以学生发展为中心的开放式人才培养

江 昊 陈小桥 徐 新 杨光义

(武汉大学 电子信息学院,武汉 430072)

随着电子信息的高速发展,以5G通信为代表的前沿技术不断刷新我们的视野,并陆续向周边行业应用拓展[1]。2019年,我国数字经济规模达到35.8万亿元,对GDP增长的贡献率超过60%。到2025年,预计5G将带动核心产业规模达到4000亿元,产业链上下游以及各行业应用投资3.5万亿元,市场前景广阔[2]。同时,随着新基建的持续发力,电子信息产业逐步成为国家的支柱产业,在国民经济中的地位日渐提高,社会对电子信息类专业人才从数量到质量都有紧迫的需求。因此,高等学校所承担的培养电子信息类专业技术人才的使命就显得尤为重要[3-5]。

围绕电子信息产业高速发展带来的高素质人才缺口,结合电子信息学科在新工科建设中的学科定位[6-7],武汉大学电子信息学院(以下简称“学院”)以培养电子信息类创新拔尖人才为总体要求,开展诸多有益的探索与实践,提出以学生发展为中心的开放式人才培养模式,包括开放式培养方案、开放式课程设置和开放式教学方式,搭建学生自由选课、教师灵活授课的开放式平台,进一步满足学生的发展需求,重点强化学生的工程能力和创新能力,培养更多面向世界、面向市场和面向未来的高质量人才[8-10]。

1 方案设计

根据不同的专业特点和人才培养目标,建立灵活的电子信息类开放平台,以适应不同的培养需求[11-12]。学院提出以学生发展为中心的开放式人才培养模式,并以此为核心,逐步展开对开放式培养方案、开放式课程设置和开放式教学方式等相关内容的探索与实践[13]。

1.1 开放式培养方案

为了更好地满足学生发展需求,学院在大一时不具体划分专业,实行大类招生、大类培养,经过一年左右的学习后,学院根据学生意愿、学习成绩和综合统筹的原则划分5个本科专业。针对这些专业的学科特点,结合学院定位和培养目标,制定完整的培养方案[14]。

另外,为了以点带面、以局部带动整体,学院以试点班为依托,先后成立卓工班、质廷班、逐光班和人智班共四个特色班级。试点班以保护和发展学生的差异和个性为主线,制定有针对性的培养方案。以普通班为主体的培养方案强调成熟稳定,以试点班为主体的培养方案强调开拓创新,二者之间既有本质区别,又有紧密联系。学生通过遴选递补和淘汰分流在两大类班级之间自由流动,形成一个有机整体。学院构建的开放式人才培养方案如图1所示。

图1 学院构建的开放式人才培养方案

1.2 开放式课程设置

在本科生课程培养方案设计上,采用计划内与计划外相结合,并且及时结合学生反馈,逐步优化课程结构,改变过去“统一计划、统一大纲、统一教材、统一考核”的状况,打破专业人才培养千人一面的单一模式。学院近年来计划外开课的典型课程案例如表1所示。

在学生选课上,通常的做法是学生名单直接被导入系统,教师在上课前分好课头,学生几乎没有自主选择权。从操作层面来说,名义上的“学生选课”实际上变成“学生被选课”。在这样的选课设置下,教师的选课人数是有保障的,但授课质量之间的差异无法体现,所以很大程度上不能起到督促教师提高教学质量的作用。

从表2中可以看出,以“微波技术”课程为例,2019年度学院开设了5个课头,选课人数分别是65、84、51、90、26;2020年度学院开设了5个课头,选课人数分别是62、55、54、53、51;2021年度学院只保留了3个课头,选课人数分别是42、22、11,选课总人数从316人减少到75人,课头从5个减少到3个,说明有两个课头选课人数较少或者无人选课而被淘汰,学生选课的自主性和学院选课的开放性均得到充分体现。

表2 近年来平台课学生自由选课情况

1.3 开放式教学方式

考虑到学生对优质教学资源和专业发展方面的需求,学院进行多元化教学资源投入,采用多种形式教学方式有机融合,方便学生课外自主学习和自我提升,在一定程度上满足了学生对优质教学资源的需求。除了常规的线下课程外,学院还引入线上课程和企业课程,取得了不错的效果。

1)面向教学内容的开放式教学方式

在教学内容上,学院从授课形式(全英文/双语教学)、教材遴选(全英文经典原版教材)、教学资源收集(国内外优质在线教学资源)等多措并举,立体化推进开放式教学方式,最大程度方便学生进行预习/学习或拓展学习内容和章节。以“信号与系统”课程为例,学院教师引导学生在网易公开课、MOOC、爱课程等多个线上平台观看优质同类课程。“信号与系统”课程相关的线上资源情况如表3所示。

表3 “信号与系统”课程相关线上资源

同时,学院还鼓励教师自身造血,先后资助上线了“宇宙新概念”“传感器技术”“电磁场与电磁波”“嵌入式系统设计”等MOOC课程,受到学生的一致好评。其中,“宇宙新概念”课程自2016年开课以来,累计开课13次,选课总人数超过15万人次,课程评分高达4.8分。学院主要MOOC课程建设及上线情况一览表如表4所示。

表4 学院主要MOOC课程建设情况一览表

2)面向专业发展的开放式教学方式

在面向专业发展上,学院广泛邀请业界专家、高新技术公司工程技术人员、境内外高校知名学者来校授课和指导学生实习实践活动。例如,“电信网原理与综合实训”课程邀请深圳艾优威科技有限公司产品总监团队和武汉凌特电子技术有限公司开发团队为学生授课,“集成电路设计”课程邀请智原科技(上海)有限公司工程师团队和台湾大学固态电子学博士为学生授课。

为了满足学生对企业工作能力的发展需求,学院还开放企业课程,由企业命题,通过校内研究式教学,再通过企业进行工程转化。整个过程中,学院和企业共同为学生提供实验场地、设备和经费支持,并通过现场验收的方式来检查课程学习成果。

在此基础上,学院稳步推进工程实训类课程的优化整合,形成了一个理论知识与先进技术紧密结合、有利于学生自主创新设计的开放式培养模式,有力促进了学院实践教学改革。在这种开放式课程中,学生可以将自己的兴趣爱好与课堂所学知识相结合,进行创新性设计,从而极大地激发学习热情和求知欲望。如表5所示,列出了学生在企业课程创新项目中的一些典型成果。

2 结语

经过多年探索与实践,武汉大学电子信息学院以培养电子信息类创新拔尖人才为总体要求,以开放式人才培养模式为指引,建立了灵活的电子信息类开放平台。在此基础上,学院积极改革创新,投入多元化教学资源,采用多种形式教学方式并将其有机融合,取得了不错的效果。未来学院将增设集成电路试点班,并且力争引入更多企业资源投入教学,聘请更多校内外高水平教师开设专业课,同时面向全校征集本科生学业导师,为电子信息类创新拔尖人才培养注入更多动力。