，采用以学生为主体、教师加以启发指导和协调的实验教学模式。对于学生竞赛科研型（半年期固定坐席），上半年实验室吸纳具有参加全国大学生电子设计大赛等竞赛资格的学生，以及具有参加节能减排大赛资格的学生。下半年吸纳参加大学生创新项目的学生。对于专业技能培养型（流动坐席），主要安排参与学校开放实验项目的学生，以及其他自选实验课题的学生。
学生加入实验室需首先提交《开放实验活动申请书》，应详述实验内容和时间安排、所需的设备场所以及考核时间和预期效果，实行每次进入签到的制度。被接纳的学生需要进行阶段考核和学期考核。阶段考核：按申请书上的考核计划进行考核（以半月或月为限），提交实验报告。学生需要细化学习和实验的具体目标。每学期进行一次学生准入的资格申请。
本开放式创新实验室设立四年以来，一批批优秀学子通过自选实践项目、各级创新训练计划、实验室开放基金项目和学科竞赛训练项目，取得了可喜的成绩，为他们继续深造，或走向工作岗位，奠定了良好的基础。
四、结束语
电子信息类专业是理论和实践都很强的专业，强化实践能力是培养学生创新意识和创新能力的基础和手段。在创新能力培养的过程中，既要重视学生实践能力的全面提升，也要为优秀学生提供好的培养条件，他们的成长对全体学生是一种激励和带动，从而最终提升专业毕业学生的整体创新能力，这也符合教育部专业评估的精神和工程教育认证的宗旨和目标。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 教育部普通高等学校本科教学工作评估方案[Z].2013.
[2] 宋鹏，关晓菡.电子信息工程专业特色的建设与实践[D].全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议论文集.北京：电子工业出版社，2009：20-25.
[3] 余寿文.工程教育认证的背景、现状及发展[Z].中国工程教育认证协会“第二期工程教育认证学校培训班培训资料”，2013.
[4] 张泽，赵永刚，刘海涛.日本的高等工程教育专业认证[D].全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议论文集.北京：电子工业出版社，2009：34-41.
[5] 教育部高等教育教学评估中心.普通高等学校本科教学工作审核评估工作指南[M].北京：高等教育出版社，2014.
[责任编辑：钟 岚]
