电子设计与创新培训体系优化与实践

0 引言

工程教育在我国高等教育中占有重要地位，高素质工程科技人才是支撑产业转型升级、实施国家重大发展战略的重要保障[1]。为提高电子信息类专业学生工程素养与实践能力，相关高校在创新能力培养方面已做出深入研究与实践。如何针对在“工程教育”、“新工科”等大背景下对工程人才培养的新要求，以电子设计与创新培训体系作为电子信息类专业工程实践教学改革试点，优化其教学体系、教学内容与教学方式，探索工程能力提升新模式，并扩展应用到更多的实践课程中，成为一个有价值的研究课题。

1 研究内容

近年来，各高校在电子信息类专业学生培养过程中，充分重视系统性实践培训体系的构建，进行了诸多教学改革实践，并以学科竞赛作为教学改革成效的重要验证平台。各高校研究人员在组织机构、培训体系建设、课程内容改革、创新平台建设等多个方面进行了有针对性的研究，获得了较好的理论与实践成果[2～5]。电子设计与创新培训体系所需实现的培养目标，与工程教育认证标准(2017年11月修订版)[6]中的多个目标吻合，如第三条(工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、使用现代工具、工程与社会、个人与团队、沟通、终身学习等)和第四条(持续改进)，同时电子设计与创新培训所需的环境与条件对于工程教育认证标准中第五条(课程体系)、第六条(师资队伍)和第七条(支持条件)的达成也起到显著促进作用。

我校是省部共建的“双一流”建设高校，历来重视大学生实践与创新能力培养，布局实施了“一院一国赛”学科竞赛承办方案。全国大学生电子设计竞赛(简称“电赛”)的校赛选拔、培训、参赛等相关工作由电子与光学工程学院、微电子学院承办。结合我校专业特点和相关专业工程教育的培养需求，从多学科交叉融合、全周期个性化人才培养和校企协同育人等角度出发，对校电子设计与创新培养体系进行了系统性的优化，并进行了为期4年的实践。

2 培养模式优化与实践过程

2.1 构建具有工程背景的指导团队

一支具备工程背景的高水平指导团队，是学生获取知识、快速进步的保障，也是整个培训体系的基础。近年来，大学生电赛题越来越体现先进性、复杂性和综合性。根据赛题可分为通信类、模拟类、电力电子类和自动控制类四个主要方向。参训学生需掌握模电、数电、高频电子电路、单片机、嵌入式系统、传感器、控制理论、软件编程、可编程逻辑器件以及图形化显示界面等知识点中的多个内容，传统意义上一对一的“师徒制”教学早已跟不上技术发展的步伐，急需组建多学科交叉融合的专业指导团队。

“一院一国赛”的学科竞赛组织体系一大优势，在于可以吸引和集中本校多个学院相关师资力量，组建与优化竞赛指导团队。在教务处的组织下，从电子与光学工程学院、微电子学院、通信与信息工程学院、自动化学院、人工智能学院和工程训练中心调集了近30名经验丰富、具备专业特长和工程背景的电子设计与创新指导教练(大部分来自实验教学一线)，同时返聘了1名经验丰富的退休教师，并从中选拔了4名指导获得过国家级一等奖的教师担任各方向的负责人，负责日常培训组织工作。另有1名专职实验岗教师负责校级创新基地的日常工作。

重新组建的指导教练团队的平均年龄在45岁左右，都曾负责或参与过横向项目，有过系统级工程开发经验，其中约1/3有企业工作经历。为提高团队成员对电赛的直观认识，2015年至今，指导教练团队赴东南大学、华中科技大学、南京大学、上海交通大学、浙江大学和南京信息工程大学等高校学习交流电赛指导经验与培训模式。

多学科背景的专业指导团队，带来了丰富的培训内容。结合科研成果与教师工程经验，我校电子设计与创新培训课程体系近年来逐步丰富与充实，形成了在4个方向上较为完整的内容，积累了一批培训模块和案例。经教务处特批，指导团队新开设的64学时培训课程“电子设计与创新基础A/B”，教学业绩点计算系数为3，极大地调动了教师的授课积极性。

2.2 全周期培训过程

参考其他高校及往届学生参赛经验，大三学生较大可能获得好成绩，特别是第二次参赛的学生，在长期训练与参赛的基础上，综合能力较强，心理素质相对过硬。但按照现有我校电子信息类专业本科生培养方案，数电、模电及相关专业基础课程基本安排在大二完成，按照该时间进度，低年级学生会错过参训与参赛的宝贵时间。此外，在工程教育相关要求中，教学活动的学生受益面是重要考量，“掐尖式”的竞赛培训模式无法让更多的学生参与并受益。结合电赛特点与培训需求，我们融合了多个层次的培训内容到不同的学生课外活动中，构建了一个全周期个性化的培训体系(图1)，主要包含以下环节：

文章来源：《电子设计工程》 网址: http://www.dzsjgc.cn/qikandaodu/2021/0126/812.html