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教 学 成 果 报 告

2014年高等教育国家级教学成果奖申报材料“电子信息类创新型人才综合协同培养的改革与实践”教学成果报告何明一郭陈江丁君廉保旺万帅万国宾冯晓毅西北工业大学一、背景与概述“电子信息类创新型人才综合协同培养的改革与实践”教学成果报告是对我们12年来开展电子信息人才综合协同培养改革与实践的总结。

不同于我国近年提出的主要指以知识增值为核心,企业、政府、知识生产机构(大学、研究机构)、中介机构和用户等为了实现重大科技创新而开展的大跨度整合的创新组织模式的“协同创新”,“协同培养”是国外提出的一种先进的教学思想与理念,主要指:(1)、针对基础教育的学校、家庭、社会联合对教育对象(学生)实行的教育;(2)、针对高等教育的产学研合作,如联合办学,企业实习,在职培训等。

是先进的教学理念之一。

“综合协同培养”是在协同培养的基础上,适应信息时代兼顾横向要素协同与纵向要素综合的人才培养新理念,是对已有相关理念的继承和创造性发展,可避免单纯横向协同和单纯纵向统筹的不足。

本项目负责人1993年开展研究MIT、加州理工学院等国外名校电子信息类科研与教学[1-2],担任全国首届电子信息类专业教学指导委员以来一直研究其深层次问题。

“MIT信息科学的科研与教学值得借鉴”[1]和“加州理工学院在电子信息领域的科研教学近况”[2](被中国电子学会会刊《电子瞭望》特辟专栏介绍和《中国电子教育》创刊号刊出)提出,我国电子信息教育应该加强科研与教学的结合,加强学科群特别是相近一级学科的合作等观点,这是本项目组二十年来持续进行相关研究与实践的最初思路。

同时由于电子信息发展十分迅速,又不断与时俱进,继承和发展。

特别是项目组,近12年来,以电子信息类(3个本科专业4241人,3个学科的1300余硕士生和300余博士生)为实践载体,通过31项教改项目、3专业和3学科培养方案、多门精品课程和教材、17个创新实践平台、15门多媒体教案建设、200多动画视频,在课程体系、教学内容、教学方法、实验平台等方面进行了全方位的实践,本科生信息素养和创新意识得到显著提升,研究生创新能力得到显著提高,教学团队中教师的教学、科研学术水平显著提高。

在这一研究与实践过程中,逐渐形成了“电子信息类创新型人才综合协同培养的改革与实践”的成果。

该成果获得陕西省高等教育教学成果一等奖1项,国防科工委优秀教材奖1项,国际重要学术奖2项,著名的澳大利亚DECRA学者奖励基金1人,全国博士生学术新人奖1人、陕西省百人计划学者1人、省级教学团队1个、省级精品课程3门等奖励或荣誉。

近6年来,学生获得省级以上奖222人次(其中国际奖27、国家奖155)。

培养的代表性学生有,获得IEEE CVPR2012最佳论文奖并发表SCI一区论文3篇、获得澳大利亚DECRA学者奖的戴玉超,全国首批博士生学术新人奖获得者梅少辉,陕西省优秀博士论文获得者黄睿,亚太电磁会议优秀学生论文获得者刘国美,全国国防工业系统劳动模范、航空报国突出贡献奖、中航工业雷达与电子设备研究院总工程师、中航工业集团公司首席技术专家吴良斌,世界500强台达电子的视讯技术研发中心创建人夏建涛,中国电子科技集团公司第二十所最年轻的副总师张骅,深圳金立通信设备有限公司总工程师、研发院院长徐溟浩等。

二、成果研究与解决的教学问题在新的时代背景下,创新型人才培养正在成为研究型、特色型大学的核心使命。

先进教育理念是创新型人才培养的先导,教育教学模式改革是形成创新人才培养的核心内容与有效途径,具有学术引领性、创新思维和创新能力的教师队伍建设是创新型人才培养的主要保障。

国内外各高校在人才培养方面进行了长期的多方面的改革,并取得不少进展和良好的效果。

伴随社会的发展与时代的进步,对人才培养提出了新的要求,也自然提出各种各样的问题。

本研究侧重如下问题:(1)电子信息技术发展迅速,国家和社会对电子信息人才提出新的要求,影响培养质量和效果的要素多(例如培养的不同部门,培养对象的不同层次、多种资源和实践平台、不同途径等)且关系复杂,如何与时俱进地综合考虑若干主要要素提升其人才培养质量的问题。

(2)在本科生、硕士生到博士生培养中,存在多个专业/多个学科的不同层次培养方案不协调、课程设置不合理的问题。

(3)如何协同多种资源和要素(如教学、科研、学科、国际合作等实验平台),培养本科生创新意识和研究生创新能力的问题。

(4)如何同时加强教师之间、学生之间、师生之间的合作、协调的问题,如何加强产学研合作问题。

该成果的核心内容与创新成果总结如下。

三、解决教学问题的途径与方法1. 提出兼顾横向协同与纵向综合的创新型人才“综合协同培养”教育新理念,是对已有相关理念的继承和创造性发展,可避免单纯横向协同和单纯纵向统筹的不足。

“协同”概念一方面来源于德国科学家Hake创立的协同学(Synergetics),指系统内各子系统或各独立要素非线性相互作用使系统整体功能更好而形成协同效应的机理与规律,另一方面泛指合作、协作,即Cooperative或Collaborative。

“协同学习”的概念由美国学者Bruffee Kenneth 1993年首次提出,主要是指学生以小组为单位的学习[14]。

1996年进一步提出了协同教育、协同培养的概念。

至今公开媒体大多数定义“协同培养”或“协同教育”为“主要指学校、家庭、社会等多方面教育资源、教育力量的主动协调、积极合作、形成合力,实施同步教育[16-18]。

例如黄立新在其教育技术学博士论文“技术支持的协同教育研究”中认为[16]:“协同教育就是在现代教育思想和协同理论的指导下,家庭、学校、社会互通教育信息,使教育系统有序运行,提高教育效果、效益和效率的教育方式。

它主要是发生在教师和家长之间以信息沟通为基础的协同活动,有家长获取学生信息、开展家庭教育、主动进行信息沟通和干预学校决策的活动,有教师信息传播、家庭教育指导、寻求支持和意见征询的活动。

”可概况地说,传统的协同培养或协同教育指:(1)、主要针对基础教育的学校、家庭、社会联合对教育对象(学生)实行的教育;(2)、主要针对高等教育的产学研合作,如联合办学,企业实习,在职培训等。

“产-学-研”合作的协同培养模式已经被广泛使用,收到较好效果。

“本-硕”连续培养,“本-硕-博”连续培养,甚至“本-博”连续培养的教学改革在多所研究型、教学型大学开展了探索与实践,也已取得较好的效果。

然而,人才培养中的要素较多,例如,人才培养的多层次,多规格,多专业/多学科,多平台,多对象,多模式,多资源等等。

如何综合考虑更多的重要要素,提升教学与人才培养质量的问题就自然提出来了。

经过十余年研究与实践,我们提出同时兼顾横向要素协同和纵向要素统筹(综合)的“综合协同培养”的新的人才培养理念。

我们在研究国内外大学办学理念和高等教育理念基础以及十余年实践基础上,在上述传统“协同培养”或“协同教育”基础上赋予如下新的具有开放性的定义。

(开放式)协同培养或协同教育(Collaborative Education)理念:综合协同培养或综合协同教育新理念的示意图如图1,可概述为:人才培养过程中多要素(包括多层次,多规格,多专业/多学科,多平台,多对象,多模式,多资源等)中主要横向要素的协同和主要纵向要素的综合,可同时实现多要素的互补、合作、统筹、协调、综合等,从而可使人才培养或教育效益更大化。

横向要素:在同一层次、类别的各个要素成为横向要素,如:人力资源层次有本科生、研究生和教师。

办学单位(培养部门)层次有学校、社会与家庭。

纵向层次只在时间上、级别上有差异的要素集合,如本科培养、硕士培养和博士培养。

该理念借鉴了已有的产学研协同教育思想和本硕博连读改革的优点,是对已有相关教育理念的继承和创造性发展。

图1 综合协同培养理念用图图1 左边列出了主要的不同层次/类别,右图展开了两个层次或类别中的各个主要要素。

同层/类别的要素间存在协同关系。

纵向的以及不同层之间的要素存在综合关系。

实际中,没有必要同时综合所有的要素,只需抓住主要的纵向和横向要素的协同与综合。

传统的单纯产学研协同(基础教育阶段为学校-社会-家庭的协同)实现互补,单纯教师与学生、教与学的协同实现教育者与教育对象的合作,单纯科研与教学、科研平台与教学平台等资源的协同实现资源统筹,等等。

综合协同培养既有横向要素的协同也有纵向要素的协调,包含了传统的多种协同形式,涵盖了互补性、合作性、统筹性、协调性和综合性等。

显然,该理念借鉴了已有的产学研协同教育思想和本硕博连读改革的优点,是对已有相关教育理念的继承和创造性发展。

2. 以信息社会的表征性学科信息类学科为实践载体,创建电子信息类多专业/多学科从本科生到研究生的综合协同培养体系。

2.1 电子信息高等教育中的主要类别与要素分析高等教育人才培养过程中涉及的要素、类别较多,以电子信息类本科专业和研究生学科为例,分析需要统筹考虑的类别和要素如下。

图2 电子信息类人才培养需要中的主要类别与要素需要统筹考虑的主要类别与要素有:本科-硕士-博士生培养的多层次协同,电子-信息与通信的多专业/多学科协同,培养方案、课程体系与内容的知识结构协同,人才培养中产学研合作一级信息化与工业化两化融合协同,多层次、多规格实验平台的协同,校内外、国内外联合培养的多模式协同等。

以人力资源协同为例,理清人力资源协同中的关系和重点,应统筹好如下几个关系:(1)本科生-研究生-教师(博士后)之间的协同:处理好教师与学生和教与学的关系:教师与学生以学生为中心,教与学以学为主体。

(2)本科生与研究生培养的协同:体现在一体化的培养方案和课程体系,本科生培养注重基础知识、创新意识和信息素养的培养与教育,研究生尤其是博士生培养注重专业知识和创新能力,该思想是在分析研究MIT和加州理工学院等国际名校时总结归纳与建议中,制订了系列课程体系,特别有潜力的学生从本科、硕士和博士培养的一体化课程、实验、论文统筹(协同)安排,取得明显效果,几位做出重要创新贡献的学生都是以这种一体化协同培养取得的。

(3)研究生中硕士生与博士生培养的协同:硕士生注重实际分析问题与解决问题的能力的培养,特别是复杂工程或技术问题的能力,一般安排参与技术与开发项目等。

对博士生则注重培养其创新能力,一般安排他们参加国家自然科学基金项目、973等基础性、前沿性项目。

(4)教师中老中青的协同以及研究生导师与一般教师的协同合作:实行年轻教师的导师制度,安排有经验的老教师指导年轻教师的学术、教学、研究生培养多个环节的成长。

组织博士生课程“信号处理高级论题”和本科生课程“信息科学技术导论”两个教授团队,教授们相互协作完成本科生和博士生课程教学,实现优势互补与协同;还安排年轻教师参加博士生前沿讲座的听讲或报告;对学科与学术带头人则要求学术引领性能力的学习与自我培养。

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