王 驥， 徐國保， 盛東亮， 任肖麗

(1．廣東海洋大學(xué) 電子工程系， 廣東 湛江 524088；2．清華大學(xué)出版社 電子電氣分社， 北京 100084 )

0 引言

目前迅猛發(fā)展的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、大健康等新經(jīng)濟領(lǐng)域都出現(xiàn)人才供給不足現(xiàn)象，暴露出目前工程教育與新興產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟的發(fā)展不同步[1]。

工程教育跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展是緊密聯(lián)系的，相互支撐的。工程教育改革如果滯后，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的后續(xù)能力就不足。新興產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展對傳統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)。所以急需發(fā)展“新工科3E(Emerging Engineering Education)”來支撐新經(jīng)濟發(fā)展的人才需要?；诖?，2017年2月，在復(fù)旦大學(xué)舉行的綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會達(dá)成了“新工科建設(shè)復(fù)旦共識”。隨后，教育部發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，啟動“新工科研究與實踐”項目。

3E人才相比傳統(tǒng)“精英”，概括來說具備“雙強能力+雙高素質(zhì)”的特點，也就是首先具有未來新興戰(zhàn)略技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟亟需的“工程實踐+創(chuàng)新”的國際核心競爭力的業(yè)界領(lǐng)軍人物。這類人才既具有學(xué)科交叉融合特征的業(yè)務(wù)素質(zhì)、專業(yè)知識廣博的內(nèi)涵，又能夠利用新知識、新技術(shù)去解決未來工程中出現(xiàn)的不可預(yù)見的突發(fā)性問題，對新興戰(zhàn)略技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)核心競爭力起到?jīng)Q定作用；同時兼具良好的人文素養(yǎng)，智商與情商雙高[2～3]。

1 我校電子信息工程專業(yè)現(xiàn)狀

海洋是人類維持生存繁衍與文明進步的重要基地。開發(fā)海洋、發(fā)展海洋經(jīng)濟是整個人類生存和社會發(fā)展極為現(xiàn)實的必由之路[4～5]。我校電子信息工程專業(yè)建設(shè)方向主要是構(gòu)建智慧海洋—“海洋工業(yè)化+海洋信息化”深度融合的發(fā)展模式，也是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的海洋發(fā)展模式與意識形態(tài)，更是日趨成熟的陸地智慧產(chǎn)業(yè)向海洋領(lǐng)域的拓展，即“海洋類新工科”[6]。

電子信息工程專業(yè)作為我校傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)，從起源開始就融合在“人-海”戰(zhàn)略中。從1985年開始本科招生，最早隸屬于水產(chǎn)學(xué)院海洋漁業(yè)系電子電工教研室，至今有近30年本科辦學(xué)歷史?，F(xiàn)有專業(yè)教師14人，其中博士6人，教學(xué)團隊人員結(jié)構(gòu)基本合理?，F(xiàn)有廣東省電子信息類教學(xué)指導(dǎo)委員會委員1人，專業(yè)首席教師1人。中國電子學(xué)會、計算機學(xué)會高級會員3人。研究基礎(chǔ)雄厚。教學(xué)團隊師資情況示于圖1，目前團隊研究主要涉及領(lǐng)域如圖2所示。

本專業(yè)針對學(xué)校辦學(xué)特色，打造海洋特色的電子信息工程新工科，有得天獨厚的優(yōu)勢。

圖1 教學(xué)團隊師資情況

圖2 教學(xué)團隊主要研究領(lǐng)域

2 研究內(nèi)容

我校電子信息工程專業(yè)為適應(yīng)新工科建設(shè)，擬深入研究物聯(lián)網(wǎng)與海洋科學(xué)之間關(guān)系的內(nèi)涵機理，建立起互助互依的交叉融合的科研與教學(xué)平臺，目的是利用新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)于海洋科學(xué)，建立起中間學(xué)科知識體系模式—“傳感網(wǎng)+海洋”模式，立足這一熱點技術(shù)，服務(wù)于地方經(jīng)濟與學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)。具體打造學(xué)生知識建構(gòu)模型如圖3所示。

圖3 本專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識模型

按照圖3所示模型，項目組打造海洋特色專業(yè)培養(yǎng)體系，研究方向、內(nèi)容與實施方法具體如下：

(1)建立科學(xué)的電子信息工程海洋特色培養(yǎng)體系。面向海洋特色打造海洋傳感網(wǎng)科研教研一體化平臺與團隊。重點放在利用地緣與學(xué)科優(yōu)勢建設(shè)“海洋物聯(lián)網(wǎng)及海陸空一體化的數(shù)字南海半島(雷州半島)經(jīng)濟區(qū)”上，對南海海洋區(qū)域開展立體地毯式調(diào)查，進而實現(xiàn)長期、實時、動態(tài)的海洋交互式觀測，為海洋管理及海洋經(jīng)濟活動提供多種實況數(shù)據(jù)資料，并結(jié)合“海陸空一體”的集成化、智能化技術(shù)手段，打通產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的各個環(huán)節(jié)，致力于提升對各種海洋活動及現(xiàn)象的分析決策能力，為我校學(xué)科建設(shè)與相關(guān)政府管理部門決策層實現(xiàn)在豐富的信息共享基礎(chǔ)上科學(xué)決策而作出貢獻。專業(yè)教師團隊的重點建設(shè)內(nèi)容如圖4所示。

圖4 專業(yè)教師團隊重點建設(shè)內(nèi)容

(2)構(gòu)建面向新工科特點的海洋特色電子信息工程人才培養(yǎng)體系。完成“基礎(chǔ)理論+科研項目+專業(yè)競賽”教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐。本專業(yè)師生通過團隊化結(jié)盟形式開展“理論+項目+競賽”理實一體化教學(xué)活動。其核心就是將理論教學(xué)與實踐內(nèi)容任務(wù)化，以競賽形式完成教育實踐任務(wù)，如圖5所示，即以總的教學(xué)任務(wù)為框架，細(xì)分“子任務(wù)”并作為支架，以競賽活動為載體，使學(xué)生沿著“支架”“載體”逐步攀升。這樣做打破了傳統(tǒng)教學(xué)實踐中師傳生受的舊模式，變學(xué)生被動接受為主動參與。教師不斷地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實踐興趣，符合建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計原則。通過主動實踐，學(xué)生的質(zhì)疑力、觀察力、協(xié)同力、領(lǐng)導(dǎo)力等多種素質(zhì)都能得到訓(xùn)練與提高，這使學(xué)生今后取得創(chuàng)新成果機率大為提升。

圖5 人才培養(yǎng)體系核心

(3)提出海洋特色新工科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)主動自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式。深入研究培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新型主動學(xué)習(xí)能力的方法，致力于學(xué)生學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力的提高。通過大學(xué)生參與科研活動而培養(yǎng)創(chuàng)新人才是最重要的途徑。本專業(yè)從人才培養(yǎng)、教學(xué)過程、科研成果、學(xué)風(fēng)建設(shè)與學(xué)科發(fā)展、服務(wù)社會建設(shè)等角度提出了促進大學(xué)生參與科研的自學(xué)習(xí)模式和實施方法，形成師生共同參與科研項目與撰寫科研論文的學(xué)術(shù)風(fēng)氣。

(4)以專業(yè)競賽為契機，打造“以賽代培”的卓越人才培養(yǎng)方向。每年舉辦全校學(xué)生的電子設(shè)計大賽、智能車大賽、航模大賽等專業(yè)賽事，使科技競賽活動經(jīng)?；椭贫然８傎愔薪o出的課題，來源于最新的教師科研資料或?qū)W校專業(yè)特色的工程項目。為了在競賽中取得較好的成績，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生積極主動地查閱資料、相互討論以達(dá)到操作規(guī)范、方法簡練的目的，從而充分調(diào)動了學(xué)生理論學(xué)習(xí)與實踐的主動性、積極性與成效性。通過專業(yè)搭建的主動實踐競賽平臺，學(xué)生參加科技競賽活動的氣氛更濃、意識更強、成果更豐富。學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性明顯提高，改變了過去“被動接受”和“注重理論”的學(xué)習(xí)定位，使教學(xué)實踐變得生動、活潑。

3 建設(shè)成果

課題組以海洋特色的信息科學(xué)現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)，在理論教學(xué)中堅持做強信息科學(xué)基礎(chǔ)理論，增強海洋特色應(yīng)用的專業(yè)建設(shè)方向；在實踐教學(xué)中運用“專業(yè)特色+科研項目+競賽”的實踐教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用。以競賽活動為載體，構(gòu)建了變學(xué)生被動實踐為主動參與的實踐模式。課題組從2012年開始，重點從校內(nèi)和校外兩個層面、多種渠道對大學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)模式進行了研究與實踐，取得了優(yōu)異成績。

3.1 科研項目成果

近幾年來，本學(xué)科專業(yè)建設(shè)結(jié)合廣東海洋大學(xué)海洋領(lǐng)域優(yōu)勢學(xué)科，開展電子信息工程專業(yè)在臨港工業(yè)、船舶電氣、海洋科學(xué)、海洋漁業(yè)等學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用科學(xué)研究，專業(yè)建設(shè)面向海洋特色成績顯著。主持國家基金項目2項(含合作主持1)，省自然科學(xué)基金項目4項(含合作主持1)。

同時，實行科研導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，將團隊科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)能力的抓手。鼓勵大學(xué)生參加導(dǎo)師的科研項目研究，鍛煉科研能力，效果明顯。經(jīng)過各種科技競賽的錘煉，學(xué)生主動實踐的能力大大提高。在他們走上工作崗位后，主動實踐能力得到充分彰顯。

3.2 教研成果

電子信息工程專業(yè)，近五年教研成果如表1所示。

表1 近五年教研成果

依托教研成果，教學(xué)實踐成果如下：

依托創(chuàng)新實驗室，師生合作申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項目。以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目申報與實施過程為龍頭，多項舉措并舉，做好組織工作。具體措施與過程如下：制訂了《電子創(chuàng)新設(shè)計中心新實驗室開放性管理條例》，探索實驗室的管理模式，將集中式、指導(dǎo)性的學(xué)生創(chuàng)新活動，轉(zhuǎn)化為分散式、自主式的創(chuàng)新項目，為培養(yǎng)學(xué)生的主動實踐能力提供了內(nèi)外部環(huán)境；積極引導(dǎo)大學(xué)生參加科技活動，提高他們主動實踐的意識和能力。實行科研導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，鼓勵學(xué)生參加導(dǎo)師的科研項目研究，培育科研能力，效果明顯。成果如下：

(1)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。近五年，電子信息工程專業(yè)教師帶領(lǐng)學(xué)生團隊獲多項國家級、省級以及校級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃科研立項，獲得經(jīng)費近29萬元。

(2)海之帆“挑戰(zhàn)杯”培育計劃項目。近三年，獲得重點項目2項一般項目3項。多年努力，獲得挑戰(zhàn)杯省二三等獎多項，特別是2017年挑戰(zhàn)杯成績優(yōu)異，獲廣東省一等獎1項(國賽3等獎)，二等獎2項，三等獎2項。

3.3 人才培養(yǎng)質(zhì)量

近幾年，通過系統(tǒng)培養(yǎng)和實踐訓(xùn)練，本專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)大幅提高，動手能力增強。

從學(xué)術(shù)角度，本專業(yè)學(xué)生都有與教師合作開展科研與發(fā)表論文的經(jīng)歷。在《傳感技術(shù)學(xué)報》、《單片機與嵌入式系統(tǒng)》、《計算機應(yīng)用研究》、《海洋技術(shù)學(xué)報》等專業(yè)期刊發(fā)表過電子設(shè)計及海洋信息領(lǐng)域高質(zhì)量研究性論文；從實踐能力方面，學(xué)生近三年通過參加挑戰(zhàn)杯、畢昇杯全國電子創(chuàng)新設(shè)計大賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、全國生物醫(yī)學(xué)電子創(chuàng)新設(shè)計競賽等權(quán)威賽事獲得國家級一等獎三項、二等獎1 項，三等獎5項；獲得全國電子設(shè)計大賽、飛思卡爾大賽等省級獎勵50多項；另外，每年都有考取到北京大學(xué)、中山大學(xué)、北京郵電大學(xué)、華南理工大學(xué)、中南大學(xué)等知名高校的電子信息類研究生。特別是，從合并后的湛江海洋大學(xué)第一屆本科畢業(yè)生(2002屆)至今，電子信息工程專業(yè)誕生了多名廣東省知名企業(yè)家，具體信息如表2所示，其企業(yè)年產(chǎn)值的純利潤均超過5千萬。

表2 企業(yè)家校友信息

本專業(yè)一直致力于打造“精品團”師資隊伍與“提高學(xué)生綜合素質(zhì)和專業(yè)能力”的教改探索與實踐。通過卓有成效的教研工作，在粵西地區(qū)有很大影響。不僅有效提高了教學(xué)質(zhì)量，而且培養(yǎng)了一批科研與教學(xué)實力強的中青年教師。特別是團隊以海洋特色的信息科學(xué)現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)，在理論教學(xué)中堅持做強信息科學(xué)基礎(chǔ)理論，增強海洋特色應(yīng)用的專業(yè)建設(shè)方向，在實踐教學(xué)中運用“專業(yè)特色+科研項目+競賽”實踐教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用。以競賽活動為載體，構(gòu)建了變學(xué)生被動實踐為主動參與的實踐模式。課題組重點從校內(nèi)和校外兩個層面、多種渠道對大學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)模式進行了研究與實踐，取得了良好的效果。

4 結(jié)語

我校電子信息工程專業(yè)目前針對新工科與“物聯(lián)網(wǎng)+海洋特色”對傳統(tǒng)的教學(xué)模式進行了全方位的研究并進行了相應(yīng)的教學(xué)改革活動。在實踐過程中，提出了培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力的措施如下：

(1)改善科研條件，通過整合有效資源，建立相關(guān)配套制度，為學(xué)生主動學(xué)習(xí)提供必要的條件。

(2)從細(xì)微處入手，狠抓學(xué)生基本功。教師深入到學(xué)生當(dāng)中，從細(xì)微處入手，深入地了解學(xué)生的真實水平，對癥下藥，既不否定學(xué)生的能力，也不高估學(xué)生的水平。

(3)引導(dǎo)學(xué)生，增強協(xié)作精神與綜合素質(zhì)訓(xùn)練。學(xué)生以團隊形式多參與科技競賽，在競賽大環(huán)境中培養(yǎng)和磨練自己，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神；綜合素質(zhì)對學(xué)生成長至關(guān)重要，實踐證明：本專業(yè)成長起來的企業(yè)家都是綜合素質(zhì)過硬的工程人才。

“新工科”對應(yīng)的是新興產(chǎn)業(yè)。打造“新工科”，首先針對新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)，如人工智能、智能制造、機器人、云計算等，當(dāng)然也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造。電子信息工程專業(yè)今后繼續(xù)在尊重教育生命規(guī)律同時深入探索、銳意進取，將學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量提高到滿足社會亟需的新工科層面的高科技水平，真正將學(xué)生培養(yǎng)成專業(yè)能力強、綜合素質(zhì)高的卓越工程師人才。