舒小華，黃曉峰，谷志茹，陳玲姣，王忠美

（湖南工業(yè)大學(xué)軌道交通學(xué)院，湖南 株洲 412007）

信息工程專業(yè)培養(yǎng)在信息獲取、傳輸、處理以及應(yīng)用等相關(guān)技術(shù)與工程領(lǐng)域內(nèi)有扎實(shí)理論基礎(chǔ)，并有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級工程技術(shù)人才。盡管信息工程專業(yè)是我國較早開設(shè)的高校本科專業(yè)之一，由于該專業(yè)是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電子科學(xué)技術(shù)等學(xué)科的交叉結(jié)合而成，其學(xué)科和特色定位具有一定難度[1]。我校開設(shè)的這一專業(yè)，因定位模糊、缺乏特色，阻礙了專業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

為了改革和優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，我們重新組織論證并修訂了信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案。智能駕駛已成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向[2]，作為交通工程學(xué)院的信息工程專業(yè)，其學(xué)科體系與智能駕駛技術(shù)有緊密聯(lián)系。依托學(xué)校相關(guān)學(xué)科與上海景格科技股份有限公司在汽車教育方面的優(yōu)勢資源，我們制定了具有智能駕駛特色的人才培養(yǎng)方案和標(biāo)準(zhǔn)化課程體系，進(jìn)行了具有智能駕駛特色的信息工程專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐。

1 具有智能駕駛特色的信息工程專業(yè)培養(yǎng)方案修訂

根據(jù)信息工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)，信息工程專業(yè)應(yīng)包括通信原理、數(shù)字信號處理、通信電路與系統(tǒng)、信息理論基礎(chǔ)、信息網(wǎng)絡(luò)、工程圖學(xué)中至少四個(gè)知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容。我們對信息工程專業(yè)的核心內(nèi)容包含通信原理、數(shù)字信號處理、通信電路與系統(tǒng)以及信息網(wǎng)絡(luò)。我們對培養(yǎng)目標(biāo)的確定為：培養(yǎng)在信息的產(chǎn)生、獲取、傳輸以及應(yīng)用等方面具有良好開發(fā)能力和素質(zhì)，具有信息工程專業(yè)基本理論和專業(yè)知識，能從事與信息有關(guān)的工作，掌握以智能駕駛為特色，具備從事智能駕駛信息系統(tǒng)或智能交通系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理和維護(hù)能力，能適應(yīng)該專業(yè)及相關(guān)應(yīng)用及開發(fā)設(shè)計(jì)等方面工作的高級工程技術(shù)人才。培養(yǎng)方案的修訂主要是基于以下考慮。

（1）相比國內(nèi)其他高校的專業(yè)定位，我們在專業(yè)定位中進(jìn)一步增強(qiáng)了信息的獲取、信號的處理、信息的傳輸及應(yīng)用方面的基礎(chǔ)。與此相應(yīng)，加強(qiáng)了信息處理、信息傳輸、信息系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)。這是因?yàn)榭紤]到在交通信息數(shù)據(jù)獲取和傳遞后，這些信息都將被處理和應(yīng)用。

（2）針對信息工程專業(yè)的定位模糊與缺乏特色，我們在修訂后的培養(yǎng)計(jì)劃中結(jié)合交通工程學(xué)院的特色，參照服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的使命，選擇了信息工程在智能駕駛領(lǐng)域中的應(yīng)用作為特色。智能駕駛涵蓋了信息的獲取、處理、傳輸及應(yīng)用等，其主要內(nèi)容與信息工程的學(xué)科與專業(yè)建設(shè)內(nèi)容高度一致。因此我們在培養(yǎng)計(jì)劃中制定并確立了以智能駕駛作為我們的專業(yè)特色與方向。

與前版信息工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃相比，我們將突出以下特色：

①強(qiáng)化實(shí)踐動手能力，增加了多個(gè)方面的實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

②專業(yè)課以模塊為單位，自成體系，模塊既相互獨(dú)立，又體系相關(guān)，構(gòu)成了信息工程的專業(yè)架構(gòu)。既具有寬廣的專業(yè)口徑，又具有較深的專業(yè)理論基礎(chǔ)素養(yǎng)。

③增設(shè)智能駕駛專業(yè)課程，強(qiáng)化了信息工程的應(yīng)用特色，解決前版中定位模糊、缺乏特色的問題。

④拓寬專業(yè)知識面，增加基于單片機(jī)的系統(tǒng)開發(fā)、面向?qū)ο蟮某绦蜷_發(fā)、智能控制等就業(yè)方向。

2 課程模塊化建設(shè)

人才培養(yǎng)目標(biāo)是通過課程體系來實(shí)現(xiàn)的[3]。圍繞修訂后的信息工程專業(yè)的定位，重新修訂課程體系，基本思路將專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課劃分為三個(gè)模塊，并在課程設(shè)置過程中強(qiáng)化了實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)。這三個(gè)模塊為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊、信號與信息處理模塊及通信網(wǎng)絡(luò)模塊。

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊：掌握電子系統(tǒng)的基本原理、分析與設(shè)計(jì)方法，熟悉軟硬件開發(fā)、生產(chǎn)工藝流程等，具備智能駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。

圖1 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊課程體系及銜接關(guān)系

信號與信息處理模塊：掌握信號與信息處理的基本理論、方法、算法設(shè)計(jì)、軟硬件開發(fā)，培養(yǎng)能從事信號與信息處理系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的專門技術(shù)人才，特別是從事智能駕駛與智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)。

信號與信息處理模塊課程體系銜接關(guān)系如圖2所示。

圖2 信號與信息處理模塊課程體系及銜接關(guān)系

通信網(wǎng)絡(luò)模塊：掌握通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和基本理論，熟悉通信協(xié)議的架構(gòu)和組成，了解通信電子線路的組成、工作原理和性能功能要求，培養(yǎng)能從事通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、維護(hù)和開發(fā)的人才，特別是從事智能網(wǎng)聯(lián)車和智能駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。所培養(yǎng)的信息工程技術(shù)人才，在常規(guī)的信息工程技術(shù)基礎(chǔ)上，主要突出兩方面交通特色的信息技術(shù)特點(diǎn)：交通工具與交通工具、固定交通設(shè)施之間的無線通信；交通工具內(nèi)部的有線（或者短距無線）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

通信網(wǎng)絡(luò)模塊中的課程體系銜接關(guān)系如圖3所示。

圖3 通信網(wǎng)絡(luò)模塊課程體系及銜接關(guān)系

與智能駕駛特色相關(guān)的課程設(shè)置有：車載電子系統(tǒng)、車載電子系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、智能交通系統(tǒng)、智能交通信息系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、無線通信與車聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)計(jì)、交通前沿技術(shù)企業(yè)專家講座。

3 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺建設(shè)

高校實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力意義重大[4]。信息工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)涉及交通、電子、信息處理、通信系統(tǒng)、電氣控制和計(jì)算機(jī)等交叉學(xué)科，考慮各專業(yè)、各課程所包含的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的共性和特性，合并相同或相近的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，建設(shè)交通信息工程實(shí)驗(yàn)中心。本著體系完整、課程銜接、不同學(xué)科和專業(yè)教學(xué)相結(jié)合的原則，依教學(xué)模塊對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行融合，設(shè)立實(shí)驗(yàn)課程模塊，各實(shí)驗(yàn)?zāi)K可組建更大的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺和系統(tǒng)，形成一系列特色實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)中心設(shè)交通數(shù)據(jù)采集與處理實(shí)驗(yàn)室（對應(yīng)信號與信息處理模塊）、車地通信實(shí)驗(yàn)室（對應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)模塊）及車載電子與電器實(shí)驗(yàn)室（對應(yīng)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊）三個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。如圖4所示。

圖4 交通信息工程實(shí)驗(yàn)中心功能圖

交通數(shù)據(jù)采集與處理實(shí)驗(yàn)室開設(shè)交通車載傳感器技術(shù)、數(shù)字信號處理、視頻圖像處理等課程實(shí)驗(yàn)以及開放性綜合實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生掌握交通數(shù)據(jù)的采集、處理、應(yīng)用等方面的基本能力。

車地通信利用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟蹤人、車、路和環(huán)境等交通時(shí)空信息，開設(shè)通信系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)等課程實(shí)驗(yàn)以及開放性綜合實(shí)驗(yàn)等。讓學(xué)生了解與掌握車聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)、車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，使學(xué)生對車聯(lián)網(wǎng)在交通上的應(yīng)用有直觀、全面的認(rèn)識。

車載電器與電子實(shí)驗(yàn)室主要服務(wù)于汽車運(yùn)用工程、汽車故障診斷、汽車電器與電子控制技術(shù)、機(jī)車電子等課程實(shí)驗(yàn)。

按照“卓越工程師”的培養(yǎng)定位，交通信息工程實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系的繼續(xù)性，縱向分5個(gè)層次，從基礎(chǔ)型（演示、驗(yàn)證型）、綜合設(shè)計(jì)型到研究創(chuàng)新型構(gòu)建了一系列的逐步遞進(jìn)的教學(xué)模塊，每個(gè)模塊均設(shè)置有圍繞交通信息工程領(lǐng)域的工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中：

第一層次是以交通信號控制、車聯(lián)網(wǎng)、交通視頻監(jiān)控等智能交通工程實(shí)踐基本知識認(rèn)知、工程基本技能訓(xùn)練，教學(xué)課程中的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)為主要教學(xué)內(nèi)容。采取實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場教學(xué)和實(shí)踐的形式，傳授實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識，進(jìn)行基本方法和技能的訓(xùn)練。

第二層次是以電工電子課程、計(jì)算機(jī)課程、網(wǎng)絡(luò)通信課程、儀器儀表課程等基礎(chǔ)課程中設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)為教學(xué)內(nèi)容，側(cè)重培訓(xùn)學(xué)生的軟硬件研發(fā)能力，主要采取開放式教學(xué)模式。

第三層次是以交通類各專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)及專業(yè)基本實(shí)踐環(huán)節(jié)為主要教學(xué)內(nèi)容，側(cè)重培訓(xùn)學(xué)生的工程能力，實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)資源向?qū)W生全面開放。

第四層次是按照智能交通信息流程，在專業(yè)課程設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)中由學(xué)生自主選定課題內(nèi)容，側(cè)重培訓(xùn)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以3-4人形成課題小組，利用實(shí)驗(yàn)室條件，自主完成。

第五層次是對前面4個(gè)層次教學(xué)的總結(jié)和提高，學(xué)生綜合運(yùn)用前面各教學(xué)模塊所學(xué)到的專業(yè)知識和工程技能，以智能交通為工程背景，完成實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)與企業(yè)實(shí)際需求對接。

此外，交通信息實(shí)驗(yàn)中心探索校企資源共建共享模式，建立“工程師進(jìn)課堂圍繞項(xiàng)目講工程、學(xué)生進(jìn)企業(yè)參與項(xiàng)目練技能”的實(shí)習(xí)新機(jī)制。邀請上海景格科技股份有限公司、中車時(shí)代電動汽車工程師給本科生上課，拓展了學(xué)生的視野，鍛煉了學(xué)生的工程能力。

4 開設(shè)智能駕駛實(shí)驗(yàn)班

智能駕駛技術(shù)不僅有助于解決交通安全、道路擁堵、能源消耗、污染排放等問題，更是構(gòu)建智慧出行、服務(wù)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心要素，以及推進(jìn)交通強(qiáng)國、數(shù)字中國、智慧社會建設(shè)的重要載體，已成為新時(shí)代汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要突破口。我院信息工程系與上海景格科技股份有限公司及株洲電力機(jī)車研究所聯(lián)合辦學(xué)，開設(shè)了智能駕駛實(shí)驗(yàn)班，旨在培養(yǎng)智能駕駛中電子電路系統(tǒng)、智能網(wǎng)聯(lián)車系統(tǒng)、智能信息處理系統(tǒng)等領(lǐng)域的專門技術(shù)人才，同時(shí)為具有交通信息特色的信息工程專業(yè)探索建設(shè)模式。

實(shí)驗(yàn)班同樣堅(jiān)持“寬口徑，厚基礎(chǔ)，強(qiáng)實(shí)踐，重創(chuàng)新，樹特色”培養(yǎng)理念，在課程體系設(shè)置上，強(qiáng)化交通電子與電路系統(tǒng)、通信和信息處理的基礎(chǔ)理論知識，突出電子信息系統(tǒng)級、模塊級架構(gòu)的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力，形成“信息采集、傳輸及處理”的完整知識體系。著重培養(yǎng)學(xué)生在相關(guān)行業(yè)從事設(shè)計(jì)、維護(hù)、測試、開發(fā)等工作的工程意識和創(chuàng)新能力，突出“理論與實(shí)踐”相結(jié)合的教學(xué)路線；采用“導(dǎo)師制+小班授課+項(xiàng)目制培養(yǎng)”的新型教學(xué)模式，突出校企聯(lián)合協(xié)同育人，強(qiáng)化教學(xué)、競賽、科研相結(jié)合，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)與研究內(nèi)在動力，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展和高質(zhì)量成才。

5 校企合作協(xié)同育人

針對專業(yè)建設(shè)中存在的問題[5]，如：教學(xué)的課程與實(shí)際現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用相差較遠(yuǎn)，不能快速融入企業(yè)單位的開發(fā)需求，實(shí)踐環(huán)節(jié)深度不夠、教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不夠、學(xué)生創(chuàng)新能力不強(qiáng)等問題，建立并加強(qiáng)與相關(guān)企業(yè)的協(xié)同育人。

在與相關(guān)企業(yè)的合作中，企業(yè)為我們提供交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、現(xiàn)實(shí)需求及發(fā)展趨勢，幫助我們科學(xué)合理的設(shè)置課程體系，處理好通識教育、學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)主干與專業(yè)方向課程的關(guān)系。在課程設(shè)置中做到以社會需求為導(dǎo)向，結(jié)合未來智能交通企業(yè)的實(shí)際要求，突出實(shí)用性、時(shí)代性和科學(xué)性。通過校企合作育人，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)。學(xué)生不僅獲得理論知識，更要獲得職業(yè)技能，促進(jìn)就業(yè)。如校企合作完成畢業(yè)設(shè)計(jì)、校企合作開設(shè)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)等。校企合作提高教師水平。教師到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行針對性的實(shí)踐和鍛煉，豐富教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高教師的動手能力，更新教師的知識結(jié)構(gòu)。

校企合作提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。目前學(xué)生的理論知識還好，但創(chuàng)新能力較差。如可以校企聯(lián)合組織學(xué)生創(chuàng)新競賽，企業(yè)提供場地設(shè)備和課題。以及開設(shè)企業(yè)創(chuàng)新論壇及共同合作開發(fā)新產(chǎn)品等，其中與上海景格科技有限責(zé)任公司合作開展了協(xié)同育人。

6 結(jié)束語

經(jīng)過多年對畢業(yè)學(xué)生的跟蹤研究，結(jié)合我院實(shí)際情況，我們針對信息工程培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂。修訂后的培養(yǎng)方案突出了信息工程的理論在智能駕駛中的應(yīng)用，增設(shè)了系列智能駕駛的特色課程，進(jìn)一步完善課程體系建設(shè)。理論及實(shí)踐課程均以模塊為單位進(jìn)行建設(shè)，同時(shí)加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)平臺的建設(shè)，課程體系各自獨(dú)立又能合成一個(gè)有機(jī)的整體。為了探索具有智能駕駛特色的信息工程建設(shè)方法，我們開設(shè)了智能駕駛實(shí)驗(yàn)班。在新的培養(yǎng)方案實(shí)施后，學(xué)生對專業(yè)更有興趣，學(xué)習(xí)的目的性更強(qiáng)，學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)普遍得到了提高。