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北京邮电大学信息与通信工程专业大类人才培养该改革探讨

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我上午报告分为四个方面的内容,首先介绍一下学院的情况,重点介绍一下我们面向需求做的改革的尝试,包括具体改革的措施,简单介绍一下相关改革的成效,根据今天大会的主题,要讨论产学研促进人才培养的质量,介绍一下在产学研方面的工作。

这里是我们学院的一些简单的介绍,我们学院这里提到的是三个本科专业,通信工程、信息工程和电子信息工程,在我们学院三个本科专业,实际上都是我们随着学校的创立就有,一直延续到现在的三个专业。通信工程和信息工程是国家级特色专业,电子信息工程是北京市的特色专业,2010年的时候,两个专业通信工程和电子信息工程分别是各自专业里面首个通过了工程教育专业认证,我们信息与通信工程,在2012年的时候,教育部评估是第一名,2016年的时候和电子科大并列第一名,2017年入选了教育部的一流学科建设名单。这里是三个本科专业的情况,这三个专业规模比较大。我们通信工程每年大概500个人,信息工程和电子信息工程分别是200和100个人,我们每年招生的规模学生在800人左右。

研究生有三个专业,一个是通信与信息系统,还有信号与信息处理。人工智能,还有信息相关的。目前我们学院的规模,在校博士生接近400人,硕士生是2300多,本科生是3000多人,我们学院的特色,就是我们的学生很多同学毕业之后,都会在互联网和信息通信行业,各个部门,我们的校友规模是非常庞大的。专职教师232人,包括刘韵洁院士,院士一共是2人,还有一个是加拿大的院士。职称的分布情况。

下面我来说一下,我们近几年做的一个课程体系的改革,目前学校人才培养的定位,我们在这里学校是致力于培养以网络强国为己任,要培养在相关领域要培养拔尖创新人才和行业领军人才,具体到本科来说,设计上我们需要是德智体美劳全面发展,高素质创新创新创业人才。我们学校是教育部创新创业首批示范学校,我们把创新创业人才也体现到了我们近几年的培养目标里面。

所以我们本科的人才培养是为学校整体的人才培养来做支撑的,目前生源的情况,学院本科生生源列了近三年的情况。本科生的招生情况,实际上在各地市,各省市招生的层级基本上都是要超过一本线100多分,近几年生源还是非常好的。我们也面临着我们学校计算机专业,对我们的竞争的压力,他们这几年招生的分数一年比一年高。

新一版培养方案之前,三个本科专业,一个是通信工程专业,还有一个是信息工程,还有一个电子信息工程,三个专业,我们总学分是175学分,培养的人的定位,通信工程,我们面向的是我们叫,这个可能是在电信行业,大家可能会知道这个叫全程全网,我们学生跟其他学校的同学来比,我们学生要具备对整个通信网络各个方面的一些知识的了解,我们叫全程全网,学生要具有全程全网系统性的思维。我们面向,主要是面向信息处理,我们有分的专业课,有网络类还有智能类的,分别针对三个方面开设了一些系列的课程,这样的信息工程,上一版培养方案里面主要是面向多媒体和广播,因为这个是我们传统的特色,是面向广播电视行业,我们三个专业是有很多的交叉,有很多相同的地方。

新的课程体系改革初衷是我们跟各个学校也类似,面临着国内的很多情况的变化的需求。其中一个方面就是招生的改革,从2017年开始,教育部就在推行大类按专业来招生,学生不是按学校来选,按专业来选。如果是北邮没选上,可能考其他学校的通信工程,不会在北邮其他专业来选。国家在推行按专业来选,对我们人才培养是有很大的挑战。国内很多高校都面临着相同的问题,就是学分的压缩,很多新的培养方案里面,我们学分有很大的压缩,在这里我们看到,我们学校在2009年培养方案是191学分,2012版是175分,现在我们的目标是在160学分左右。但是我们随着知识的发展,我们的知识越来越多,我们怎么样能够在有限的学分里,把这些知识传授给学生,我们如何来设计这些课程体系,设计这种培养方案,实际上这个也是我们很多学校面临着同样的问题。

我们也面临着创新创业的人才的培养,包括我们新工科的需求,实际上是我们需要学生能够具有创新创业的意识,很多学校可能也在开设从创新创业的课程,我们如何在新的培养方案里融入创新创业的培养的体系,在课程里边来使学生具备这种创新创业的意识,这也是我们面临的一个大的挑战。再有一个,可能我们很多高校里都在面临专业认证的压力,因为专业认证,从我们国家,从20世纪末,从九几年一直到现在国家在推行。专业认证是我们每一个学校,如果是你希望进入到前20%的专业的行列里,你需要做专业认证,包括了不仅是综合性院校,专业院校,还有专业型的学校,包括三本。如果是你想在同类的专业里排到前20%,你需要做专业认证。专业认证的要求,是我们以学生为中心的体系,所有的课程体系,所有的支撑条件,都面向我们的产品,我们学校的产品就是学生,所以这一个从去年全国教育大会上提到的本科教育,实际上国家也非常重视。

我们最终的学校目标就是培养合格学生,如何定义合格的学生,专业认证的体系,实际上是一个很好的体系。所以我们很多学校都在做,我们从2010年两个专业通过专业认证,马上要面临第二个专业认证,所以我们课程体系如何来设置,满足专业认证的需求。

有这些方面的改革的驱动力,所以我们近几年开始来着手打造新的课程培养体系。首先开始做国内外的一些高校的调研,包括我们派了15名老师去马里兰大学学习一个学期,然后深入了解他们的课程体系,包括我们对国外同类高校的调研,国内高校的一些调研。国内相关高校,他们的课程体系,他们人才培养的定位,跟我们的培养学生来进行比较,我们需要做哪些事情。

调研之后的结论,同类高校都在做的事情,一个是学分压缩,很多课程要去做合并,实际上我们原来有很多互相之间有联系的课程,比如说电路类的课程,信号类的课程,计算机类的课程。原来有很多的课程,但是现在的这些课程,我们需要考虑这些课程的定位,互相之间的关系,然后他们要来减少互相的重合的地方,另外就是培养学生的工程素养,如何来使学生具备解决复杂工程问题的能力。

再一个就是学生的动手实践能力的培养,怎样来提高学生的动手实践能力,这几个方面,我们都需要做很多的工作。

这里是我们跟老师们去做讨论,最终形成的一些改革的理念,一个是我们对学生的培养,是以人为中心,以学生为中心,这也是专业认证的思想,你最终是学生为中心,而不是老师为中心,所以我们所有的课程的打造是围绕着学生来做的,不是说我在老师有没有工作量,我这个老师可能上这个课,我只能做这方面内容的设计。再有一个,是我们要给学生适当减轻他的学分的压力,然后留出时间来做更多的综合素质的训练,比如说动手能力,创新能力。另外为学生提供各种机会,来做工程实践,原来可能是要单独在实验室里做,现在我们可能要在课堂上随课实验,会给他们配一些随课实验的材料。

培养方案在这里梳理了一下,我们自己,一个是要根据国内外的发展,使我们相关的这些课程能够具备国际竞争力,这里我们要说到,包括我们的基础课,还有一些专业课程,开设根据新工科的需求,教育部提出的六卓越一拔尖的需求,我们要打造适合技术发展需求的新的专业选修课,刚才提到的这些,包括数据科学基础,人工智能导论,包括云计算、可编程的交换技术等等,这些课都要列入到专业学生的选修课里面,专业课里面。三个专业重新来梳理定位。通信工程是面向整个的网络,我们原来叫电信网,现在面向是ICT的网,各类网络,不仅是电信传统运营商的网络,也包括电力部门、金融行业各类的网络,信息工程面向是信息系统和智能信息处理,电子信息工程是打造数字广播和多媒体。

为了把我们刚才说到创新创业的思想植入到新的课程体系里边来,我们做了几个方面的设计,这个也是为了满足专业认证的要求,一年级开设了面向学生动手实践为主的专业导论课,原来更多是大牌老师给学生去讲这是以专业导论课为主,发展到最后新工科里面牵头做的创新素质培养的一个工作委员会。我们在二年级对学生设置了创新思维的训练,我们包括了项目管理和经济决策的课程,还有一个个人发展规划创新创业的课程,这些在原来的课程体系里面是没有的。因为我们现在对学生的培养不仅仅要求是专业技能的培养,更多的是学生综合素质的培养。所以将来社会的需求应该是对学生一个综合能力的要求,所以这个可能也是在专业认证里边特别提到的,专业认证12项学生的能力,所以真正涉及专业知识的只有5项,其中7项都是涉及到学生的综合素质的培训、培养。第三个阶段,我们设置相应的综合实验,以工程项目为主的这种综合性的训练,综合实验的环节。

在设计思维与创新方法里面,我们引入了TRIZ理论,给学生创新培训方法,引入了创新管理和经济决策,对学生培养个人发展规划还有创新创业的能力,我们专门有一门课。另外我们对电路课程做了改革,电路课程原来有单独的电路分析的课程,模电的课程,数电的课程,这三门课有很多交叉的地方,我们把模电和电路工程打通,合成了一门课程,我们叫电子电路基础,把数电里面相关涉及到硬件部分,也引入到电子电路基础里面,数字电路以设计大规模的逻辑,大规模的数字电路设计为主,以逻辑设计为主。

相应的实验也做了改革,包括原来的电路实验,电子工艺实习,现在都是面向综合性,综合性的训练,主要是面向技能,以综合能力提高为主。计算机类的课程改革,也有了相应的改革。原来可能更多的是来讲述在线语法、语言,现在是我们希望老师是以编程的思想训练为主,我们取消了大学生计算机基础课程,放到了专业导论课,还有计算机原理应用的课程。所有的课程我们以训练学生的思想为主,体现思想的训练。再有是三个专业的基础课和专业课,我们都做了相应的改革,通信工程这里的专业课程,信息工程的专业课程,我们引入了新的,比如说人工智能的课程,数据科学的课程,这些新的课程都列入到了新的培养方案里。

在这里刚才提到了,根据专业的发展,我们在专业课程体系里引入了新的课程,刘院士也给了我们很多建议,所以这这里我们包括了高速可编程网络技术,数据中心与云计算,还有社会网络分析,数据科学基础,数据库与云储存等等这些课都在新的培养方案里面引入。还有是解决复杂工程问题的能力,这是我们专业认证里面特别提到的,对于学生来说四年毕业的时候,要能够综合运用所学的知识来解决复杂工程问题。所以我们梳理之后从四个方面,从一年级到四年级基础知识、专业知识,专业技能、综合实验,分四个体系来打造学生对于复杂工程问题能力的解决。

在这里相应的课程体系,互相之间的支撑,都根据这个专业认证的要求来进行设计。课程体系里面,我们要从原来的175学分压缩到了161个学分,在这个里面理论课的学时占的比例,从原来的75%到现在压缩到68%,实践的学分从原来的22%,提高到了28%。

相应改革的成效,近几年,我们有国家级名师1人,省部级名师8人,国家级的课程,有国家级数字资源在线课程,国家级精品资源共享课。包括了国家级的教材,北京市教材,近五年荣获国家级教改成果二等奖有三项,北京市教改成果,我们有八项。

简单说一下我们跟企业合作的情况,因为今天的论坛很多是要讨论产学研的合作,我们在刘院士前头的新工科联盟底下有两个工作委员会,今天是未来网络工作委员会,还有一个刚才说到的工程认知和创新素养的工作委员会。我们跟企业在2009年的时候建立了国家级工程实践教育中心,在2015年的时候,我们基于学校建立的软件定义网络的实验平台,我们获得了国家级的通信网络虚拟仿真教学中心的牌子。2018年的时候我们依托导论课,刚才说的导论课申请获批了国家级虚拟仿真实验教学示范项目。

跟企业合作的课程,包括校外的实训基地,我想很多学校也都有,跟企业合作的一些课程,这个是跟腾讯公司、美科公司合作一年级的导论课,引入了做中学的模式,给学生配备了创科工具箱,引入了腾讯的微信小程序和云资源,另外还有中国移动的支持,给学生打造面向一年级的学生开设了端到端网络的基本训练,学生可能什么都不懂,但是我们给学生通过做中学的模式,来提升对工程的认知能力。

跟IN公司合作我们的电路课,我们配备了课堂的口袋实验室,一个便携式的设备,可以插在计算机USB口上可以做实验,跟IN公司合作实验室的建设,虚拟实验室,虚拟器的实验室。教育部的产学研项目的合作,我们2017年的时候分别与腾讯、NI、思科、IBM进行合作。2018年分两批,第一批是与腾讯、海尔、谷歌等企业合作,目前我们跟华为在开发人工智能课程,跟腾讯开发创新创业的课程体系。

总结一下,目前很多学校都面临着教育部提出的新工科专业认证,双万计划,六卓越一拔尖,金课这些新的建设任务的挑战,我们要应付各种各样的项目,我们要做很多的事情。实际上这些项目是从不同角度,给我们高校提出了课程培养体系改革的需求,我们需要改革。实际上互相这些项目中间是不矛盾的,最终的目的是我们需要,各个学校要培养高素质的人才,符合学校定位的人才。

我们高校改革最终的目标是要培养符合社会需求高素质的人才,各个学校有不同的定位,从专业认证来说。实际上在这里说到的产教融合,今天我们探讨的产学研的论坛,实际上是培养符合社会需求高素质人才的一个非常重要的手段,不管是教育部的要求,不管是专业认证的要求,实际上都对我们培养这些人才提出了要求。产学研的论坛,也为我们培养人才提供了一条途径。

谢谢大家!