電子信息類拔尖創新人才培養的探索實踐

蔣雯，耿杰，鄧鑫洋

摘? ? 要：文章以西北工業大學為例，對新工科建設背景下電子信息類拔尖創新人才培養進行了探索與實踐，以“基礎引領、科研賦能”為導向，以“夯實基礎知識，激發學術潛能，構筑廣博學識，賡續愛國情懷”為培養理念，構建了循序漸進式實踐能力培育體系，以期培養學生的家國情懷、人文情懷、世界胸懷。

關鍵詞：拔尖創新人才；基礎科研；全過程育人；激發學術潛能

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2023）06-0001-03

基礎研究是整個科學體系的源頭，是所有技術問題的總機關?，F代科學技術發展進入大科學時代，科學、技術、工程加速滲透與融合，科學研究的模式不斷重構，學科交叉、跨界合作、產學研協同成為趨勢。新形勢下進一步加強基礎研究，要以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，尊重科學發展規律，突出目標導向，支持自由探索，優化總體布局，深化體制機制改革，創新支持方式，營造創新環境，提升原始創新能力，努力攀登世界科學高峰，為創新型國家和世界科技強國建設提供強大支撐[1]。

為適應現代電子信息技術的發展，加快建設高水平本科教育，全面提高人才培養質量，西北工業大學以培養電子信息類創新拔尖人才為目標，遵循“六卓越一拔尖”計劃2.0的新理念、新內涵、新要求，踐行“厚基礎、寬口徑、重實踐、求創新”的培養理念，基礎引領、科研賦能，培養學生的科研素養、創新精神、家國情懷、全球視野與持久競爭力；著眼于創新拔尖人才培養，構建了循序漸進式實踐能力培育體系，制定基礎科研引領下的創新能力培養方案，形成“教學+科研”閉環迭代式全過程育人模式，促進了電子信息類本科生在基礎科研領域的發展，提升了電子信息類本科生的培養質量[2-3]。

一、拔尖創新人才培養中存在的主要問題

在新工科背景下，培養拔尖創新人才正在成為研究型、特色型大學的核心使命。教育教學模式改革是創新拔尖人才培養的有效途徑。國內外高校在人才培養方面進行了長期多方面的改革，并取得了一定的進展和良好的效果[4]，但部分高校仍存在如下問題。

（一）創新實踐能力不足，創新意識不強

由于長期受應試教育的影響，大學生普遍存在創新實踐能力不足的問題。當前，參與科技創新和創新創業學生的數量有限，其主要原因是部分學生缺乏創新意識，創新實踐能力較弱，限制了其參與創新實踐活動。

（二）基礎研究參與較少，缺乏基礎理論科研素養

基礎科研項目涉及的理論知識較為深入和系統，對本科生創新能力和專業知識有更高的要求，部分本科生因缺少參與的機會，導致缺乏基礎理論科研素養，限制了本科生科研創新的熱情，增大了對其培養難度。

（三）缺乏結合學生興趣愛好的個性化科研訓練

科研訓練是提高大學生科研能力、創新意識、創新能力及綜合素質的重要途經之一，是本科生人才培養的重要組成部分。但傳統科研訓練中更多的是“他人塑造”，而不是“自我塑造”，約束了學生的自我潛力、自主能動性的開拓。

（四）忽視了專業教育與思政教育的融合發展

高校教育應該明確培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題，使育人和育才在教育過程中相統一。但傳統教育更注重專業能力的培養，即注重育才，育人方面更多是靠思政課程，而不是課程思政，忽視了專業教育與思政教育的融合發展。

二、拔尖創新人才培養實施方案

立足“厚基礎、寬口徑、重實踐、求創新”的人才培養指導方針，針對電子信息類本科生創新實踐方面的問題，以“基礎引領、科研賦能”為導向，以“夯實基礎知識，激發學術潛能，構筑廣博學識，賡續愛國情懷”為培養理念，開展電子信息類拔尖創新人才培養的探索實踐。

（一）搭建創新平臺，增強實踐能力

為培育學生的創新實踐能力，構建了“專業教育激勵創新熱情、基礎實踐培養工程意識、創新項目提升實踐能力”的循序漸進式實踐能力培育體系，提升了學生的動手能力、工程素養與實踐能力。

1.引導學生參加各類創新訓練項目和學科競賽。搭建了多個創新與競賽平臺，激發學生熱情，指導學生參加大學生創新訓練項目、高峰體驗計劃項目、數學建模等學科競賽。組織專題報告會，為參賽學生詳細介紹比賽流程、項目分析方法、模型構建方法、報告撰寫方法以及競賽過程中的注意事項等；競賽過程中對學生進行方法指導并提供必要的設備保障，為學生提供有力支撐。

2.定期組織編程技能、數學建模等各項培訓。開設了數學建模、信號處理和編程實驗培訓課程，讓學生從多角度了解相關的數學基礎、信號處理基礎，并且打好計算機編程基礎。同時，指導學生如何使用相關專用軟件，邀請數學建模、信號處理專家講座授課，并在假期集訓時組織開設研討會，提升了學生對數學建模、信號處理、編程的興趣，培養學生發現問題、運用理論及編程知識解決實際問題的能力。

3.形成“高帶低”“先帶后”的培養模式。對學生不僅要有關愛，也要有要求，教會學生做人做事的道理以及扎實過硬的本領是教師的基本責任與義務。通過在不同的研究方向建立學習小組，全方面考慮學生科研志趣、創新能力等因素，形成“高帶低”“先帶后”的優良傳統。

（二）基礎科研引領，學術前沿創新

為增強學生的基礎研究能力，教師結合多年科研成果，制定基礎科研引領下的創新能力培養方案，提升學生的基礎理論科研素養和能力。

1.制定創新能力培養方案，培養基礎理論素養?；A研究是具有重大戰略意義的國家資源，加強基礎研究是提高我國原始性創新能力的重要途徑與根本動力。為了在本科生教育中加強信息素質、基礎理論素養與創新能力的協同培養，從基礎算法介紹、科研思路講解、創新思維拓展、撰文撰寫實踐等環節，加強學生信息化知識，拓寬電子信息類學科內容，形成了系列基礎理論素養培養體系。

首先，進行基礎理論與算法介紹，推薦學生閱讀相關入門文獻與基礎代碼，引導學生對證據理論、信息融合、深度學習等理論與算法基礎的深入學習。其次，進行科研思路講解，詳細介紹科學研究方法，培養學生基本的科研素養。再次，進一步引導啟發學生的創新思維，在已有研究的基礎上不斷探索，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。最后，講授論文撰寫的方法與技巧，將創新思維拓展為實踐與應用。

通過這些環節的培養，強化“提出問題、分析問題、解決問題”的思路，讓學生在基礎科研引領下深入理解電子信息類專業知識，以問題為導向加強學生的學習主動性與創新主動性，并進一步鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，學會科學研究的方法。通過這些舉措，指導學生形成在復雜網絡、多準則決策、證據理論等方面的系列研究，學生第一作者發表20余篇高水平論文，并在2019“挑戰杯”中獲自然科學類全國特別一等獎（系所在學科學歷分類小組的最高獎次）及陜西省特等獎。

2.加強學術交流與研討?？蒲袆撔碌倪^程是發現新領域、互相交流的過程，因此，師生之間、學生之間、教師之間的交流是思維碰撞的過程，也是創新的過程，對此，采用以下形式加強學術交流與研討。（1）定期舉行學術報告研討會，鼓勵學生、教師之間互相交流相關領域最新進展，注重原創意識培養。（2）不定期與學生深入討論相關研究課題，鼓勵學生在某一領域深入研究，激發創新靈感，注重研究廣度與深度齊頭并進。（3）帶領年輕教師參與學生指導工作，培養學生協同創新能力，實現學生創新能力的可持續發展。

（三）聚焦科研志趣，激發優勢潛能

為激發學生的科研潛力，結合學生的興趣與能力因材施教，制定不同層次的科研訓練。引導學生將興趣愛好、發展志向與相關課題聯系起來，激發創新動力。聚焦電子信息類學科特色，促進學生個性化知識構成，實現個性化的科研能力培育[5]。

1.促進學生個性化知識構成?！芭d趣是最好的老師”，當代大學生越來越趨于多極化，不同特長、不同特點的學生隨處可見。將學生興趣愛好與科研選題有效結合，充分發揮其聰明才智、積極性與主觀能動性，激發優勢潛能。然而，科研選題的深度與廣度也與學生的知識基礎息息相關，知識構成的厚度決定了科研發展的高度，引導學生好學、樂學、思學、會學，夯實基礎知識，構筑廣博學識，為學生的個性發展提供更加多樣化發展空間。緊跟學術前沿，不斷豐富學生核心知識體系，定期向學生推送領域前沿進展，為學生推薦專業書籍等，夯實核心知識基礎。此外，不局限于某個小領域，拓寬輔助知識體系，支持學生構建跨領域、交叉復合的知識結構，促進交叉型、復合型人才培養。

2.開拓學生學術視野。開闊的學術視野可以拓寬科研的廣度與深度，對啟迪創新思維具有重要影響。實驗室邀請了英國曼徹斯特大學教授、知名期刊主編、優秀青年學者等相關學術專家作學術報告，幫助學生了解領域相關前沿進展；開設學術大牛暑期課堂，在鞏固學生基礎知識的同時，還給學生提供了與大牛交流的機會，為學生進行解惑與指導等。此外，資助本科生參加學術會議，為本科生創造與相關領域國內外專家交流的機會，多方式、多途徑開拓學生學術視野，激發學生的個性化發展潛能。

（四）探索思政教育，踐行全過程育人

以習近平新時代中國特色社會主義思想統領人才培養，踐行“教學+科研”閉環迭代式全過程育人，發揮思政教育的價值引領作用，提升學科基礎課程思想內涵，開設與國家重大戰略需求密切相關的基礎課題，培育學生的家國情懷、人文情懷、世界胸懷。

1.引入科學發現與科學家事跡介紹。在講授基礎理論的同時，對其研究背景、發現由來、發現過程、學者生平等進行簡單的介紹，使抽象的理論知識變得鮮活生動，激發學生的學習興趣。通過著名科學家的個人事跡、研究范例，培養學生優秀的人格素質、愛國奉獻的高尚情操、追求真理的科學精神。

2.開設與國家重大戰略需求密切相關的基礎課題。借助當前人工智能發展的重大戰略機遇，構筑人工智能發展的先發優勢，指導本科生開展基于深度學習的圖像分類、目標識別、行人檢測等研究，培養本科生具有智能信息分析處理的技能，鼓勵學生聚焦國家戰略發展需求，樹立科技報國之志。

3.強化領導力意識與訓練。在全球和國際背景下，引導學生擔負起代表中國發聲、攜手世界其他國家共同前進的歷史重任。突出西北工業大學“三實一新”精神，提升學生的國際眼光、全球視野，在科研實踐中增加能力提升與組織創新環節，增強學生領導力意識，強化學生領導力訓練，加強拔尖創新人才培養。

三、拔尖創新人才培養方案特色

西北工業大學電子信息類拔尖創新人才培養的特色可歸納總結為以下三個方面。

（一）構建了循序漸進式實踐能力培育體系

以培養追求卓越、引領未來的拔尖人才為目標，構建了“專業教育激勵創新熱情、基礎實踐培養工程意識、創新項目提升實踐能力”的循序漸進式實踐能力培育體系，使學生具備良好的工程素養與實踐能力，能夠通過深造或自我學習持續發展，具備在電子信息領域的持久競爭力。組織基礎實踐培訓，夯實學生的專業技能；引導學生參加創新訓練項目和學科競賽，建立創新實踐小組，形成“高帶低”“先帶后”的培養模式。

（二）制定了基礎科研引領下的創新能力培養方案

以培養基礎扎實、勇于創新的拔尖人才為目標，制定了基礎科研引領下的創新能力培養方案，系統性地提升學生的基礎理論科研能力，為未來在電子信息領域從事科學研究與應用開發打下扎實基礎。制定包括基礎算法介紹、科研思路講解、創新思維拓展、論文撰寫實踐等環節的創新能力培養方案，引導學生關注學術前沿，把握研究課題發展脈絡，鼓勵學生探索性研究，增強原創意識。實施個性化的科研指導，激發學生創新靈感，指導學生發表高水平學術論文，全面提升綜合創新能力和科研能力。

（三）形成了“教學+科研”閉環迭代式全過程育人模式

以培養廣博學識、家國情懷的拔尖人才為目標，形成了“教學+科研”閉環迭代式全過程育人模式，通過教學帶動科研，再通過科研促進教學，塑造學生正確的價值觀，培養學生具有社會責任感、人文素養、家國情懷?！敖虒W+科研”在思想政治教育的價值引領下，提煉課程教學所蘊含的思政元素，加強科研課題與國家戰略需求密切聯系，增加基本理論由來和科學家生平事跡介紹，對學生的價值觀起到了潛移默化的作用。開設學術大牛暑期學堂、資助本科生參加學術會議，為本科生融入國際一流學術群體創造條件，提升學生的學術視野、國際眼光。

四、結論

在教學改革項目和創新團隊建設項目的支持下，以“基礎引領、科研賦能”為導向，針對電子信息類拔尖創新人才培養進行了初步的探索與實踐，并取得了以下改革成效。

1.立足電子信息類基礎前沿問題，指導本科生開展基礎科學研究，取得豐碩的學術成果。指導本科生以第一作者發表SCI論文22篇，其中中科院1區6篇、2區6篇。

2.指導本科生參加各類競賽，并取得了優異的成績。2019年第十六屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽獲全國特別一等獎（系所在學科學歷分類小組的最高獎次）和陜西省特等獎，指導本科生獲得美國大學生數學建模競賽特等獎候選提名獎1項，一等獎4項，二等獎9項。

3.本科生在復雜網絡、多準則決策等領域形成了系列研究。畢業生質量大幅提高，優秀本科生多人保送至北京大學、上海交通大學、浙江大學直博，獲得加州大學圣塔芭芭拉分校等高校全額博士獎學金。

4.成立了導學團隊師生聯合黨支部，積極開展思政育人、實踐育人活動，將黨建與育人相結合。承擔學校學生思想政治工作研究課題，將思想政治教育貫穿人才培養全過程。

電子信息類拔尖創新人才培養之路任重而道遠，只有通過不斷的探索、實踐和總結，才能建立更為合理有效的培養模式，構建促進人才成長的生態環境，培養出能夠逐步躋身于國際一流科學家隊伍的人才。

參考文獻：

[1]于海琴.大學生的創新行為模型及其價值——基于對本科高創新性拔尖人才的扎根理論研究[J].高等教育研究，2019（9）.

[2]劉一凝，耿嬌嬌，詹亞力.行業特色高校拔尖創新人才培養模式研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2022（11）.

[3]周緒紅，李百戰.國際化引領新時代高校拔尖創新人才培養[J].中國高等教育，2018（2）.

[4]莫甲鳳.研究性學習在拔尖創新人才培養中的實現路徑——以華南理工大學為例[J].高等工程教育研究，2018（3）.

[5]王牧華，全曉潔.美國研究型大學本科拔尖創新人才培養及啟示[J].教育研究，2014（12）.

[責任編輯? 包玉紅]