产业学院建设背景下电子信息类专业基础课教学改革探索与实践

曹俊斌 高俊 李晓君 孙志瑞

摘  要：为探索产业学院建设背景下教学方法，该文以转设后的山西工学院电子信息类专业基础课教学为研究，采用现场调研、文献查阅、数据比对等方法，通过分析产业学院建设对教学提出的新要求，以及现有教学存在的问题，设计基于OBE理念的教学体系，选取程序设计基础课程进行教学设计，并按照“基础线上学、深化课堂学、提升实践练”的线上线下混合教学模式进行实践和评价。经过教学结果对比分析，发现学生编程水平、对教学满意度，以及教师对学生的认可度都显著提高，取得较好效果，可为其他电子信息类专业基础课的教学提供借鉴。

关键词：产业学院建设;教学改革;程序设计基础课程;教学设计;教学实践

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：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

产业学院建设，是我国在高等教育中推进的一项教育改革工作，近年来，我国陆续出台了系列政策，如2017年国务院办公厅发布的《关于深化产教融合的若干意见》，教育部发布的《新工科研究与实践项目指南》，2020年教育部办公厅、工业和信息化部办公厅联合发布的《现代产业学院建设指南（试行）》等[1-2]，对产教融合、新工科建设及产业学院建设给出了明确指导。山西省围绕国家和山西经济社会发展重大需求，深化高等教育综合改革，转设成立了多所“地方性”“应用型”高校[3]，山西工学院在此背景下应运而生。山西工学院在成立之初，就定位为应用型本科大学，各项工作都围绕产业学院建设而展开。在此背景下如何有效组织教学，对产业学院的建设效果至关重要，也对高素质应用型人才的培养至关重要。因此，选择笔者所教授的电子信息类专业基础课作为教学改革研究切入点，进行研究与探索。

一  产业学院建设对教学新要求分析

在以“智能化、信息化、个性化”为标志的工业4.0和以互联网、工业智能化为核心的新工科背景下，产业学院在建设过程中被赋予了新的要求。对于产业学院建设任务，国家在创新人才培养模式、提升专业建设质量、开发校企合作课程、打造实习实训基地、建设高水平教师队伍和完善管理体制机制六个方面都有明确要求[1]。教育部高等教育司司长吴岩在2021年中国校企协同创新大会发表题为《建好现代产业学院，提供高质量人才支撑》的演讲中提出：“建好现代产业学院，要抓理论，建专业，改课程，变结构，促融合”。抓理论，就是通过实施一批新工科研究与实践项目，来探索和建立产业学院建设的相关理论;建专业，就是紧跟区域产业布局，通过对现有专业进行优化、调整、升级、換代和新建，来调整专业结构，凝练办学特色，从而形成紧密对接产业链的特色专业群;变结构，就是通过现代产业学院的建设来形成一批特色化示范性的功能学院，并逐步向未来技术学院发展和演变，最终发展成拔尖基地，完成对现有学院结构的转变和优化;改课程，就是建设一批具有“高阶性、创新性、挑战度”的一流课程，以及探索一些课程资源建设新形态，形成能够快速及时响应产业发展的课程体系;促融合，就是通过建设一些产教融合创新平台、产学协同育人项目、产教融合协同育人基地等，实现产教深度融合，从教学角度进行分析，经归纳有如下新要求。

（一）  校企深度融合要求教学与之相适应

推进校企合作，企业的深度参与，将推动课程内容与区域产业的行业标准、生产流程、项目开发等需求对接，势必会对传统教学产生影响，如学生培养目标、课程体系、教学内容等都将会随之进行调整和完善，以适应新的教学形势和教学需求。在教学过程中，产业学院建设推行“引企入教”，一些启发式、探究式的教学方法被鼓励应用，一些合作式、项目式、任务式的教学方法将被采用，在这种新的人才培养要求下，必须对现有的教学做出改革和调整，不仅是理念上，更是在实际操作上都要与产业学院建设相匹配。

（二）  实习实训基地建设要求实践教学资源统筹规划

在教学过程中，产业学院建设要求突出综合型、设计型实践教学比重，因而对实践教学资源提出了更高的需求，不仅能与产业相衔接，而且使学生在真实的环境中进行实景、实操、实地学习，提升动手实践能力。现有的实践教学资源将不再局限于某些课程或某类专业，而要依托于产业的发展和创新需求，统筹考虑和规划，构建功能集约、开放共享、高效运行的专业类或跨专业实践教学平台，从而支撑高素质应用型人才的培养，保障产学研用的协同发展[4]。此外，校企融合，企业的现场资源也将作为实训实习基地的拓展和延伸，与校内资源融为一体，共同承担实践教学工作。

（三）  专业建设要求教师队伍高水平发展

专业的建设是以服务区域重点发展产业，紧密对接产业链为出发点，这就要求将相关专业打造成为能为产业解决痛点、难点的特色优势专业，并且不再是单打独斗，需要以服务产业也重点，推动专业集群式发展。在此过程中，必然要求建设高水平师资队伍，不仅要探索实施产业教师培养方式和途径，将教师培养成“双师双能型”，而且要探索建立校内专业教师职业化、企业兼职教师专业化的体制机制[5-6]，提升教师队伍教学水平。

二  电子信息类专业基础课教学中存在问题分析

电子信息类主干学科是电子科学与技术、信息与通信工程和光学工程，相关专业包括计算机类、自动化类、电子信息类和仪器类等专业，范围较广。本文研究时选取山西工学院下设的二级学院信息产业学院，其现开设的专业有计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程和软件工程等电子信息类专业。以这4个专业均开设的程序设计基础专业基础课为切入点，分析教学中存在的问题。

（一）  教学内容与产业结合程度不够

教学要结合产业学院的定位，紧紧围绕产业的需求而开展。而程序设计基础教学内容基本由C语言概述、数据定义和运算表达式、三种程序结构、函数、数组、指针、结构体和文件等传统内容构成，虽然注重上机操作，但是内容在制定时未引企入教，未根据产业的需求而进行调整和优化，学生所学的部分知识与企业所需产生脱节。

（二）  教学支撑力度不够导致效果不佳

程序设计基础在教学过程中，注重实践操作，虽然实验学时占总学时的50%，但由于学生基础薄弱，在授课过程中仍以讲授为主、实验为辅，学生在学习过程中抓不到要领，学习效果不佳。其次，实验案例陈旧，未融入校企合作项目、大学生竞赛等知识，难以完全满足实验教学需要。

（三）  師资力量薄弱不足以支撑高质量教学

具有博士研究生学历或具有副高以上职称的教师占比较少，缺乏学科带头人、骨干教师、双师型教师等高素质应用教师，大多数教师只有高校工作经历，缺乏产业经验。

（四）  评价体系不健全难以评估教学效果

尚未建立科学的评价体系，不能反映教学的过程性，也没有建立对知识、情感、过程等多元评价，以及学生之间、小组之间、师生之间的多级评价。

三  教学设计

（一）  教学体系设计

在教学设计时，引入OBE理念[7]，即“学生为中心，产出导向，持续改进”，以专业为单位，构建基于OBE的教学体系，设计如下：首先，根据《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，结合学校、学院、专业的定位，特别是所服务区域信息产业的需求，明确专业培养目标，并在此基础上结合所要培养学生的能力等因素制定毕业要求;其次，根据毕业要求，制定包括通识课程、基础专业课、特色课程在内的课程体系，在制定过程中，引入产业需求，根据校企合作，来优化课程体系设置;再次，确定每门课程的教学大纲、教学内容，并以此确定教学活动和教学方法，同样，在此过程中根据产业需求，优化教学内容;最后设计考核评价方式，通过多元评价来评价和反馈课程教学和培养目标的达成情况，形成持续改进、动态调整的人才培养机制。具体如图1所示。

（二）  课程教学设计

在整体教学体系确定后，对具体的专业课教学进行设计，在教学开始之前，首先根据电子信息类专业基础课所支撑的培养目标、毕业要求，并引企入教，来确定各课程的教学目标，之后根据教学目标来选择和确定相应的教学内容、教学方式、考核方法[8-9]。以本校电子信息类专业中程序设计基础课程为例，具体设计如下。

1  构建教学目标

根据《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和产业对人才素质的需求，程序设计基础课程支撑的是专业基本技能、解决复杂问题、竞争与合作3个培养目标，对应具备工程知识、问题分析能力、沟通协调能力3个毕业要求指标，以此来构建课程教学目标，对应关系见表1。

2  构建课程模块和教学内容

引企入教，结合企业在软件开发、项目合作等方面的需求，采用模块化思想，再对原有课程内容进行优化调整，加大实践操作比重。在教学内容选择时，按照学习内容由简到难、培养能力由低到高、注重实践创新等原则进行设计，各模块教学内容弱化对程序语言知识的要求，强化对程序的设计和实践操作，重点围绕学生编程思维训练、编程能力提升、团队协作等方面进行组织和设计，见表2。

四  教学实践

在教学实施过程中，采用“基础线上学、深化课堂学、提升实践练”的线上线下混合教学，特别是在做好疫情防控，部分内容需要采用线上教学的情况下，将线上、线下教学相结合，能有效保证教学质量。线上线下混合教学实施过程如图2所示。

（一）  课前利用网络资源，建立教学资源库，引导学生自学自测

根据程序设计基础各个课程模块的学习内容，录制学习视频或通过慕课、哔哩哔哩等网站平台收集视频资源，利用学习通、微助教、云课堂等网络教学平台，构建教学资源库。在教学之前，制定导学任务单，让学生了解需要掌握的基本知识点、扩展的知识点、可选的知识点，指导学生利用网络平台进行自学，并通过自测来检测学习和掌握情况，不仅可以让学生养成自我管理和自我学习的习惯，还可以培养学生思考、探索、分析和解决问题的能力。

（二）  课中利用课堂学习，师生互动，深化学习效果

课堂上可以采用“以学生为中心”的对分课堂模式，具体教学流程如下。

第一步，教师根据学生自学自测情况了解学情，对学生存在共性问题进行集中讲解，并对本模块课程中要掌握的知识点、教学重点、难点进行精讲。

第二步，留一部分空闲时间，学生对教师所讲内容进行自主学习和思考，进行内化和吸收。

第三步，教师组织学生以分组形式，对所学内容进行讨论、交流和上机验证，教师在此期间进行指导和解答。

这样，课前的线上自学与课中的答疑、讲授、独学、练习和讨论等有机结合。在整个教学过程中，既培养了学生的自学能力和分析解决问题的能力，也锻炼了学生团结协作、相互沟通的能力，体现了以学生为中心的教育理念。

（三）  课后丰富实践教学，开展实践练习，提升实践创新能力

课后，从基础实验、企业实验、综合实验和创新实验等不同角度构建内容丰富、难易程度不同、富有一定挑战度和知识扩展性的实践清单，供学生进行实践操作。实践时学生可以是个人，也可以是团队，根据自身的情况选择不同难度的实验进行练习，从而在考虑整体学生实践锻炼的同时又能兼顾拔尖学生实践能力的提升。在此过程中，定期展示和交流一些实践成果，对表现突出的学生或团队，推荐参加校企合作项目、产学合作协同育人项目、大学生创新创业项目、“蓝桥杯”程序设计大赛和中国大学生计算机设计大赛等具有高阶性、创新性和挑战性的项目或比赛。

（四）  构建多元多级评价体系，促进教学效果不断改进

为更全面有效检测学生的学习效果及培养能力的达成度，按照课前、课中、课后等学习阶段，从知识、过程、情感与价值等多元角度，生生评价、教师评价、系统评价等多层级角度建立评价体系，见表3。对于考试，将考试内容融入到学生的作业测试、阶段机测、实践操作等环节中，强调学生的过程性学习。对于课堂表现，细化为课前的交流讨论，课中的课堂表现（小组交流、团队协作），课后的成果展示、创新实践等环节，而且增加学生之间、团队之间的评价，强调学生的主体性。

（五）  加强师资队伍建设，改善实验设施，提升教学保障水平

结合产业发展和电子信息类专业建设需求，引进具有博士学位、副高职称教师2名从事程序设计基础等基础课程教学，并与移动、电信及东方国信等5家信息企业签订战略合作协议，聘请工程师来校为学生授课，并且探索建立教师到企业交流、挂职、合作制度。此外，做好实验室建设顶层设计，对现有电子信息类基础实验室进行改造，并规划和建设四类七个专业实验室，为学生的实践操作提供基础保障。

五  实施效果

为了验证课程实施的效果，选择本校信息产业学院2020、2021级学生进行对比分析，其中2020级为中北大学朔州校区代管学生、基础条件较好，作为普通班，采用原有模式进行教学，2021级选取计算机、通信工程、电子信息专业各2个班组成实验班，按新模式教学。经对比发现，虽然学生综合成绩相差不明显，但是实验班的学生整体表现出了以下特点：一是学生编程水平整体上相对较高，能熟练掌握程序设计基础的主要知識点，程序设计、调试等能力整体情况良好;二是学生对程序设计基础这门课的教学满意度也相对较高，课堂活跃度高，特别是小组讨论、形成了“吵起来”“动起来”的良好局面;三是学生对教学的反馈情况相对良好，提出的许多问题和建议都已采用，推动了教学的不断改进和提高;四是专业教师对学生计算机技术能力认可度提升，所推荐的2021级学生在首次参加2022年蓝桥杯计算机程序设计大赛时，就取得了不错的成绩;五是学生参与度较高，对“互联网+”创新创业、大学生创新创业训练计划项目等积极申报和参加;六是企业的认可度提高，经过企业工程师来校授课，对专业和学生进一步了解，双方企业合作意向进一步深化。

六  结束语

对于定位于产业学院的本科院校，研究课程产业学院建设背景下的教学方法很有必要和意义。本文针对电子信息类专业基础课，设计了基于OBE的教学体系，因实践所需，选取程序设计基础课程进行教学设计，并且按照“基础线上学、深化课堂学、提升实践练”的线上线下混合教学模式进行实施。经过对比，该教学体系取得良好的效果，也为其他电子信息类专业基础课的教学设计提供参考和借鉴。但是仍有一些不足，后续的研究中，还将继续围绕学校的定位和产业的需求而不断调整和完善，诸如案例驱动、项目驱动、问题导向和情景假设等教学方法将进行尝试和应用，并且根据评价和反馈结果不断持续改进。

参考文献：

[1] 现代产业学院建设指南（试行）[J].教育科学论坛，2020（27）：6-9.

[2] 刘坤，代玉，张志金，等.首批新工科研究与实践项目指南达成度评价及未来发展研判[J].高等工程教育研究，2021（1）：31-38.

[3] 李秋柱.深化高教改革服务山西高质量发展[N].中国教育报，2021-12-06.

[4] 杨军，夏海英，宋树祥.现代产业学院模式下光纤通信课程教学改革思路[J].高师理科学刊，2021，41（8）：92-96.

[5] 穆红梅.以产业学院为载体强化双能型教学师资队伍建设的思考[J].福建金融管理干部学院学报，2021（2）：61-64.

[6] 何进武，樊伟伟，宁思宇.高职院校“双师型”职业化教师队伍建设研究[J].黑龙江教师发展学院学报，2022，41（2）：29-31.

[7] 朱剑锋.电子信息类专业教育质量保障体系的构建与评价[J].海南热带海洋学院学报，2021，28（2）：122-128.

[8] 沈利迪.基于对分课堂的混合式教学设计——以C语言程序设计课程为例[J].电脑与电信，2020（8）：10-14.

[9] 杨小莹，张万礼.基于OBE的程序设计基础教学改革探讨[J].曲靖师范学院学报，2021，40（3）：99-102.

基金项目：2021年度山西省高等学校教学改革创新项目“‘学生主体化《数据结构》课程的对分教学方法实践”（J2021917）;2021年度山西省高等学校教学改革创新项目“产业学院‘新工科专业应用型人才培养模式研究与实践”（J2021907）;2022年度山西省高等学校科技创新计划项目“政校合作下的不动产登记数据交换关键技术研究”（2022L615）;受山西工学院科研启动经费项目（200102）资助

第一作者简介：曹俊斌（1984-），男，汉族，山西朔州人，博士，高级工程师。研究方向为信息系统。