建設(shè)產(chǎn)教融合教材，服務(wù)科技強(qiáng)國戰(zhàn)略

在科技強(qiáng)國背景下，將“產(chǎn)業(yè)”與“教育”深度融合，出版緊跟科技發(fā)展和國家需求的產(chǎn)教融合教材，推動(dòng)科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

習(xí)近平總書記指出，“科技是國之利器，國家賴之以強(qiáng)，企業(yè)賴之以贏，人民生活賴之以好。中國要強(qiáng)，中國人民生活要好，必須有強(qiáng)大科技”。當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型正在加速推進(jìn)。在創(chuàng)新發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)下，作為我國的戰(zhàn)略行業(yè)，電子信息已成為解決“卡脖子”問題必須迎難而上的專業(yè)。然而傳統(tǒng)教學(xué)模式下培養(yǎng)出的人才已經(jīng)無法滿足高速發(fā)展的電子信息技術(shù)領(lǐng)域的需要，為落實(shí)新時(shí)代建設(shè)科技強(qiáng)國和教育強(qiáng)國的要求，必須深化電子信息類專業(yè)教育教學(xué)改革，將“產(chǎn)業(yè)”與“教育”緊密結(jié)合，同時(shí)切實(shí)把教學(xué)改革成果落實(shí)到課程建設(shè)上，融入教材建設(shè)中。

作為教材等教學(xué)資源的提供者和共同建設(shè)者，出版社也在進(jìn)一步研究和開發(fā)支撐產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需要的產(chǎn)教融合教材，更好地為電子信息教育賦能。筆者從產(chǎn)教融合教材開發(fā)的必要性入手，基于技術(shù)引領(lǐng)的理念，結(jié)合教材策劃的實(shí)踐案例，探索科技強(qiáng)國背景下高校電子信息類產(chǎn)教融合教材出版的思路和創(chuàng)新實(shí)踐。

電子信息類產(chǎn)教融合教材出版的必要性

首先，緊隨國家戰(zhàn)略和教育改革政策的要求。2017年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》，黨的二十大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，“加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科、新興學(xué)科、交叉學(xué)科建設(shè)，加快建設(shè)中國特色、世界一流的大學(xué)和優(yōu)勢學(xué)科”，為未來教育工作指明了重要方向，同時(shí)還指出要“深化教育領(lǐng)域綜合改革，加強(qiáng)教材建設(shè)和管理”，突出了教材建設(shè)在教育改革中的重要作用，為產(chǎn)教融合教材的開發(fā)提供了政策依據(jù)，也指明了發(fā)展方向。以芯片、光刻機(jī)等“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)難題為代表的電子信息領(lǐng)域，反映新技術(shù)的產(chǎn)教融合教材建設(shè)迫在眉睫。

其次，滿足電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展和技術(shù)挑戰(zhàn)的要求。工業(yè)和信息化部、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)的《電子信息制造業(yè)2023—2024年穩(wěn)增長行動(dòng)方案》中提出，2023—2024年計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)增加值平均增速約5%，電子信息制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)營業(yè)收入突破24萬億元。電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)，我們也要清醒地看到，在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域和前沿科技領(lǐng)域，我國還存在亟待突破的短板弱項(xiàng)，仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

電子信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展與拔尖創(chuàng)新人才的缺乏、高校傳統(tǒng)教材與產(chǎn)業(yè)、技術(shù)的脫鉤形成鮮明對(duì)比，出版電子信息類產(chǎn)教融合教材是培養(yǎng)關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)緊缺人才、促進(jìn)電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)必然。

電子信息類教材建設(shè)的現(xiàn)狀

電子信息類教材需求旺盛。2023年7月，教育部發(fā)布的《2022年全國教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》中指出，全國共有高等學(xué)校3013所，各種形式的高等教育在學(xué)總規(guī)模達(dá)到4655萬人，比上年增加225萬人。其中在本科層次高校中，信息學(xué)科專業(yè)點(diǎn)增速最快，教育部5年內(nèi)批準(zhǔn)新增電子信息類專業(yè)680個(gè)專業(yè)點(diǎn)，包含6個(gè)基本專業(yè)和14個(gè)特設(shè)專業(yè)。隨著我國高等教育電子信息類專業(yè)的壯大，電子信息在學(xué)規(guī)模迅速增長，相關(guān)教材的需求日趨旺盛，對(duì)教材的多樣性和專業(yè)性提出了更高的要求。

然而，電子信息類教材與產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展脫節(jié)的情況仍然存在。電子信息類專業(yè)很多教材內(nèi)容過于陳舊老化，對(duì)于教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)的講述，已不能緊跟電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展需求。比如嵌入式系統(tǒng)這門課程，它與產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，而有些教材中仍基于ARM7或ARM9進(jìn)行講述，而非主流的ARM Cortex系列；對(duì)于在芯片領(lǐng)域備受關(guān)注的RISC-V架構(gòu)的介紹則相對(duì)較少。此類教材與產(chǎn)業(yè)發(fā)展不匹配，不能充分地跟蹤學(xué)科知識(shí)的更新和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢，培養(yǎng)出來的人才已經(jīng)無法滿足高速發(fā)展的信息技術(shù)領(lǐng)域突破核心技術(shù)研發(fā)的要求，亟須出版產(chǎn)教融合系列教材。

研究與實(shí)踐

為滿足電子信息學(xué)科教育發(fā)展及人才培養(yǎng)快速增長的需求，需要將產(chǎn)業(yè)技術(shù)融入電子信息教材編寫中，將根據(jù)電子信息技術(shù)特點(diǎn)和行業(yè)需求，結(jié)合實(shí)際策劃案例，闡述電子信息類產(chǎn)教融合教材策劃的研究與實(shí)踐。

第一，電子信息類產(chǎn)教融合教材策劃的技術(shù)依據(jù)與行業(yè)準(zhǔn)備。電子信息類的教材大多與硬件關(guān)系密切，因此筆者根據(jù)技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，歸納總結(jié)了可以進(jìn)行產(chǎn)教融合教材策劃的技術(shù)方向：在模擬器件領(lǐng)域，主要集中在電阻、電感、模擬轉(zhuǎn)換器，二極管、三極管等領(lǐng)域；在數(shù)字器件領(lǐng)域，主要集中在運(yùn)算電路、觸發(fā)器、譯碼器、寄存器等領(lǐng)域；在集成芯片領(lǐng)域，主要集中微控制器、微處理器、圖形處理器、AI處理器、可編程邏輯器件等領(lǐng)域；針對(duì)采用的設(shè)計(jì)工具，主要集中在Altium Designer、Cadence等方面；針對(duì)采用的仿真工具，主要集中在MATLAB、Multisim、Proteus等方面；針對(duì)采用的軟件工具，主要集中在Python/C/C++、MATLAB、TensorFlow、OpenCV等方面。

根據(jù)上面給出的技術(shù)內(nèi)容，結(jié)合高校對(duì)教材的需求，找到對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)，通過不斷關(guān)注最新技術(shù)動(dòng)態(tài)，熟悉使用較多的公司產(chǎn)品和具體型號(hào)，為產(chǎn)教融合教材策劃做好行業(yè)準(zhǔn)備：與微控制器/微處理器/人工智能處理器領(lǐng)域相關(guān)的企業(yè)主要有ARM、NVIDIA、意法半導(dǎo)體、華為、龍芯、平頭哥、芯來科技、賽昉科技等；與可編程邏輯器件領(lǐng)域相關(guān)的企業(yè)主要有Xilinx（AMD）、Altera（Intel）、紫光同創(chuàng)、高云半導(dǎo)體、安路科技等；與模擬電路、測試儀器、軟硬件電路設(shè)計(jì)工具領(lǐng)域相關(guān)的企業(yè)主要有TI、ADI、NI、Altium、Mentor、Cadence、立創(chuàng)EDA等；與科學(xué)計(jì)算工具、編程工具、人工智能技術(shù)與工具領(lǐng)域相關(guān)的企業(yè)主要有MathWorks、Microsoft等。

第二，以“技術(shù)發(fā)展+主動(dòng)策劃”為核心的基礎(chǔ)產(chǎn)教融合教材策劃。嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程在計(jì)算機(jī)、電子信息、自動(dòng)化等專業(yè)均有開設(shè)，但是由于專業(yè)背景、學(xué)生層次、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、應(yīng)用領(lǐng)域的不同，對(duì)于教材的個(gè)性化需求也凸顯出來。于是，圍繞同一技術(shù)，根據(jù)產(chǎn)品的不同型號(hào)，主動(dòng)策劃嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的產(chǎn)教融合教材，比如嵌入式系統(tǒng)這門課程，就有《ARM Cortex-M3嵌入式開發(fā)與實(shí)踐》《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及應(yīng)用——基于ARM Cortex-M4微處理器》《ARM Cortex-M0+嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用》等多種不同的版本。近些年受“卡脖子”技術(shù)的影響，RISC-V架構(gòu)作為有力的競爭者在中國的成長動(dòng)能強(qiáng)勁，及時(shí)與賽昉科技進(jìn)行合作，策劃基于RSIC-V的產(chǎn)教融合嵌入式教材，及時(shí)跟蹤技術(shù)的發(fā)展變化。

第三，以“應(yīng)用需求+企業(yè)支持”為核心的系列化產(chǎn)教融合教材策劃。針對(duì)新工科建設(shè)的需求，在課程建設(shè)中加入實(shí)踐環(huán)節(jié)成為當(dāng)前電子信息等工科專業(yè)的要求，如在信號(hào)與系統(tǒng)中加入MATLAB仿真部分，出版相應(yīng)的教材。MATLAB作為一款數(shù)學(xué)軟件，在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，如數(shù)學(xué)計(jì)算、控制系統(tǒng)、圖像處理、信號(hào)處理、人工智能等，針對(duì)這些應(yīng)用需求，筆者所在出版社與MathWorks公司（MATLAB軟件的開發(fā)企業(yè)）達(dá)成合作意向，策劃了MATLAB/Simulink新工科產(chǎn)教融合系列圖書，目前該叢書已經(jīng)出版了20余種，形成了MATLAB領(lǐng)域全面、專業(yè)、權(quán)威的系列圖書。

第四，以“生態(tài)建設(shè)+戰(zhàn)略合作”為核心的深度產(chǎn)教融合教材策劃。在自主技術(shù)的宣傳和推廣上，清華大學(xué)出版社與華為公司就出版領(lǐng)域的合作進(jìn)行深入探討，并達(dá)成了戰(zhàn)略合作意向，聯(lián)合策劃出版華為智能計(jì)算技術(shù)叢書，目前該系列圖書已經(jīng)出版了16種，系統(tǒng)介紹了昇騰AI處理器、鯤鵬處理器、Guass數(shù)據(jù)庫、openEuler操作系統(tǒng)等華為自主研發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品，展示并推動(dòng)華為領(lǐng)先的科技創(chuàng)新成果融入高等教育。同時(shí)以圖書為載體，共同培育與構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作新生態(tài)，在教學(xué)研究、教師培訓(xùn)等方面展開合作（如新一代移動(dòng)通信、數(shù)據(jù)通信和光通信等學(xué)科），深化產(chǎn)教融合，推動(dòng)高層次工程技術(shù)人才培養(yǎng)。在光通信學(xué)科，邀請(qǐng)光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域科研工作者和高校學(xué)者，策劃出版了第五代固定網(wǎng)絡(luò)（F5G）全光網(wǎng)技術(shù)叢書，詳細(xì)介紹了全光網(wǎng)技術(shù)在不同行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，有助于推動(dòng)我國高校和企業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型的通信技術(shù)高級(jí)人才，引領(lǐng)全球新一代光通信行業(yè)的發(fā)展。

全球科技競爭格局正在加速演變，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新生態(tài)層出不窮。作為一名新時(shí)代的科技圖書編輯，要時(shí)刻跟蹤電子信息技術(shù)的前沿技術(shù)、洞察產(chǎn)業(yè)界對(duì)教材建設(shè)的目標(biāo)、關(guān)注讀者對(duì)教材的切實(shí)需求，靈活運(yùn)用產(chǎn)教融合教材的策劃方法，聚焦專業(yè)領(lǐng)域，不斷進(jìn)行內(nèi)容和方式的創(chuàng)新，助力出版業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，推動(dòng)我國科技發(fā)展，早日建成科技強(qiáng)國?！?/p>

（本文作者單位為清華大學(xué)出版社）