一、實施背景
近年來,國家層面連續出臺了一系列政策,從《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》到《國家產教融合建設試點實施方案》,再到2020年教育部與工業和信息化部聯合發布的《現代產業學院建設指南(試行)》,均旨在推動教育與產業的深度融合,構建產教良性互動、校企優勢互補的發展格局。這一系列舉措不僅凸顯了產教融合在國家戰略中的重要地位,也為高校物聯網專業的人才培養指明了方向。
特別是在新工科建設的背景下,物聯網作為戰略性新興產業之一,對人才培養提出了更高的要求,即實踐能力與創新能力需均衡發展。然而,當前高校物聯網專業教育卻面臨著一系列嚴峻挑戰。一是物聯網專業作為一個高度交叉的學科,其涉及的知識領域廣泛,包括電子、計算機、測控、通信、軟件等多個專業知識內容,這導致人才培養與產業發展之間存在明顯的不適配。二是教育教學內容往往滯后于產業技術的快速發展,高校人才培養難以滿足企業用人需求的即時變化。特別是學生在面對物聯網這一復雜領域時,往往產生畏懼心理,而高校在實踐能力培養方面的手段又顯得單一且缺乏與產業需求的精準對接。因此,迫切需要通過產教融合的方式,構建一種新的人才培養模式,以解決當前物聯網專業教育面臨的挑戰,培養出既具備扎實理論基礎又具備實踐創新能力的高素質工程技術人才。在此背景下,本案例的實施顯得尤為必要和迫切。
二、主要做法
1.模式簡介
天津市大學軟件學院秉承“教學與產業相融,學校與企業互動”的辦學理念,與企業攜手共建了“多主體參與、多模式共融、多層次漸進”的物聯網產業學院,形成“培養目標與企業用人需求高度契合,培養過程與企業對員工的能力要求高度契合,培養環境與企業環境高度契合”的實踐教學體系與職業技術技能“貫通培養”的人才培養模式和學習成果轉化機制,實現產業鏈、創新鏈、人才鏈、教育鏈有效銜接。
以產業學院帶動企業發揮優勢,對標產業需求逆向設計實踐教學體系,將創新創業教育融入人才培養全過程,將競賽必備知識點和技能點融入教學內容,形成“專創融合”+“賽教融合”的人才培養模式,通過校企深度合作,實現了教育資源與產業資源的優化配置和共享,顯著提升物聯網專業人才培養質量。
2.重構人才培養目標
為了更好地適應時代發展和產業需求,學院對人才培養目標進行了全面重構。堅持以學生的全面發展為核心,同時緊密關注物聯網產業鏈上下游企業的實際需求,確保教學內容與行業需求的高度契合。聚焦于工業互聯網領域的物聯網系統集成崗位,以及軟件和信息技術服務業等相關職業群,進一步明確培養目標,旨在培養學生的跨領域問題解決能力,使學生能夠綜合運用多學科知識,應對復雜多變的實際問題。同時,加強學生獨立解決復雜工程問題的能力培養,提升學生可持續發展的職業能力,使其在快速變化的技術環境中,具備持續學習和自我提升的能力。
3.搭建產教融合創新平臺
通過建設物聯網產業學院推動產教深度融合,搭建了從工程實踐到創新創業的協同育人創新資源共享平臺,實現了生產要素與教學要素的共享與集約。在校企合作框架下,將產業項目的業務流程、技術應用、崗位職責等與高校人才培養的知識、能力、素質要求緊密對接,轉化為生動的教學案例;堅持立德樹人,以產業需求為導向,校企雙方共同制定人才培養方案,并不斷優化實踐教學體系;為了更精準地評估學生的專業能力和職業能力,創新引入了綜合測評機制,設計了多樣化的分類培養路徑,以滿足企業的實際用人需求;充分利用天軟·創魔方的創新創業項目實訓平臺,通過課程訓練激發學生的創新創業意識。鼓勵有創業意愿的學生提前了解創新實踐過程,掌握創新思維方法,從而全面提升學生的創新素養,助力他們實現高水平、高質量就業。
4.建設“專創融合”的實踐教學體系
為了培養學生的創新精神和實踐能力,構建了將創新創業教育與專業教育深度融合的實踐教學體系。這一體系不僅突出了專業特色,還有效地銜接了創新創業實踐活動與專業實踐教學,確保學生在掌握專業知識的同時,也能具備創新創業的思維和能力。尤其體現在課程體系建設方面,注重實踐能力的培養和創新創業教育的融入。針對電子信息大類專業的學生,采用了基于行業應用和關鍵技術并重的模塊化課程設置模式,將創新創業教育融入實踐教學全過程,在不同環節增設相關知識點。
專業基礎課。注重綜合知識架構的搭建,幫助學生全面認知物聯網專業內容,拓展專業知識廣度。在此基礎上,增設“創造性思維與規劃”內容知識點,旨在培養學生創造性思維、激發學生創新創業動力。
專業核心課。專注于專業技能的教學,通過設定相關課程實驗,提高學生的基本知識、技巧和技能的應用能力。同時引入“創意設計與制作”內容知識點,與學生實驗課程相銜接,幫助學生熟練掌握編程語法及各類應用軟件工具,能夠獨立完成基本實驗和拓展性作業,以及綜合項目案例的復現,旨在培養學生創新意識和實踐動手能力的提升。
項目實訓。項目實訓作為提升學生專業能力的重要環節,是培養學生將專業能力進行實際運用的實踐類課程。在項目實訓中,增設“創新精神與實踐”內容知識點,鼓勵學生自主準備項目或參與企業在研項目,旨在培養學生的創新實踐能力及產品設計能力。
崗位實戰。讓學生更貼近實際工作環境,將學生分配到真實崗位的在研項目中,并在項目中擔任一定的角色。通過參與企業真實項目研發,鍛煉動手能力和實際工作能力。同時增設“創業基礎與就業指導”內容知識點,加強學生創新創業踐行能力的培養,充分利用學院特色核心理論成果“十步問道創業成長力模型”對有創業意向學生進行一對一創業幫扶,著力培養新生代的創業精英。
5.創新“賽教融合”教學方式
為了進一步強化科技育人理念,打造了貫穿產業上下游鏈條的產業化教學機制,構建了“賽教融合”項目孵化式的教學實施方式,引導學生逐步完成從“作業”到“作品”,再到“產品”和“商品”的進階學習,使學生在學習技術知識同時,更加深入地了解產業的實際應用和發展方向,從而營造一個“科技創新+人才培養”的優質環境,實現產教“雙鏈條”的無縫銜接。
在專業基礎課中,積極帶領學生參加藍橋杯大賽、單片機設計大賽、程序設計大賽等,這些競賽有助于學生提升C語言、Java設計、單片機設計等方面的知識和能力。
在專業核心課中,通過組織學生參加大學生電子設計大賽、全國大學生“挑戰杯”大賽、大學生創新創業訓練計劃等創新類學科競賽,進一步提升學生的專業技術應用能力和創新方案設計能力。
在項目實訓環節,注重帶領學生參加綜合能力要求更高的學科競賽,如全國大學生物聯網設計競賽、“互聯網+”大賽等,并督促學生完成創新創業項目的立項孵化。這些競賽有助于學生完成從方案到產品的設計過程,進一步提升實踐動手能力和產品設計能力。
在企業實戰環節,鼓勵學生將先前實訓項目及比賽作品轉化為實戰案例及畢業設計,通過真題實做的方式鞏固項目成果。對于有創業意向的學生,積極鼓勵他們參加“創客”馬拉松、中國創新創業大賽等,通過創新創業教育幫助學生繼續孵化重點項目,帶領學生沉淀項目成果,做好成果轉化工作。
三、成果實效
在教學實踐方面,始終緊貼行業需求,逆向拆解技術點,精準對標專業知識,不斷優化課程設置。通過采用“分類適配”的多樣化教學方式,構建了一套“認知-體驗-實踐-創新”的實踐教學資源體系,這一體系在提升學生工程實踐能力的同時,也極大地激發了他們的創新創業意識。此外,充分發揮“智動協會”等學生社團的作用,通過老生帶新生的方式,促進創新實踐的傳承與發展。學生從專業學習之初就組成項目組,在教師的悉心指導下,逐步推進創新項目的籌備與孵化。
在教學成果考核評價機制方面進行了全面優化,制定了形成性考評指標,通過競賽成績與考試成績相結合的方式,對學生進行全面、客觀的評價。結合實踐教學體系,對不同階段學生的實踐項目完成情況進行嚴格考核驗收,并及時反饋各階段考核成果。通過賽教一體化的教學組織形式,成功實現了教學從單一知識傳授向專業與創新精神、創業意識和創新創業能力培養的深度融合轉變。這一轉變不僅切實增強了學生的專業技術能力,更在提升他們創新精神、創業意識和創新創業能力方面發揮了重要作用。
截至目前,已成功對近10000名學生進行了產教深度融合的實踐創新能力培養,取得了顯著的實踐成果。物聯網專業學生的就業競爭力顯著提升,一次性求職成功率穩居100%,畢業生就業率連續三年超過90%,始終位于我校各專業的前列;學生創新創業項目的數量實現了大幅增長,183名學生獲得了國家級和市級創新創業項目立項,超過70%的項目已被轉化為實訓內容或畢業設計題目;在學科競賽方面,學生共獲得國家級獎項103項,省級獎項554項,近三年競賽獲獎數量以每年150%的速度遞增;《基于STM32的控量取餐系統設計與實現》等課題內容連續多年被評為市級優秀畢業設計(論文)。
四、經驗總結
1.構建“需求傳導明確、校企高效協同、資源集約共享”產教融合機制
針對不同類型企業,制定校企共治共管的產學合作管理辦法、校企互利共贏的目標考核責任書及合作企業/團隊分層服務管理辦法等系列管理文件,建立校企合作長效機制,明確校企雙方主體責任,加大企業參與人才培養的力度廣度和深度。
(1)通過校企構建資源共享平臺及人才培養機制,讓企業充分發揮產業優勢,從產業需求側出發幫助高校明確人才培養方向,高校則以企業需求為導向,探索辦學模式并推進專業方向建設和教學實踐改革。
(2)通過企業引育機制,聚集不同類型企業,通過動態量化評估和激勵考核,形成“獎優汰劣”的運行機制,構建人才共育、過程共管、成果共享、責任共擔的校企良性互動“新生態”。
機制的構建,有效促進了校企資源的深度融合,通過校企共同制定人才培養標準、課程標準、實訓標準和畢業標準等,校企共同探究針對各類學生的不同培養路徑,使專業教學與行業應用有效銜接。為學校和企業融合式建設和互補式發展提供了有力保障,推動人才培養與產業需求的精準對接。
2.建立健全“三全育人”產教融合保障體系
從教學環境、教學內容到考核評價,構建了全方位的保障體系。校企共建的實驗室、創新中心等資源平臺,為人才培養提供了堅實的硬件支撐;穩定持久的教學資源、適時迭代的教學內容,保障了教育的前沿性和實用性;混合式教學模式和多元化的評價體系,激發了學生的學習動力和創新能力。這些保障措施共同構成了產教融合的堅實基礎,確保了人才培養的高質量。
(1)教學環境及場地保障。除校企共建物聯網技術創新實驗室外,校企還應積極共建融學習體驗中心和培訓實習基地于一體的眾創中心,從校企合作、實習實訓、創新創業、生態共建等多維度推進物聯網專業集群建設。通過專業共建,進一步驅動物聯網人才培養和雙創服務,如通過項目研討區、項目展示區等功能區的建設,為師生創造良好的協作氛圍。
(2)教學內容及資源保障。校企雙方應提供穩定持久的項目、師資、設備等關鍵實踐教學資源,可滿足學生線上線下學習需求,授課教師應具備扎實的專業知識和技能,學生數與專任教師數比例不高于10:1。還要將產業創新要素與人才培養要素聯動,并根據軟件領域產業升級快、技術創新快等特點及時迭代更新,為師生教學實訓、創新實踐等提供有力保障。
(3)考核評價及獎勵保障。采用線上線下混合式教學模式,充分利用教學平臺,在滿足學生個性化學習的基礎上充分分析不同學生學習需求和規律,將過程性評價同結果性評價相結合,通過“項目闖關+成果遞進”等教學模式,考查學生分析、解決問題的能力,以開放式問題激發學生主動開拓視野,以路演形式進行項目驗收,激發學生的學習動力。通過設置“優秀實踐項目獎”、“優秀指導教師”、“優秀工程師”等獎項,提升教師團隊的工作熱情。