新工科背景下独立学院创新教育模式探索_郭唯伟.pdf

收稿时间 2021-06-28基金项目 江苏省教育厅面上项目（19KJB510031）；南京大学金陵学院教改项目（0010522017）；南京大学金陵学院教改项目（0010522006）。作者简介郭唯伟（1982），女，江苏人，硕士，讲师，研究方向：教育学。巩祎柠（1986），女，江苏人，硕士，讲师，研究方向：自动化、高校思想政治教育。丁尧（1981），男，江苏人，硕士，高级工程师，研究方向：机器视觉。朱凯（1982），男，江苏人，博士，副教授，研究方向：光伏元器件与设备。通信作者：詹洪陈（1985），女，江苏人，硕士，副教授，研究方向：嵌入式开发。2022年11月November，2022University Education摘要 面对新工科对创新型、实用型人才培养的要求，南京大学金陵学院电子专业对人才培养模式、课程体系、实践教学平台等方面进行了改革，探索了创新教育的新模式。通过校企协同育人、以赛促学、以赛促创等方式，激发了学生的创造力和实践力，以期为国内高校创新型工程人才培养的实践教育构建探索提供借鉴。关键词 新工科；创新教育；校企协同育人中图分类号 G640 文献标识码 A 文章编号 2095-3437（2022）11-0238-04全球化竞争日益激烈，为积极应对新一轮科技革命和产业变革，李克强总理在2014年夏季达沃斯论坛上首次提出了“大众创业、万众创新”的理念1-2。当前，创新已成为促进国家经济可持续发展不可或缺的重要条件。新时代的快速发展要求当今的大学生不仅要掌握扎实的基础知识和较强的自学能力，还要具备创新创业意识和能力。因此，研究和探索新工科背景下独立学院学生创新教育模式具有重要意义3-5。独立学院传统的工科学生创新创业教育主要面临以下几个问题6-7。1.认知不足。部分学校对工科学生的定位依旧为科研、高级工程师等；学生和家长普遍认为，大学就是学习基本知识，创业还很遥远。因此，大多数独立学院更注重学生理论知识和基础技能的培养，而忽视了对学生创新创业意识的培养。2.体系不完善。大多数独立学院未构建健全的创新创业课程体系，课程内容更新缓慢，滞后于产业技术的发展速度。且人才培养模式单一，大部分学生被动地学习，缺乏参与创新创业的主观能动性。3.平台实力不足。部分实验平台的仪器和设备较为陈旧，与企业的先进生产模式和制造技术脱节，且创新实践环境封闭，缺乏开放共享的实践条件和学生自主创新的氛围。因此，传统的工科教育模式与学科交叉、跨界培养、信息共享、先进技术迅速更新、激发学生创新兴趣和能力的需求之间存在较大差距8-10。南京大学金陵学院（以下简称“我院”）电子专业基于国内高校专业发展现状和电子信息行业人才需求的分析，结合自身的发展规划，通过与本地知名电子信息企业合作，形成了以母体学校的电子科学与技术一级学科为支撑、以创新人才培养和行业技能需求为两翼，以面向信息技术产业发展需求的创新型、应用型人才为核心的培养体系，以期为行业多元化发展和人才个性化发展提供支持。一、以创新型、应用型人才培养为目标的“矩阵式”人才培养模式我院电子专业提出的“矩阵式”人才培养模式（如表1所示），主要根据不同的时间阶段、不同的培养方向，分阶段、有针对性地培养数学物理基础扎实、电子系统设计熟练、信号处理视野开阔的电子信息人才。新工科背景下独立学院创新教育模式探索郭唯伟2詹洪陈1巩祎柠1丁尧1朱凯11.南京大学金陵学院，江苏南京2100892.江苏省司法警官高等职业学校，江苏镇江212000238University Education（一一）以能力培养为中心以能力培养为中心围绕培养目标的达成，重视学生和用人单位的满意度，合理设计课程体系、配置教学资源和安排教学活动，以充分体现学习内容的系统性与开放性、学习过程的主动性与参与性、学习成果的多样性与创造性、学习评价的社会化与多元化，实现学生的自主探索、自主选择、自主学习、自主管理，体现学生在教育教学过程中的主体地位，全面培养学生的学习和创新的能力。（二二）尊重学生个性化发展尊重学生个性化发展深入推进课程体系改革，课程体系由“刚性”变为“弹性”；充实完善通识教育、专业基础和专业特色三个课程模块；课程学时数由“多而全”变为“少而精”；降低必修课程比例，增加选修课，精简课内教学，强化课外训练。改革后，学生有了更多的精力选择自己感兴趣的专业方向进行深度学习。（三三）分阶段有序培养分阶段有序培养电子专业还构建了“平台+基础+特色”的课程体系，将课程划分为通识通修课程和学科类平台课程以及专业（方向）、实习实训、综合拓展模块课程等。其中模块课程的组成和内容将根据专业方向的调整和企业对人才专业知识与技能结构的需求而动态变更，以促进学生知识、能力、价值观等方面的协调发展。（四四）强化实践创新教育强化实践创新教育根据学科特点将创新创业教育融入人才培养全过程，分层次、分阶段、分群体推进以课程实验、校内实训、创新创业竞赛、职业实训、毕业设计为核心的“五位一体”实践教学体系，搭建创新、创意、创造、创业一体化的“四创融合”实践平台，深化校校协同、校企协同、校地协同“三个协同”的育人机制，系统培养学生的创新精神、创业意识和创新创业能力。表1“矩阵式”人才培养框架培养矩阵人工智能与大数据处理集 成 电路 逻 辑设计机 器 视觉 与 图像处理通识教育阶段强 化 数 理基础强 化 电 路基础强 化 数 理基础专业基础教育阶段培养专业软件应用能力培养逻辑电路设计能力培养信号处理能力专业特色教育阶段培育智能数据处理基本能力培育集成逻辑系统设计基础能力培育视频及图像处理基础能力毕业设计阶段根 据 培 养方 向 综 合应用实践二、构建符合应用型人才培养的“平台+基础+特色”的课程体系电子专业构建了基于“平台+基础+特色”的课程体系（如图1所示）。其通识通修平台、学科平台、专业基础课程模块以本科知识结构为核心，加强对学生科学人文素养、专业基础知识和能力的培养；专业方向课程群、专业任选课根据专业方向，结合企业对人才专业知识和技能的需求进行动态调整。同时，以专业应用技能为核心，立足于社会需要，结合学生个性发展需要设置课程，实行开放式选课，学生可以根据自己的兴趣爱好自主选择课程。综合拓展课以培养学生人文素养与科学素养为基础，要求学生跨学科选修；实习实训模块、毕业设计模块主要培养学生综合应用创新创业与专业知识的能力。大一大二大三大四上大四下通识通修平台、学科平台教学阶段专业基础课程教学阶段专业特色课程、专业选修课程教学阶段人工智能集成电路逻辑设计机器视觉实习实训、职业实训培养阶段职业实训（拟就业学生）毕业设计基础理论专题（继续深造）毕业实训、毕业设计毕业图1“平台+基础+特色”的课程体系在人才培养过程中，要尊重学生的个性化选择，因材施教，鼓励学生跨学科、跨专业选修优质课程，增加实践创新能力。三、建立“五位一体”的实践教学体系我院电子专业以培养学生的专业实践技能和职业生涯规划能力为目标，构建了以课程实验、校内实训、创新创业竞赛、职业实训、毕业设计为核心的“五位一体”实践教学体系（如图2所示），使工程教育回归应用实践。（一一）校内实验室建设实现了专业课程实验室到创校内实验室建设实现了专业课程实验室到创新实验室的全覆盖新实验室的全覆盖为支持学生创新创业，电子专业先后建立了“苹果iOS创新实验室、智能机器人实验室、电子设计与实训实验室以及对学生完全开放的头脑风暴创新平台。开发了实验实践课程，建设优质信息化实验课程资源，开设自主学习的电子竞赛系列实验课程。对数字电路实验、模拟电路实验、片上系统设计实验、嵌入式系统设计实验课程进行改革，将实验课程与理论课紧密结合，设置验证型、设计型、综合型、创新型、研究型、自主型等多层次实验教学内容，更新实验项目。强化学生自主学习，239引导学生自主实验和研究，建立多段式、项目式、团队式的实验考核方式，多方位评价学生的实践能力。每年寒暑假组织学生前往母体学校开展针对学科竞赛的短期培训。由本专业自有教师和母体学校有丰富教学与竞赛培训经验的教师共同开展面向学科竞赛的校校协同教育。为培养具备工程实践能力、再学习能力、创新能力和职业素质的应用型人才提供了渠道。（二二）“）“双创双创”平台建设融入南京大学平台建设融入南京大学“双创双创”示范基示范基地建设地建设我院获批南京大学“双创”示范基地江北分基地，设立了电子与通信工程创新创业实践平台、水陆空机器人双创工作室等5个校级“双创”平台。通过建立“双创”实验室、创新自主教学等方式，积极开展产学研教育教学合作，使教育教学和学科竞赛相促进。努力构建以竞赛项目攻关与科技服务为基础、以技术开发与转让为核心、以合作平台搭建为依托的多层次产学研合作模式，以赛促教、促学、促研。同时，开放“双创”实验室，为对此感兴趣的学生提供实验设备。举办专题报告会，并鼓励学生积极参加大学生创新创业项目，申报专利项目，锻炼学生综合科研能力和独立分析、解决问题的实践能力。（三三）校外实训基地建设实现了从单一性拓展校外校外实训基地建设实现了从单一性拓展校外职业实训基地到选择性共建支持科研合作的实习实训职业实训基地到选择性共建支持科研合作的实习实训基地的转变基地的转变我院建立了南京联通金陵学院无线网络通信实验室、国电南自金陵学院联合实验室等，并邀请行业或企业专家和高级工程技术人员参与设计课程体系、制订教学大纲、更新精选教学内容、联合编写教材，整合理论知识与实践经验，融合学科体系和职业资质标准，开发一批应用拓展课程。同时，紧密结合产学研合作教育资源，推行“双主体”教育教学模式，吸纳社会各行各业的高层次管理人员、专家学者共同指导学生的毕业设计（论文）、社会实践、实习实训等课程实践环节。开设创新创业课程，并纳入学分管理，同时聘请行业专家、企业工程师、专业技术人员和能工巧匠等担任教师，着力提升学生的创新精神和实践能力。四、面向新工科创新教育培养模式的实施成效近三年来，电子专业根据创新教育模式的培养要求，实验课程的开出率达到100%，其学分达到45个，占专业课程学分比例超过30%。90%以上的实验课程设有综合性设计实验项目，能够促使学生综合运用所学知识、积累设计经验、丰富项目开发经历。这些综合性实验项目的设置，一方面充分考虑了企业对应用型技能人才的需求，突出创新性、实用性、价值性；另一方面结合专业教师的科研教改课题，融入最新的教改成果。学生可以在校内实验基地没有课程安排时进入实验基地开展实验。部分实验基地对学生全天开放，学生可自主管理和使用。2018至2020年期间，学生申请结项的大学生创新创业项目有17项，发表论文50篇。图2“五位一体”的实践教学体系技能目标基本技能专业技能综合技能创新技能实践环节毕业设计（校外实训基地、校内实训平台）职业实训（校外实训基地）创新创业竞赛（电子设计大赛、机器人大赛、“双创”活动）校内实训（综合课程设计、短学期实训）课程实验（课内外）职业能力工程实践能力职业适应能力职业竞争能力团队合作能力业务综合能力240University Education我院依托南京大学国家级“双创”示范基地，以“双创”工作室为平台，实施专业交叉融合人才培养，开展问题导向、项目导向的实践教学。其中，电子与通信工程创新创业实践平台组织学生参加全国电子设计大赛，2017年获得全国大学生电子竞赛江苏省赛区二等奖3项；2018 年获得江苏省大学生电子设计竞赛二等奖 4项；2019年获得全国大学生电子竞赛全国二等奖1项，江苏省赛区二等奖4项；2020年获得江苏省大学生电子设计竞赛一等奖1项，二等奖3项。近年来，我院电子专业与多家企事业单位建立了合作，共建有13个校外实训实践基地，并依托企业资源，共建3个校企联合实验室。校企合作教育不仅为学生创造更多的实习和就业机会，为合作企业提供更多的优质人力资源，而且助推了校企开展产学研合作，实现学校和企业的“双赢”。近年来，电子专业学生初次就业率达73%以上，年终就业率达95%以上，毕业生职业能力较强，就业率较高。通过新工科创新教育模式的培养，学生的实践能力和创新能力显著提高，人才培养质量显著提升。