基于項目式學(xué)習(xí)社區(qū)的電子信息專業(yè)課程教學(xué)

侯 俊 高永勝

西北工業(yè)大學(xué)，陜西 西安 710072

一、引言

在世界信息領(lǐng)域突飛猛進(jìn)、國內(nèi)高校電子信息學(xué)科競相發(fā)展的形勢下，制約電子信息類人才培養(yǎng)發(fā)展的突出問題依然存在［1］。在當(dāng)前完全學(xué)分制的本科教學(xué)中，除了專業(yè)核心課程，電子信息類學(xué)生需要選擇多個專業(yè)方向課程，以完成本科生培養(yǎng)方案要求。然而，目前的專業(yè)課程教學(xué)存在以下問題：

（一）培養(yǎng)機(jī)制不盡完善，學(xué)生個性發(fā)展受專業(yè)限制較大，難于實現(xiàn)精準(zhǔn)指導(dǎo)。大類培養(yǎng)模式下，學(xué)生本身對專業(yè)概念模糊，他們無法從幾十個專業(yè)選修課中選擇與專業(yè)培養(yǎng)對應(yīng)、適合自身長期發(fā)展的課程，現(xiàn)有選課機(jī)制無法對他們形成很好地引導(dǎo)［2］。

（二）各專業(yè)方向課程資源未有效統(tǒng)籌。目前，有的專業(yè)方向?qū)?yīng)多個專業(yè)選修課，相互之間內(nèi)容可能有所重疊，有的專業(yè)方向選修課較少。各專業(yè)選修課授課相互孤立，不能有機(jī)融合，不利于培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維。

（三）缺乏產(chǎn)學(xué)研育人橋梁，畢業(yè)學(xué)生所學(xué)知識與就業(yè)單位需求的技能脫軌。優(yōu)質(zhì)資源課程供給不足，科研反哺教學(xué)不夠，學(xué)生實踐能力較弱。理論與實踐結(jié)合不夠充分，與社會需求脫節(jié)、與工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對標(biāo)不夠全面、精準(zhǔn)，教材與多媒體資源關(guān)聯(lián)不夠緊密［3］。

為了破除制約電子信息類專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)的思想障礙和制度藩籬，激發(fā)內(nèi)在潛力，凝聚人心，突出人才培養(yǎng)主線、依托項目式學(xué)習(xí)社區(qū)、協(xié)同“學(xué)校—科研院所—企業(yè)”三方共建，通過改進(jìn)學(xué)習(xí)組織形式、優(yōu)化課程教學(xué)體系、創(chuàng)新教材模式、嚴(yán)格學(xué)生學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、突出教師教育教學(xué)實績等措施，推動基于項目式學(xué)習(xí)社區(qū)的電子信息專業(yè)課程教學(xué)的發(fā)展與完善。實現(xiàn)教學(xué)與科研的有機(jī)融合、理論與實踐的有機(jī)統(tǒng)一，貫通大類招生與大類培養(yǎng)，打造未來科學(xué)家、全球勝任力人才、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式，顯著提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動學(xué)科高質(zhì)量快速發(fā)展。

二、思路和舉措

（一）改革實踐的思路

基于項目式學(xué)習(xí)社區(qū)的電子信息專業(yè)課程教學(xué)方法如圖1所示。在學(xué)生組成上，電子信息類專業(yè)每年級約300人，每個項目式學(xué)習(xí)社區(qū)約15人。其中電子科學(xué)與技術(shù)2個社區(qū)，電子信息工程5個社區(qū)，探測制導(dǎo)與控制技術(shù)3個社區(qū)，通信工程3個社區(qū)，電磁場與無線技術(shù)2個社區(qū)。在課程組成上，項目式學(xué)習(xí)社區(qū)以一門項目式綜合設(shè)計課程為核心，多門專業(yè)方向課、專業(yè)選修課構(gòu)成課程群，如集成電路課程群、光電技術(shù)課程群、信息技術(shù)課程群、雷達(dá)技術(shù)課程群、電磁場與微波課程群、航空控制課程群、航空電子課程群、通信網(wǎng)絡(luò)課程群、無線通信與導(dǎo)航課程群、人工智能課程群。

圖1 基于項目式學(xué)習(xí)社區(qū)的電子信息專業(yè)課程教學(xué)思路

“院（所）—企”提供技術(shù)專家，與學(xué)院教師一同構(gòu)成項目式學(xué)習(xí)社區(qū)的師資力量，包括首席教授、社區(qū)導(dǎo)師、助教。根據(jù)培養(yǎng)計劃要達(dá)成的目標(biāo)和課程體系，結(jié)合“?！海ㄋ蟆比綄嶋H項目資源，設(shè)置最符合每個方向人才培養(yǎng)的項目，包括科研探索類項目、實踐實訓(xùn)類項目、工程設(shè)計類項目，實現(xiàn)科研與教學(xué)的有機(jī)融合。

具體到每個項目，劃分出“三階段六小步”的學(xué)習(xí)流程，如圖2所示。項目式學(xué)習(xí)主要包括準(zhǔn)備、實施和總結(jié)三個階段，其中細(xì)分為選擇項目、制定計劃、活動探究、制作作品、成果交流和活動評價六個小步。

圖2 “三階段六小步”的學(xué)習(xí)流程

在項目式學(xué)習(xí)社區(qū)中，學(xué)生通過課程選擇、畢業(yè)設(shè)計，最終完成培養(yǎng)方案要求。通過一線（人才培養(yǎng)主線）、多區(qū)（多個項目式學(xué)習(xí)社區(qū)）、“?！海ㄋ蟆比焦步ǖ奶厣珜I(yè)建設(shè)，教學(xué)與科研有機(jī)融合，貫通大類招生與大類培養(yǎng)，打造未來科學(xué)家、全球勝任力人才、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的分類培養(yǎng)，顯著提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（二）主要舉措

1.改進(jìn)學(xué)習(xí)組織形式

對應(yīng)電子信息大類5個本科專業(yè)，建立20個項目式學(xué)習(xí)社區(qū)，如圖3所示。每個項目式學(xué)習(xí)社區(qū)由約15名學(xué)生、3～5名社區(qū)導(dǎo)師組成，建立首席教授責(zé)任制，形成圍繞項目式綜合設(shè)計課程為核心，以培養(yǎng)學(xué)生具備系統(tǒng)性專業(yè)知識同步提升實踐實訓(xùn)能力為目的，以項目式全過程考核方式為學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評價標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建新型綜合性項目式學(xué)習(xí)社區(qū)。在大三大四階段，學(xué)生根據(jù)志趣進(jìn)入學(xué)習(xí)社區(qū)，進(jìn)行以項目式綜合設(shè)計課程為主、以專業(yè)選修課程為輔的個性化教育；大四階段，社區(qū)導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)確認(rèn)與選擇，并負(fù)責(zé)學(xué)生在此期間的分類培養(yǎng)和特色教育。

圖3 從5個專業(yè)到20個項目式學(xué)習(xí)社區(qū)

2.優(yōu)化課程教學(xué)體系

突出項目式綜合設(shè)計課程的牽引作用，依托優(yōu)秀科研團(tuán)隊，形成科研探索類項目、工程設(shè)計類項目和實踐實訓(xùn)類項目課程體系，由各個專業(yè)對應(yīng)合作的“院（所）—企”提供與專業(yè)特點相適應(yīng)工程設(shè)計類項目和實踐實訓(xùn)類項目內(nèi)容，通過社區(qū)培育和助力學(xué)生精準(zhǔn)選擇課程、畢業(yè)設(shè)計等，推動未來科學(xué)家、全球勝任力人才、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才等人才培養(yǎng)的分類指導(dǎo)，為電子信息大類人才培養(yǎng)提供分類培養(yǎng)載體和個性培養(yǎng)渠道，推動寬口徑與個性化的有機(jī)融合。

3.創(chuàng)新教材編寫模式

通過項目式綜合設(shè)計課程的培育，打造富媒體系列教材，構(gòu)建一流課程的全方位立體化資源中心。利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，以項目式綜合設(shè)計課程為載體，整合優(yōu)化國內(nèi)外豐富的優(yōu)質(zhì)線上線下教學(xué)和學(xué)習(xí)資源，打破紙質(zhì)教材的邊界，打造專業(yè)課程的全方位立體化的資源中心，推動師生便捷有效獲取傳統(tǒng)教材的系統(tǒng)化知識內(nèi)容。

在項目式綜合社區(qū)建設(shè)過程中，統(tǒng)籌“?！海ㄋ蟆比劫Y源，建設(shè)國防特色優(yōu)秀系列教材。一是教學(xué)名師引領(lǐng)，與“校—院（所）—企”組建專業(yè)團(tuán)隊制定教材工作機(jī)制；二是邀請與專業(yè)相關(guān)的“校—院（所）—企”專家參與專業(yè)教材編制；三是“?！海ㄋ蟆笨蒲谐晒M(jìn)教材，與工程實踐緊密結(jié)合。

4.嚴(yán)格學(xué)生學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

制定項目式綜合設(shè)計課程開設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)入準(zhǔn)出規(guī)則，對課程設(shè)置的內(nèi)容、考核標(biāo)準(zhǔn)、項目社區(qū)教師的能力、學(xué)生的準(zhǔn)入準(zhǔn)出規(guī)則、學(xué)分兌換標(biāo)準(zhǔn)等予以明確，保障項目式學(xué)習(xí)社區(qū)的健康高效運行。

另外，注重學(xué)習(xí)過程考核。盡管項目式學(xué)習(xí)中形成的成果是評估學(xué)習(xí)成效的一個標(biāo)準(zhǔn)，但項目式學(xué)習(xí)最重要的不是追求成果的完美，而是注重學(xué)生在項目式學(xué)習(xí)過程中的成長。亦即對項目式學(xué)習(xí)的評價是重過程而非結(jié)果。

5.突出教師教育教學(xué)實績

一是對進(jìn)入項目式學(xué)習(xí)社區(qū)的“院（所）—企”相關(guān)校外專家進(jìn)行聘任與考核；二是通過學(xué)院績效考核調(diào)整，對進(jìn)入社區(qū)的首席教授與社區(qū)導(dǎo)師進(jìn)行績效分配傾斜；三是根據(jù)項目式學(xué)習(xí)社區(qū)人才培養(yǎng)成效，形成對校外專家、首席教授、社區(qū)導(dǎo)師教學(xué)質(zhì)量的評價。通過這三個方面工作激發(fā)教師積極性、提升項目式教學(xué)能力，最終提高項目式學(xué)習(xí)質(zhì)量。

三、特色與創(chuàng)新

（一）以學(xué)生為中心，創(chuàng)造沉浸式的學(xué)習(xí)體驗

在所構(gòu)建的項目式學(xué)習(xí)社區(qū)中，學(xué)生通過參與學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捻椖?，會在收獲深度知識的同時掌握新時代要求的科學(xué)素養(yǎng)，包括批判地思考、分析信息的可靠性、與不同的同學(xué)協(xié)作、創(chuàng)造性地解決問題。鍛煉學(xué)生理論與實踐結(jié)合的能力，達(dá)到在“做中學(xué)”“學(xué)中做”的效果。

（二）通過項目式課程體系的構(gòu)建，實現(xiàn)教學(xué)資源的有效整合

第一個方面是課程理論整合，避免相關(guān)課程中相同內(nèi)容的重復(fù)贅述；第二個方面是師資力量整合，首席教授、社區(qū)導(dǎo)師、助教分別從三個層面做好分工，優(yōu)勢互補(bǔ)，在理論和實踐全方位培養(yǎng)學(xué)生；第三個方面是仿真及實驗平臺整合，將項目系統(tǒng)性的仿真實驗平臺呈獻(xiàn)給學(xué)生，將科研平臺有效應(yīng)用于教學(xué)活動，實現(xiàn)科研反哺教學(xué)。

（三）打破課程之間隔閡，培育跨學(xué)科學(xué)習(xí)和科研能力

將多個課程打造成項目式課程體系，便于同學(xué)們認(rèn)知專業(yè)方向，根據(jù)興趣選擇合適的課程。例如，“光載射頻通信技術(shù)學(xué)習(xí)社區(qū)”以光電技術(shù)為載體，引入無線通信技術(shù)、信號處理技術(shù)，探究光電之間、射頻與基帶之間的相互作用關(guān)系，有助于破除專業(yè)課之間的孤島效應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)和科研的能力，并且有助于銜接“本碩培養(yǎng)”。

四、總結(jié)

在各高校教育綜合改革中，人才培養(yǎng)是改革的主線和重點。電子信息類專業(yè)課程教學(xué)改革可依托項目式學(xué)習(xí)社區(qū)，改進(jìn)學(xué)習(xí)組織形式，協(xié)同學(xué)校、科研院所、企業(yè)三方的優(yōu)質(zhì)資源，優(yōu)化課程體系，共同編寫創(chuàng)新教材，并通過嚴(yán)格學(xué)生學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、突出教師教育教學(xué)實績等措施，推動電子信息專業(yè)課程教學(xué)的發(fā)展與完善。以此實現(xiàn)教學(xué)與科研的有機(jī)融合、理論與實踐的有機(jī)統(tǒng)一、教學(xué)資源的有效整合，在電子信息大類培養(yǎng)視域下，培育學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)和科研能力，顯著提升電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。