產業學院建設背景下電子信息類專業基礎課教學改革探索與實踐

曹俊斌 高俊 李曉君 孫志瑞

摘? 要：為探索產業學院建設背景下教學方法，該文以轉設后的山西工學院電子信息類專業基礎課教學為研究，采用現場調研、文獻查閱、數據比對等方法，通過分析產業學院建設對教學提出的新要求，以及現有教學存在的問題，設計基于OBE理念的教學體系，選取程序設計基礎課程進行教學設計，并按照“基礎線上學、深化課堂學、提升實踐練”的線上線下混合教學模式進行實踐和評價。經過教學結果對比分析，發現學生編程水平、對教學滿意度，以及教師對學生的認可度都顯著提高，取得較好效果，可為其他電子信息類專業基礎課的教學提供借鑒。

關鍵詞：產業學院建設;教學改革;程序設計基礎課程;教學設計;教學實踐

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）23-0121-05

Abstract： By taking courses of electric and information profession in Shanxi College of Technology as the research object， the purpose of this paper is to research the teaching reform under the background of industrial college's construction. The methods， such as on-site investigation， literature review and data comparison were adopted in the research. By analyzing the new requirements put forward by the new situation and the problems in teaching， the paper designed a teaching system based on the OBE， and selected programming course to carry out teaching objectives， course modularization and content design， then designed a online and offline mixed teaching mode to practice. So students can learn basics in online web before class， learn in-depth knowledge in class， and do more practice after class. By analyzing the teaching results， it is found that students' programming level and satisfaction， as well as the teachers' recognition have been significantly improved. The research can provide teaching methods for the other courses of electronic and information profession.

Keywords： construction of industrial colleges; teaching reform; basic programming course; teaching design; teaching practice

產業學院建設，是我國在高等教育中推進的一項教育改革工作，近年來，我國陸續出臺了系列政策，如2017年國務院辦公廳發布的《關于深化產教融合的若干意見》，教育部發布的《新工科研究與實踐項目指南》，2020年教育部辦公廳、工業和信息化部辦公廳聯合發布的《現代產業學院建設指南（試行）》等[1-2]，對產教融合、新工科建設及產業學院建設給出了明確指導。山西省圍繞國家和山西經濟社會發展重大需求，深化高等教育綜合改革，轉設成立了多所“地方性”“應用型”高校[3]，山西工學院在此背景下應運而生。山西工學院在成立之初，就定位為應用型本科大學，各項工作都圍繞產業學院建設而展開。在此背景下如何有效組織教學，對產業學院的建設效果至關重要，也對高素質應用型人才的培養至關重要。因此，選擇筆者所教授的電子信息類專業基礎課作為教學改革研究切入點，進行研究與探索。

一? 產業學院建設對教學新要求分析

在以“智能化、信息化、個性化”為標志的工業4.0和以互聯網、工業智能化為核心的新工科背景下，產業學院在建設過程中被賦予了新的要求。對于產業學院建設任務，國家在創新人才培養模式、提升專業建設質量、開發校企合作課程、打造實習實訓基地、建設高水平教師隊伍和完善管理體制機制六個方面都有明確要求[1]。教育部高等教育司司長吳巖在2021年中國校企協同創新大會發表題為《建好現代產業學院，提供高質量人才支撐》的演講中提出：“建好現代產業學院，要抓理論，建專業，改課程，變結構，促融合”。抓理論，就是通過實施一批新工科研究與實踐項目，來探索和建立產業學院建設的相關理論;建專業，就是緊跟區域產業布局，通過對現有專業進行優化、調整、升級、換代和新建，來調整專業結構，凝練辦學特色，從而形成緊密對接產業鏈的特色專業群;變結構，就是通過現代產業學院的建設來形成一批特色化示范性的功能學院，并逐步向未來技術學院發展和演變，最終發展成拔尖基地，完成對現有學院結構的轉變和優化;改課程，就是建設一批具有“高階性、創新性、挑戰度”的一流課程，以及探索一些課程資源建設新形態，形成能夠快速及時響應產業發展的課程體系;促融合，就是通過建設一些產教融合創新平臺、產學協同育人項目、產教融合協同育人基地等，實現產教深度融合，從教學角度進行分析，經歸納有如下新要求。

（一）? 校企深度融合要求教學與之相適應

推進校企合作，企業的深度參與，將推動課程內容與區域產業的行業標準、生產流程、項目開發等需求對接，勢必會對傳統教學產生影響，如學生培養目標、課程體系、教學內容等都將會隨之進行調整和完善，以適應新的教學形勢和教學需求。在教學過程中，產業學院建設推行“引企入教”，一些啟發式、探究式的教學方法被鼓勵應用，一些合作式、項目式、任務式的教學方法將被采用，在這種新的人才培養要求下，必須對現有的教學做出改革和調整，不僅是理念上，更是在實際操作上都要與產業學院建設相匹配。

（二）? 實習實訓基地建設要求實踐教學資源統籌規劃

在教學過程中，產業學院建設要求突出綜合型、設計型實踐教學比重，因而對實踐教學資源提出了更高的需求，不僅能與產業相銜接，而且使學生在真實的環境中進行實景、實操、實地學習，提升動手實踐能力?，F有的實踐教學資源將不再局限于某些課程或某類專業，而要依托于產業的發展和創新需求，統籌考慮和規劃，構建功能集約、開放共享、高效運行的專業類或跨專業實踐教學平臺，從而支撐高素質應用型人才的培養，保障產學研用的協同發展[4]。此外，校企融合，企業的現場資源也將作為實訓實習基地的拓展和延伸，與校內資源融為一體，共同承擔實踐教學工作。

（三）? 專業建設要求教師隊伍高水平發展

專業的建設是以服務區域重點發展產業，緊密對接產業鏈為出發點，這就要求將相關專業打造成為能為產業解決痛點、難點的特色優勢專業，并且不再是單打獨斗，需要以服務產業也重點，推動專業集群式發展。在此過程中，必然要求建設高水平師資隊伍，不僅要探索實施產業教師培養方式和途徑，將教師培養成“雙師雙能型”，而且要探索建立校內專業教師職業化、企業兼職教師專業化的體制機制[5-6]，提升教師隊伍教學水平。

二? 電子信息類專業基礎課教學中存在問題分析

電子信息類主干學科是電子科學與技術、信息與通信工程和光學工程，相關專業包括計算機類、自動化類、電子信息類和儀器類等專業，范圍較廣。本文研究時選取山西工學院下設的二級學院信息產業學院，其現開設的專業有計算機科學與技術、電子信息工程、通信工程和軟件工程等電子信息類專業。以這4個專業均開設的程序設計基礎專業基礎課為切入點，分析教學中存在的問題。

（一）? 教學內容與產業結合程度不夠

教學要結合產業學院的定位，緊緊圍繞產業的需求而開展。而程序設計基礎教學內容基本由C語言概述、數據定義和運算表達式、三種程序結構、函數、數組、指針、結構體和文件等傳統內容構成，雖然注重上機操作，但是內容在制定時未引企入教，未根據產業的需求而進行調整和優化，學生所學的部分知識與企業所需產生脫節。

（二）? 教學支撐力度不夠導致效果不佳

程序設計基礎在教學過程中，注重實踐操作，雖然實驗學時占總學時的50%，但由于學生基礎薄弱，在授課過程中仍以講授為主、實驗為輔，學生在學習過程中抓不到要領，學習效果不佳。其次，實驗案例陳舊，未融入校企合作項目、大學生競賽等知識，難以完全滿足實驗教學需要。

（三）? 師資力量薄弱不足以支撐高質量教學

具有博士研究生學歷或具有副高以上職稱的教師占比較少，缺乏學科帶頭人、骨干教師、雙師型教師等高素質應用教師，大多數教師只有高校工作經歷，缺乏產業經驗。

（四）? 評價體系不健全難以評估教學效果

尚未建立科學的評價體系，不能反映教學的過程性，也沒有建立對知識、情感、過程等多元評價，以及學生之間、小組之間、師生之間的多級評價。

三? 教學設計

（一）? 教學體系設計

在教學設計時，引入OBE理念[7]，即“學生為中心，產出導向，持續改進”，以專業為單位，構建基于OBE的教學體系，設計如下：首先，根據《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》，結合學校、學院、專業的定位，特別是所服務區域信息產業的需求，明確專業培養目標，并在此基礎上結合所要培養學生的能力等因素制定畢業要求;其次，根據畢業要求，制定包括通識課程、基礎專業課、特色課程在內的課程體系，在制定過程中，引入產業需求，根據校企合作，來優化課程體系設置;再次，確定每門課程的教學大綱、教學內容，并以此確定教學活動和教學方法，同樣，在此過程中根據產業需求，優化教學內容;最后設計考核評價方式，通過多元評價來評價和反饋課程教學和培養目標的達成情況，形成持續改進、動態調整的人才培養機制。具體如圖1所示。

（二）? 課程教學設計

在整體教學體系確定后，對具體的專業課教學進行設計，在教學開始之前，首先根據電子信息類專業基礎課所支撐的培養目標、畢業要求，并引企入教，來確定各課程的教學目標，之后根據教學目標來選擇和確定相應的教學內容、教學方式、考核方法[8-9]。以本校電子信息類專業中程序設計基礎課程為例，具體設計如下。

1? 構建教學目標

根據《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》和產業對人才素質的需求，程序設計基礎課程支撐的是專業基本技能、解決復雜問題、競爭與合作3個培養目標，對應具備工程知識、問題分析能力、溝通協調能力3個畢業要求指標，以此來構建課程教學目標，對應關系見表1。

2? 構建課程模塊和教學內容

引企入教，結合企業在軟件開發、項目合作等方面的需求，采用模塊化思想，再對原有課程內容進行優化調整，加大實踐操作比重。在教學內容選擇時，按照學習內容由簡到難、培養能力由低到高、注重實踐創新等原則進行設計，各模塊教學內容弱化對程序語言知識的要求，強化對程序的設計和實踐操作，重點圍繞學生編程思維訓練、編程能力提升、團隊協作等方面進行組織和設計，見表2。

四? 教學實踐

在教學實施過程中，采用“基礎線上學、深化課堂學、提升實踐練”的線上線下混合教學，特別是在做好疫情防控，部分內容需要采用線上教學的情況下，將線上、線下教學相結合，能有效保證教學質量。線上線下混合教學實施過程如圖2所示。

（一）? 課前利用網絡資源，建立教學資源庫，引導學生自學自測

根據程序設計基礎各個課程模塊的學習內容，錄制學習視頻或通過慕課、嗶哩嗶哩等網站平臺收集視頻資源，利用學習通、微助教、云課堂等網絡教學平臺，構建教學資源庫。在教學之前，制定導學任務單，讓學生了解需要掌握的基本知識點、擴展的知識點、可選的知識點，指導學生利用網絡平臺進行自學，并通過自測來檢測學習和掌握情況，不僅可以讓學生養成自我管理和自我學習的習慣，還可以培養學生思考、探索、分析和解決問題的能力。

（二）? 課中利用課堂學習，師生互動，深化學習效果

課堂上可以采用“以學生為中心”的對分課堂模式，具體教學流程如下。

第一步，教師根據學生自學自測情況了解學情，對學生存在共性問題進行集中講解，并對本模塊課程中要掌握的知識點、教學重點、難點進行精講。

第二步，留一部分空閑時間，學生對教師所講內容進行自主學習和思考，進行內化和吸收。

第三步，教師組織學生以分組形式，對所學內容進行討論、交流和上機驗證，教師在此期間進行指導和解答。

這樣，課前的線上自學與課中的答疑、講授、獨學、練習和討論等有機結合。在整個教學過程中，既培養了學生的自學能力和分析解決問題的能力，也鍛煉了學生團結協作、相互溝通的能力，體現了以學生為中心的教育理念。

（三）? 課后豐富實踐教學，開展實踐練習，提升實踐創新能力

課后，從基礎實驗、企業實驗、綜合實驗和創新實驗等不同角度構建內容豐富、難易程度不同、富有一定挑戰度和知識擴展性的實踐清單，供學生進行實踐操作。實踐時學生可以是個人，也可以是團隊，根據自身的情況選擇不同難度的實驗進行練習，從而在考慮整體學生實踐鍛煉的同時又能兼顧拔尖學生實踐能力的提升。在此過程中，定期展示和交流一些實踐成果，對表現突出的學生或團隊，推薦參加校企合作項目、產學合作協同育人項目、大學生創新創業項目、“藍橋杯”程序設計大賽和中國大學生計算機設計大賽等具有高階性、創新性和挑戰性的項目或比賽。

（四）? 構建多元多級評價體系，促進教學效果不斷改進

為更全面有效檢測學生的學習效果及培養能力的達成度，按照課前、課中、課后等學習階段，從知識、過程、情感與價值等多元角度，生生評價、教師評價、系統評價等多層級角度建立評價體系，見表3。對于考試，將考試內容融入到學生的作業測試、階段機測、實踐操作等環節中，強調學生的過程性學習。對于課堂表現，細化為課前的交流討論，課中的課堂表現（小組交流、團隊協作），課后的成果展示、創新實踐等環節，而且增加學生之間、團隊之間的評價，強調學生的主體性。

（五）? 加強師資隊伍建設，改善實驗設施，提升教學保障水平

結合產業發展和電子信息類專業建設需求，引進具有博士學位、副高職稱教師2名從事程序設計基礎等基礎課程教學，并與移動、電信及東方國信等5家信息企業簽訂戰略合作協議，聘請工程師來校為學生授課，并且探索建立教師到企業交流、掛職、合作制度。此外，做好實驗室建設頂層設計，對現有電子信息類基礎實驗室進行改造，并規劃和建設四類七個專業實驗室，為學生的實踐操作提供基礎保障。

五? 實施效果

為了驗證課程實施的效果，選擇本校信息產業學院2020、2021級學生進行對比分析，其中2020級為中北大學朔州校區代管學生、基礎條件較好，作為普通班，采用原有模式進行教學，2021級選取計算機、通信工程、電子信息專業各2個班組成實驗班，按新模式教學。經對比發現，雖然學生綜合成績相差不明顯，但是實驗班的學生整體表現出了以下特點：一是學生編程水平整體上相對較高，能熟練掌握程序設計基礎的主要知識點，程序設計、調試等能力整體情況良好;二是學生對程序設計基礎這門課的教學滿意度也相對較高，課堂活躍度高，特別是小組討論、形成了“吵起來”“動起來”的良好局面;三是學生對教學的反饋情況相對良好，提出的許多問題和建議都已采用，推動了教學的不斷改進和提高;四是專業教師對學生計算機技術能力認可度提升，所推薦的2021級學生在首次參加2022年藍橋杯計算機程序設計大賽時，就取得了不錯的成績;五是學生參與度較高，對“互聯網+”創新創業、大學生創新創業訓練計劃項目等積極申報和參加;六是企業的認可度提高，經過企業工程師來校授課，對專業和學生進一步了解，雙方企業合作意向進一步深化。

六? 結束語

對于定位于產業學院的本科院校，研究課程產業學院建設背景下的教學方法很有必要和意義。本文針對電子信息類專業基礎課，設計了基于OBE的教學體系，因實踐所需，選取程序設計基礎課程進行教學設計，并且按照“基礎線上學、深化課堂學、提升實踐練”的線上線下混合教學模式進行實施。經過對比，該教學體系取得良好的效果，也為其他電子信息類專業基礎課的教學設計提供參考和借鑒。但是仍有一些不足，后續的研究中，還將繼續圍繞學校的定位和產業的需求而不斷調整和完善，諸如案例驅動、項目驅動、問題導向和情景假設等教學方法將進行嘗試和應用，并且根據評價和反饋結果不斷持續改進。

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基金項目：2021年度山西省高等學校教學改革創新項目“‘學生主體化《數據結構》課程的對分教學方法實踐”（J2021917）;2021年度山西省高等學校教學改革創新項目“產業學院‘新工科專業應用型人才培養模式研究與實踐”（J2021907）;2022年度山西省高等學?？萍紕撔掠媱濏椖俊罢：献飨碌牟粍赢a登記數據交換關鍵技術研究”（2022L615）;受山西工學院科研啟動經費項目（200102）資助

第一作者簡介：曹俊斌（1984-），男，漢族，山西朔州人，博士，高級工程師。研究方向為信息系統。