

摘要:針對應用型本科高校在專業課建設中存在產教脫節、課時短缺、考評體系不完善等問題,以信息隱藏技術課程為例研究校企協同建設產教融合型課程的措施和方法。按照國家工程教育認證標準,以學生為中心,堅持成果產出為導向,在校內實驗室和校外產業環境中,由專業教師和企業工程師聯合授課,將企業真實工程案例融入課程內容。實踐證明,本次教改在培養學生實踐能力和職業素養等方面效果明顯,課程滿意度和評教結果均高于同類課程,有效提升教師的教學和科研能力。
關鍵詞:產教融合;工程教育認證;教學改革;信息隱藏技術
中圖分類號:G642.44 文獻標識碼:B
文章編號:1009-3044(2024)27-0155-03
0 引言
2017年國務院辦公廳印發的《關于深化產教融合的若干意見》明確指出產教融合是解決應用型高校人才培養供給側與產業需求側結構性矛盾的重要方法,鼓勵高校主動聯合企業開展教育教學改革[1]。隨著高校教學改革的不斷深化,產教融合在國家建設新工科視域下被賦予了新的時代特征,通過產教深度融合可將人才培養標準與行業標準對接,將學業與就業相連通,為解決人才供給與產業需求脫節,人才培養同質化等問題指明了方向,已成為應用型高校人才培養的必然途徑。產教融合型課程是實現產教融合人才培養的重要落腳點[2],通過充分利用校企雙方的教學資源和工程環境,可將以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實踐能力為主的企業工程實踐深度結合起來,切實使學生、教師和企業在產教融合中獲得共贏[3]。
信息隱藏技術課程是信息安全專業一門重要的專業課程,內容涉及數學、信號處理、多媒體技術、軟件設計等多方面專業知識,與信息安全領域許多工程實際問題密切關聯,具有專業性強和實踐性強的雙重特點。在以往的教學過程中,由于教學內容與產業技術需求脫節,課堂教學課時有限、企業工程師進課堂難等原因致使學生對課程學習興趣不高、動手能力和創新意識不足,導致該課程的教學效果一般,無法充分發揮該課程對信息安全專業畢業要求指標點的支撐作用。如何提升學生的學習興趣使學生愿意學、拓展學習時間和空間使學生知道怎么學、將課堂所學和工程實際有機融合使學生學有所用,成為該課程教學中亟待解決的難題。
1 產教融合擬解決的問題
1.1 教學內容與產業技術需求脫節問題
受制于教材內容以及教學管理評價體系等原因,教師課堂所授內容跟不上企業對人才的技能需求,致使學生學習興趣不高,且在畢業后利用本課程所學知識解決工作中實際問題的能力較弱。產教融合是解決這一問題的重要方法,但由于企業受限于時間和人力成本,不愿意派遣工程師長期進駐課堂,從而使大多數產教融合流于形式。“產教融合+線上線下”混合教學模式使企業工程師專注于實踐教學,而將理論教學和教學管理工作交還專業教師,在極大強化企業工程師參與教學活動深度的同時又大大縮短工程師的在校耗時,從而解決工程師進課堂難的問題。通過將真實案例融入課程內容、在真實場景中的真做實練、在橫向課題研發的攻堅克難中不斷拉近教學內容與產業技術需求之間的距離,縮短學生和企業相互適應的時間。
1.2 學習環境和時間受限的問題
傳統課堂教學在學習環境和時間上受限于相關教學制度,師生缺少“隨時隨地”的交流,且學生對傳統的學習環境和教學模式失去新鮮感,這些因素導致學生不能有效利用課外時間、學習內驅力不足,得過且過。本課程通過與企業共同開發教學視頻、練習、案例等教學資源,以電子形式永久呈現在網絡上,學生可以不受時間和地點限制,可重復觀看教學視頻和練習測試,延展了學習時間和空間。“ 翻轉課堂”實現師生角色反轉,學生以“組隊”方式完成學習任務,線上理論知識的“永久在線”特性使其能夠重復學習和相互研討,并在線下實踐過程中將理論與實踐結合起來,促進學生突破學習環境和時間的制約。
1.3 高階思維培養難的問題
本課程采用“任務驅動+項目驅動”教學法將理論學習和實踐訓練有機結合起來以培養學生的高階思維,主要包括:1) 教師通過引導學生完成學習任務、綜合實訓、科研課題研發等方式提升教學內容的高階性;2) 企業工程師將企業實際項目的開發標準引入實踐教學以提升實踐過程的高階性;3) 通過將科研成果轉化為企業真實產品以提升課程成果的高階性。
1.4 考評方式不全面的問題
傳統的成績考評方式主要集中于教師對學生的評價,通常以作業和期末考試成績作為主要依據,呈現單一化、碎片化的特點,缺乏對學生全方位、全過程的評估與評價,不利于開展有針對性的教學干預。本課程注重對學生學習效果的過程性評價,根據線上、線下、項目的達成度等多方面因素全面考核學生學習效果。通過師生互動平臺,促進教師自我調整教學方法,及時更新和改進教學內容,優化教學模式,針對學生的個人學習情況提供更有針對性的指導與幫助,促進學生從傳統被動式向協作主動式學習進行轉變。
2 產教融合舉措與實踐
2.1 教學機制
本課程與信息安全領域多家企業建立深度合作關系,由本專業教師和企業工程師組成教學團隊,聘請江蘇省產業教授擔任課程負責人,通過將合作過程中的真實項目融入課程,在課程目標、課程內容、教學資源、教學方法、考核方式等多個方面持續建設和改進,緊跟產業升級和企業技術需求,突破企業和高校之間的制度壁壘,逐步形成以學生、教師、企業三方共贏為目標的“產教融合”協同教學機制。
合作企業參與課程建設的主要方式有:1) 全程參與課程建設,并提供大量工程案例;2) 企業工程師進校授課,課時占比30%以上;3) 深度參與建設數字化資源,企業開發線上資源課時占比不低于20%;4) 引入企業思政元素;5) 橫向課題開發;6) 成果轉化;7) 專題講座;8) 指導學生競賽。
2.2 課程目標
本課程嚴格按照工程教育認證標準,以學生為中心,堅持成果產出為導向,由校企雙方共同規劃和實施課程教學,課程建設規劃如圖1所示。課程目標涉及理論基礎、實踐能力和創新能力3個層次,將企業真實案例融入教學內容,通過在企業真實場景中真做實練提升學生動手能力,以企業亟需的技術難題作為引發師生開展科研活動的驅動力,切實提升學生解決復雜工程問題的能力。課程目標緊扣信息安全專業人才培養目標和畢業要求,涵蓋知識目標、能力目標和價值引領目標,對畢業要求中的3個指標點形成強支撐。開展以學生學習成果為導向的教學評價,過程性評價覆蓋教學全部環節,并將考核結果用于檢測課程目標的達成情況,在課程目標、教學內容、教學方法、教學條件等方面持續改進。
2.3 教學資源
校企雙方教師通過對課程知識點進行分解、提煉和再加工企業工程案例、重構課程知識體系、融入思政元素、共同建設產教融合型課程教學資源,主要包括數字化教學資源、項目案例庫和其他資源等。
1) 數字化教學資源:校企雙方共同建設數字化教學資源,包括教學視頻、課件、教案、教學網站、作業庫、試題庫、富媒體、研討主題等。企業工程師不僅提供全部實驗教學資源,還承擔了課程第三和第四章的數字化資源建設任務。
2) 項目案例庫:課程建有內容豐富的案例庫,主要提煉于企業提供的真實工程項目、教師科研成果、產業內經典項目案例等,并根據產業發展和企業技術需求動態更新,以保障課程內容緊跟產業發展、教學過程與生產過程對接,從而落實真項目、真場景的真做實練。
3) 其他資源:課程建有豐富的重難點答疑視頻;動態更新信息隱藏領域最新研究成果;提供配套的教學大綱、實驗指導書和項目源程序,從而為學生、社會學習者以及其他高校的同類課程建設提供幫助。
2.4 教學模式
采用“翻轉課堂+線上線下”混合教學模式開展教學,由高校教師完成線上教學和管理,企業工程師提供全程線下實踐指導,學生以“組隊”方式完成學習任務,并進行階段性學習匯報。本課程共有48學時,線上為22學時,占比45.8%。企業工程師以進校授課形式完成實驗、綜合實訓和評審環節的教學,共24學時,占比50%。整個教學過程分為4個學習階段,以“任務驅動+項目驅動”方式開展教學,前3個學習階段主要采用“任務驅動”教學法完成規定學習任務,第4階段采用“項目驅動”教學法進行綜合實訓。每個學習階段可分為課前、課中和課后3個部分:
1) 課前(網絡平臺):教師創建學習資源,發布學習任務和知識點清單;學生自學并自主探究項目任務。
2) 課中(實體課堂):教師對關鍵知識點進行強調和點撥;企業工程師將線上所學知識點進行解釋和遷移,指導學生完成實踐任務,啟發學生探究這些知識點在實際工程中的應用;學生以組隊形式完成項目任務。
3) 課后(網絡平臺+課外):教師根據學生學習情況,進行反思并調整教學設計;學生總結學習成果,為后續課程和實踐活動奠定基礎。
2.5 實踐教學
本課程建有“實驗+實踐+科研”的三級遞進式實踐教學體系,具體包括:1) 實驗:將企業真實的工程案例提煉為5個難度遞進的實驗項目以培養學生的動手能力;2) 實踐:圍繞信息隱藏技術在信息安全領域的應用熱點開展課題研究和綜合實訓,培養學生的創新應用能力;3) 科研:通過大學生創新創業訓練計劃申報、教師科研課題研發、企業實踐鍛煉、學科競賽等多種方式培養學生的創新創業意識和科研素養,激發學生創新內驅力。學生在課外完成的企業實踐和科研鍛煉等工作不占用課時,但所取得的成果在階段性成果匯報時占用理論課時。
2.6 課程思政
堅持“立德樹人”的根本目標,瞄準總體國家安全觀,將中國特色社會主義核心價值觀融入教育教學全過程,幫助學生“系好第一粒扣子”,在理論教學、實踐訓練、課外作業、互動討論等多個環節對學生進行思政教育,除了家國情懷、法律法規、道德品質等常規思政元素外,還引入企業文化、職業素養、科技強國、行業規范、工匠精神等思政元素,思政元素與知識點對照圖如圖2所示。通過在課程重要知識點上挖掘和梳理思政元素,系統化重構課程思政體系,使思政元素與學科知識相互融入,運用創新教學方法提升課程思政的實效性,并通過評估和反饋來監控和改進課程思政建設成效,已形成“系統梳理+系統化重構+教學實施+評估反饋”的閉環課程思政建設體系。
2.7 考評體系
遵循國家工程認證標準[6],成績考核不再局限于期末考試,而側重對學生能力和素質的綜合評價,將過程考核和期末考核相結合、線上考核和線下考核相結合、定量考核和定性考核相結合、學生互評和師生互評相結合、階段性評定和總結性評定相結合,具有多元立體的考核效果。
總成績中期末考核占比20%,過程考核占比80%。期末考核采用作品設計方式,重點考查學生運用信息隱藏技術解決信息安全領域復雜工程問題的能力。過程考核成績中線上學習占比40%、項目匯報占比20%、實驗實踐占比20%。線上學習由學生在MOOC平臺完成課程學習任務,包括視頻學習、章節練習、單元測驗等。項目匯報包括3次階段性匯報,考查學生在每個階段的學習成果和團隊協作意識。實驗實踐成績由學生所設計作品的完成度、新穎度、復雜度、實驗材料撰寫情況、匯報和答辯情況等多個因素構成。
3 結束語
產教融合型課程將教學內容切實對接產業需求,兼顧學生、企業和教師三方目標,通過引企入校切實提升學生實踐能力和職業素養,迎合企業對高素質應用型人才的渴求,促進校企師資的交流與合作,提升教師教學和科研水平。從校內近3年教學效果來看,課程目標達成度逐年提高,學生學習興趣濃厚,在學科競賽、創新創業、專利申請、軟著授權、論文發表等多個方面收獲豐厚,在后續的實踐和工作中能夠快速適應崗位,動手能力和職業素養明顯提升。本次教學改革是應用型高校實施產教融合課程建設的一次有益嘗試,可為其他應用型高校的專業課程建設提供參考。
參考文獻:
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[3] 王展,賈喜午,楊國燕,等.新工科背景下“三位一體、產教融合” 的課程建設與改革:以“谷物加工工程” 為例[J].食品工業,2023,44(10):194-197.
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[5] 張淑萍,苗瑾超.基于小型漸進式項目驅動法的“數據庫原理”課程教學改革[J].微型電腦應用,2021,37(1):5-7.
[6] 趙存有,于信偉,徐鵬.基于OBE理念的教師教學質量評價體系探究[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2020(8):56-57.
【通聯編輯:梁書】
基金項目:2023 年金陵科技學院校級教育教改課題研究成果“《信息隱藏技術》產教融合數字化課程建設與實踐”(基金編號:JYJG202326) ;2021 年教育部產學合作協同育人項目“《信息隱藏技術》線上線下混合教學模式改革與實踐”(基金編號:202102089002)