综合性大学电子信息类专业科产教融合实践教学体系探索

［摘 要］当前综合性大学在科产教融合教学体系建设中还存在行业联系不足、科研结合欠缺、学生工程实践能力要求不明确等问题。文章结合综合性大学教学科研现状和高校对科产教融合教学体系的要求，总结了科产教融合在实践教学中发挥的作用，阐述了新工科建设背景下南京大学电子信息类专业科产教融合实践教学体系建设的探索，从育人理念确立、实践资源配置、多层次实践教学体系建设等方面丰富了一流专业建设内涵与特色，为高校实践创新人才培养提供新思路。

［关键词］综合性大学；电子信息；科产教融合；实践教学

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2024）18-0006-06

科产教融合是科研、产业与教育的深度合作[1]，产教融合、科教融汇是高等教育转型发展的必然[2]。产业结构的不断升级对我国工程教育质量提出了更高的要求。党的二十大报告进一步提出，要“统筹职业教育、高等教育、继续教育协同创新，推进普职融通、产教融合、科教融汇”[3]，科产教融合对高校本科实践教学的高质量发展具有重要的促进作用。实验室是高等学校培养学生实践操作能力的重要基地，也是培养学生综合创新能力的重要场所[4]。近年来，教育部持续推进新工科建设，组织有关企业、研究所与高校开展协同合作，搭建教学实践平台，完善课内外教学体系，取得了一定的成效。然而，当前部分综合性大学在科产教融合教学体系建设中尚存在行业联系不足、科研结合欠缺、学生工程实践能力要求不明确等问题，未能将课程教学与高校科研力量和行业先进技术充分结合。

综合性大学在进行电子类新工科人才培养的过程中，应充分发挥自身优势，培养高水平复合型人才[5]。南京大学是首批入选国家“211工程”“985工程”和“双一流”建设高校的综合性大学，作为国内第一梯队的综合性大学，在新工科带来的工程教育整体改革的背景下，充分重视电子信息一流专业的建设，先后成立了电子信息类工程实践教育中心、实验教学示范中心和虚拟仿真实验教学中心，与21家企业合作成立了校企联合实验室。面对新一轮科技革命和产业变革的要求，综合性大学电子信息类专业如何在传统模式中有所创新，如何更好地推动学科建设与企业资源协调，如何在产教融合的创新创业人才培养工作中发挥综合性大学的科研优势，是新工科建设背景下综合性大学专业实践教学体系改革探索的重要课题。

本文以南京大学电子信息类专业为例，对产学研合作专业建设中存在的问题进行探讨，充分发挥综合性大学的科研与教学优势，提出综合性大学电子信息类专业科产教融合实践教学体系建设意见，以为新时代“双一流”综合性大学实践教学体系建设做出有益的尝试与探索。

一、高校科产教融合实践教学体系建设现状

科产教融合是充分整合利用高校、企业、科研单位等多种不同的教学环境和教学资源，把以课堂专业知识传授为主的教育与以直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式[6]。科产教协同育人的出发点和落脚点都是锻炼学生的创新实践能力，将大学生创新精神和实践能力培养作为关注的重点，把提升人才培养质量作为主线，以模式创新为切入点，打造具有良好示范和带动效应的实践教学体系[7]。随着高校产学合作项目的持续推进和科教一体协同培养计划的深入实施，各高校在校企深度合作、科教融合方面取得了一定的成果，将科产教密切结合，以“科”为媒介，以“产”为导向，以“教”为目的，逐渐形成了“产教结合、科教并举、以教促产、以科养教”的良性循环。国内学者的科产教融合实践研究已经初步形成系统。周桐等人针对现代高职教育体系中存在的校企双方培养目标不统一、产教融合的体制机制不健全和“双主体”的培养模式不明确等问题，构建了以产业学院为载体的“三融合、六共同、三维度”产教融合模式[8]。刘泽华等人针对综合性地方高校在新工科建设中面向区域经济社会发展需求的人才培养目标育人特征，构建了政产学研用“大协同”校地企多方共赢机制，在拓展协同育人路径等方面开展了实践探索[7]。孙远洋等人针对科教融合在应用型本科院校创新应用型人才培养过程中存在的科研与教学缺乏有机统一、教学模式单一、学生积极性不高等问题，提出了“寓教于研，寓研于教”的人才培养模式[9]。

然而，综合性大学科产教融合实践教学体系建设还存在一些问题。整体看来，传统校企合作多将人才培养分成校内培养与企业实习两个独立的培养阶段，偏重技能培养，在产教融合过程中不够重视高校的科研优势，未能有效发挥高校在实践教学中的主体作用，主要表现在如下几个方面。

第一，缺少能够结合理论学习、创新实践的多元教学平台。传统的教学平台不能很好地实现理论和实践的融合，专业教育与课外实践彼此独立，第二课堂的课外活动受时空限制，多停留在理论层面。

第二，校企合作形式单一。校企合作主要采取课程讲座的形式，引入企业工程师参与授课，授课内容以技术培训为主，难以满足学生对实践和科研的不同需求，缺乏教学目标设计和教学方法探讨，未能有效融入现有教学体系。另外，部分企业工程师授课存在教学设计和教学能力不足的劣势，未能与高校教学和科研的优势相融合。

第三，科研成果转化教学资源深度不够。校企合作的课程多为应用类课程，未能涉及前沿科技。单纯面向现有产业应用的课程设计不能发挥“双一流”综合性大学的科研优势。

因此，如何整合校企教育资源、科研资源和产业资源，以实现科研成果和产业实践反哺指导基础教学，是科产教融合培养过程中一个亟待解决的问题。

二、科产教融合实践教学体系建设探索

针对上述问题，结合南京大学电子科学与工程学院（以下简称学院）科研和教学优势，本文提出适用于电子信息类专业的综合性大学科产教融合实践教学体系的建设方案。该方案坚持“以学生为中心”的育人理念，大力拓展实践资源配置，面向不同年级设置多层次的实践平台，丰富课程体系内容，合理开发校内科研资源，以整合教育、科研和产业资源，力求每一个学生都学有所用、学有所成。

（一）坚持“以学生为中心”的育人理念

课程是人才培养的核心要素，是影响学生发展最直接的中介和变量，课程质量直接决定着人才培养质量[10]。大学课程结构调整必须坚持 “以学生为中心”，才能真正实现课程育人的本体功能，助力实现人才强国的战略目标[11]。南京大学电子信息类专业坚持“以学生为中心”的育人理念（如图1所示），围绕人才培养目标展开课程设计，通过理论与实践相结合的教学模式，以企业需求为指导，以科研项目为支撑，以学生发展为导向，结合学生的竞赛、科创项目，加强课程与产业、科研的融合，满足学生在专业学术类、交叉创新类、就业创业类三条不同发展路径的需求，达到“深化高阶、学以致用”的教学效果。在理论课程设计中，基于传统理论知识教学，结合学生在专业课程学科深造上的要求，融入前沿设计理论剖析和关键设计课堂复现两个实践环节以深化教学内容，激发学生的创新精神；在实践课程设计中，课程综合实验的课题设计注重与行业需求相结合，采用案例教学的形式，集合来自企业的产品研发项目和高校的科研课题，与学生的就业创业需求接轨，邀请合作单位派遣专家全程指导学生开展设计工作，培养学生的创业意识。

以集成电路专业为例，围绕“每生一芯片”的教学目标，结合学生科研深造、就业工作的不同发展，教学团队（包括各类专业方向教师、芯片设计企业工程师）向课题组和企业征集实验项目，引导学生完成一块芯片从架构体系到版图设计的全部设计过程，涵盖芯片设计流片前的所有相关工作。教学成果作为学科竞赛作品的设计原型，或作为学生专业深造的科研课题，实现了以教辅赛、以教促研，孵化了有影响力的工业应用成果和学术论文，实现了成果转化。

（二）优化实践资源配置

南京大学电子信息类专业在实践资源的配置上充分考虑专业特点和学科需求，从实践基地、导师团队、创新实践项目等方面进行了改革探索，建设了科产教融合的创新实践平台，优化了课内外实践资源配置。

第一，实践基地搭建。在科产教融合实践育人平台支持下，学院与多家科技企业公司签订产学合作项目。学院协同南京大学学生就业指导中心搭建了小米创业就业基地，为学生创新创业提供创客空间、孵化基地等条件；与普源精电合作举办电子工艺暨测量仪器大赛，与拓攻（南京）机器人有限公司共同指导学生参与中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛，赛课结合，扩大影响范围，反哺课程设计；设立国际科考项目，与海外企业对接开展实习参观，拓宽学生视野，深化工程教育国际交流与合作。

第二，导师团队建设。建立由学校教师和行业专家组成的导师团队，涵盖多个学科领域，为学生提供个性化的指导，促进科研合作和产业交流。课内，遴选各学科科研成果突出的教授、实践教学能力较强的教师，对学生进行理论指导、科研思维培养和实践能力锻炼；课外，培养具有产业背景和实践经验的企业导师，由企业导师引导学生将理论知识应用于实际项目。

第三，创新实践项目支持。学院每年对创新实践项目提供资金和资源支持，根据学生实际需求，对实验室设备更新、实践项目场地支持、创新实践竞赛奖励等方面的硬件条件进行完善。学院增设项目驱动型的实践课程，鼓励学生团队申报实验室创新项目，接触前沿科技，推动科研成果转化；鼓励学生积极参与与行业合作的创业项目，培养学生的团队协作能力和解决实际问题的能力。学院每年组织项目成果展示年会，促进成果交流，激发学生的创新热情。

（三）形成科产教多层次融合的实践教学体系

南京大学电子信息类专业科产教融合实践教学体系充分发挥高校科研优势，结合产业发展新技术，将科研成果引入实践教学体系。以课程、教育为纽带，坚持科研发展目标、产业需求导向与教学目标导向相统一，实践平台体系设计“三步走”（如图2所示），实现学生多学科综合、多任务驱动、多技术实现、多工程环节协调等复杂问题解决能力的培养。根据学科专业特点、科研发展方向和行业产业需求修订完善人才培养方案，深化人才培养模式改革。

第一步，加强学科基础教育，搭建基础教学实践平台。大一学年，开设科产教融合课程，专业教师参与实验教学，在实践中培育学生的科研思维、培养学生的科研志趣；企业工程师通过手势控制彩灯、简易示波器等实验项目，将企业产品设计理念、开发方法融入课程教学，让学生在动手制作中将理论与实践有机结合，既培养了学生的基础工程实践能力，又培养了学生对学科的兴趣。

第二步，夯实专业理论基础，搭建专业教学实践平台。大二学年，开设电子学基础实验系统课程，以模电系统、数字系统实验课程夯实专业理论基础，帮助学生建立电子系统概念，激发学生的科技创新潜能。开设电子信息前沿系列讲座，与华为、普源精电、诺基亚、上海贝尔等企业合作，开设芯片设计、数据通信、集成电路等不同专业方向课程。企业工程师参与实践教学，通过开展讲座、指导实验项目，将产业界前沿技术、产品开发理念融入现有课程，引导学生接触学科专业前沿知识，了解电子信息领域各方向的发展现状，培养专业兴趣。

第三步，深耕专业高阶课程，搭建科创训练实践平台。发挥“双一流”建设高校的科研优势，围绕一流专业建设，及时将科研优势转化为教学优势，衔接本硕培养，贯通产学研链条。大三、大四学年，面向不同专业学生开设有针对性的高阶课程：面向集成电路专业学生，开设高级模拟及射频集成电路设计与实践这一专业课程，让学生学习芯片设计、仿真、版图拼接，掌握业界最新设计方法；面向电子科学与技术专业学生，开设电磁场三维仿真与天线设计这一专业课程，针对企业需求，将产业聚焦热点引入实验教学，让学生在科研实验室的指导下完成建模仿真、天线制备；面向通信工程专业学生，开设数据通信实验这一专业课程，结合NI发布的USRP通用软件无线硬件平台和NI LabVIEW软件，与公司合作开展课程设计，构建不同通信场景原型，配合空天地通信实验室实现星地宽带信道仿真、车联网车路互联通信仿真、无人机群路线规划设计等高阶专业实验。通过科教融合，带领学生走进科研实验室，引导学生接触专业前沿知识，激发学生的科技创新潜能，培养学生的科研兴趣。

三、科产教融合实践教学体系人才培养成效

基于上述科产教融合实践教学体系的设计思路，南京大学电子信息类专业充分发挥“双一流”综合性大学科研优势，与行业领军企业在课程设计、课外实践活动等方面进一步深化产学研合作办学、合作育人、合作就业、合作发展，构建产学研合作协同育人三级实施体系，搭建校企对接、科教融合平台，将最新的产业成果和前沿科技引入教学培养全过程，共同推动创新创业教育改革，扩大了育人成果，取得了良好成效。

（一）校企合作课程占比大、影响面广

学院依托各合作企业开设创业课程、更新现有实验课程、建设高阶专业课程，2018年以来共开设了8门校企合作课程（见表1），课程形式包括校内讲座、实验实践、创新创业，覆盖从低年级学科基础课程到高年级专业高阶课程。一方面，学院鼓励学生参与基地实习工作，培养学生的社会适应能力、工程实践能力、创新发展能力；鼓励教师参与基地工程项目，丰富实践经验，促进科产教融合，加速科研成果向生产力转化。另一方面，基地工程师作为兼职教师参与课程教学，参与人才培养全过程；搭建就业绿色通道，为企业储备优质人才。

（二）学科竞赛体系完备、成果喜人

电子信息类人才培养离不开课外实践活动，科产教融合实践教学体系中的课外实践活动是对课内理论及实验课程的补充。在传统的电子设计竞赛基础上，学院扩大了电子信息类专业竞赛范围，形成了多维学科竞赛体系，覆盖基础竞赛、学科竞赛、专业竞赛、创新创业竞赛（见表2）。竞赛包括物联网设计竞赛、集成电路设计竞赛、嵌入式系统设计竞赛等，比赛课题多数来自各专业实验室科研方向，并与企业合作，吸纳企业工程师作为指导老师或比赛评审，为学生提供专业指导，取得了显著的成效。近两年，学院获得中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国金奖2项、英特尔人工智能全球影响力嘉年华全球最高奖1项、其余学科竞赛国家级奖项10余项。

（三）科创项目参与人数多、课题覆盖面广

在科产教融合实践育人平台支持下，学生科创项目促进了专业教育与创新创业教育的融合。学院以大学生创新创业训练计划项目为载体搭建了“专业+创业”的实践平台，每年学院有超过75%的学生参与大学生创新创业训练计划项目。项目内容主要来自企业和实验室，包括华为、小米等行业领先企业，课题来源于真实业内案例，融合理论知识和产业需求，培养学生解决问题的能力；邀请学校长江学者、国家杰青等知名教授出题献策，覆盖学院各个专业和科研方向，充分发挥综合性大学的科研力量，让学生在本科阶段提前接触科研训练，为日后进一步深造夯实基础。科研促竞赛、竞赛促教学、教学促创业的科产教融合路径解决了创新创业教育与教师科研教学分离的问题，培养了学生的设计思维、工程思维、批判性思维和数字化思维，提升了学生的创新精神、创业意识和创新创业能力，确保毕业生均能达到本专业的各项实践能力要求。学院2023年度共有228名学生预立项71个项目参与大学生创新创业训练计划项目，参与人数连续5年居全校之首，连续6年均有项目入选全国大学生创新创业年会，2023年获2项优秀学术论文奖和1项优秀项目展示奖。

四、结语

南京大学电子信息类专业结合“双一流”综合性大学在科产教融合实践教学体系建设中的独特优势，发挥科研与教学优势，顺应新工科建设要求，以当前经济社会需求为导向优化了实践创新人才培养体系的设计思路，结合实验室的科研方向，与行业企业建立深度合作关系，构建了多层次融合的实践教学体系，取得了一系列育人成果。未来，南京大学电子信息类专业还将结合学校特点，继续完善科产教融合育人体系建设，探索校企合作、科教结合的科产教融合模式，以更好地满足国家经济主战场对实践创新人才的培养需求；优化基础学科教育，为专业学科教育夯实基础，瞄准解决“卡脖子”问题，在中国特色世界一流大学新征程中展现新作为新担当。

［ 参 考 文 献 ］

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[3］ 习近平：高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗：在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告[EB/OL]. （2022-10-25）[2024-03-09].https：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

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［责任编辑：周侯辰］