“双一流”建设背景下的北斗创新人才培养改革与实践_祝雪芬.pdf

2022 年12 月第24 卷增刊东南大学学报(哲学社会科学版)Journal of Southeast University(Philosophy and Social Science)Dec 2022Vol24Supplement“双一流”建设背景下的北斗创新人才培养改革与实践祝雪芬陈熙源汤新华宋爱国(东南大学 仪器科学与工程学院，江苏 南京 210096)摘要培养拔尖创新人才服务国家战略需求是“双一流”建设的一项重要任务，为满足国家北斗战略的快速推进，解决北斗创新人才教学面临的“四个矛盾”，东南大学测控技术与仪器专业强化立德树人，优化教学方法，落实“学赛结合”“校企协同”，深化科教融合、产教融合，实施了以“一个主体、一个载体、二个支撑、三个转化”为主要内容的改革与实践。关键词“双一流”建设北斗导航创新人才培养基金项目江苏省高等教育教改立项研究课题(2021JSJG245)，东南大学“课程思政”校级示范课改革试点项目成果之一。作者简介祝雪芬(1983)，女，江西抚州人，东南大学仪器科学与工程学院副院长、副教授、博士，研究方向:卫星导航软件接收机、GNSS 干扰检测及抑制。国发 2015 64 号 统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案(20151024)20220530，http:/ 2022 1 号文件 教育部 财政部 国家发展改革委关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干意见(20220126)20220530，http:/ ，高等教育研究学报 2020 年第 3 期，第 5154页和 109 页。2015 年 10 月，国务院印发 统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案，提出建设世界一流大学和一流学科的宏伟目标(简称“双一流”建设)，将“培养拔尖创新人才”作为一项重要任务，是新时代对高等教育发展的战略部署和政策创新，是党之大计、国之大政。2022 年 1 月，关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干意见 指出“双一流 建设中仍然存在高层次创新人才供给能力不足、服务国家战略需求不够精准、资源配置亟待优化等问题”，并强调高校要坚持立德树人，深化科教融合、产教融合，加快培养急需高层次人才。北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，为全球用户提供定位、导航、授时等服务，是支撑和保障“一带一路”实现“五通”的重大空间信息基础设施。2020 年 7 月 31 日北斗三号卫星导航系统完成全球组网，正式对全球提供服务，这也意味着北斗将面临更严峻的全球竞争。北斗的发展离不开高校高层次创新人才的培育，北斗创新人才不仅要有广博扎实的多学科专业知识，还要有突出的创新意识和应用实践能力。“双一流”高校需发挥其人才培养和多学科交叉融合优势，完善北斗创新人才培养体系构建与教学方法，在培养北斗创新型人才中发挥引领性作用，为服务国家重大战略需求，支撑北斗“走出去”做出贡献。随着国家对卫星导航领域人才的创新实践能力需求逐步提高，围绕北斗创新人才培养的教学面临的问题也逐渐显露，其中包括以下“四个矛盾”:(1)北斗导航研究较强的专业性和学科交叉性与学生基础教学间的矛盾;(2)北斗高精尖前沿方向教学与薄弱的实践平台基础间的矛盾;(3)择业因素的多元化发展趋势与现实就业现状窄口径间的矛盾;(4)团队产学研发展趋势及就业单位的高要求与学生薄弱的实践能力间的矛盾。作为一所“双一流”建设高校，东南大学测控技术与仪器专业为持续提高该专业及大电类学生培养质量，实现本学科方向与北斗科研团队的可持续良性发展，加快培养关键核心领域科技人才，服务国家战略需求，针对北斗创新人才培养实践中工程复杂性高、领域综合性强等特点，自 2015 年以来，实施了以“一个主体、一个载体、二个支撑、三个转化”为主要内容的改革与实践，旨在解决北斗创新人才培养在本科教育中普遍存在的上述“四个矛盾”。以多元化线上线下联动的课程体系建设为主体，以前沿科研项目与学科竞赛常态化自主研学为载体，以立体开放、虚实结合的企业实践平台建设及高水平、国际化教学团队和师资队伍建设为支撑，实现了最新科研成果向基础教学的转化，高层次项目与平台向实践能力的转化，高水平教学团队与师资向国际化领军视野的转化。构建了与“双一流”建设目标一致的北斗创新人才培养方案，贯彻了“校企协同”“学赛结合”的理念，推进了科教融合、产教融合的发展，为“双一流”背景下我国高校教育教学改革和人才培养模式提供新思路。DOI:10.13916/ki.issn1671-511x.2022.s2.033一、建立“一个主体”，实现学研结合、教学相长2019 年 10 月，教育部发布 关于一流本科课程建设的实施意见 指出坚持立德树人，深入挖掘课程和教学方式中的思想政治教育元素，强化现代信息技术与教育教学深度融合，实现一流本科课程多样化。为落实立德树人根本任务，将家国情怀融入课程教学，解决北斗导航研究较强的专业性和学科交叉性与学生基础教学间的矛盾，我们构建了“一个主体”，重构北斗专业知识主线，形成多元化线上线下联动的课程体系。1.加强课程思政建设，优化教学内容。在学科专业课程资源和教学案例中充分融入思想政治教育的元素，弘扬和传承“北斗精神”，实现学科知识传授与家国情怀培育的深度融合。结合当前复杂的国际形势和激烈的科技竞争，将家国情怀、爱国主义教育、时代责任担当等作为本专业发展追求的政治引领，树立为中华民族的共同福祉和利益积极奋斗的正确理念。同时，注重提高专业课教师的思想政治觉悟，通过系统化的教师队伍培训，强调将教书和育人视为一体，让专业课教师充分认识到教育教学过程中所承担的育人使命。2.创新教学方式方法，探索线上线下混合式教学。科研成果持续转化为课程教学资源和教学案例，结合北斗导航系统建设实例，发挥传统教学模式中知识体系架构严密的逻辑性与关联性以及对学习者的引导性，结合“互联网+”对资源整合的灵活多样以及资源的快速更新、动态可视、交互共享等技术优势，围绕测控技术与仪器学科特点和北斗创新人才培养需求，进行在线开放课程建设。系列在线开放课程资源充分体现先进性、系统性，不断将教学团队所取得的科研成果融入内容建设、教材建设和课程共享资源建设。构建了基于 信息通信网络概论 线下教学与线上慕课互动的课程平台，编写出版了江苏省十三五规划教材一本(信息通信网络概论，清华大学出版社，2018 年 11 月);开设 导航仪器研讨课，引导建构学科知识与研究方法，遴选工程实际问题开展研究。在线开放课程群共享资源技术手段先进，利用云计算技术创新临场感及虚实交互的新型教学及实验手段，多媒体及网络资源制作精良，动画、视频音效有机结合，生动直观，具有交互性、智能性和仿真性的特点，丰富了学生对传感器和智能测控系统知识的感性认识，深化对科学规律的理解，激发学生学习积极性与自主性。在线开放课程群拓展资源多样，所建设的共享课程资源不仅是学生学习传感器及测控系统技术的资源网站，还是学术交流、技术探讨的开放平台，有助于提高学生的探究能力、创新能力以及自主分析解决问题的能力。二、建立“一个载体”，构建科研与教学、教学与实践的桥梁科教融合是在“科研教学学习”的过程中进行知识的创新、传授、传播和传承，师生在学术共同体进行互动式学术探究，取长补短、开拓进取。为促进科教融合，解决团队产学研发展趋势及就业单位的高要求与学生薄弱的实践能力间的矛盾，我们建立了“一个载体”，即以前沿科研项目与学科竞赛为基础，落实“学赛结合”为载体。以培养北斗创新人才科研能力为目标，积极鼓励本科生尽早进入课题组参与前沿科研项目，强调“学生中心”，充分尊重学生的科研兴趣，让学生实际参与科研项目各环节(科研选题、文献查阅、实验设计、实验操作、数据处理，论文撰写等)。教师不再是科研项目的主导者，而是科研活动的合作者与服务者，与学生平等交流、深入互动，充分调动和发挥学生学习的内在积极性，培养学生的科研创新意识与思维，提升学生的核心竞争力，助力具有高素质的北斗创新人才培养。每年有大批本科学生进入团队参与课题研究并完成毕业设计，近年来获得江苏省优秀本科毕业设计 3 人次。竞赛作为相关领域学科交叉融合和交流竞技的有效平台，在挖掘学生创新能力、培养学生实践能力、提高学生团队协作能力等方面具有很好的牵引作用。每年有 20 余组，超过 70 余人次在团队指导下参与“北斗杯”全国青少年科技创新大赛，近年来共获得全国一等奖 7项，二等奖 8 项，三等奖 9 项，省级以上获奖 69 项，并连续 7 年获得十佳优秀科技教师奖，东南大学作为主办单位也连续 5 年获得优秀组织奖，团队 4 次获评校“北斗杯”优秀指导教师团队奖励。其中，2012 年王河成同学获奖作品被中央电视台报道并接受现场采访。鼓励本科生参与由中国卫星导航年会与夏令营活动，广泛参与学术交流活动，全方位培养综合学术素养，洒下研究创新的星星之火。23东南大学学报(哲学社会科学版)第 24 卷教高 2019 8 号文件 教育部关于一流本科课程建设的实施意见(20191030)20220530，http:/ 2020 年第 3 期，第 13 页。郑忠、王永前、王增武等:测绘地理信息专业创新能力培养研究 以北斗杯 学科竞赛驱动为例 ，测绘工程 2021 年第 3期，第 7780 页。三、建立“两个支撑”，夯实核心能力，加强职业引领2017 年底，国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见 中强调要“促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接”，阐述了产教融合对全面提高教育质量，培养高素质创新人才和技术技能人才的重要作用。为积极推动产教融合，同时解决北斗高精尖前沿方向教学与薄弱的实践平台基础间的矛盾，择业因素的多元化发展趋势与现实就业现状窄口径间的矛盾，我们建立起“两个支撑”，即高层次的创新实践平台和高水平的师资队伍。1.支撑一:“校企结合”，构建立体开放、虚实结合的实践平台建立了虚拟导航实验平台:实现教学及实验维度从同构系统向跨系统和跨时空拓展，教学及实验形式从单一实验室桌面模式向桌面实验+掌上实验拓展;开发的设计、虚拟和仿真一体化工程训练项目，使学生得以在虚拟实验平台上完成设计、验证、操作、测量、控制等完整的综合实践训练。建立了 3 个校外企业实践基地:与中船重工第 724研究所、江苏罗思韦尔电气有限公司、昆山双桥传感器测控技术有限公司展开合作，建立实训基地。结合校外实验和实践基地，将校内的理论教学延伸到校外的工程实验和实践，形成系统的专业课程实验教学体系和面向新工科领域的北斗工程应用训练。校内实践平台和校外实习基地共同组成多层次、开放性、立体化的“真实+虚拟+校外”的“三位一体”实践教学平台。2.支撑二:强化教师团队建设，坚持“请进来”与“走出去”相结合组建了一支全部具有海外经历的中青年骨干教师团队。与意大利都灵理工大学、美国北卡罗来纳州立大学、美国科罗拉多大学、英国诺丁汉大学、英国杜伦大学等建立合作关系，营造“多学科交叉、跨文化互融”的国际化工程培养氛围。企业技术人才与专业教师合作，深化“引企入教”改革。通过引导企业中部分人才参与课堂教育工作，邀请企业专家作为课外实训指导教师，校企联合指导本科生毕业设计，加强学生职业引领和职业规划正确引导，促进企业需求融入人才培养环节。四、实现“三个转化”，促进专业知识学习，提升研究和实践创新能力实现最新科研成果向基础教学的转化，高层次项目与平台向实践能力的转化，高水平教学团队与师资向国际化领军视野的转化。整合优势学科群和多元教学团队资源，改革教学方法，全面解决“四大矛盾”。将科研成果转换为精品教学资源进教材、进课堂、进实验室，促进了学生对于专业系统知识的有效掌握，提升了系统性思维能力;将科研项目转化为由“科研训练计划、自主研学活动、科技竞赛组织”构成的学生研究型学习平台，激发了学生学习兴趣，拓展了专业视野，提升了研究创新能力;将高水平学科和校内、外专业资源转化为学生研究创新和实践创新能力提升的教学资源，建成多多层次、开放性、立体化的“三位一体”实践教学平台，丰富了教学方法，提供了能力训练的新途径。加强具有海外经历的中青年骨干教师团