基于項目式學習社區的電子信息專業課程教學

侯 俊 高永勝

西北工業大學，陜西 西安 710072

一、引言

在世界信息領域突飛猛進、國內高校電子信息學科競相發展的形勢下，制約電子信息類人才培養發展的突出問題依然存在［1］。在當前完全學分制的本科教學中，除了專業核心課程，電子信息類學生需要選擇多個專業方向課程，以完成本科生培養方案要求。然而，目前的專業課程教學存在以下問題：

（一）培養機制不盡完善，學生個性發展受專業限制較大，難于實現精準指導。大類培養模式下，學生本身對專業概念模糊，他們無法從幾十個專業選修課中選擇與專業培養對應、適合自身長期發展的課程，現有選課機制無法對他們形成很好地引導［2］。

（二）各專業方向課程資源未有效統籌。目前，有的專業方向對應多個專業選修課，相互之間內容可能有所重疊，有的專業方向選修課較少。各專業選修課授課相互孤立，不能有機融合，不利于培養學生跨學科思維。

（三）缺乏產學研育人橋梁，畢業學生所學知識與就業單位需求的技能脫軌。優質資源課程供給不足，科研反哺教學不夠，學生實踐能力較弱。理論與實踐結合不夠充分，與社會需求脫節、與工程教育專業認證標準對標不夠全面、精準，教材與多媒體資源關聯不夠緊密［3］。

為了破除制約電子信息類專業發展和人才培養的思想障礙和制度藩籬，激發內在潛力，凝聚人心，突出人才培養主線、依托項目式學習社區、協同“學校—科研院所—企業”三方共建，通過改進學習組織形式、優化課程教學體系、創新教材模式、嚴格學生學業標準、突出教師教育教學實績等措施，推動基于項目式學習社區的電子信息專業課程教學的發展與完善。實現教學與科研的有機融合、理論與實踐的有機統一，貫通大類招生與大類培養，打造未來科學家、全球勝任力人才、創新創業人才培養模式，顯著提升人才培養質量，推動學科高質量快速發展。

二、思路和舉措

（一）改革實踐的思路

基于項目式學習社區的電子信息專業課程教學方法如圖1所示。在學生組成上，電子信息類專業每年級約300人，每個項目式學習社區約15人。其中電子科學與技術2個社區，電子信息工程5個社區，探測制導與控制技術3個社區，通信工程3個社區，電磁場與無線技術2個社區。在課程組成上，項目式學習社區以一門項目式綜合設計課程為核心，多門專業方向課、專業選修課構成課程群，如集成電路課程群、光電技術課程群、信息技術課程群、雷達技術課程群、電磁場與微波課程群、航空控制課程群、航空電子課程群、通信網絡課程群、無線通信與導航課程群、人工智能課程群。

圖1 基于項目式學習社區的電子信息專業課程教學思路

“院（所）—企”提供技術專家，與學院教師一同構成項目式學習社區的師資力量，包括首席教授、社區導師、助教。根據培養計劃要達成的目標和課程體系，結合“校—院（所）—企”三方實際項目資源，設置最符合每個方向人才培養的項目，包括科研探索類項目、實踐實訓類項目、工程設計類項目，實現科研與教學的有機融合。

具體到每個項目，劃分出“三階段六小步”的學習流程，如圖2所示。項目式學習主要包括準備、實施和總結三個階段，其中細分為選擇項目、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”的學習流程

在項目式學習社區中，學生通過課程選擇、畢業設計，最終完成培養方案要求。通過一線（人才培養主線）、多區（多個項目式學習社區）、“校—院（所）—企”三方共建的特色專業建設，教學與科研有機融合，貫通大類招生與大類培養，打造未來科學家、全球勝任力人才、創新創業人才的分類培養，顯著提升人才培養質量。

（二）主要舉措

1.改進學習組織形式

對應電子信息大類5個本科專業，建立20個項目式學習社區，如圖3所示。每個項目式學習社區由約15名學生、3～5名社區導師組成，建立首席教授責任制，形成圍繞項目式綜合設計課程為核心，以培養學生具備系統性專業知識同步提升實踐實訓能力為目的，以項目式全過程考核方式為學生學習情況的評價標準，構建新型綜合性項目式學習社區。在大三大四階段，學生根據志趣進入學習社區，進行以項目式綜合設計課程為主、以專業選修課程為輔的個性化教育；大四階段，社區導師指導學生進行專業確認與選擇，并負責學生在此期間的分類培養和特色教育。

圖3 從5個專業到20個項目式學習社區

2.優化課程教學體系

突出項目式綜合設計課程的牽引作用，依托優秀科研團隊，形成科研探索類項目、工程設計類項目和實踐實訓類項目課程體系，由各個專業對應合作的“院（所）—企”提供與專業特點相適應工程設計類項目和實踐實訓類項目內容，通過社區培育和助力學生精準選擇課程、畢業設計等，推動未來科學家、全球勝任力人才、創新創業人才等人才培養的分類指導，為電子信息大類人才培養提供分類培養載體和個性培養渠道，推動寬口徑與個性化的有機融合。

3.創新教材編寫模式

通過項目式綜合設計課程的培育，打造富媒體系列教材，構建一流課程的全方位立體化資源中心。利用現代網絡信息技術，以項目式綜合設計課程為載體，整合優化國內外豐富的優質線上線下教學和學習資源，打破紙質教材的邊界，打造專業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教材的系統化知識內容。

在項目式綜合社區建設過程中，統籌“校—院（所）—企”三方資源，建設國防特色優秀系列教材。一是教學名師引領，與“校—院（所）—企”組建專業團隊制定教材工作機制；二是邀請與專業相關的“校—院（所）—企”專家參與專業教材編制；三是“校—院（所）—企”科研成果進教材，與工程實踐緊密結合。

4.嚴格學生學業標準

制定項目式綜合設計課程開設標準與準入準出規則，對課程設置的內容、考核標準、項目社區教師的能力、學生的準入準出規則、學分兌換標準等予以明確，保障項目式學習社區的健康高效運行。

另外，注重學習過程考核。盡管項目式學習中形成的成果是評估學習成效的一個標準，但項目式學習最重要的不是追求成果的完美，而是注重學生在項目式學習過程中的成長。亦即對項目式學習的評價是重過程而非結果。

5.突出教師教育教學實績

一是對進入項目式學習社區的“院（所）—企”相關校外專家進行聘任與考核；二是通過學院績效考核調整，對進入社區的首席教授與社區導師進行績效分配傾斜；三是根據項目式學習社區人才培養成效，形成對校外專家、首席教授、社區導師教學質量的評價。通過這三個方面工作激發教師積極性、提升項目式教學能力，最終提高項目式學習質量。

三、特色與創新

（一）以學生為中心，創造沉浸式的學習體驗

在所構建的項目式學習社區中，學生通過參與學術嚴謹的項目，會在收獲深度知識的同時掌握新時代要求的科學素養，包括批判地思考、分析信息的可靠性、與不同的同學協作、創造性地解決問題。鍛煉學生理論與實踐結合的能力，達到在“做中學”“學中做”的效果。

（二）通過項目式課程體系的構建，實現教學資源的有效整合

第一個方面是課程理論整合，避免相關課程中相同內容的重復贅述；第二個方面是師資力量整合，首席教授、社區導師、助教分別從三個層面做好分工，優勢互補，在理論和實踐全方位培養學生；第三個方面是仿真及實驗平臺整合，將項目系統性的仿真實驗平臺呈獻給學生，將科研平臺有效應用于教學活動，實現科研反哺教學。

（三）打破課程之間隔閡，培育跨學科學習和科研能力

將多個課程打造成項目式課程體系，便于同學們認知專業方向，根據興趣選擇合適的課程。例如，“光載射頻通信技術學習社區”以光電技術為載體，引入無線通信技術、信號處理技術，探究光電之間、射頻與基帶之間的相互作用關系，有助于破除專業課之間的孤島效應，培養學生跨學科學習和科研的能力，并且有助于銜接“本碩培養”。

四、總結

在各高校教育綜合改革中，人才培養是改革的主線和重點。電子信息類專業課程教學改革可依托項目式學習社區，改進學習組織形式，協同學校、科研院所、企業三方的優質資源，優化課程體系，共同編寫創新教材，并通過嚴格學生學業標準、突出教師教育教學實績等措施，推動電子信息專業課程教學的發展與完善。以此實現教學與科研的有機融合、理論與實踐的有機統一、教學資源的有效整合，在電子信息大類培養視域下，培育學生的跨學科學習和科研能力，顯著提升電子信息專業人才培養質量。