王永強
唐山學院人工智能學院,河北 唐山 063000
專業是大學人才培養的基本單元,也是建設高水平本科教育、培養一流人才的“四梁八柱”[1]。為了優化一流本科教育,提升一流專業建設水平,培養一流本科專業人才,教育部在2019年推出了“雙萬計劃”[2],即面向所有本科級別高校和所有本科專業,三年內,擇優選出萬個國家級和萬個省級一流本科專業建設點。也就是說,教育部采用了分級別、分層次建設的理念,來實施一流本科專業建設的計劃。“雙萬計劃”,給各地方應用型本科高校的專業建設[3]帶來了前所未有的機遇和挑戰,是“雙一流”建設的簡潔、普惠版本。地方應用型本科高校所設置的專業,大多是本區域經濟發展所急需的專業,并且它們也擔當著,培養服務區域經濟、社會發展所需專業人才培養的重要使命。因此如何對應用型本科高校的專業建設進行改革[4],使之更好地適應區域經濟、社會發展的專業人才需求,是一個有研究需求的重要課題。
以應用型高校本科專業人才培養方案改革為核心,以服務區域經濟、社會發展需求為導引,爭創一流成果為目標,加強專業內涵建設。明確專業建設方向、強化專業特色人才培養模式、提高人才素質水平。筆者主要從物聯網工程專業的定位及特點[5]、物聯網工程專業培養方案建設[6]、物聯網工程專業課程與專業課程思政建設、物聯網工程專業師資隊伍建設、人才培養模式改革、學生培養質量保障六個方面,提出了專業改革與建設的新理念,分享了專業建設經驗和舉措,并以河北省一流本科專業建設考核標準為對照,開展本科教學科學質量工程的科學實施和教學模式改革,努力把唐山學院物聯網工程專業建設成為合格的河北省一流本科專業。
1956年,唐山市工業夜大學成立,它是唐山學院的前身。在1985年,西南交通大學本著致力于服務唐山、回饋唐山高等教育的理念,成立了西南交通大學唐山分校。2002年,西南交通大學唐山分校、唐山高等專科學校、唐山職工大學三所學校合并成立了唐山學院。2003年9月,2003級13個本科專業的學生入學,是唐山學院第一屆招生的本科學生。唐山是中國近、現代重要工業基地之一,其中開灤集團、河鋼唐鋼有限公司、惠達集團等都是全國乃至世界馳名的企業。
物聯網工程專業,是在2010年《政府工作報告》中提出“感知中國”的概念后,教育部于2011年開始接受各高校針對物聯網工程專業的申報。唐山學院人工智能學院物聯網工程專業于2012年9月獲得教育部的審批,走到了河北省同類院校的前列,屬于河北省第二批申報成功的本科高校,也屬于唐山市首家獲此專業招生資格的高校。該專業于2013年9月開始招生,經過9年的建設發展取得了不錯的成效。該專業在2020年12月,通過學院、校、省,三級平臺科學、系統地遴選,唐山學院物聯網工程專業被確定為河北省一流本科專業建設點。
唐山學院物聯網工程專業經過九年的探索和實踐,以堅持立德樹人為根本任務,以唐山市、京津冀、環渤海地區的產業特征和人才需求為導向的辦學宗旨,目前培養了五屆物聯網工程專業高素質的畢業生。這些物聯網工程專業畢業生為京津冀的智慧城市、智慧工業、智慧農業、智慧交通等物聯網工程項目建設貢獻了力量,提供了技術支持。
在培養方案的制定中,我們首先到兄弟院校進行調研,其次在教研室反復討論形成初稿,然后到系部進行科學研討,最后引入高校專家、企業專家給予科學評價和指導,從而定稿。本專業以應用型人才培養為主要目標,以OBE(成果導向教育)的理念為指導,科學整合了物聯網工程專業課程體系,構建了通識、專業基礎、專業核心,專業選修四個平臺。分層次整合后,這樣就減少了交疊冗余的課程知識點,強化了專業核心課程群的培育,強化了學生動手實踐能力的培養,從而促進了學生的全面、科學的發展。并且物聯網工程教研室,每年根據物聯網技術的發展,通過調研同類院校物聯網工程專業的培養方案,走訪有物聯網工程人才需求的區域企業,以調查問卷方式對已經畢業的畢業生進行課程調查。綜合以上有用信息,進行科學分析和研判,適當調整課程及更新課程的講授內容,從而滿足專業發展的需要。物聯網工程專業按照物聯網的三層架構及就業市場的人才需求,設立了軟硬結合以軟為主的物聯網軟件方向和以物聯網底層開發為主的物聯網硬件方向。
為了對標河北省一流本科專業考核標準,物聯網工程教研室根據工程教育認證標準,調整了2020級物聯網工程培養方案的實踐學分和周數,最終實踐學分占比達到34.5%。唐山學院人工智能學院物聯網工程專業的人才培養方案,采用了目前較為成功的“3+1”的校企人才模式,重點強化實踐教學,注重培養學生實踐應用能力。本專業踐行教育部提出的“新工科”理念,制定了《人工智能學院學生校外實習(實訓)學生管理辦法》,物聯網工程專業學生最后1學年沒有理論課,只有物聯網工程專業生產實習、畢業實習、畢業設計三個實踐環節。第7學期前9周進行集中實習,引入企業的真實項目案例進行綜合實訓,隨后是11周的畢業實習,學生可以深入到企業進行頂崗實習;第8學期的16周為畢業設計,遴選有工程背景、技術扎實的企業教師加入畢業設計指導教師的隊伍中,是產學合作的一個重要方面。學生可以使用實習企業的真實案例進行畢業設計,從而使得學生的畢業設計作品更符合區域企業的產品需求,進而學生的綜合實踐能力得到很大提升,真正實現應用型高校——區域企業的“無縫對接”。
課程是高等教育與專業教學的基石,是高等教育教學的基礎單元,也是專業建設的改革根基和重要內容。本專業以學生發展為中心,優化知識理論體系改革,組建課程教學團隊,改進教學方法,制定重視學生的工程實踐能力的課程考核方案,真正做到為學生實踐能力培養服務。科學分析課程在物聯網專業人才培養的作用,凝練出《RFID技術》《物聯網體系結構》《ARM處理器原理》《無線傳感器網絡》等八門核心課程。并圍繞這八門核心課程,進行核心課程群的科學建設,優化了專業知識和課程體系,從而使學生更系統地學習、掌握專業知識。
本專業大力實施電化教育與課程教學資源的整合計劃,利用多媒體教學技術提升課程的教學水平。本專業以教學教改項目為依托,優化課程教學體系;鼓勵教師穩步合理地采用現代教育技術輔助慕課平臺進行教學;利用翻轉課堂中的微課理念,科學設計課前、課中、課后的教學方案,調動學生的積極性。
本學院還擬定了《人工智能學院課程思政實施方案》《人工智能學院教學大綱德育教學目標列表》及《人工智能學院課程思政教學設計》等相關課程思政教學的指導文件。本專業以上述文件為指導,為每門專業課程按照每四學時一個思政要點的要求,創建了專業課程的思政案例庫。并且做到與時俱進,用學生關注的時政熱點更新思政案例內容。從而推進課程建設教學手段科技化、專業課程思政元素合理化、專業核心課程科學管理化,從而培育出廣受學生歡迎的“金課”,淘汰枯燥、乏味的“水課”。
在師德師風為第一考核標準的宗旨指導下,廣泛開展教育教學科研活動,構建了較為完善的新老教師能力培養體系和教師評價激勵體系,以“雙師型”校企共建的專業教學團隊和“雙能型”教師為主導的優秀教學團隊。鼓勵專業教師利用業余時間到企業進行專業鍛煉,鼓勵教師申報橫向課題,并制定了相關激勵政策。形成了教學改革和實踐資源建設的集群效應。
本省一流專業建設團隊師資配置合理,具有高級職稱的教師共12人,具有博士學歷的教師共9人,剩下成員都為具有碩士學位的教師。近兩年完成了3名青年教師的培養工作。除教師需要參加的專業培訓之外,每年人工智能學院也統一組織教師進行師資培訓,并且每年還要對教師進行師德考核。人工智能學院還制定了師資建設文件對師資建設進行政策支持。包括《人工智能學院師資建設規劃2021-2024》,《人工智能學院“雙師型”教師隊伍建設方案》。鼓勵青年教師和新入職教師到專業相關企業頂崗實踐,提升自身的專業素養。并且一流建設團隊教師參與了一個河北省重點實驗室、兩個唐山市重點實驗室的科學研究工作,通過科研反哺教學。
本專業強化以實踐創新能力培養和工程應用能力培養為導向的“綜合培訓+學科競賽+校企合作”的人才培養模式。并在教學中持續提升了項目教學、案例教學、實訓教學等教學模式的占比。形成了以能力為導向的項目和過程評估方法,并且加大過程考核比例,鼓勵專業教師進行考核改革,逐步完善了實踐教學體系。鼓勵和支持學生參加全國物聯網工程設計大賽、“挑戰杯”“互聯網+”大賽、計算機軟件設計大賽等高水平競賽,做到“以賽促練”。
理論與實踐有機結合是工程類專業的教學最終目標。為實現這一目標,應采取產教融合理念,讓企業以重要的角色參與到專業實踐中去,可采用校企共建實驗室、派遣學生到企業實習、聘請企業實踐導師等策略,深化協同育人項目合作力度。特別加強了與新興科技企業和高科技企業的合作,擴大校企合作的廣度和深度,使學生有機會接觸或參與實際的企業工程項目。目前人工智能學院共有4項教育部協同育人項目、1項省級產業研究院,尤其和天津中軟共辦的“新工科實驗班”,人才培養效果顯著,用人單位對畢業生反饋良好。
教學質量保證體系主要包括教學目標、動態跟蹤、過程管控和結果評價。工程教育認證所包含的完善工程教育的標準,包含了培養工程專業人才的科學培養體系,是目前廣受工科教育歡迎的教育體系。因此本專業按照工程教育認證的標準,建立了教學質量控制、教學評價、教學反饋及改進機制,構建了質量考核的標準。為此本專業嚴格按照《人工智能學院教師教學質量評價辦法》組織教學質量評價及考核工作。制定了《人工智能學院教學檢查制度》《人工智能學院聽課制度》《人工智能學院教學督導組工作職責》《人工智能學院教學督導工作方案》等30余個教學管理文件。并且每學期按照規劃進行科學、有效的教學檢查,為教學活動的有序開展保駕護航。
本專業建立了用人企業、專家、學生三者聯動的教學效果評估系統。通過現場調研、跟班作業和問卷調查等活動,獲取真實信息,通過系統分析形成年度教學效果的研究報告。按照學生畢業兩年內、畢業兩年以上分級建立畢業生就業反饋和用人單位需求分析。通過企業、專家、畢業生及獨立第三方機構共建的專業評價模式,獲取畢業生、企業、社會對專業人才培養模式的需求和建議,并將反饋成果應用到新的教學過程中去,做到良性循環。
教育部提出的“雙一流”“雙萬計劃”等改革理念,充分體現了我國對本科教育尤其是地方應用型院校本科專業建設的重視程度和美好愿景,也為應用型高校本科專業建設提供了政策支持。本文首先分析了“雙萬計劃”對地方應用型本科院校的影響,然后以河北省一流本科專業建設點——唐山學院物聯網工程專業為例,從物聯網工程專業特色定位、物聯網工程專業培養方案改革、物聯網工程專業課程體系建設等六個方面進行了經驗分享。最后,以期為我國“雙萬計劃”的實施提供寶貴的經驗。