基于大学生科技创新大赛探索应用物理学专业人才培养模式.pdf

第 卷第 期大学物理实验.年 月 .收稿日期:基金项目:山东交通学院教学改革研究项目()山东交通学院应用型本科高校建设理论研究专项课题资助()教育部产学合作协同育人项目()中国交通教育研究会交通教育科学研究项目()山东省大学生创新创业训练项目()国家自然科学基金()通讯联系人文章编号:()基于大学生科技创新大赛探索应用物理学专业人才培养模式王立飞陈建中李洪云刘玉波(.山东交通学院 理学院山东 济南.北京学佳澳软件科技发展有限公司北京)摘要:科技进步是国家发展的重要战略支撑而创新是推动科技进步的力量和源泉在现代化建设全局中占据核心地位 加快实现原始创新、突破重大科技禁锢和努力解决“卡脖子”技术难题是新时代向高校应用型人才培养提出的新要求 为提升应用物理学专业育人水平校企双方共同构建课程体系、编写教材和研发案例进行教学内容和实习实训改革探索“校企合作、工学结合”的应用型本科人才培养模式 以大学生科技创新大赛为主要抓手构建多层次教学平台培养具有创新精神的应用型人才 历经十余载的探索与实践基于科技创新竞赛的应用物理学专业人才培养已取得丰硕的成果提升了专业核心竞争力为建设特色鲜明的应用型大学添砖加瓦关键词:大学生科技竞赛人才培养校企合作创新能力中图分类号:文献标志码:./.大学物理实验投稿网址:/.创新是一个永恒的话题民族科技文化进步源自创新同样国家复兴动力也离不开创新 在我国现代化建设征程中尤其是改革开放以来取得的卓越成就归功于发展过程中始终坚持创新发展的核心地位不动摇树立科技自立自强的发展战略 高等院校是塑造国家栋梁之才的基地努力提升人才培养质量尤其注重学生创新意识和创新能力的培养是高等教育必须肩负的神圣职责 以我校(山东交通学院)应用物理学专业为例依托大学生科技创新大赛构建多层次教学平台创建校企合作深度融合课程体系通过共同开发课程、出版教材和研发教学案例推进课程内容和企业实训改革探索“校企合作、工学结合”的应用型本科人才培养模式 经过十多年的专业办学实践山东交通学院应用物理学专业始终坚持与时俱进根据学科发展和市场需求及时调整专业办学方向形成了以物理学为基础与电子技术、信息计算科学交叉融合的专业特色培养智能交通、智慧城市以及人工智能等领域的应用型人才 与时俱进更新专业方向校企融合创新育人模式 我校应用物理学专业始建于 年同年招收 年制普通本科生设立之初专业方向为电子技术培养物理学与电子科学交叉的复合型人才 随着计算机技术和人工智能的快速发展社会对具有物理知识背景的计算机人才的需求以及专业人才培养的时效性 年应用物理专业与济南华恒兴通信科技有限公司共建专业实行“.”的校企合作培养模式即前.年由校内教师给学生进行专业基础知识讲授后.年由企业教师带领学生进行实践锻炼和应用能力培养并将专业办学方向调整为智能电子技术 伴随着全球经济一体化发展趋势已经迈入大数据时代应用物理学专业紧跟时代步伐抓住机遇依据山东交通学院的学校定位“培养交通事业一线有成长力的工程师和管理者”通过市场需求一线调研详细进行山东省内生源评估确定与北京学佳澳软件科技发展有限公司开展校企合作办学并将专业办学方向更新为大数据智能技术 历经 年不断探索发展专业办学可归纳为三步走从最初的普通本科电子技术到后来的校企合作智能电子然后到现在的大数据智能技术方向 每一步专业方向的变化都凝聚着心血时刻牢记与时俱进更新专业方向同时做到专业优势的继承和积累 目前的专业人才培养方案把传统应用物理学内容进行课时压缩强调物理的基础理论然后保留了数字电路和传感器等电子技术方面内容最后引入大数据采集和处理理论以物理学、电子科学和大数据分析等理论为基础在互联网领域从事大数据采集、分析、管理和运维具有较强实践能力的应用型工程技术人才应用物理学专业坚持与合作企业“专业共建、优势互补、合作发展、协同创新”深度融合的办学机制从制度保障、机制运行等方面促进校企渗透和融合不断探索人才培养模式充分发挥学校的理论优势和企业的实践优势提升学生求职竞争力走出一条适合自身发展、融入“互联网”“大数据”时代的应用物理学专业特色发展之路 应用物理系教学团队积极向国内外其他高校进行学习交流学习他们的课程体系坚持学科交叉的办学思路结合“交通”和“应用型”建立特色鲜明的应用物理学专业 院级质量保障体系宏观上制定制度保障体系督导监督质量监控等工作并对系级、企业级、教师级保障体系进行总体监控保障机制运行 理学院质量保障体系可分为“组织保障体系”“制度保障体系”“教学质量过程监控”“教学质量信息收集体系”“对合作企业的监控”“持续改进”六大模块其中每个模块又分为若干子模块 院级监控系统的三方力量(理论教学、实践教学、学生工作)定期对专业的专业定位、人才培养方案、就业质量、利益相关者意见反馈(毕业生调查、用人单位意见反馈等)进行保障分析问题、提出方案并改进之取得人才培养质量、专业建设质量和就业质量的持续改进并确保以上三级监控体系正常运行如图 所示图 院级保障体系总体架构图 应用物理学专业紧跟社会需求立足于学校办学定位并结合本专业特点努力发展为智能交通领域培养高技能人才的优秀专业 专业建设过程中与企业紧密合作紧跟大数据人工智能产业的最新发展把握市场需求通过校企双方共同开发课程更新企业实战教学案例提升教学团队实践水平从理论分析和实战技能两个方面提升学生核心竞争力 近三年校企双方教师共同开发建设应用物理专业导论 大数据生态体系技术 高级编程创新创业系列讲座等 门课程涵盖了学科基础课、专业必选课、专业限选课、专业任选课和创新创业课程以应用物理专业导论专业基础课为例由校企双方教师共同开发讲授包含三部分内容第一部大 学 物 理 实 验 年分专业负责人介绍人才培养方案以及校企合作培养模式第二部分校内教师介绍物理学和电子技术方面的基础知识第三部分企业教师讲述全球一体化的大数据时代以及引起的社会发展和思维变革 年应用物理学四位教师先后去淄博、济宁、上海和杭州等地企业进行实地调研充分了解企业对人才的关键能力和核心素质要求调整专业实施方案将行业需求引入到课堂教学体系 充分发挥合作企业优质资源假期选派骨干教师参与企业技术培训改善师资结构塑造双师型师资队伍提高教师队伍创新创业教育的胜任力培育符合社会和企业急需的应用型人才 目前采取企业教育逐步渗透的模式学生一至六学期在学校学习第一学期以企业报告和讲座的形式进入课堂第二学期开始企业安排具有丰富社会经验的工程师入校授课教学管理以学校为主、企业为辅的形式第六学期企业教师在校内实验室进行企业项目实训增强技术技能和社会服务意识第七、八学期学生北京学佳澳实训基地完成案例实战、企业技能培训然后推荐高薪岗位实习实习结束即可实现就业 校企双方导师共同指导学生毕业设计各司其职分工明确由企业工程师负责技术和系统开发指导校内教师负责论文内容和写作规范性指导 基于大学生科技创新大赛探索应用物理学专业人才培养新模式 将学生创新创业意识和能力培养纳入到应用物理学专业人才培育全过程中课程体系中增加了创新创业理论课程和创新创业实践环节让创新在学生心中落地、生根、发芽鼓励挖掘创新意识指导实践工作同时在具体实践过程汲取创新灵感 人才培养方案中设置 学分创新创业教育板块其中包含 学分创新创业课程和 学分创新创业实践 本专业创新创业课程包括物理原理的可视化实训、电子创新设计与实践、大学生创业案例研究、物理科技竞赛实训、软件开发设计与实践、创新创业系列讲座以及就业指导和创业指导 另外专业学生按照人才培养方案要求第 学期全员去合作企业基地进行 周的实训锻炼提高学生实践水平增强职场竞争实力 以学生学术科技竞赛为主要抓手鼓励部分学生参加教师科研项目、创新创业训练项目、企业实训项目、志愿者服务实践活动等通过独立撰写论文、申请专利、考取国家从业资格证书来提高创新创业能力 同时以应用型人才培养目标为出发点强化创新创业服务学生成长应用物理学专业包含思政教育与行为养成类、学术科技与创新创业类、文体艺术与身心发展类、社团活动与社会工作类、社会实践与志愿服务类、技能证书类等展现专业特色的第二课堂活动.有助打破物理学、电子技术和计算机学科壁垒 纵观传统应用物理学专业发展历程专业招生和就业前景堪忧鼓励高校探索以应用物理学为基础多学科的交叉的复合型人才在办学过程中形 成 自 己 的 专 业 特 色 创 新 人 才 培 养 模式 历经十余年的山东省大学生物理科技创新大赛发掘出大批学生科技创新成果充分展示了青年学生创新意识要制作出技术先进、手段新颖、特色明显具有一定应用价值和推广前景的科技竞赛作品需要综合运用物理学、电子技术和计算机等方面知识 基于大学生物理科技创新大赛改革应用物理学专业人才培养模式打破传统应用物理学、电子科学和计算机科学课程体系在人才培养全过程注重培养学生创新意识发挥校企合作的综合优势合理进行课程设置和课程内容选择打破学科壁垒提升学生综合竞争力在课程体系中把传统应用物理学中的力学、热学、光学、电磁学课程内容合并成普通物理一门课程共计 学时把热力学统计物理、理论力学、电动力学和量子力学整合成理论物理一门课程共计 学时缩小了物理课程在课程体系中的比重 同时加大计算机和电子科学技术课程比重把数据结构与算法、传感器与检测技术和 语言程序设计设定为专业核心课程引入 操作系统、数据库原理与应用为专业必选课 第六学期企业工程师在校企共建大数据实验室上 数据库管理、高级编程、大数据生态体系技术等 门大数据课程完成项目理论及实践基础训练另外在第七学期在北京实训基地进行为期 周企业实训由企业教师引入实际项目对学生进行培训通过全程跟踪训练大型企业项目给学生高薪就业提供技术保障.以学生学术科技竞赛为抓手激发学生的学习热情培养创新创业精神 由于受课堂时间和学习场地的双重限制学 第 期王立飞等:基于大学生科技创新大赛探索 应用物理学专业人才培养模式生学习能力培养没有得到充分重视习惯于教师的课堂引导式教学缺乏主动学习的精神 为了克服这种弊端应用物理学专业人才培养新模式将课程改革与大学生物理竞赛结合采用 混合式教学模式教学过程利用翻转课堂调动学生学习的主动性细致优化课程设计对学生学习过程进行痕迹化管理加大过程考核的权重实现课程考核多元化 应用物理学教学团队上课过程中调整课堂教学方式不以灌输知识为出发点注意引导学生在学习过程中思考的积极性注意教与学的平衡加强课堂互动教学提高学生课堂参与度重点考查学生学习知识、能力和素质的达成度 学生在参与物理科技创新大赛过程中教师能够根据学生在团队中角色进行知识传授和能力培养改变传统单一的课堂教学模式在制作科技作品的过程中锻炼学生们综合运用所学知识解决实际困难的能力发现问题攻坚克难解决问题全方位提升学生学术科技能力 基于物理科技创新大赛改革应用物理专业人才培养模式改变传统课堂教学过程中物理知识和物理原理的填鸭式教学方式注意把本章知识和获奖科技作品结合起来把创新创业意识融入每个课堂教学过程中让创新在学生心中落地生根、开花结果提高学生创新能力.校企合作深度融合构建应用物理学专业实践教学平台 山东省物理创新大赛既能充分展示学生科技创新成果、锻炼学生综合素质的重要舞台又为学生提供了技术创新和课程实践的教育平台 通过学院与公司进行联合培养集高校理论优势和企业技术优势于一体 学校为学生提供扎实的理论培训企业为学生提供良好的实践环境 校企双方努力探索课堂教学改革摸索出贴近交通院校并且特色鲜明的产学研协同育人模式培养交通大数据、人工智能领域的专业人才 校企双方共同参与人才培养全过程中并且进行详细的分工校内实践课重点培养学生运用课堂所学内容进行专业实践提高分析解决实际问题能力对于企业集中实训课程突出专业技能训练把“企业项目”引入课堂教学把知识和技能培养有机融合 毕业实习与毕业设计相互衔接并采用学校和企业双师指导提升设计质量 毕业实习重点培养应用物理学专业理论以大数据采集、分析和人工智能深度学习的综合应用与实践转化能力对于毕业设计企业把握市场发展前沿以真实项目串联技能知识加强学生实际操作能力能够实现大数据系统开发和应用促进学生职业能力与岗位需求的无缝衔接为了提升专业办学能力改善学生实践环境 年学校投资 余万元为应用物理学专业建立校内综合实践实验中心该中心除了满足学生们电子电路、传感器实验基本教学要求外还给学生们提供了科技作品制作实践创新平台为专业学生参加学术竞赛和第二课堂活动提供了很好的保障 学生在综合实验中心可以根据科技比赛要求自主选择模块制作参赛作品创作过程中锻炼了综合运用所学知识鼓励学生们跨专业组队充分发挥专业特色并且在开发过程中取长补短互相学习碰撞出灵感在科技作品制作过程中提升综合素质 通过在实践中心集中进行科学研究与发明创作增强学生的实践能力鼓励本科学生进行研究性学习因材施教结合学生自身特点进行个性化培养根据创作过程中碰到的难点进行单独指导让学生在创作好的科技作品同时得到锻炼提升拓宽创新创业新思路 充分发挥校企合作优势资源将熟悉行业需求、岗位能力和操作技术的企业一线技术人才柔性引入到应用物理学教学团队做到取长补短同时定期派校内教师到企业进行技术学习切实把教师培养成理论知识丰富实践操作技能过硬能满足专业发展需求的高素质师资队伍 为配合国家政策和专业建设发展切实解决高校建设及人才培养的师资问题获批 项教育部“产学合作协同育人”项目展开深度合作提高专业创新创业师资水平 利用学佳澳公司的优势培养与提高大学生的综合素质与创新能力使校外实习实训基地真正成为高校与用人单位沟通联系的桥梁和纽带培养创新型复合型人才 为企业输送符合用人单位要求、具有解决问题能力、能为企业创造价值、有创新、有担当的高素质人才除了与校企合作单位产学研密切合作外本专业还积极和多家相关企业探讨产学研合作共建实训基地并联合指导学生参加国家创业计划项目和学生科技比赛把优秀的学生科技作品推广大 学 物 理 实 验 年到市场拓宽创新创业教育的成果转化渠道 实践探索成果基于大学生科技创新竞赛的应用物理学人才培养新模式注重培养学生的创新创业能力除了通过开设创新创业课程外还积极引入企业资源校企双方共同举办大数据智能技术比赛比赛中引入企业实际项目激发学生学习的兴趣在项目创作过程中通过企业项目提升学生专业技术水平综合运用所学知识解决实践中遇到问题提升学生创新意识和实践水平 山东交通学院非常重视学生科技水平的提升每年举办校级科技节活动竞赛项目涵盖物理科、工科、管理和艺术等近百项校级比赛并且选拔优秀作品参加省级和国家级科技竞赛 物理 班史敬田同学在校期间积极参加学术科技活动并多次获奖 该同学上学期间就利用学术科技作品进行创业成立济南暴龙世纪电子科技有限公司 为支持该同学创业经物理系党支部讨论通过将师生获得的 万元奖金全部给史敬田同学大力支持其创业工作 应用物理学专业 年度学生学术科技取得丰硕成果荣获山东省大学生物理竞赛三等奖以上 项创历史最高其中一等奖 名、二等奖 名荣获山东省大学生光电竞赛三等奖以上 项荣获山东省物理创新大赛三等奖以上 项荣获山东省科技馆展品创意与制作设计大赛三等奖以上 项 专业负责人荣获山东省优秀指导教师物理系荣获山东省大学生科技节“优秀组织奖”结 语伴随科学技术和经济全球化的发展迈入大数据时代急需大批具备一定的大数据处理与分析能力应用物理学专业紧跟时代步伐破除学科壁垒校企联动共同培养大数据方向高层次技术人才 通过分析传统应用物理学专业本科就业率偏低生源数量不充足等问题提出依托大学生科技创新大赛发挥企业资源优势构建全新校企合作实践平台实施多学科交叉融合课程计划 另外在评价体系上加大过程考核权重设立多元化评价体系注重创新意识和创新能力的培养和锻炼探索校企共建、深度融合的应用物理学专业办学新模式 应用物理学专业 年开始进行校企合作专业建设过程中始终坚持“校企合作、工学结合”的办学思路充分发挥校内教师的理论优势企业优越的实践环境注重学生创新创业能力提升培养大数据采集、深度挖掘等领域的工程师和企业一线人才 专业持续推进教育教学改革与企业需求岗位紧密挂钩企业元素融入人才培养全过程利用好学校和合作企业优势资源拓宽就业渠道紧跟企业用人需求变化和学科发展及时调整课程体系和讲授内容强调在学生学术科技作品制作过程中提升学生创新意识和实践能力 通过总结十余年运行校企合作协同育人机制的经验把一些企业实际运营的中小型项目纳入课堂教学体系在学生参与科技作品制作过程中一方面进行理论知识学习另一方面注意提升学生实践技能加强专业内涵式发展提升专业办学能力丰富了学校人才培养模式培养合格的企业一线应用型人才参考文献:冉昆玉张春.协同累进式大学生课外创新与实践体系构建.长春工业大学学报(高教研究版)():.潘旦.人工智能和高等教育的融合发展:变革与引领.高等教育研究():.潘懋元.多学科观点的高等教育研究.高等教育研究():.孟志远王夫艳.大数据与教育研究的变革:可能与限度.高等教育研究():.王素君吕文浩刘阳.校企协同育人的机制和模式研究.现代教育管理():.王晓飞郝世明李新忠等.应用物理学专业建设与人才培养探索与实践.科技资讯():.王珩徐世峰王利岩等.应用型高校中的应用物理学专业课程建设研究.物理通报():.黄扬杰.高校教师胜任力与创业教育绩效研究.高等教育研究():.朱向炜崔超鹏.新形势下大学生学术科技能力的提升与培养路径探析 .科技 风 ():.第 期王立飞等:基于大学生科技创新大赛探索 应用物理学专业人才培养模式 滕吉文胡国泽杨辉等.学科交叉与交叉学科:地球物理学在创新进程中的必然发展轨迹.地球物理学进展():.廖紫娟高珊王艳伟.生物物理学科交叉型研究生创新能力的培养.大学物理实验():.王俊明沈涛冯月等.学科竞赛对光电领域创新创业与课程思政建设效果提升的探讨.大学物理实验():.陈致宇.基于 模型与翻转课堂相结合的游戏化混合式教学模式构建与实践.文化创新比较研究():.高江勇.高质量本科教学的发生 为何需要及何以实现互动式教学.高等教育研究():.高琼芝刘英菊杨卓鸿等.寓赛于教在大学生创新教育中的探索与实践.广东化工():.(.):.“”.:()()()“”.:大 学 物 理 实 验 年