以學生發展為中心的開放式人才培養

江 昊 陳小橋 徐 新 楊光義

(武漢大學 電子信息學院,武漢 430072)

隨著電子信息的高速發展,以5G通信為代表的前沿技術不斷刷新我們的視野,并陸續向周邊行業應用拓展[1]。2019年,我國數字經濟規模達到35.8萬億元,對GDP增長的貢獻率超過60%。到2025年,預計5G將帶動核心產業規模達到4000億元,產業鏈上下游以及各行業應用投資3.5萬億元,市場前景廣闊[2]。同時,隨著新基建的持續發力,電子信息產業逐步成為國家的支柱產業,在國民經濟中的地位日漸提高,社會對電子信息類專業人才從數量到質量都有緊迫的需求。因此,高等學校所承擔的培養電子信息類專業技術人才的使命就顯得尤為重要[3-5]。

圍繞電子信息產業高速發展帶來的高素質人才缺口,結合電子信息學科在新工科建設中的學科定位[6-7],武漢大學電子信息學院(以下簡稱“學院”)以培養電子信息類創新拔尖人才為總體要求,開展諸多有益的探索與實踐,提出以學生發展為中心的開放式人才培養模式,包括開放式培養方案、開放式課程設置和開放式教學方式,搭建學生自由選課、教師靈活授課的開放式平臺,進一步滿足學生的發展需求,重點強化學生的工程能力和創新能力,培養更多面向世界、面向市場和面向未來的高質量人才[8-10]。

1 方案設計

根據不同的專業特點和人才培養目標,建立靈活的電子信息類開放平臺,以適應不同的培養需求[11-12]。學院提出以學生發展為中心的開放式人才培養模式,并以此為核心,逐步展開對開放式培養方案、開放式課程設置和開放式教學方式等相關內容的探索與實踐[13]。

1.1 開放式培養方案

為了更好地滿足學生發展需求,學院在大一時不具體劃分專業,實行大類招生、大類培養,經過一年左右的學習后,學院根據學生意愿、學習成績和綜合統籌的原則劃分5個本科專業。針對這些專業的學科特點,結合學院定位和培養目標,制定完整的培養方案[14]。

另外,為了以點帶面、以局部帶動整體,學院以試點班為依托,先后成立卓工班、質廷班、逐光班和人智班共四個特色班級。試點班以保護和發展學生的差異和個性為主線,制定有針對性的培養方案。以普通班為主體的培養方案強調成熟穩定,以試點班為主體的培養方案強調開拓創新,二者之間既有本質區別,又有緊密聯系。學生通過遴選遞補和淘汰分流在兩大類班級之間自由流動,形成一個有機整體。學院構建的開放式人才培養方案如圖1所示。

圖1 學院構建的開放式人才培養方案

1.2 開放式課程設置

在本科生課程培養方案設計上,采用計劃內與計劃外相結合,并且及時結合學生反饋,逐步優化課程結構,改變過去“統一計劃、統一大綱、統一教材、統一考核”的狀況,打破專業人才培養千人一面的單一模式。學院近年來計劃外開課的典型課程案例如表1所示。

在學生選課上,通常的做法是學生名單直接被導入系統,教師在上課前分好課頭,學生幾乎沒有自主選擇權。從操作層面來說,名義上的“學生選課”實際上變成“學生被選課”。在這樣的選課設置下,教師的選課人數是有保障的,但授課質量之間的差異無法體現,所以很大程度上不能起到督促教師提高教學質量的作用。

從表2中可以看出,以“微波技術”課程為例,2019年度學院開設了5個課頭,選課人數分別是65、84、51、90、26;2020年度學院開設了5個課頭,選課人數分別是62、55、54、53、51;2021年度學院只保留了3個課頭,選課人數分別是42、22、11,選課總人數從316人減少到75人,課頭從5個減少到3個,說明有兩個課頭選課人數較少或者無人選課而被淘汰,學生選課的自主性和學院選課的開放性均得到充分體現。

表2 近年來平臺課學生自由選課情況

1.3 開放式教學方式

考慮到學生對優質教學資源和專業發展方面的需求,學院進行多元化教學資源投入,采用多種形式教學方式有機融合,方便學生課外自主學習和自我提升,在一定程度上滿足了學生對優質教學資源的需求。除了常規的線下課程外,學院還引入線上課程和企業課程,取得了不錯的效果。

1)面向教學內容的開放式教學方式

在教學內容上,學院從授課形式(全英文/雙語教學)、教材遴選(全英文經典原版教材)、教學資源收集(國內外優質在線教學資源)等多措并舉,立體化推進開放式教學方式,最大程度方便學生進行預習/學習或拓展學習內容和章節。以“信號與系統”課程為例,學院教師引導學生在網易公開課、MOOC、愛課程等多個線上平臺觀看優質同類課程。“信號與系統”課程相關的線上資源情況如表3所示。

表3 “信號與系統”課程相關線上資源

同時,學院還鼓勵教師自身造血,先后資助上線了“宇宙新概念”“傳感器技術”“電磁場與電磁波”“嵌入式系統設計”等MOOC課程,受到學生的一致好評。其中,“宇宙新概念”課程自2016年開課以來,累計開課13次,選課總人數超過15萬人次,課程評分高達4.8分。學院主要MOOC課程建設及上線情況一覽表如表4所示。

表4 學院主要MOOC課程建設情況一覽表

2)面向專業發展的開放式教學方式

在面向專業發展上,學院廣泛邀請業界專家、高新技術公司工程技術人員、境內外高校知名學者來校授課和指導學生實習實踐活動。例如,“電信網原理與綜合實訓”課程邀請深圳艾優威科技有限公司產品總監團隊和武漢凌特電子技術有限公司開發團隊為學生授課,“集成電路設計”課程邀請智原科技(上海)有限公司工程師團隊和臺灣大學固態電子學博士為學生授課。

為了滿足學生對企業工作能力的發展需求,學院還開放企業課程,由企業命題,通過校內研究式教學,再通過企業進行工程轉化。整個過程中,學院和企業共同為學生提供實驗場地、設備和經費支持,并通過現場驗收的方式來檢查課程學習成果。

在此基礎上,學院穩步推進工程實訓類課程的優化整合,形成了一個理論知識與先進技術緊密結合、有利于學生自主創新設計的開放式培養模式,有力促進了學院實踐教學改革。在這種開放式課程中,學生可以將自己的興趣愛好與課堂所學知識相結合,進行創新性設計,從而極大地激發學習熱情和求知欲望。如表5所示,列出了學生在企業課程創新項目中的一些典型成果。

2 結語

經過多年探索與實踐,武漢大學電子信息學院以培養電子信息類創新拔尖人才為總體要求,以開放式人才培養模式為指引,建立了靈活的電子信息類開放平臺。在此基礎上,學院積極改革創新,投入多元化教學資源,采用多種形式教學方式并將其有機融合,取得了不錯的效果。未來學院將增設集成電路試點班,并且力爭引入更多企業資源投入教學,聘請更多校內外高水平教師開設專業課,同時面向全校征集本科生學業導師,為電子信息類創新拔尖人才培養注入更多動力。