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系统动力学基础上电类专业拔尖人才培养分析与实践

2020-11-12 159 上传者：管理员

摘要：针对电类专业拔尖人才培养问题，主要研究了基于系统动力学分析的拔尖人才培养机制分析与实践。采用系统动力学的方法，界定了道德修养、职业素质、专业知识、专业技能四大电类尖子生培养因素，以江苏理工学院电类专业为例，建立大一尖子生选拔子模型、大二大三尖子生培养子模型、大四尖子生培养质量子模型，最后形成完整的电类专业尖子生培养机制模型，给出了尖子生培养举措，展示了学院近两年的电类尖子生培养成果，表明了该系统动力学分析的正确性和拔尖人才培养措施的有效性。

关键词：
人才培养
尖子生
拔尖人才培养
电类专业
系统动力学
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一、概述

探索建立拔尖创新人才培养的有效机制，促进拔尖创新人才脱颖而出，是建设创新型国家，实现中华民族伟大复兴的历史要求，也是当前对教育改革的迫切要求。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》也明确强调了要创新培养模式，努力培养拔尖创新人才[1,2]。拔尖人才的培养是一个复杂的系统，我国高校研究者对其研究取得了一些阶段性的成果[3,4,5,6,7]。但是拔尖人才的培养是一个具有多重反馈环的复杂系统，各个子系统之间相互作用，如果仅凭主观认识存在局限性，通过其它方法很难得到系统的分析。

近年来快速发展的系统动力学SD(SystemDynamics）研究方法[8,9]，是美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯特教授提出的，是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。运用因果关系及流率关系的反馈结构方法进行建模，其模型能够反映复杂系统结构功能与动态行为之间的相互作用关系[10]，将此方法应用于研究电类专业拔尖人才培养分析。

通过系统动力学分析方法研究电类拔尖人才的影响因素，高校内的尖子生是拔尖人才选择的重要渠道。建立大一尖子生选拔质量子模型、大二大三尖子生培养子模型、大四尖子生培养质量子模型，最后形成完整的尖子生培养机制模型。以江苏理工学院电类专业为例，运用该方法建立了一套尖子生的培养模式与机制，通过四年教育实践，培养出了一批具有地方性、应用型特点，能够主动服务国家战略、深度融入地方经济社会发展的拔尖人才，表明该系统动力学分析的正确性和拔尖人才培养措施的有效性。

二、基于系统动力学的电类专业尖子生培养因素分析

为了简化电类拔尖人才培养机制分析，对系统边界进行了界定，对培养因素进行归类，主要包括道德修养、专业知识、专业技能、职业素质四个方面，专业知识、专业技能作为两个重要因素进行分析，职业素质包括身体素质、心理素质、政治素质、审美素质、社会交往和适应素质等。根据系统动力学分析方法，围绕拔尖人才培养因素，分成了大一尖子生选拔质量子模型、大二大三尖子生培养质量模型、大四尖子生培养质量子模型三个子模型进行分析研究。

（一）尖子生选拔质量子模型

大一是选拔尖子生的“育苗期”，学生的生源质量至关重要，从模型图1中可以看出学校宣传、优秀学生填报志愿，学院制定的尖子生选拔制度、教学培养计划都是尖子生选拔质量的重要因素。

图1尖子生选拔质量子模型

（二）大二大三尖子生培养质量子模型

大二大三阶段是电类专业拔尖大学生的“成长期”及“成熟期”，如图2所示，主要从专业知识学习，专业技能培训，道德修养三个方面进行培养。

（三）大四尖子生分型培养质量子模型

在电类尖子生进入大四之后，根据实际情况分型培养，分为考研生和卓越工程师计划两类。各自的因果影响因素分析如图3所示。

将以上系统3个子系统进行整合，形成完整的尖子生培养系统动力学模型图，如图4所示。

三、基于系统动力学模型分析的电类专业尖子生培养举措

通过上述基于系统动力学模型分析的尖子生培养因素分析之后，经过江苏理工学院电类专业近几年的尖子生培养探索，主要采取以下培养举措，形成了尖子生的培养模式与机制。

（一）大一阶段尖子生遴选

学校在全省甚至全国内广泛宣传学校，大力提升学校的知名度、美誉度，以此吸引优秀高中毕业生填报我校，从而提升生源质量；组织教授们开设了“专业导论”课，让大学生尽早认识并了解自己所学专业，提高学生对专业的兴趣；专门组织大一全体新生观摩学科赛事，增加学生参与尖子生的选拔热度；组建电类尖子生选拔工作小组，坚持因材施教与教育公平的结合，建立科学合理的尖子生选拔制度，把最优秀的学生选入到尖子生培养计划当中[11]。

（二）大二大三阶段尖子生培养模式与机制

在选拔出少量有兴趣、有责任感、综合能力强的学生之后，进入大二大三阶段是拔尖大学生的“成长期”及“成熟期”，是电类尖子生培养的重要阶段。尊重学生的需要，突出个性化的培养，积极开展研究性学习、归纳式教学，给学生有自由探索的时间和空间，鼓励学生自主学习，鼓励学生参与科学研究，培养他们的科研兴趣。实现“以教师为中心的教育”向“以学生为中心的教育”转变，树立学生的主体地位，使学生从被动学习者变成主动学习者[12]。

图2大二大三电类尖子生培养质量子模型

图3大四尖子生培养质量子模型

具体的培养方法主要有：1.建立大学生实践创新中心，举办各类竞赛项目培训，组织参加赛事活动；2.充分利用专业实验室，进行大学生实践创新项目训练；3.选择精干教师，承担尖子生培养任务[13,14]。

除了专业知识、专业技能外，道德修养、心理素质等职业素养的培养也是重要内容之一。在课堂内外，注重尖子生的大学精神、大学文化、大学修养的人文熏陶，为其提供良好的品德教育、人格养成、科技训练、体育锻炼、心理健康等一系列教育与服务，营造良好的育人环境。

（三）大四尖子生分型培养

大四阶段为拔尖大学生的“关注期”。根据电类尖子生的职业规划不同，主要分成毕业考研学生和卓越工程师两类进行培养。

1. 考研学生培养方式

专门开辟考研复习教室，学院团委完善“电小微”微信平台，及时发布重要考研动态信息、知识经验共享等，形成了有效的信息共享互动机制和优良考研学风；安排专门的考研导师，建立考研导师制，对于考研的业务课程学习，聘请学院老师进行上课辅导；定期召开考研交流会，邀请专家、教授及优秀校友返校畅谈考研经验，通过各种途径给予考研生全方面服务。

图4电类尖子生培养系统动力学模型图

表12016-2017年各类竞赛成果表

2. 卓越工程师计划

针对部分尖子生毕业后将直接参加工作，采取卓业工程师的培养方式。实行学生在导师指导下，在专业实验室中进行大学生实践创新项目训练；邀请企业专家，业界专家进校做各类高水平学术报告，开拓学生视野，激发学生的求知心态；联系与专业相关的实习单位从事研发实习，让尖子生在大学阶段亲身参与完整的科研过程，实现卓业工程师的培养[15]。

四、电类专业尖子生培养成果与分析

通过基于系统动力学的尖子生培养因素分析，根据三个阶段的不同培养内容，制定了上述相关培养机制，以江苏理工学院电类专业尖子生为例，通过四年的培养，取得了优异的成绩，如表1所示，相对往届具有大幅度提升。

另外，该学院电类尖子生在十五届江苏省大学生课外学术科技作品竞赛暨“挑战杯”全国竞赛、中国机器人大赛、“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛等大赛中获得优异成绩。2016年考取研究生人数为39人，其中211、985大学人数为7人，2017年考取研究生人数为104人，其中211、985大学人数为40人。在2016和2017年大学生实践创新项目、优秀毕业设计方面成绩也连续上升，取得较好成绩。

五、结束语

根据系统动力学的理论与分析方法，界定了电类专业尖子生的培养因素，对尖子生培养因素进行了全面分析，建立了大一尖子生选拔质量子模型、大二大三尖子生培养质量子模型、大四尖子生培养质量子模型三个子模型进行分析研究。根据模型分析结果，形成了电类专业尖子生培养机制，依托实践创新项目和学科竞赛进行实践创新人才培养，培养尖子生理论联系实际能力、实践动手能力、创新意识和创新思维，也培养科学的人生观、世界观、价值观，形成主动学习意识、持续探究科学的方法和毅力，从而全面提高电类专业尖子生的综合素质。最后列出了我院电类专业2016、2017年度的培养成果，相对往届均有大幅度提升，表明了该系统动力学分析的正确性和拔尖人才培养措施的有效性。

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基金:江苏高校品牌专业建设工程资助项目“电子信息工程专业”(编号:PPZY2015B133);江苏省高等教育教改研究课题“产教融合应用型本科人才培养模式与专业建设研究与实践——以江苏理工学院-教育部中兴通讯产教融合创新基地为例”(编号:2017JSJ249);江苏理工学院教改研究项目“基于大学生实践创新项目和学科竞赛的拔尖人才培养研究”(编号:JG13062).