信息与通信工的程学科工程型创新人才培养改革的研究与实践.doc

信息与通信工程学科工程型创新人才培养改革的研究与实践环球市场信息导报erns9586163.corn时代人物论坛信息与通信工程学科工程型创新人才培养改革的研究与实践姚玉坤胡庆任智(重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065)摘要:该文以地方高校信息与通信工程学科如何培养创新人才和加强X-程教育为核心,首先论述了创新的内涵及创新人才的定义,然后分析了地方高校信息与通信工程学科创新型人才培养的现状和定位,最后结合地方高校特点提出了"立足一个根本,以两个核心为护航,以三个阵地为依托"的通信与信息类专业工程型创新人才培养改革模式.关键词:信息通信技术;创新人才;工程教育;培养模式【作者简介】姚玉坤(1964-)女,副教授,硕士;胡庆(1958一)女,教授,硕士;任智(1971一)男,教授,博士.均从事信息与通信工程学科的专业课教学及科研工作.【课题项目】教育部第二批高等学校特色专业通信工程建设项目经费资助1.引言自从美国着名经济学家熊彼特于1912年在经济发展理论中首次提出"创新理论"(InnovationTheory)以来,近年来"创新"一词已成为各行各业日益广泛使用的概念.创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,而高等院校是培养创新的沃土.高等院校信息与通信工程学科作为信息科学人才培养的重要基地,如何转变教育观念,发展和丰富教育思想,把握和探寻具有专业特色的创新人才培养规律与途径是构建21世纪信息与通信工程学科创新型工程技术人才培养模式值得探究的一个重要而迫切的课题.2.创新的内涵和方式2.1创新的基本含义"创新"这一概念由原籍奥地利的美国经济学学者熊彼得在20世纪初首次提出,其原意是指通过技术创新(广义的)促进经济增长.尽管近年来我国社会各界对创新赋予了越来越丰富的含义,从技术扩展到科学,从科学技术扩展到人文领域,从物质领域扩展到精神领域,但仍然可以回到熊彼得的本义上来认真地探讨创新的内涵.尽管"创新"的内涵和形式都极其丰富,但若说得更浅显一些,就可以把"创新"的基本含义理解为"如何把原来的事情做得更好,或更进一步".这样表达就不会把"创新"神秘化和抽象化了.2.2创新的表现方式我国在2006年全国科学技术大会上明确提出了创新分为原始创新,集成创新和消化吸收再创新三种方式.原始创新,是指前所未有的重大科学发现,技术发明,原理性主导技术等创新成果;集成创新,是指通过对各种现有技术的有效集成,形成有市场竞争力的产品或者新兴产业;消化吸收再创新,是指在引进国内外先进技术的基础上,学习,分析,借鉴,进行再创新,形成具有自主知识产权的新技术.对于目前国内在技术领域谈得很多的"自主创新",笔者认为主要是集成创新和消化吸收再创新两种方式的融合.所谓自主创新,是指通过拥有自主知识产权的独特的核心技术以及在此基础上实现新产品的价值的过程.自主创新的成果,一般体现为新的科学发现以及拥有自主知识产权的技术,产品或品牌等.当今科学技术发展迅猛,学科交叉越来越广泛,一件新产品中往往包含着多种技术,而技术又往往与工艺,生产方式,经营方式等诸多因素综合在一起,因此,自主创新的范围非常广阔.2.3创新领域的展开若以技术创新的实施为例,则创新的领域可以概括成一个三轴的立体.如图1所示,x轴上是过程展开,从研究,开发,设计,制造到营销;Y轴上是组成元素,从产品到工艺装备,到元器件,材料:而z轴上则是管理,组织.在立体中每个交叉点都可以成为创新的对象.因此从工程的角度看,创新的领域是非常宽广的,也可以说创新是无处不在的.图1技术创新的领域众所周知,普通高校是以培养本科生为根本目的的,是人才的加工厂,本科生就是这个加工厂生产出来的"产品".显而易见,高等院校要培养出满足社会和行业发展需求,适应市场变化的合格人才,"技术创新"课题的研究是可以贯穿大学四年培养阶段始终的.2.4创新人才的定义对于创新人才,也存在狭义和广义的两种理解.狭义上的创新人才仅指在源头提出新思想的人,广义上的创新人才则是指所有参与创新各个环节的人.按狭义的理解,创新人才只能是很少一部分人,需要有一定的天赋,而后天在家庭,学校和社会又需要为他们创造一种宽松氛围,帮助他们脱颖而出.但是如果这样理解创新人才的话面就太窄了,不能成为高等教育培养中的主要任务;另一方面,如果光有出点子的人,而没有具体去做,去完成以至去从事工程化,产业化的人,那么,其结果很可能是虽然会有一些发明,甚至有些专利,但这些发明和专利只能束之高阁,不能产生价值,不能成为创新.从当前我国高等教育面临的历史任务来看,应该把创新人才理解为前述创新领域中每个环节上所需的人才,是个人素质与工作环境结合的概念.按这样的理解来展开教育体系的建设颇具现实意义.3.地方高校信息与通信工程学科创新型人才培养的现状和定位3.1培养通信技术人才的必要性和紧迫性对于一个不断加速改革的发展中国家而言,通信信息产业不但代表着最先进的生产力水平,而且在很大程度上也体现了一个国家的发达程度,同时也是与国际接轨的象征,信息产业已经成为我国现今阶段的主攻方向,这也使得通信与信息科学领域成为创新成果相对集中的领域,并逐步成为国家科技创新和经济发展最前沿,最重要的阵地.随着我国信息通信技术(ICT,InformationComunicationTechnology)的广泛应用和不断发展,特别是互联网业务,移动通信业务的高速发展,使得支撑通信信息产业的通信及相关技术领域的研究,开发,设计,运营和管理等环节的通信工程技术也日趋复杂化和专业化.由于大规模的网络建设和大量的网上业务的形成,社会对ICT业技术人才,包括通信工程技术人才的需求量正在急剧增长,高层次专业人才的需求缺口相当大,甚至可以说有一定CNl1.3459/FISSN10054901总第416期2011年第2Jl一011时代人物论坛htto:|i.ems86com程度的人才危机.3.2实施高等工程教育在培养通信技术人才中的重要性与面临的问题高等院校工科教育的主体是工程教育,尽管根据学校定位不同,不同层次学校的工科教育侧重点有所区别,或重在工程科学或重在工程技术.但就总体而言,当前重视学生工程能力的培养已经成为工程教育的一种必然趋势.我国的高等工程教育自20世纪8O年代以来,短短三十年发生了深刻的变化,为经济社会的发展做出了积极的贡献.面对科学技术的突飞猛进,当下的全球产业结构正经历着前所未有的调整和重塑.在大学教育逐步向大众化过渡的进程中,工程教育面临着适应科学技术迅猛发展和社会巨大变革的形势.但不变的事实是大学的工程教育是推动科技进步和技术创新的根本保证,同时,大学又是直接参与工程科技的研发,推动科技进步的重要力量.而信息与通信工程本身又是一个工程特点十分突出的学科,因此实施工程教育对该学科创新人才的培养起着关键作用.工程教育区别于科学教育的特点是更着眼于理论与实践的结合,要求能综合技术,经济,社会等诸多方面的问题来培养解决现实工程问题的能力.现代通信工程是由"研究一开发一设计一制造一运行一管理"等环节组成的工程链,每个环节都存在大量的技术,经济和社会等问题.通信工程教育的任务就是要在"实践性","综合性","创新性","人文化"等现代工程理念指导下,培养大批能综合掌握现代通信科学理论和通信技术手段,懂经营,会管理,兼备科学精神和人文精神的高素质工程技术人才.我国高等工程教育在发展中仍然存在诸多较为普遍的问题,其中最重要的就是工程实践教学的地位问题和措施问题始终没有得到有效解决.究其原因固然很多,但笔者认为本质和核心的原因主要来源于决策层的思想认识未能从深处真正解决,缺乏系统有效的关于落实工程实践的机制和政策的设计与安排以及教师自身的工程实践能力普遍不高等.3.3地方高校信息与通信工程学科创新型人才培养的现状和定位创新的领域需要创新的人才.我国地方高校数量多,涵盖面广,是我国大学教育的重要组成部分,也必定在信息与通信工程学科创新型人才的培养过程中发挥重要作用.然而,目前我国地方高校通信信息类专业在教学模式与人才培养机制方面存在一些问题,比如课程体系相对死板,课程设置欠合理,教学内容滞后,与当前社会对人才的知识结构要求不相匹配;相关专业设置过细,过窄,造成学生横向知识面不宽,而纵向专业知识又不深的局面;教学手段欠丰富,注重课程知识传授,而不重视科学实验,从而缺乏对学生综合分析和独立思考能力的培养,学生缺乏创新意识;另一方面,地方高校在教学设施和教育资源的拥有上与重点高校相比,存在明显劣势.特别是在像重庆等经济欠发达地区,高新产业与信息产业不发达,高校与企业间的科研活动少,致使学生实践机会少,动手能力弱.因此,研究创新型通信与信息类人才的培养模式成为当前地方高校教育改革的迫切问题.而构建一个科学有效的人才培养模式,最关键的是应该明确其人才培养的定位.地方高校信息与通信工程学科创新型人才培养的定位主要可以基于以下几方面考虑:首先,从我国高校的分类及其对创新的要求看.我国的高等院校大致分为研究型,研究教学型,教学研究型,教学型四大类.地方高校作为我国高等教育的主力,量大面广,层次多,类型多,一般以本科教育和一定的研究生教育为主,是培养技术应用型高级人才的主要力量.应该明确的是,研究和创新型人才不仅仅是研究型大学人才培养的目标,创新型人才不是研究型大学人才培养的专利.教学研究型高校同样应该培养创新型人才,只是创新的内涵和方向的侧重有所不同.其次,从地方高校自身的条件看.不论从其生源条件,师资条件,还是教育资源,社会经济发展状况都明显逊于重点高校.这也在一定程度上限制了地方高校在高,精,尖领域创新人才的培养.再次,从外部环境看,地方政府对地方高校的投入,包括资金和政策方面都相对匮乏.面对当前信息时代,各省,市对于通信信息类人才的需求同样巨大,一些欠发达地区甚至更需要一才多用的复合型人才.综合以上因素,可以将我国地方高校信息与通信工程学科创新型人才培养的定位确定为:面向信息化的社会需求,以培养应用型,复合型创新人才为出发点,使学生符合"基础扎实,知识面宽,应用能力强,有较强的创新精神"的高素质专门人才要求.4.地方高校信息科学类创新型人才培养模式的构建4.I以立足''人才素J贾'培养为根本对于人才质量,社会上主流的说法是知识,能力,素质,但从逻辑上讲,素质是涵盖知识和能力的上位概念,换言之,知识和能力也都是素质,三者并不在同一个逻辑平台上.因此,知识,能力,品德应该是人才素质更为准确的提法.创新人才的培养首先应立足于对人才素质的这三个不同方面采用不同的培养方法.4.1.1知识靠传授知识传授包括面授和非面授,也包括自学.自学也是间接的传授,是前人通过书面(媒介)记录的方式向自学者传授知识.直接传授应灌输与启发相结合,不能一概反对灌输.当学习者一无所知的时候,一定的灌输是必要的,但随着知识丰富程度的提高,应不断加大启发的比重,即使是自学,也有不加思索全盘接受和经过思考辨别后再理解的区别.对知识教育大体上有三方面的要求:一是理论体系的完整性;二是实际需要的现实性三是科学技术发展的动态性.这三个方面应根据人才的不同类型而有不同侧重.对理科研究性人才,理论体系的完整性是首要的;而对于工科实用性人才,则实际工作中的需要更为关键;至于科学技术的最新发展动态,则应随着学位层次的递进(本科,硕士,博士)而加大比重.随着信息技术的发展,出现了各种新的传授方式,应充分发挥其作用,使学生在大学阶段有更多学习知识的机会和方式.4.1.2能力靠训练能力靠传授是不能获得的,而必须通过实践,具体动手,动脑.即使是思维能力,也要靠训练,对问题进行分析,判断和综合,然后才能体会到其关键所在,在训练中要提倡动手和动脑相结合.创新要求解决实际问题,做出实用的东西来,就一定要有能力.对能力也不能作狭义理解,局限于动手,技艺能力,而应全面来看.能力内容甚广,归纳起来包括思维能力,技艺能力,沟通能力和学习能力四个方面.思维能力是人自身应拥有的"指挥中心",技艺能力用于解决人对事物的关系,沟通能力用于解决人与人的关系,而学习能力用于解决人对知识的关系.作为人才,四个方面的能力构成一个完整的整体,包括人的主观世界与客观世界的关系,缺一不可.从创新角度来看,思维能力对应于创新思维,技艺能力对应于创新实践,沟通能力是建立创新团队的基础,而学习能力则保证了创新的可持续性,它们之间的对应关系可归纳为图2.图2能力与创新的对应关系能力内容解决问题与创新的对应思维能力人本身创新思维技艺能力人对事物创新实践沟通能力人对人创新团队学习能力人对知识创新可持续性4.1.3品德靠养成品德应包括个人修养,基本道德,社会公德和职业道德等几个方面.一012一|憩舔6瓤,1年第24觏CN11-3459/FISSN10054901环球市场信息导报ems9586163.tom时代人物论坛切忌把品德作为一门知识来传授.在品德的形成过程中,可以有一些基本概念的解释引导,但大量的是靠养成,靠家庭,学校,社会的熏陶,靠家长,教师的示范,靠榜样的力量,更靠学校和社会涌现出的生动事例的感化.4.2以''工程教育改'和'创新型的师资队伍"两个核心为护航4.2.1实施工程教育改革的应对措施a建立产学研合作机制当前实施工程教育存在的一个重要问题是缺乏实践环节,因此要通过多种方式的产学研结合来解决.例如借助政府的政策导向,建立起高等院校与企事业单位之间产学研合作的长效机制.而长效机制应涉及两个方面:以法规形式明确企事业与高校产学研合作的责任和义务.首先从大型企业开始,促使它们同与其性质相似的高校学科建立起合作关系并签订协议.在高校中建立起教师到企业参加工程实践的运行机制,让所有教师分期分批分阶段经受工程实践锻炼,并将此作为一种制度长期实行下去.当前,产学研合作的一个难点在于探索学校和产业系统地培养学生工程能力的结合点,如何从办学思想,教育目的,教育内容和教育过程来寻求结合的中介面,开辟在产学合作中联合培养人才的道路.高校要树立以"面向企业为主"的基本指导思想,努力创造条件(必须依靠政策机制)形成几个或十几个长期合作和联合培养的产学研联合体.这样,学校的人才培养目标明确,针对性强,工程训练就能有可靠的保证.b积极建设校内实>-3/实训基地保证工科教育质量的关键在于要有良好的工程技术培养环境.计划经济时代,可以由国家统一安排大学生的生产实习.而现在的市场经济时代企业不允许大量的学生进入工厂实习,更不允许学生参与生产,学生的实习要学校自己想办法.很多学校的学生实习无法安排,有些学校甚至让学生自行实习,其效果是可想而知的.当前,解决学生实践教学的有效途径是建设校内实N/实训,科研基地.这样必须建立良好的运行,管理机制.否则,建立起来困难,运营起来更加困难,弄不好就成为学校的沉重负担.基地的建设首先要充分利用现有实验室的各种资源.学校要给实验室充分的政策,让其滚动发展.比如允许实验室对外开放,创造产品生产效益,以生产养实习等.4_2.2构建一支创新型教师队伍在培养学生创新能力的过程中,知识传授,能力提高,思维锻炼等各个环节都离不开教师的精心栽培.因此创新型教师队伍的建设不仅是学科发展的主力军,也是培养创新型人才的智力支持.构建一支创新型教师队伍,应抓好以下几个关键:加强教师队伍的培训力度.即定期轮流选派教师到国内外优秀高等学府进行深造并形成一种长期的制度.发挥以教学名师,学科带头人,教授为主体的学术及教学团队的表率作用,鼓励他们多上讲台,多开讲座.要求青年专业教师同时参与教学,科研,实验工作进行锻炼培养,倡导学术科研一线的教授为本科生授课并指导青年教师积上接第026页1版极参与科研项目,利用科研和实践的背景使师资队伍的综合实力和整体素质得到有效提高.改善专业教师成长环境,建立健全专业教师激励与竞争机制,充分挖掘教师的最大潜能;重视对专业教师的人文关怀,增强教学团队的协作能力.4.3以'课程体系及教材建设,专业实践平台和学生科研创新平台"三个阵地为依托我校信息与通信工程学科下设通信工程,电子信息工程,电子信息科学与技术,信息工程等多个本科专业.近年来学院主要从以下三个方面狠抓学科建设.首先,深入实施课程体系的改革,不断完善课程体系,明确专业培养思路,改革课程教学内容,方法和手段,设置"公共基础课+专业基础课+专业骨干课+专业选修课"模式,通过专业骨干课确保学生对本专业的知识深度和能力高度.专业选修课设置有企业参与的前沿课程,特色课程,工程课程,使技术课程与企业需求紧密结合.跟踪科学技术发展动态,注重教师的科研成果向教学资源转化,积极开展具有信息与通信工程学科专业特色的教材建设,在兼顾基本理论的系统性和技术上的时效性的基础上,凝聚教师多年来的科研经验和最新成果.其次,高度重视专业实验,实训平台的投入和内容建设.实践教学是培养创新人才的重要途径,也是实现知识与能力,理论与实践有机结合的关键教学环节.因此,必须切实推进专业实践平台的创新,加强学生实践教学和训练环节,创建具有"强基础,追前沿,重技能"的特色以及较好的系统性,完整性,扩展性和成长性的开放性实践体系,以知识点完整体现专业实践能力结构,让学生参与设计实验内容,大量增加综合性,设计性实验,使学生在教师的指导下,综合运用所学的理论知识,独立完成实验设计任务,检验学习效果,锻炼其独立思考和动手能力.再次,积极构建发挥学科优势,挖掘学科潜力的本科学生科技创新平台.依托学校的高水平科研机构和省部级重点实验室,组织和引导学生的课外科技活动,从试验场地,仪器设备以及具体的科研指导等多方面提供条件.引导高年级学生积极参与和协助专业教师的科研工作,选拔高年级优秀本科生加入科研团队,让他们了解科学研究的开展过程,熟悉科学研究的方法,以项目为导向,对学生进行分组,并且指定专门的导师,从基础资料的收集,整理,归纳入手,一步步带动学生进入到分析问题,解决问题的高度.将学生参加的科技实践活动或取得的科研成果与其相关专业课程考试成绩,毕业设计,校外实习等挂钩,实现课程体系的灵活性,提高学生的创新积极性.参考文献1】彭菊香,刘向红.工程教育创新人才培养的研究与实践.现代企业教育J】J2007.12【2】杨琳.浅谈工程教育改革.湖北第二师范学院J2008.073】李志义.高等工程教育改革实践:思与行.高等工程教育研究J】2008.02I2lIEEEstd.80,E艉ctsofthechangesonthedesignandanalysisofpowersystemgrounding.13lChow,YL.,Elsherbiny,M.7M.,Salama,M.M.A.SurfacevoltagesandresistanceofgroundingsystemsofgridandrodsintwolayerearthbytherapidGalerkin'Smomentmethod.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,Volume:12,Issue:1,PP:l79-1854RongZENG,JinliantE,ZaWang.Analysisoninfluenceoflongverticalground.gelectrodesongroundingsystemforsubstation,2000.Proceedings.PowerCon2000.IntemationalConferenceonPowerSysmTechnology5王洪泽.双层土壤中复合地网接地电阻的新解析计算法.广东电力.2005.08¨CN11-3459/FISSN1005.4901总第416期20111年第24.均l1J-013-