1.成果简介及主要解决的教学问题
成果简介:习近平总书记向国际人工智能与教育大会致贺信时指出:“培养大批具有创新能力和合作精神的人工智能高端人才,是教育的重要使命。”陕西省作为西部人工智能产业布局重点区域,亟需大量具备创新思维和实践能力的智能交叉专业人才。然而,地方高校在智能类创新人才培养中普遍存在课程体系与产业需求脱节、实践平台与能力培养割裂、育人主体协同机制不畅等结构性难题。
本成果依托教育部新工科研究与实践项目、陕西省高等教育教改项目、产学合作协同育人项目等,历经十余年持续迭代探索,秉持“学生为本、能力为重、协同为要”育人理念,构建“能力驱动、平台贯通、三师协同”地方高校智能类人才培养模式。设计“通识能力奠基-专业能力建构-综合能力集成-创新能力跃升”四阶递进能力图谱,建立产业需求反向牵引的课程动态迭代机制;打造“课程实验-学科竞赛-科研训练-创业孵化”四层级实践生态,打破层级壁垒,实行弹性进阶与选题互用,推动科研反哺教学、孵化平台助推成果转化;搭建“专业导师-企业导师-竞赛导师”三师一体协同育人网络,实现本科四年接力式、全周期协同导学。三大模块相互支撑、动态反馈,形成持续改进的人才培养质量闭环。
经过三年实践检验,该培养模式在同类院校相关专业推广应用成效显著,为新工科智能类人才培养改革提供了可复制、可推广的实践范本。
图为 “能力驱动、平台贯通、三师协同”创新人才培养新模式
2.成果解决教学问题的方法
本成果从课程体系重构、实践平台融合、育人机制创新三个维度系统施策,形成了“能力驱动、平台贯通、三师协同”三位一体的解决方案。
(1)构建四阶递进能力图谱,实现课程体系动态迭代
打破课程体系刚性结构,以产业对智能类人才的能力需求为出发点,构建“通识能力奠基-专业能力建构-综合能力集成-创新能力跃升”四阶递进能力矩阵,实现课程内容动态迭代更新。联合企业将智能感知、智能决策、智能控制等技术需求拆解为课程实践模块,形成“产业需求-能力单元-课程模块”映射机制。打通竞赛与课程联动通道,将全国大学生智能汽车竞赛、电子设计竞赛等赛事优秀方案,经教师案例转化后融入《机器人控制》《嵌入式人工智能》等核心课程。定期举办学术嘉年华、博士论坛等活动,将前沿成果及时转化为课程内容,形成“课程承载能力、能力对接产业”的动态适配机制。
(2)打造四层级一体化实践生态,实现实践平台层级贯通
突破实验教学与学科竞赛的层级壁垒,贯通“课程实验-学科竞赛-科研训练-创业孵化”四个层级,构建四层阶一体化实践生态系统,实现基础技能夯实、综合能力提升、科研思维训练与创新成果转化的递进式成长。实践基地配备先进设备与软件工具,面向全体学生开放。建立科研反哺教学常态化机制,教师将纵向科研与横向课题中适宜本科生的模块剥离,转化为课程设计、毕业设计和创新项目选题池,使学生在解决真实问题中完成从知识接受者向问题解决者的跃迁。校院两级孵化平台定向扶持优秀竞赛项目,给予资金、导师和设备支持,加速成果转化。
(3)搭建三师一体协同育人网络,实现全周期协同导学
构建“三师一体、四年贯通”的育人机制。专业导师、企业导师、竞赛导师三类角色分工明确,打破传统教师分类管理的功能分割,形成多方力量环绕学生成长的网状支持结构。专业导师负责学术引领与科研训练,企业导师将产业需求与管理规范带入课堂,竞赛导师将工程思维和系统方法论渗透日常教学,三类信息多向流动、资源协同调配,共同构成“学术引领—工程锻造—创新激发”的育人合力。贯通本科四年设置递进式目标:大一启蒙认知与基础引导,大二探索实践与能力建构,大三深度研究与专项突破,大四综合转化与成果输出,确保育人工作不因年级更替而断线。通过“三师一体”协同导学和全周期持续赋能,将思政教育、专业教学、科研训练有机融合,为学生创新能力持续成长提供系统化保障。
3.成果的创新点
(1)以“能力导向、产业驱动”为核心的培养理念创新
针对地方高校智能类专业产业迭代快、培养方案静态固化、课程体系与产业需求脱节的现实困境,确立“学生为本、能力为重、协同为要”育人理念,以产业岗位能力反向确定培养目标,依据技术迭代动态调整课程体系,将产业场景能力达成作为检验标准,推动人才培养由知识输入转向能力输出,完成地方高校新工科人才培养的范式转换。
(2)“四阶图谱牵引、四层级生态贯通”的培养体系创新
以“通识能力奠基-专业能力建构-综合能力集成-创新能力跃升”四阶递进能力图谱为牵引,纵向贯通“课程实验-学科竞赛-科研训练-创业孵化”四层级实践生态,形成“教什么-在哪练”一一对应的进阶体系,每一阶能力单元均对应明确的实践层级、项目载体与出口标准。该体系支持学生弹性进阶、跨层互选,实现纵向贯通、横向互选,使原本相互割裂的实践模块变为递进衔接的整体。
(3)“三师协同、四年贯通”的育人机制创新
针对专业教学、企业实践、竞赛指导分属不同体系、缺乏联动的问题,建立专业导师、企业导师、竞赛导师环绕学生的三师网状协同机制。依托三师联席会议和统一信息平台,实现信息互通、联合研判与动态调整,在不改变隶属关系的前提下形成跨组织协同育人合力。该机制贯穿本科四年,按“启蒙-筑基-提升-出口”设置接力式导学任务,破解“各管一段”的碎片化问题,为地方高校落实“三全育人”提供可操作的制度设计。
4.成果的推广应用效果
经过十余年的探索和三年实践检验,该模式在学生能力培养、就业质量、师资队伍建设、同行推广应用等方面成效显著。
(1)学生创新与实践能力显著提升
2012年以来,参与过学科竞赛的学生比例从12%提升到100%;创新创业场地面积增加3万余平方米;创新创业导师人数持续增长。近十年来,共获得国家奖156项、赛区(省)级奖557项,其中在“创青春”全国大学生创业大赛、中国机器人及人工智能大赛、中国国际大学生创新大赛、全国大学生智能汽车竞赛等赛事中表现突出。相关成果多次被中央电视台、中国青年报、光明日报等媒体报道。通过参与竞赛和创新创业活动,学生学会了运用所学知识解决实际问题,培养了创新思维和实践能力。
(2)毕业生就业与深造质量持续攀升
近三年毕业生就业率保持90%以上,高于省属高校平均水平,专业对口率超85%,学生对目前就业现状总体满意度达93.3%。大量毕业生进入华为、中兴、大疆、小米、海康威视、中国移动、中国联通、中国电信等知名企业,部分已成长为技术骨干和项目负责人。考研深造学生多被西安交通大学、西安电子科技大学、北京邮电大学、东南大学、西北工业大学等“双一流”高校录取。用人单位普遍反馈毕业生“上手快、后劲足、创新能力强”。
(3)教师教学与资源建设成果丰硕
教师通过指导学生参加竞赛和创新创业项目,不断更新教学内容和方法,提高了教学水平。近五年,建设国家级及省级一流课程8门、校级一流本科课程18门;承担各级教改项目41项(其中国家级新工科项目1项、省级教改项目2项)、教育部产学合作协同育人项目23项,发表教改论文27篇;出版专著4部、教材16部。依托科研成果开设实践教学课程10余门、实验项目87项、综合创新实验5门;获批国家级实验教学开放课题3项、省级创新创业课程建设项目2项。本科毕业设计题目100%源于科研项目、工程实践或竞赛课题。教师团队涌现出多名校级教学名师和优秀指导教师。
(4)成果推广与辐射效应显著
该成果形成的改革经验已在省内外多所高校落地应用。陕西科技大学、西安科技大学、西安工业大学、兰州文理学院等高校借鉴本成果经验,在智能交叉专业推行应用,效果良好,并先后来校交流。教师近三年多次受邀在全国性教学改革会议作专题报告,分享课程体系重构、实践平台建设、协同育人机制创新等经验,受众教师超500人次。中央电视台、光明日报、中国教育报等主流媒体多次专题报道成果的创新做法与实践成效,社会影响力持续扩大。