【2021河南省特等獎】鄭州大學(xué)等丨“知識聚合·專創(chuàng)融合·過程耦合”信息類人才培養(yǎng)體系改革與實(shí)踐

1“知識聚合·專創(chuàng)融合·過程耦合”信息類人才培養(yǎng)體系一、成果簡介對于信息類人才的專業(yè)水平、創(chuàng)新能力、學(xué)科視野等提出了更高的要年起，鄭州大學(xué)信息類專業(yè)依托教育部“新工科”項(xiàng)目、河南省教學(xué)文底蘊(yùn)、扎實(shí)理論基礎(chǔ)、過硬實(shí)踐能力、廣闊學(xué)科視野、敏銳創(chuàng)新精神和強(qiáng)烈職業(yè)道德與社會責(zé)任的信息類人才為目標(biāo)，面向?qū)W生全面發(fā)展需求構(gòu)建了知識聚合的課程譜系；面向雙創(chuàng)素質(zhì)培養(yǎng)需求，深化了專創(chuàng)融合的培養(yǎng)模式；面向行業(yè)人才需求，優(yōu)化了過程耦合的協(xié)同育人機(jī)制，立足學(xué)科專業(yè)，聚焦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，對接行業(yè)企業(yè)，逐步形成了“知識聚合·專創(chuàng)融合·過程耦合”的信息類人才培養(yǎng)體系。自2019年起，本成果在鄭州大學(xué)、河南財政金融學(xué)院、中原工學(xué)院、洛陽師范學(xué)院等高校進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，建設(shè)高校信息類專業(yè)獲批通信工程、軟件工程等國家級一流專業(yè)4個，省級2個，河南省優(yōu)秀基層教學(xué)組織等省級以上榮譽(yù)10項(xiàng)，成果團(tuán)隊成員建設(shè)國家級一流課程3門，省級7門，省級規(guī)劃教材2部，榮獲教學(xué)技能競賽等省級以上榮譽(yù)5項(xiàng)。主持人王忠勇等3名教授榮獲河南高等學(xué)校教學(xué)名師，取得了顯著成效，直接受益學(xué)生超過萬人。篤行教育大講壇二、主要解決的問題本成果較好地解決了高等學(xué)校信息類人才培養(yǎng)實(shí)踐中的三個突(一)相對傳統(tǒng)的課程設(shè)置對全面發(fā)展的培養(yǎng)要求支撐不夠如何在人才培養(yǎng)中兼顧好思政教育、通識教育、專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是目前高等工程教育改革面臨的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)工程教育中，存在重專業(yè)培養(yǎng)輕價值引導(dǎo)、重核心課程建設(shè)輕內(nèi)容銜接，重知識學(xué)習(xí)輕問題探究等傾向，課程知識重復(fù)和割裂并存，專業(yè)基礎(chǔ)知識與學(xué)科前沿內(nèi)容融合不足，導(dǎo)向性、實(shí)踐性和挑戰(zhàn)性有待增強(qiáng)，難以滿足培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力和全面發(fā)展的需要。學(xué)生的工程思維、問題思維、人本思維等未能有效啟發(fā)和復(fù)合，不善于將知識系統(tǒng)應(yīng)用于最新工程實(shí)踐中，缺乏從“電路原理”到“電路”的實(shí)踐能力。(二)相對單一的專業(yè)教育與跨學(xué)科的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融合不足傳統(tǒng)專業(yè)教育更多關(guān)注學(xué)生專業(yè)知識傳授和實(shí)踐能力培養(yǎng)，更多聚焦本學(xué)科知識的系統(tǒng)性和完整性，對雙創(chuàng)教育的跨學(xué)科知識融合和實(shí)踐能力支持不足，對學(xué)生團(tuán)隊精神、創(chuàng)造性思維等素質(zhì)關(guān)注不夠，同時限于優(yōu)質(zhì)教育資源緊缺等因素，有些高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程針對性不強(qiáng)，重知識介紹，輕能力培養(yǎng)，存在單純以學(xué)科競賽成績評價學(xué)習(xí)成效，選拔績優(yōu)生進(jìn)行培養(yǎng)的功利化和精英化傾向，專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育“兩張皮”現(xiàn)象突出，存在學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)不強(qiáng)、主動性不足、能力實(shí)踐不夠等問題。)篤行教育大講壇2(三)相對封閉的培養(yǎng)過程與快速變化的產(chǎn)業(yè)需求耦合不強(qiáng)信息類工程教育改革既要滿足當(dāng)前行業(yè)的需求，又要適應(yīng)未來行業(yè)的發(fā)展變化，許多高校在協(xié)同育人實(shí)踐中，存在行業(yè)企業(yè)參與度不高、國內(nèi)外教育合作不夠、評價體系綜合性不強(qiáng)、人才培養(yǎng)與企業(yè)需求脫節(jié)等問題。協(xié)同育人停留在共建實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)見習(xí)等形式的低水平合作，未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)需求和校外資源與人才培養(yǎng)過程的深度耦合。(一)聚焦全面發(fā)展目標(biāo)，構(gòu)建了價值導(dǎo)向、內(nèi)容融通、強(qiáng)基篤行的課程譜系課程是人才培養(yǎng)的核心要素，本成果基于大工程觀理念，從系統(tǒng)角度按照知識支撐與遞進(jìn)的關(guān)系，將核心課程與相關(guān)的課程群關(guān)聯(lián)形成課程群組，并以課組為單位進(jìn)行頂層教學(xué)設(shè)計，統(tǒng)籌思政、通識、基礎(chǔ)、專業(yè)和實(shí)踐等內(nèi)容，構(gòu)建了價值導(dǎo)向、內(nèi)容融通、強(qiáng)基篤行的課程譜系，見圖1。培養(yǎng)目標(biāo)拓展課組項(xiàng)目設(shè)計電子線路信號處理電磁微波微機(jī)應(yīng)用綜合訓(xùn)練深度預(yù)習(xí)強(qiáng)基篤行→內(nèi)容融通研創(chuàng)并重研發(fā)運(yùn)營項(xiàng)目驅(qū)動技術(shù)理性→價值理性良性競爭創(chuàng)新意識監(jiān)面案例融通科學(xué)思維價值引領(lǐng)敏銳新知協(xié)作精神培養(yǎng)目標(biāo)辨新創(chuàng)探慎明思索1.明確價值導(dǎo)向，推進(jìn)價值理性與技術(shù)理性有效統(tǒng)一本成果堅持立德樹人，在基礎(chǔ)課組中深化文化素質(zhì)教育、體育藝術(shù)、學(xué)習(xí)潛力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科技前沿類等模塊，加強(qiáng)價值引領(lǐng)，夯實(shí))篤行教育大講壇4學(xué)生三觀基石。在專業(yè)課組中通過穿插學(xué)科發(fā)展史、工程案例、項(xiàng)目實(shí)踐和科研探索，將辯證思維、團(tuán)隊精神、工程倫理、社會責(zé)任等內(nèi)容融入專業(yè)教育，促進(jìn)價值理性與技術(shù)理性的有效統(tǒng)一。2.強(qiáng)化內(nèi)容融通，推進(jìn)單一課組向課程譜系有序拓展以思政、工程和科研等案例為線索，以教學(xué)和學(xué)習(xí)方法改革為驅(qū)評、督導(dǎo)反饋等形式，將課程間的松耦合轉(zhuǎn)變?yōu)榫o關(guān)聯(lián)，形成內(nèi)容融通的課程譜系。其中以大思政案例推進(jìn)課程思政向?qū)I(yè)思政的轉(zhuǎn)變，以大工程案例推進(jìn)課組間知識融合，以科研案例推進(jìn)經(jīng)典知識與動態(tài)學(xué)科進(jìn)展的融合，例如以“在線圖書電子商務(wù)系統(tǒng)開發(fā)”工程案例貫穿軟件工程概論、軟件方法與過程、敏捷開發(fā)、項(xiàng)目管理等課程，將軟件開發(fā)、團(tuán)隊管理等知識融合在一起，有效解決課程割裂、整體性不強(qiáng)、知識陳舊的問題。同時結(jié)合“探索新知—頭腦風(fēng)暴—自我評估碎片知識學(xué)習(xí)向系統(tǒng)知識理解的升華。3.聚焦強(qiáng)基篤行，推進(jìn)知識學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)結(jié)合根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律和知識掌握情況，以“案例融通—項(xiàng)目驅(qū)動—研發(fā)運(yùn)營—研創(chuàng)并重”為主線，與課組結(jié)合構(gòu)建形成立體實(shí)踐體系，其中在單元練習(xí)階段以實(shí)踐加深知識理解，在綜合訓(xùn)練階段以實(shí)踐增強(qiáng)知識運(yùn)用能力，在項(xiàng)目設(shè)計階段以實(shí)踐強(qiáng)化工程能力，在模擬創(chuàng)業(yè)階段以實(shí)踐增強(qiáng)綜合素質(zhì)，循序漸進(jìn)幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。56路實(shí)州血(二)面向雙創(chuàng)素質(zhì)培養(yǎng)，創(chuàng)新了項(xiàng)目驅(qū)動、虛實(shí)協(xié)同、朋輩互路實(shí)州血助的培養(yǎng)模式面向全體學(xué)生構(gòu)建了項(xiàng)目驅(qū)動、虛實(shí)協(xié)同、朋輩互助的培養(yǎng)模式，引入慕課和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等教學(xué)形式，拓展了雙創(chuàng)教育的維度與專創(chuàng)融重點(diǎn)實(shí)施路徑混合實(shí)踐虛實(shí)協(xié)同選題立項(xiàng)驗(yàn)收答辯線下實(shí)踐項(xiàng)目驅(qū)動朋輩互助精英化功利化片面化圖2聚焦專創(chuàng)融合的“項(xiàng)目驅(qū)動-虛實(shí)協(xié)同-朋輩互助”培養(yǎng)模式篤行教育大講壇1.項(xiàng)目驅(qū)動，構(gòu)建知行合一的教育新模式以課程“工程設(shè)計實(shí)踐”為載體，以模擬創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為驅(qū)動，由學(xué)生自由組建團(tuán)隊，自主根據(jù)興趣特長進(jìn)行分工，利用一年時間完成需求分析、方案設(shè)計、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、營銷策劃等工作。在此過程中，學(xué)生根據(jù)分工修讀市場營銷、財務(wù)管理、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等跨專業(yè)課程，共同完成從創(chuàng)意生成到創(chuàng)新實(shí)踐再到模擬創(chuàng)業(yè)的全過程，最后教師以團(tuán)隊為單位，綜合答辯、文檔材料和產(chǎn)品演示等環(huán)節(jié)給出成績。團(tuán)隊獲促進(jìn)了多學(xué)科知識在學(xué)生主體的融合，融創(chuàng)新意識、工程設(shè)計、項(xiàng)目管理、團(tuán)隊合作和溝通表達(dá)等綜合素質(zhì)培養(yǎng)于一體。2.虛實(shí)協(xié)同，優(yōu)化時空融合的教育新形式以慕課和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等“金課”建設(shè)為依托，構(gòu)建了理論與實(shí)踐“雙在線”雙創(chuàng)課程群組。其中“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與工程設(shè)計實(shí)踐”等理論課程著重基礎(chǔ)性、事實(shí)性、前沿性知識講授；“基于工程實(shí)踐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”著重將成本高、周期長、不可逆的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐轉(zhuǎn)換為低成本、可重復(fù)、可觀察的創(chuàng)業(yè)體驗(yàn)，將隱性知識顯性化，打破了學(xué)習(xí)的時空限制，實(shí)現(xiàn)了教育資源開放與共享。3.朋輩互助，激發(fā)共同成長的教育新能量充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，依托工程教育創(chuàng)新訓(xùn)練基地等平臺，創(chuàng)新構(gòu)建了“學(xué)生既是受教育對象，也是教育提供者”的朋輩互助教育模式。在形式上，低年級學(xué)生自由選擇加入基地學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊，由團(tuán)隊學(xué)生自主完成招新和基礎(chǔ)培訓(xùn)。創(chuàng)新基地結(jié)合競賽種類或科研需)篤行教育大講壇78要發(fā)布任務(wù)，由不同專業(yè)學(xué)生組建的團(tuán)隊進(jìn)行競爭申報，自主完成研(三)基于閉環(huán)反饋理念，優(yōu)化了目標(biāo)牽引、多元協(xié)作、聚焦質(zhì)量的協(xié)同育人新機(jī)制統(tǒng)籌高校、企業(yè)、校友等主體，針對目標(biāo)、培養(yǎng)、資源、評價等人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)構(gòu)建了目標(biāo)牽引、多元協(xié)作、聚焦質(zhì)量的協(xié)同育人機(jī)制，實(shí)現(xiàn)人才共育、資源共建、責(zé)任共擔(dān)的目標(biāo)。校企集體備課教師企業(yè)交流國際交流合作培養(yǎng)方案制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)需求調(diào)整調(diào)整學(xué)生圖3基于閉環(huán)反饋的協(xié)同育人機(jī)制示意圖1.目標(biāo)牽引，定位產(chǎn)業(yè)發(fā)展與教育改革的最新導(dǎo)向本成果堅持產(chǎn)業(yè)需求、國際前沿的改革目標(biāo)，深化與行業(yè)企業(yè)和國內(nèi)外高校合作，建立了多方參與的專業(yè)建設(shè)委員會(行業(yè)專家不少于1/3,近5年有出國經(jīng)歷的教師不少于1/3),將產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和改革導(dǎo)向納入培養(yǎng)方案。篤行教育大講壇92.多元協(xié)作，實(shí)現(xiàn)教育合作在人才培養(yǎng)的有效落實(shí)聯(lián)合浪潮集團(tuán)等企業(yè)以及十余所國內(nèi)外高校構(gòu)建常態(tài)化交流機(jī)制，從課程建設(shè)、教師能力培養(yǎng)和國際合作等方面展開改革。課程方面實(shí)施工程化場景改革，即將企業(yè)工程項(xiàng)目引入校內(nèi)，按模塊分配給學(xué)生，增強(qiáng)工程經(jīng)驗(yàn)；教師培養(yǎng)方面，設(shè)立教師企業(yè)交流、工程師與教師集體備課等制度，增強(qiáng)教師對實(shí)際工程的認(rèn)識，強(qiáng)化工程教育能力；在國際合作方面，與伍倫貢大學(xué)、杜伊斯堡大學(xué)等高校開展短期訪學(xué)、“2+2”或“3+1”留學(xué)等合作，教師企業(yè)交流每年穩(wěn)定在20人次以上，疫情前學(xué)生訪學(xué)或留學(xué)人數(shù)超過10%。3.聚焦質(zhì)量，發(fā)揮質(zhì)量監(jiān)控對人才培養(yǎng)的保障作用在微觀層面建立工程實(shí)踐“雙指導(dǎo)”、畢業(yè)設(shè)計“雙導(dǎo)師”和教學(xué)效果“雙評價”制度，通過周志、月報和教師基地回訪等舉措，確保學(xué)生在不同基地達(dá)到相同的實(shí)踐效果；在中觀層面將知識圖譜和眾包技術(shù)引入學(xué)習(xí)和評價環(huán)節(jié)，構(gòu)建學(xué)生個體知識子圖，生成融合“集體智慧”的專業(yè)工程技術(shù)知識圖譜，實(shí)現(xiàn)定量評價學(xué)生能力；在宏觀層面，依據(jù)閉環(huán)控制原理，以學(xué)生為對象，以專業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為輸入，以畢業(yè)生知識、能力、素質(zhì)為輸出，以培養(yǎng)過程為控制器，以師生、生生、社會(實(shí)習(xí)單位、用人單位)評價為反饋，掌握學(xué)生水平與培養(yǎng)目標(biāo)差異，對培養(yǎng)過程進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)質(zhì)量的閉環(huán)管理。四、成果創(chuàng)新點(diǎn)(一)構(gòu)建了知識聚合的課程新譜系以價值理性培養(yǎng)豐富專業(yè)人才教育維度，以課”通得教育講壇部微循環(huán)，以案例實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容大貫通，以方法改革保障教學(xué)成效，構(gòu)建了以專業(yè)教育、思政教育和通識教育為譜線、以課程為音符、以培養(yǎng)過程為旋律的課程譜系。(二)創(chuàng)新了專創(chuàng)融合的培養(yǎng)新模式以項(xiàng)目驅(qū)動、虛實(shí)協(xié)同和朋輩互助的培養(yǎng)模式變革，面向全體學(xué)生實(shí)現(xiàn)第一與第二課堂、線上與線下、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的多元互動，課程建設(shè)由單一課程向課程體系拓展，評價方式由個體評價向綜合性、團(tuán)隊性評價拓展，推進(jìn)專創(chuàng)融合，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力由“學(xué)”(三)優(yōu)化了過程耦合的育人新機(jī)制構(gòu)建了涵蓋培養(yǎng)目標(biāo)確立、培養(yǎng)過程改革、質(zhì)量監(jiān)控評價全過程的協(xié)同育人新機(jī)制，將高校與行業(yè)企業(yè)的人才供需關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)合作關(guān)系，將國內(nèi)與國外高校人才競爭關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榛パa(bǔ)合作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)側(cè)的需求、教育資源等元素與高校供給側(cè)人才培養(yǎng)過程的深度耦合，促進(jìn)了教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的有效銜接。五、成果應(yīng)用成效1.成果為人才培養(yǎng)提供有力支撐成果參與高校相關(guān)專業(yè)獲批國家級一流專業(yè)3個，省級2個，通過工程教育認(rèn)證專業(yè)2個。成果團(tuán)隊建設(shè)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與工程設(shè)計實(shí)踐”等國家級一流課程3門，“匯編語言程序設(shè)計”等省級一流課程10門，獲批河南省精品在線課程、線上教學(xué)優(yōu)天理和笙7門獲批省級規(guī)劃教材2部，榮獲河南省高等學(xué)校教師名師3人，近三年榮獲教學(xué)技能大賽等獎勵超過20人次。2.平臺建設(shè)有效激發(fā)學(xué)生動能依托本成果建設(shè)的鄭州大學(xué)創(chuàng)新基地每年有來自10余個院系的150名學(xué)生學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、實(shí)踐和參加競賽。獲得國家級競賽一等獎、金獎100余項(xiàng)，擁有國家專利60余項(xiàng)，完成國家級、省部級和校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目200余項(xiàng)，培養(yǎng)出一批獲得"寶鋼教育獎"優(yōu)秀學(xué)生特等榮譽(yù)的優(yōu)秀學(xué)子，該基地已成為學(xué)?？萍紕?chuàng)新的一面旗幟。3.人才培養(yǎng)質(zhì)量持續(xù)提升相關(guān)專業(yè)學(xué)生近兩年發(fā)表論文20余篇，獲批軟件著作權(quán)和專利41項(xiàng)，榮獲國家和省級獎218項(xiàng)，鄭州大學(xué)學(xué)生團(tuán)隊榮獲ACM世界總決賽全球第27名，取得河南省高校最好成績。學(xué)生劉斌榮獲河南省第三屆最美大學(xué)生榮譽(yù)稱號。鄭大學(xué)生考研上線率穩(wěn)定在35%以上，一次就業(yè)率穩(wěn)定在80%以上