研究型大学精英人才培养模式探索

研究型大学精英人才培养模式探索

——华南理工大学电子信息类专业教育改革的实践

徐向民　韦　岗　李　正　殷瑞祥

较之职业教育与教学型大学，我国研究型大学更注重学生的科学理论基础的培养，“厚基础”是其主要特点。但是，面对创新型国家建设及产业升级的需要，我国高等工程教育亟待解决工程化不足的问题，因此，对研究型大学而言，“厚”（数理基础）、“宽”（学科专业）、“深”（工程前沿）必须同时兼顾。

进入信息化时代以来，电子信息技术领域一直走在科技发展的前沿，其知识更新与人才更替的速度较之其他领域更快。目前，制约我国电子信息产业发展的瓶颈之一，便是高层次专业人才严重不足，研究型大学有必要在精英人才培养上进行更多探索。

华南理工大学素有“工程师与企业家摇篮”的美誉，多年来，培养了大批优秀的工程技术和管理人才，尤其是在电子信息领域培养出如TCL总裁李东生、七喜控股董事长易贤忠、京信通信董事局主席霍东龄等众多领军人物。

在此基础上，针对电子信息产业对人才的需求，我们提出了“具有精英素质的电子信息类专业人才”的培养目标，并将其内涵归纳为：具有专业精英思维、“厚宽深”的知识体系及综合创新能力（见图1）。

图1　精英人才培养目标框架

一、电子信息类专业精英人才培养模式的总体设计

我们对常规培养模式进行了深入剖析，形成了以下构建精英人才培养模式的思路。

——精英人才培养模式应符合向复合型人才培养变革的理念和方向转变，打破长期以来专才教育与通才教育对立的僵局，坚持知识、能力、素质并重的价值取向。

——精英人才培养模式应采用特色班的运行机制，由此形成特定的文化氛围，以加速学生个体心理的健康成长与精英专业思维的形成。

——精英人才培养模式应对常规层次的课程体系进行改革，将其区分为建立在数理基础上的科学性系列课程和侧重工程实践的工程性系列课程，并将后者提前，与数理基础课程并行讲授，依据教育心理学中的目标定向理论与自我效能感理论，通过课内外贯通式创新实验，形成持续的学习自我效能感，通过贯通式课程，形成阶段性的知识融合，以改变常规模式课程学习目标不明确、精力投入不足、学习效果差的问题。

——精英人才培养模式应改变常规模式中基础课程学习时间过长、实践活动起步晚与时间投入不足的问题，通过搭建“引导、激励、环境”三方面结合的全方位创新实践支撑平台，实施课内外结合的贯通式创新实践活动，以构建立体化创新实践教学体系，实现本科全过程创新实践能力培养。

由此，便可形成突破常规模式，有效实现知识、能力、个性三者均衡发展的精英人才培养模式（见图2），即根据精英人才的内涵，采用三类特色班培养方式，建设贯通式课程体系，搭建立体化创新实践平台，引导学生形成清晰的个体成长目标，不断获得克服障碍、解决问题的成功体验，通过“目标＋持续成就感”的正向反馈和良性循环实现持续强化培养，使学生形成专业精英思维，构建起“厚宽深”的知识体系，获得综合创新能力。

该培养模式从知识、能力和个性三个方面对精英人才进行针对性培养，三者各有侧重而又相互促进，构成一个统一的整体。

——三方面特色培养措施塑造的精英思维作用于学习实践活动的全过程，推进了知识体系和综合创新能力的构建。

——贯通式课程体系使得课程安排更科学，更符合个体学习规律，对综合创新能力的全过程培养起到重要的推动作用，同时又能促进学生专业使命感及强者意志的形成。

——创新实践平台注重全方位、全过程的创新实验训练，能有效培养学生知识迁移及创新能力、工程实践及技术管理能力，巩固和完善学生个体知识体系，增强个体自信心与强者意识，逐步形成专业精英思维。

图2　精英人才培养模式总体设计图

三方面培养措施相互联系，作为一个有机整体对精英素质培养产生作用。

二、电子信息类专业精英人才培养模式的探索与实施

1.以三类特色培养方式塑造专业精英思维（见图3）

图3　三类特色培养方式示意图

（1）电类联合班——强化基础，优胜劣汰。

电类联合班是最具特色和成果最为显著的精英人才培养方式之一，是我校在精英人才培养方面迈出的重要一步。所培养的学生经历长期严格淘汰机制的锤炼，除了具备扎实的数理基础外，还具有高度的自我认同感与更高的理想追求，更易形成良好的专业精英思维。

——资源倾斜，强化基础：该班安排最优秀的师资，大幅提高课程学习要求（尤其是强化数理基础），采取小班教学，强化课外自学，实施三年学制的优才培育方式。同时以参加大学生数模竞赛、程序设计竞赛与参加教师科学研究课题作为该班学生常规创新实践活动，进一步发展其在数理基础、逻辑思维与自学能力方面的潜能并形成优势。数理基础的强化影响着知识体系的扎实度以及综合能力的发展水平，而高强度的学习要求与创新实践过程又磨砺着学生的意志品质。

——择优录取，优胜劣汰：该班学生系由我校电类专业入学新生经过基础能力选拔考试选出，均为同龄人中的佼佼者，理论基础扎实，成绩优异；其后三年课程学习中采取严格的不达标淘汰制度，学生须长期面对压力，有益于良性竞争氛围的形成与强者意识的培养。经过20多年的发展，“电类联合班”已形成追求卓越的历史传统和文化氛围，该班学生通常有强烈的自豪感与自信心，有着更高的理想追求，一般能够自发形成高度的社会责任感。

（2）转专业班——学科交叉，互助共赢。

全校各专业表现最优秀的学生可在大二下学期转入信息工程专业，组成独立的转专业班。相比普通班同学，转专业班同学拥有跨学科专业知识背景，但需要克服环境转变与心理压力带来的重大挑战。在具体培养中，该班学生会形成以下特色。

——学科交叉：转专业班的学生都拥有良好的原专业学科基础（我们也注重从文、理、工各学科选拔），转入信息工程专业后，通过贯通式的课程学习与创新实验培养，引导他们把原专业与新专业的知识融合起来，跨学科专业知识背景和适应新环境所经受的额外磨炼，使其在未来的专业道路上拥有更广的适应面和更强的适应能力，形成突出的复合型人才优势。

——互助共赢：较之普通学生，转专业班学生往往更加珍惜新的学习机会；学生从熟悉的专业转入陌生的学习环境，既要克服巨大的心理压力，又要面对在短期内补回大量新专业课程的学习，这种高压环境使其体会到互助共勉的重要性，因而转专业班学生的团队合作能力与互助精神成为该班的另一突出优势和独具特色的班内文化；同时，在面对学习和适应新专业的困难和挫折中，我们通过专业引导和资源倾斜等措施，注重对学生意志的磨炼和信心的培养，让学生建立起肯定自我和超越自我的强者意识。

（3）集成电路班——工程前沿，产学结合。

依托国家级集成电路人才培养基地建设单位的优势，以培养符合产业需求的高层次集成电路领域专业人才为目标，面向市场、面向产业，采用与广州集成电路设计中心紧密结合的产学研办学模式。

——工程前沿：有计划地引进国际上先进而又适合我国集成电路人才培养需要的课程体系及相应教材，增强学生对集成电路设计工具与方法、制造工艺与设备、测试与封装技术等集成电路设计各环节的系统认识；针对微电子、集成电路设计和制造技术等国际前沿技术，邀请一流集成电路设计专家，以学术专题讲座、先进课程短期培训等方式给学生提供专业指导，提高其专业素养。

——产学结合：充分发挥广州集成电路设计中心在芯片设计和科研项目研发方面的优势，通过与国内外系统制造商和IC设计企业合作，建成系列产业实习基地，为学生提供参与科学研究、工程开发和企业实习的机会，以增强工程实践与技术管理能力。该班在课程教学中特别注重给学生讲授行业现状，通过正面引导与产学结合的工程实践，使其建立起专业使命感和责任感。

2.建设贯通式课程体系，构建学生“厚宽深”的知识体系

为解决工程教育中“厚”、“宽”、“深”之间难以兼顾的矛盾，项目组对传统层次化的课程体系（见图4）进行改革，将其区分为建立在数理基础上的科学性系列课程和侧重工程实践的工程性系列课程，并把后者提前，与数理基础课程并行讲授，为实施本科全过程课内外结合的贯通式创新实践活动创造条件；通过体现在贯通式课程中的阶段性知识融合，最终实现学生知识的由浅入深、融会贯通，形成“厚宽深”的知识体系（见图5）。

图4　（传统的）层次化课程体系

（1）将工程性系列课程提前，促进学习自我效能感形成，实现知识均衡发展。

依据现代个体心理学理论，目标与自我效能感对个体行为的效果及其持续性有重要影响。

由于数学在现代科学研究中具有重要作用，为培养学生的数学思维与科研能力，研究型大学工科教育普遍实施传统的层次化课程体系，以数学与物理作为最重要的知识基础，其后才开始教授后续专业类课程，并在课程中反复演练数学技能。由于数学高度抽象的特性，前期数理基础课程往往存在学习目标不明确、学习效果差、精力投入不足的问题，反而与加强数理基础的初衷背道而驰，不利于学生学习兴趣的养成与后续课程的学习。

为此，我们把后续专业类课程划分为建立在数理基础上的科学性系列课程和侧重工程实践的工程性系列课程，并把后者提前与数理基础课程并行讲授，为早期开展课内外贯通式创新实验创造条件。通过知识与应用的明确对应，以及在实践中解决问题的成功体验，不仅帮助学生明确了目标定向，形成持续的学习自我效能感，从而激发学习兴趣与树立学习信心，进而形成“学习—实践”的正反馈与良性循环，而且反过来促进了数理基础课程的学习。

图5　（改革后）贯通式课程体系

同时，根据课程内容的内在联系，建立起电路类、信号类、通信类、电子实践、计算机实践等课程群，多课程群同步推进，实现学生知识“厚”与“宽”均衡发展，为阶段性的知识融合提供条件。

（2）加强“贯通式系列课程”，加深专业理解，促进知识融会贯通。

“贯通式系列课程”包括学科导论、综合性课程设计（系列）、现代电子设计技术及毕业设计。该系列课程是有机联系科学性系列课程与工程性系列课程的桥梁，是专业理论和工程实践结合的良好载体。

——学科导论：介绍学科发展、产业概况与课程设置情况，让学生了解专业学习的意义和应用领域，拟定个人目标；说明学科课程群之间的联系和学习方法，以小组研究的形式引导学生建立理论联系实际的学习模式。

——综合性课程设计：根据各课程内容与不同知识的关联性以及工程前沿的发展趋势，开设系列综合性课程设计，以深化教学改革并贯通所有相关课程知识。

——现代电子设计技术：讲授最新的电子设计方法、工具与手段，引入CDIO工程教育思想，强化企业工程实践流程训练和创新思维训练，要求学生自组团队，在融合前期课程知识的基础上，应用Proteus及Altium Designer等一体化创新电子设计平台，制订设计目标，完成方案的设计、论证与实施，亲身体验电子产品开发的全过程，从而提高创新实践能力。

——毕业设计：对本科课程知识进行梳理，通过完成工程实践课题，实现对知识的融会贯通，进一步培养知识迁移和创新能力。

3.搭建立体化创新实践教学体系，实现学生创新实践能力的本科全程培养

为改变常规模式中基础学习阶段时间过长、实践活动起步晚与时间投入不足的问题，我们搭建了“引导、激励、环境”三方面结合的全方位创新实践支撑平台，以实施课内外结合的贯通式创新实践活动，通过这一立体化创新实践教学体系，实现本科全程创新实践能力培养（见图6）。

图6　立体化创新实践平台示意图

（1）构建全方位实践创新支撑平台，推动学生创新实践活动开展。

我们坚持实践导向，并通过完善激励机制、优化实践环境的措施，灌输实践理念，激发实践热情，提供全天候实践条件，促进学生自主实践，最大限度地提升学生综合创新能力。

——学生主体行为：自主营造良好的实践氛围。通过学科导论课程，引导学生自组团队开展产业动向专题研究，自行举办讲座交流并在网上发布研究成果，从广度与深度上把握产业动向，引发专业兴趣与实践热情；通过无线电爱好者协会（以下简称“无协”），开展电子兴趣比赛和义务维修等活动，为学生提供接触电子和应用实践的机会；通过学生自行出版以创新实践为主题的“无协”会刊、举办学生实践成果展览等形式，进一步激发学生的动手热情，营造良好的实践氛围。

——创新评价形式：完善学生实践激励机制。学院从本科2004级起试行创新实践定量评分体系，对学生课内外所有创新实践活动进行定量评分与建档管理；并以此评分为依据制定优惠政策，进行评优和推免，对获得创新实践突出成果的学生放宽推免要求；同时，学院专门开发本科生创新实践成果展示网站，每位学生均能以个人主页形式展示自己的社会实践、科研实践的经历和成果，也能方便地浏览其他同学的成果，在竞争环境中提升创新实践的水平。

——实验环境延伸：提供完全开放的实践条件。增加开放式创新实验室投入，推行学生创新分级培养模式，提高资源利用效率。自主开发了便携式多功能实验箱，使实验环境延伸至学生宿舍；构造网络化电子设计仿真平台，提供全天候开放的创新实践环境，方便学生进行软硬件电子设计，提高其实践主动性与创新能力。

（2）实施课内外结合的贯通式创新实践活动，构建立体化综合实践体系。

为适应课程贯通式改革的需要，项目组构建了基础实践、综合实践、创新实践三层实践模式，贯通课内外实践，以“无协”活动、科研项目、学生竞赛和产学研课题四大课外实践板块与课内实践相互促进，达到最大限度地拓展学生实践投入时间、锻炼学生实践能力的效果。

——“无协”活动锤炼，有效培养学生的技术管理能力。“无协”是优秀学生自主管理的学生组织，成立于1982年，以“普及电子技术知识，提高会员动手能力，交流技术信息经验”为宗旨。通过长期开展各种科技活动，协会技术管理能力得到了充分提高，在“2007年广东省十佳社团”评选中荣获第一名。“无协”在营造创新氛围、实施创新评价、创新实验室日常管理、学生课外培训、各级竞赛的组织协助等方面，为我校精英人才培养作出了突出贡献，自身也成为我校电子信息类专业学生开展创新实践活动的孵化基地。

——全面开展创新性实践项目与科研项目，培养知识迁移与创新能力。学生从大二起可根据自己的兴趣和能力与导师进行双向选择，在导师的指引下，自组团队开展创新性实践项目研究；学校对优秀项目给予不同额度的资助，包括小额SRT（student research training）项目资助、中等额度SRP（student research program）项目资助、重点项目资助（由国家创新性实验计划项目资助）。相关措施实施以来，取得了众多学生科研论文和专利等成果，有效促进了学生向“创新型科研人才”的转变。

——开展本科全过程系列竞赛，培养创新思维与动手能力。以“无协”为中心，组织电子设计培训；组织实施院级电设竞赛、校级电设竞赛、国家级电设竞赛、“挑战杯”课外科技竞赛等系列学科竞赛，覆盖本科全过程；根据学生个性，发挥其不同特长，并给予针对性培训。项目组专家、教授亲自带队指导，参加系列学科竞赛，成绩突出，如在2008年全国嵌入式竞赛中捧得最高奖“英特尔杯”、在香港理工大学举办的机器人大赛中获得亚军等。系列竞赛的组织实施对实现精英人才综合创新能力培养的目标发挥了重要作用。

——加强产学研课题研究，培养工程实现能力。学校加强与京信、广东电信、TCL、广新外贸等优秀企业的联系，共建社会实习基地，学生从大二起就可进入实验室实习，参与具体的检测合作项目，企业和学生可双向选择；通过招收或选送学生去基地进行科研实习或毕业设计，提前灌输给学生工程意识和团队意识，切实提高学生适应社会的能力；丰富产学研合作形式，如落实与广新外贸合作培养计划，在广东省教育厅主办、我校承办的广东省电子设计大赛中设置与企业结合紧密的题目，使电设大赛更具有实际工程意义，得到产业界与参赛学校的赞赏；我校的学科资源也为学生工程实现能力培养提供了丰富的科研课题。

为了推动精英人才培养模式的顺利实施，我们遵守学院以及学校的相关规定，建立健全规章制度，包括人事管理、教务管理、教学运行、实践教学、教学设施与器材的管理、学生管理、教学质量评估以及培养成绩评估等，对相关人员进行规章制度的普及教育，在日常运行中狠抓制度的执行，并组织专门的小组进行监督，对各项工作进行实时评价并及时反馈调整；制订相应的奖惩机制作为激励措施，以保证培养模式正常运行。

三、项目实施效果

通过5年来的努力，华南理工大学电子信息类专业精英人才培养项目取得了可喜的成果。

1.成果辐射面广

——为推动教学交流，项目组先后组织举办了2007年全国双语教学研讨会、2008年全国高校实验室建设工作研讨会、2008年广东省电子信息类专业主干课程研讨会。

——项目组积极探索学生竞赛与产业结合的创新模式，在广东省教育厅的支持下，先后在2006年和2008年组织举办广东省大学生电子设计竞赛，参加高校由15所增加至38所，促进了区域创新人才培养。

——项目组在中国高校电子电气课程报告论坛、中国电子教育学会高等教育分会学术年会、中国电子高等教育学术研讨会、西部地区电工学研究会、教育部中南地区电子信息基础课程教学研究会等多个国内教学会议上作了大会交流。

——东南大学、西安电子科技大学、上海交通大学、电子科技大学、西安交通大学、北京交通大学、暨南大学、哈尔滨工业大学等众多高校专家前来参观，对项目组建设思路及成效给予了高度评价。

——项目成果在多项教育部质量工程项目申报中得到国内评审专家的高度认可。项目成果有：①国家精品课程：数字信号处理（2006，韦岗）；②国家级教学实验示范中心：电工电子（2008，褚庆听、徐向民）；③国家级人才培养模式创新实验区：创业人才（2008，韦岗、徐向民）；④国家级特色专业：集成电路（2006，蔡敏、殷瑞祥）；⑤国家级特色专业：信息工程（2008，徐向民）。

2.学生学科竞赛成绩突出

精英人才培养模式自2003年全面运行至今，在全国及省市级学生课外科研创新活动中取得了优异成绩，其中，获全国大学生电子设计竞赛一等奖7项（周贵斌等获全国大学生电子设计竞赛嵌入式专题最高奖“英特尔杯”），广东省大学生电子设计竞赛一等奖19项，“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国二等奖1项，广东省程序设计大赛一等奖2项（李植炜获广东省大学生程序设计竞赛冠军），第九届FIF、机器人足球世界杯团体第3名；获全国数学建模竞赛一等奖2项，2005级电类联合班刘永佳等获2008美国数学建模竞赛暨交叉学科数学建模竞赛（MCM）一等奖。

3.学生科研创新效果明显

自2005年开始实施学生研究计划以来，学生积极参与科研项目，2005—2006年度SRP科研项目15项，参与学生59人次；2006—2007年度SRP学院科研项目27项，参与学生99人次；2007—2008年度SRP学院科研项目47项，参与学生170人次。科研项目数及学生参与人次呈连年递增态势。在“百步梯攀登计划”和“挑战杯”赛的带动下，本科生参与发表科研论文18篇、申请专利7项，科研创新效果明显。

4.毕业生发展潜力大

本模式培养的本科毕业生读研比例稳步提升，2008届比例为电类联合班65%、转专业班38%、集成电路班12%。读研院校遍布清华大学、香港大学、香港城市大学、浙江大学、复旦大学、华中科技大学、中山大学等中国一流高等院校。毕业学生由于专业素养深厚，科研能力突出，得到了硕士导师的一致好评。华中科技大学教授曾评价我校2007届转专业班毕业生司徒加旻“科研能力强，综合能力突出，是老师的得力助手，学生中的优秀典范”。

本模式培养的毕业生也得到了用人单位的好评，就业情况良好，三类特色班众多毕业生就职于中国移动、中国电信、西门子、三星、惠普、富士康、汇丰银行、中国工商银行、宝洁、沃尔玛等世界500强企业，近四年进入大型国企及三资企业的特色班毕业生人数比例达31%。社会用人单位普遍反映本模式培养的毕业生知识面广，知识掌握程度深，动手能力强，综合素质高，入职后能很快进入工作状态，在各自的工作岗位上发挥着重要的作用。

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（作者单位：华南理工大学；文章来源：《高等工程教育研究》2009年第2期）