物联网环境下电子信息专业人才培养模式改革初探

引言

物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，它是新一代信息技术的重要组成部分，是国家“十二五”规划中七大战略新兴产业之一。物联网的应用已经在各行各业落地开花，相应地对人才的需求也快速增长。以无线传感网、RFID、4G、IPV6为核心的物联网技术的出现给电子信息专业带来了巨大的发展机遇。

物联网技术相关人才要求以现代电子技术、通信技术、计算机、控制、信息安全、系统工程等理论为指导，以计算机硬件和软件系统为应用平台，以物联网工程领域为应用目标，具有深厚的理论与广泛的实践相结合的特征，这与我们电子信息工程的人才培养目标和培养口径是一致的。因此，电子信息工程专业如何抓住这个机遇，主动变革，迎接新技术对人才培养的挑战成为摆在我们面前的非常急迫的问题。

电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的宽口径专业，培养具备电子技术和信息系统的基本知识，能从事信息的采集、处理、传输、交换和检测，电子与信息系统的设计、研究、开发和应用的高等工程技术人才。毕业生就业面宽，而且作为高新技术专业，薪资收入较高。但是，长期以来，由于我国的工科教育普遍的重理论轻实践的问题，毕业生的质量远远达不到用人单位的要求。高等工程教育人才培养的最终目标其实就是要满足社会对工程技术人才的需求，这就要求我们必须根据现实工作岗位的要求制定和实施培养方案。

2004年，教育部副部长吴启迪指出：“作为高等教育中规模最大的工科教育，在整个创新教育体系中，具有举足轻重的地位。高等工程教育应围绕推进教育创新进行各种有益探索，努力培养高层次、高素质、多样化、创造性，具有国际视野、适应时代要求的工程科技人才。为此，中国高等工程教育必须加快改革，调整工程教育的学科专业结构、层次结构和人才培养模式。”

1. 电子信息工程专业人才培养目标

电子信息工程专业是综合电子工程、应用电子技术、信息工程等多个专业的宽口径专业，其主干学科为：信息科学、电子科学、计算机科学。在厚基础、宽口径、强能力、高素质的基本思想指导下，通过对主干学科及社会需求预测，结合我院（指中国地质大学（北京）信息工程学院――编者注）实际，我们制定了我院电子信息工程专业学生的培养目标：培养能适应我国社会主义市场经济和信息科学技术及产业的发展要求，德、智、体、美全面发展，掌握电子、计算机、通信、控制基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，具有较强的专业能力和良好外语运用能力，能胜任电子与信息系统的研发及系统规划、分析、设计、实施、运维等工作的高级专门技术人才。学生在校期间主要学习信息的采集、传输、处理和控制等方面的专业知识，接受电子与信息工程实践的基本训练和综合设计训练，具有一定的人文素质、科学素质及较强的工作适应能力，能够适应电子和信息工程方面广泛的工作范围。重点突出我校在信号采集与信息处理以及物联网应用方面的技术优势，产学研用紧密结合，既强调基本理论和基础知识，更注重锻炼实践和创新能力，同时注意新技术和新应用的学习，激发学生兴趣，突出实践教学，提高学生综合素质和就业创业能力，培养创新能力较强的高素质应用型人才。因此，我们应该转变观念，要以用人单位的求为导向，要培养既有扎实的理论基础，又有实践动手能力，以保证学生到企业就能或者很快就能独立工作，并且有持续发展的后劲。所以，我们需要的是通才教育基础上的专业教育。

2. 课程体系设置及实施

教学内容和课程体系的改革是人才培养模式改革的落脚点，也是教学改革的重点和难点。通过对课程体系的整体优化来提高教学质量，是当前高校教学改革面临的一个重要的理论和实践课题。

实践证明：课程设置是高等工程教育实施的重要环节，课程设置中实践性环节缺乏造成了对工程技术人才面向实际的工程技术教育不足。其原因主要有：高等工程教育的部分专业过分地强调了学科的系统性、完整性、理论性、科学性，因此占用了大量的课时；在课程体系、教材编排上与社会经济发展不相适应，学科课程设置的不切实际，学生学完了不知道学了有什么用，特别是对于快速发展的电子信息技术，学校的教材远远跟不上技术的发展。这些都是造成学不能以致用的原因。

（1）课程体系――两个方向，三个层次，五大模块

电子信息专业是一个宽口径专业，包括电路与系统、信号处理以及通信相关的专业知识，毕业生应具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的能力。通过对其他院校的调研，结合中国地质大学（北京）信息工程学院师资条件，学院设置了电路与嵌入式系统、信号与信息处理两个专业方向，并为每个专业方向配置相应的课程模块；为了克服学时紧张的问题，将课程模块按照不同的专业方向进行了集成优化；按照基础、专业和应用三个层次，设置了由基础教育、学科基础教育、专业技术教育、专业特色教育、专业拓展教育以及专业实践五大模块组成的课程体系。专业课程均设有实验课或课程设计，为培养学生的工程能力提供支撑。

（2）整合课程内容，优化课程体系

学院按照专业方向设置课程群，在同一个课程群里，突出重要的专业基础课，贯彻主干课一条龙的思想，加强理论与实践课联系及增加综合实践的思想。

电路与嵌入式系统课程群：模拟电子技术（理论课+实验课+课程设计）数字电子技术（理论课+实验课+课程设计） 微机原理（理论+实验）单片机原理及应用（理论+实验+课程设计）高频电子线路（理论课+实验课+课程设计）自动控制理论（理论+实验） 电子测量技术（理论+实验） 传感器原理及应用（理论+实验） 智能仪器及接口技术（理论+实验+课程设计）DSP技术及应用（理论+实验） 电子线路设计CAD（理论+实验）

信号与信息处理课程群：模拟电子技术（理论课+实验课+课程设计）数字电子技术（理论课+实验课+课程设计） 高频电子线路（理论课+实验课+课程设计）信号与系统（理论+实验）信息理论与编码（理论+实验）通信原理（理论+实验）数字信号处理（理论+实验）数字图像处理（理论+实验+课程设计）MATLAB语言在电子信息科学中的应用（理论+实验）

三个系列课群从多方面来提高人才的素质和创新能力，加强了课程之间的联系，使各门课程之间不再是相互孤立而是相互联系和补充的，让所有课程共同为专业的培养目标服务。

在实验环节，注重实用性，压缩验证性实验，将验证性实验通过仿真等手段让老师课上演示，不仅有效地节省了课时，而且提高了学生的课堂学习效果。同时，打通相关课程，将各门课程孤立的实验统一开设，例如集成电路、高、低电子线路实验；集成MATLAB语言、信号与系统、数字信号处理实验，这样对开设设计型、综合型实验非常方有利，对培养学生的专业视野与能力很有帮助。

课程设计加大力度。专业课程都要进行课程设计，并且在课程开始时就布置下去，这样学生带着目的、带着问题学习理论，更容易理解和掌握，也给学生充分的时间完成课程设计。

（3）完善学生的创新实践环节

对于电子信息专业学生来说，实践动手能力是至关重要的。例如，对于电路与嵌入式系统方向的学生来说，要具备电脑操作能力、仪器仪表操作能力、电路分析能力、器件识别和选型能力、焊接能力、PCB绘制能力、开发工具应用能力、基本编程能力、专业软件操作能力等等，这些能力都是在实际电路设计与调试过程中才能得到的。因此为学生创造实验条件和实践环节也是我们重点考虑的问题。

以竞赛为契机多方面培养学生的能力。教育部电子设计大赛、嵌入式系统设计大赛、飞思卡尔电动车大赛等，学生都感觉受益颇多。学生参加竞赛可以加强学生对知识的理解、掌握和应用，培养学生的创新意识与动手能力，提升学生团队精神与实践素养，是一种能够多方面培养学生能力的人才培养模式。学校为了推动学生的实践能力的培养，制定了很多政策，鼓励学生参加竞赛以及创新实践项目，但是也要防止学生和老师进入另一个误区：参加竞赛完全以得奖为目的。有些竞赛对于学生能力没有太大的提升作用，对于学生宝贵的时间来说，是一种浪费。

创建学术型社团促进学生的创新实践能力提高。信息工程学院创建了虚拟仪器俱乐部和嵌入式创新实践俱乐部。从俱乐部的经验来看，课堂学习和课外实践是互相促进的。学生从大一开始就进入这种兴趣小组，虽然他们还没学专业知识，但是跟着学长边做边学。这时候他们的收获，不在于他们独立解决了什么问题，而在于对于专业知识提前有了感性认识，带着出现的问题进行后续的课堂学习，他们会更有兴趣，更有目的性，理解也更深刻，可以达到事半功倍的作用。有了学长的传帮带，到大三的时候，这些同学已经具备一定的能力，这时参加一些竞赛，帮着老师做些课题，在专业能力上就更加成熟了，这样的毕业生很受用人单位的欢迎。

3. 人才培养模式改革的几点设想

高校特别是工科专业应该形成一个闭环的培养系统。高校培养模式最大的弊病是只管培养，不管培养的人才是否满足用人单位的需要。高校与用人单位也没有沟通的渠道。这样就缺乏一种用户的反馈机制，对于我们及时修正我们的培养方案，培养出人才市场需要的学生是不利的。高校在制定培养方案和教学大纲时，不能只关注课程的体系化，更不能因人设课，应该了解企业的需求，也就是要接地气，真正把课程设计得科学有效。因此，建立毕业生的追溯机制，将用人单位记录的毕业生专业能力回馈作为评价高校专业设置的科学性、实用性的有效方法。这种宽口径、厚基础、重实践的培养模式才是健康的。

以教育部“卓越工程师计划”为契机，跨专业、跨学科的复合型人才培养。卓越计划旨在创立高校与行业企业联合培养人才的新机制，提倡推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，加强学生创新能力训练。因此，加强校企合作，工学结合，承担企业一些小课题，让学生真枪真刀地做毕设，做课题，培养学生的职业精神和职业道德，学生才能得到真正地锻炼，毕业后才能尽快适应工作岗位的要求，这对学生就业意义深远。

信息技术发展很快，作为老师也没有条件时刻紧跟新技术，但是闭门造车绝对培养不出合格的人才。因此，需要创造条件走出去，也需要请进来。走出去就是让学生走进企业参观、实习或者调研，了解企业需要什么样的人才，或者去兄弟高校看看他们在做什么，知道差距才有努力的方向和动力。请进来，就是请企业来给学生做讲座，讲新技术，讲企业的用人需求，介绍新产品。这样培养出来的学生对于新技术敏感，视野开阔，而且通过和企业互动的机会，学生可以找到自己喜欢的工作，企业可以发现满足他们需要的人才。

4. 结语

中国地质大学（北京）校是211和985平台学校，但是就学校电子信息专业来说，培养出来的学生与用人单位的要求差距还是比较大，解决实际问题的能力还是较弱，而学生的培养质量直接关系到学校和本专业的声誉。本文从一名一线教师的视角，分析了物联网技术对人才的需求以及目前我校电子信息专业人才培养和教学模式中存在的问题，在培养目标、培养方案、课程体系和课外创新实践活动等多个方面进行了思考，探索培养宽口径、厚基础、重实践的电子信息专业人才的方法和手段。

（注：本文受中国地质大学（北京）校内重点扶持学科建设项目“通信与信息工程”经费支持。）

作者单位：中国地质大学（北京）信息工程学院