摘要:针对应用型本科高校在专业课建设中存在产教脱节、课时短缺、考评体系不完善等问题,以信息隐藏技术课程为例研究校企协同建设产教融合型课程的措施和方法。按照国家工程教育认证标准,以学生为中心,坚持成果产出为导向,在校内实验室和校外产业环境中,由专业教师和企业工程师联合授课,将企业真实工程案例融入课程内容。实践证明,本次教改在培养学生实践能力和职业素养等方面效果明显,课程满意度和评教结果均高于同类课程,有效提升教师的教学和科研能力。
关键词:产教融合;工程教育认证;教学改革;信息隐藏技术
中图分类号:G642.44 文献标识码:B
文章编号:1009-3044(2024)27-0155-03
0 引言
2017年国务院办公厅印发的《关于深化产教融合的若干意见》明确指出产教融合是解决应用型高校人才培养供给侧与产业需求侧结构性矛盾的重要方法,鼓励高校主动联合企业开展教育教学改革[1]。随着高校教学改革的不断深化,产教融合在国家建设新工科视域下被赋予了新的时代特征,通过产教深度融合可将人才培养标准与行业标准对接,将学业与就业相连通,为解决人才供给与产业需求脱节,人才培养同质化等问题指明了方向,已成为应用型高校人才培养的必然途径。产教融合型课程是实现产教融合人才培养的重要落脚点[2],通过充分利用校企双方的教学资源和工程环境,可将以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实践能力为主的企业工程实践深度结合起来,切实使学生、教师和企业在产教融合中获得共赢[3]。
信息隐藏技术课程是信息安全专业一门重要的专业课程,内容涉及数学、信号处理、多媒体技术、软件设计等多方面专业知识,与信息安全领域许多工程实际问题密切关联,具有专业性强和实践性强的双重特点。在以往的教学过程中,由于教学内容与产业技术需求脱节,课堂教学课时有限、企业工程师进课堂难等原因致使学生对课程学习兴趣不高、动手能力和创新意识不足,导致该课程的教学效果一般,无法充分发挥该课程对信息安全专业毕业要求指标点的支撑作用。如何提升学生的学习兴趣使学生愿意学、拓展学习时间和空间使学生知道怎么学、将课堂所学和工程实际有机融合使学生学有所用,成为该课程教学中亟待解决的难题。
1 产教融合拟解决的问题
1.1 教学内容与产业技术需求脱节问题
受制于教材内容以及教学管理评价体系等原因,教师课堂所授内容跟不上企业对人才的技能需求,致使学生学习兴趣不高,且在毕业后利用本课程所学知识解决工作中实际问题的能力较弱。产教融合是解决这一问题的重要方法,但由于企业受限于时间和人力成本,不愿意派遣工程师长期进驻课堂,从而使大多数产教融合流于形式。“产教融合+线上线下”混合教学模式使企业工程师专注于实践教学,而将理论教学和教学管理工作交还专业教师,在极大强化企业工程师参与教学活动深度的同时又大大缩短工程师的在校耗时,从而解决工程师进课堂难的问题。通过将真实案例融入课程内容、在真实场景中的真做实练、在横向课题研发的攻坚克难中不断拉近教学内容与产业技术需求之间的距离,缩短学生和企业相互适应的时间。
1.2 学习环境和时间受限的问题
传统课堂教学在学习环境和时间上受限于相关教学制度,师生缺少“随时随地”的交流,且学生对传统的学习环境和教学模式失去新鲜感,这些因素导致学生不能有效利用课外时间、学习内驱力不足,得过且过。本课程通过与企业共同开发教学视频、练习、案例等教学资源,以电子形式永久呈现在网络上,学生可以不受时间和地点限制,可重复观看教学视频和练习测试,延展了学习时间和空间。“ 翻转课堂”实现师生角色反转,学生以“组队”方式完成学习任务,线上理论知识的“永久在线”特性使其能够重复学习和相互研讨,并在线下实践过程中将理论与实践结合起来,促进学生突破学习环境和时间的制约。
1.3 高阶思维培养难的问题
本课程采用“任务驱动+项目驱动”教学法将理论学习和实践训练有机结合起来以培养学生的高阶思维,主要包括:1) 教师通过引导学生完成学习任务、综合实训、科研课题研发等方式提升教学内容的高阶性;2) 企业工程师将企业实际项目的开发标准引入实践教学以提升实践过程的高阶性;3) 通过将科研成果转化为企业真实产品以提升课程成果的高阶性。
1.4 考评方式不全面的问题
传统的成绩考评方式主要集中于教师对学生的评价,通常以作业和期末考试成绩作为主要依据,呈现单一化、碎片化的特点,缺乏对学生全方位、全过程的评估与评价,不利于开展有针对性的教学干预。本课程注重对学生学习效果的过程性评价,根据线上、线下、项目的达成度等多方面因素全面考核学生学习效果。通过师生互动平台,促进教师自我调整教学方法,及时更新和改进教学内容,优化教学模式,针对学生的个人学习情况提供更有针对性的指导与帮助,促进学生从传统被动式向协作主动式学习进行转变。
2 产教融合举措与实践
2.1 教学机制
本课程与信息安全领域多家企业建立深度合作关系,由本专业教师和企业工程师组成教学团队,聘请江苏省产业教授担任课程负责人,通过将合作过程中的真实项目融入课程,在课程目标、课程内容、教学资源、教学方法、考核方式等多个方面持续建设和改进,紧跟产业升级和企业技术需求,突破企业和高校之间的制度壁垒,逐步形成以学生、教师、企业三方共赢为目标的“产教融合”协同教学机制。
合作企业参与课程建设的主要方式有:1) 全程参与课程建设,并提供大量工程案例;2) 企业工程师进校授课,课时占比30%以上;3) 深度参与建设数字化资源,企业开发线上资源课时占比不低于20%;4) 引入企业思政元素;5) 横向课题开发;6) 成果转化;7) 专题讲座;8) 指导学生竞赛。
2.2 课程目标
本课程严格按照工程教育认证标准,以学生为中心,坚持成果产出为导向,由校企双方共同规划和实施课程教学,课程建设规划如图1所示。课程目标涉及理论基础、实践能力和创新能力3个层次,将企业真实案例融入教学内容,通过在企业真实场景中真做实练提升学生动手能力,以企业亟需的技术难题作为引发师生开展科研活动的驱动力,切实提升学生解决复杂工程问题的能力。课程目标紧扣信息安全专业人才培养目标和毕业要求,涵盖知识目标、能力目标和价值引领目标,对毕业要求中的3个指标点形成强支撑。开展以学生学习成果为导向的教学评价,过程性评价覆盖教学全部环节,并将考核结果用于检测课程目标的达成情况,在课程目标、教学内容、教学方法、教学条件等方面持续改进。
2.3 教学资源
校企双方教师通过对课程知识点进行分解、提炼和再加工企业工程案例、重构课程知识体系、融入思政元素、共同建设产教融合型课程教学资源,主要包括数字化教学资源、项目案例库和其他资源等。
1) 数字化教学资源:校企双方共同建设数字化教学资源,包括教学视频、课件、教案、教学网站、作业库、试题库、富媒体、研讨主题等。企业工程师不仅提供全部实验教学资源,还承担了课程第三和第四章的数字化资源建设任务。
2) 项目案例库:课程建有内容丰富的案例库,主要提炼于企业提供的真实工程项目、教师科研成果、产业内经典项目案例等,并根据产业发展和企业技术需求动态更新,以保障课程内容紧跟产业发展、教学过程与生产过程对接,从而落实真项目、真场景的真做实练。
3) 其他资源:课程建有丰富的重难点答疑视频;动态更新信息隐藏领域最新研究成果;提供配套的教学大纲、实验指导书和项目源程序,从而为学生、社会学习者以及其他高校的同类课程建设提供帮助。
2.4 教学模式
采用“翻转课堂+线上线下”混合教学模式开展教学,由高校教师完成线上教学和管理,企业工程师提供全程线下实践指导,学生以“组队”方式完成学习任务,并进行阶段性学习汇报。本课程共有48学时,线上为22学时,占比45.8%。企业工程师以进校授课形式完成实验、综合实训和评审环节的教学,共24学时,占比50%。整个教学过程分为4个学习阶段,以“任务驱动+项目驱动”方式开展教学,前3个学习阶段主要采用“任务驱动”教学法完成规定学习任务,第4阶段采用“项目驱动”教学法进行综合实训。每个学习阶段可分为课前、课中和课后3个部分:
1) 课前(网络平台):教师创建学习资源,发布学习任务和知识点清单;学生自学并自主探究项目任务。
2) 课中(实体课堂):教师对关键知识点进行强调和点拨;企业工程师将线上所学知识点进行解释和迁移,指导学生完成实践任务,启发学生探究这些知识点在实际工程中的应用;学生以组队形式完成项目任务。
3) 课后(网络平台+课外):教师根据学生学习情况,进行反思并调整教学设计;学生总结学习成果,为后续课程和实践活动奠定基础。
2.5 实践教学
本课程建有“实验+实践+科研”的三级递进式实践教学体系,具体包括:1) 实验:将企业真实的工程案例提炼为5个难度递进的实验项目以培养学生的动手能力;2) 实践:围绕信息隐藏技术在信息安全领域的应用热点开展课题研究和综合实训,培养学生的创新应用能力;3) 科研:通过大学生创新创业训练计划申报、教师科研课题研发、企业实践锻炼、学科竞赛等多种方式培养学生的创新创业意识和科研素养,激发学生创新内驱力。学生在课外完成的企业实践和科研锻炼等工作不占用课时,但所取得的成果在阶段性成果汇报时占用理论课时。
2.6 课程思政
坚持“立德树人”的根本目标,瞄准总体国家安全观,将中国特色社会主义核心价值观融入教育教学全过程,帮助学生“系好第一粒扣子”,在理论教学、实践训练、课外作业、互动讨论等多个环节对学生进行思政教育,除了家国情怀、法律法规、道德品质等常规思政元素外,还引入企业文化、职业素养、科技强国、行业规范、工匠精神等思政元素,思政元素与知识点对照图如图2所示。通过在课程重要知识点上挖掘和梳理思政元素,系统化重构课程思政体系,使思政元素与学科知识相互融入,运用创新教学方法提升课程思政的实效性,并通过评估和反馈来监控和改进课程思政建设成效,已形成“系统梳理+系统化重构+教学实施+评估反馈”的闭环课程思政建设体系。
2.7 考评体系
遵循国家工程认证标准[6],成绩考核不再局限于期末考试,而侧重对学生能力和素质的综合评价,将过程考核和期末考核相结合、线上考核和线下考核相结合、定量考核和定性考核相结合、学生互评和师生互评相结合、阶段性评定和总结性评定相结合,具有多元立体的考核效果。
总成绩中期末考核占比20%,过程考核占比80%。期末考核采用作品设计方式,重点考查学生运用信息隐藏技术解决信息安全领域复杂工程问题的能力。过程考核成绩中线上学习占比40%、项目汇报占比20%、实验实践占比20%。线上学习由学生在MOOC平台完成课程学习任务,包括视频学习、章节练习、单元测验等。项目汇报包括3次阶段性汇报,考查学生在每个阶段的学习成果和团队协作意识。实验实践成绩由学生所设计作品的完成度、新颖度、复杂度、实验材料撰写情况、汇报和答辩情况等多个因素构成。
3 结束语
产教融合型课程将教学内容切实对接产业需求,兼顾学生、企业和教师三方目标,通过引企入校切实提升学生实践能力和职业素养,迎合企业对高素质应用型人才的渴求,促进校企师资的交流与合作,提升教师教学和科研水平。从校内近3年教学效果来看,课程目标达成度逐年提高,学生学习兴趣浓厚,在学科竞赛、创新创业、专利申请、软著授权、论文发表等多个方面收获丰厚,在后续的实践和工作中能够快速适应岗位,动手能力和职业素养明显提升。本次教学改革是应用型高校实施产教融合课程建设的一次有益尝试,可为其他应用型高校的专业课程建设提供参考。
参考文献:
[1] 黄洪,李同.基于产教融合的信息安全人才培养模式探索[J].高教学刊,2024,10(1):156-159,163.
[2] 杨旗.基于产教融合的计算机程序设计一流课程建设[J].中国教育技术装备,2023(13):61-63.
[3] 王展,贾喜午,杨国燕,等.新工科背景下“三位一体、产教融合” 的课程建设与改革:以“谷物加工工程” 为例[J].食品工业,2023,44(10):194-197.
[4] 傅荣会,唐年庆.线上线下混合式教学在程序设计课程中的改革研究[J].计算机时代,2021(2):80-82.
[5] 张淑萍,苗瑾超.基于小型渐进式项目驱动法的“数据库原理”课程教学改革[J].微型电脑应用,2021,37(1):5-7.
[6] 赵存有,于信伟,徐鹏.基于OBE理念的教师教学质量评价体系探究[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2020(8):56-57.
【通联编辑:梁书】
基金项目:2023 年金陵科技学院校级教育教改课题研究成果“《信息隐藏技术》产教融合数字化课程建设与实践”(基金编号:JYJG202326) ;2021 年教育部产学合作协同育人项目“《信息隐藏技术》线上线下混合教学模式改革与实践”(基金编号:202102089002)