摘" 要" 通過總結(jié)Python程序設(shè)計教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽相結(jié)合的實踐經(jīng)驗，提出“教、學(xué)、研、賽”四結(jié)合的教學(xué)改革措施，構(gòu)建“融入—深入—產(chǎn)出”型項目導(dǎo)向混合教學(xué)模式，為后續(xù)高職Python程序設(shè)計教學(xué)改革和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作提供參考。

關(guān)鍵詞" “互聯(lián)網(wǎng)+”比賽；高職教育；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育；Python教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G724.82" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）08-0076-04

0" 引言

《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）》提出：職業(yè)教育與普通高等教育為不同的類型，具備同等的重要戰(zhàn)略定位，要夯實基礎(chǔ)、補齊短板、深化改革、激發(fā)活力，構(gòu)建縱向貫通、橫向融通的具備中國特色的現(xiàn)代職業(yè)教育體系，提升新時代職業(yè)教育現(xiàn)代化水平和服務(wù)能力，為促進(jìn)地方經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展和提高國家競爭力提供多層次高質(zhì)量的技術(shù)技能人才支撐[1]。全球人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，在世界范圍掀起科技的熱潮。教育部在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中鼓勵高校加強人工智能專業(yè)教學(xué)，積極推動相關(guān)學(xué)科建設(shè)。順應(yīng)新時代前沿科技的發(fā)展，在人才培養(yǎng)中不斷結(jié)合前沿領(lǐng)域進(jìn)行教育教學(xué)的探索研究和實踐是高職教育重要的研究方向。

在專業(yè)教學(xué)方面，目前很多高校把人工智能專業(yè)作為計算機學(xué)科下的二級學(xué)科來建設(shè)，這種模式相對單一、局限，而目前“光、機、電、算”已成為人工智能領(lǐng)域不可或缺的支撐技術(shù)，單一的教學(xué)勢必影響學(xué)生知識體系的構(gòu)建和實用型人才的培養(yǎng)。同時，高職教育有著強調(diào)實踐性和重視應(yīng)用性的特點。在教學(xué)中融入前沿實踐項目、有針對性地拓展和發(fā)散、學(xué)生深度參與等需求是目前高職教育教學(xué)改革中的重點研究內(nèi)容。Python程序設(shè)計是人工智能專業(yè)核心的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其特點是起點要求低，入門相對簡單，容易讓學(xué)生編程和學(xué)習(xí)，并且可以實現(xiàn)快速成果產(chǎn)出。但是目前的Python教學(xué)中教學(xué)案例不成系統(tǒng)，教學(xué)案例與學(xué)生生活和知識面相差較遠(yuǎn)，教學(xué)案例與產(chǎn)業(yè)結(jié)合度較差，無法真正讓學(xué)生參與實際項目的實施，從而影響實際Python程序設(shè)計的教學(xué)效果。

在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面，隨著我國產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)革新不斷迭代，一些領(lǐng)域引領(lǐng)世界科技發(fā)展前沿。武漢提出加快打造“光芯屏端網(wǎng)”等萬億級高新產(chǎn)業(yè)集群，新興科技行業(yè)的擴張對實用型高技術(shù)技能型人才的需求與日俱增。然而，我國的職業(yè)教育存在企業(yè)參與辦學(xué)程度低、職業(yè)教育技術(shù)技能人才培養(yǎng)體系不完善、學(xué)生技能跟不上新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度等問題。面對高新產(chǎn)業(yè)職業(yè)教育人才培養(yǎng)的困境，高職學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目對目前的職業(yè)教育形成良好的補充。通過具備企業(yè)項目經(jīng)歷的“雙師型”教師的引入，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目為載體，以產(chǎn)業(yè)鏈上下游校企合作企業(yè)為平臺，打通高科技新產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)，提升職業(yè)教育的引領(lǐng)力[2]。

第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的主題是“我敢闖，我會創(chuàng)”，鼓勵參賽項目能夠?qū)⒁苿踊ヂ?lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、下一代通信技術(shù)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)與經(jīng)濟社會各領(lǐng)域緊密結(jié)合，服務(wù)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，培育新產(chǎn)品、新服務(wù)、新業(yè)態(tài)、新模式[3]。眾多高校將參與“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽作為傳統(tǒng)教育教學(xué)的良好補充，用于培養(yǎng)掌握前沿科技和具有前瞻思維的高技術(shù)技能型人才。

因此，以創(chuàng)新創(chuàng)意大賽為牽引，以Python課程教學(xué)為抓手，通過以賽促教，可以探索人才培養(yǎng)新途徑；通過以賽促創(chuàng)，可以搭建產(chǎn)教融合新平臺。將教學(xué)實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合，在高職教育教學(xué)中進(jìn)行實踐探索，助推前沿科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，從而服務(wù)國家創(chuàng)新發(fā)展和提升職業(yè)教育教學(xué)水平[3]。

1" Python教學(xué)中存在的問題

1.1" 學(xué)生水平參差，存在差異化學(xué)習(xí)需求

Python是人工智能專業(yè)核心的專業(yè)基礎(chǔ)課程，Python程序設(shè)計及實訓(xùn)是后續(xù)機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、圖像處理、語音處理等人工智能技術(shù)課程的前序基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)情況測試發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對Python既熟悉又陌生，熟悉的是Python的基礎(chǔ)語法體系，知道有哪些語法知識和單個知識點的基本應(yīng)用；陌生的是不能夠分析、求解綜合案例，即不具備綜合問題處理能力。此外，Python程序設(shè)計課程涉及知識點及學(xué)科領(lǐng)域廣泛，內(nèi)容章節(jié)間相對分散，不同的知識點既獨立又互聯(lián)，導(dǎo)致各知識點的銜接和連貫性不易掌握，案例教學(xué)法難以滿足初識學(xué)生對Python課程整體知識脈絡(luò)的把握，學(xué)生認(rèn)知質(zhì)量難以保障。

1.2" 傳統(tǒng)的Python項目化教學(xué)形式單一、枯燥

經(jīng)過Python的基礎(chǔ)語法學(xué)習(xí)，學(xué)生了解了其基礎(chǔ)知識體系，但Python最大特點是具有龐大又完整的生態(tài)，小到簡單數(shù)學(xué)計算、幾何繪圖、日常辦公處理，大到數(shù)據(jù)處理、智能控制、圖像處理、界面制作等，都能一一應(yīng)對。通過對湖北開放大學(xué)人工智能專業(yè)20級1班和2班的學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，學(xué)生對界面設(shè)計制作、數(shù)據(jù)處理等實用技術(shù)及熱門領(lǐng)域的關(guān)注度較高，對開發(fā)、運維和科學(xué)計算類的關(guān)注度較低。同時，照本宣科式教學(xué)方式受到學(xué)生較大的心理排斥。學(xué)生希望能夠使用Python解決能接觸的項目問題，實現(xiàn)有價值有目標(biāo)的學(xué)習(xí)體驗。

1.3" “雙師型”教師隊伍建設(shè)存在不足

高職院校的教師隊伍建設(shè)普遍延續(xù)傳統(tǒng)的教師培養(yǎng)和教育教學(xué)管理方法，教師在創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和培養(yǎng)學(xué)生上顯得較為薄弱，既阻礙教師發(fā)展，也影響學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。雖然近些年持續(xù)引進(jìn)不少“雙師型”教師提升辦學(xué)水平，但整體而言，仍然“重教學(xué)、輕科研”，缺乏有效的激勵機制和人才戰(zhàn)略，“雙師型”教師的項目能力和創(chuàng)新意識不能有效調(diào)動，也未能實現(xiàn)廣泛的帶動效應(yīng)，導(dǎo)致沒有有效地實現(xiàn)整體人才培養(yǎng)水平的提高。

2" 教學(xué)改革措施

第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽由教育部等七部委共同主辦，是目前國內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)賽項級別最高、規(guī)模最大的賽事，也是學(xué)科競賽項目中的榜首項目。2021年10月12日，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步支持大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導(dǎo)意見》（簡稱《意見》），其中第八點指出：辦好中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，完善大賽可持續(xù)發(fā)展機制，強化大賽創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐平臺作用，鼓勵各學(xué)年段的學(xué)生積極參賽；堅持以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促創(chuàng)，豐富競賽形式和內(nèi)容[4]?！兑庖姟访鞔_了通過有效支持大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)從而推動國家實施創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展戰(zhàn)略的政策和方針。同時，堅持科技創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、支持創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)、鼓勵在校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化也是新階段新形勢下實現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)的有效途徑。

針對目前高職院校人才培養(yǎng)存在的問題，根據(jù)“天下無‘賊’——基于太赫茲技術(shù)的全球郵件偵測系統(tǒng)領(lǐng)航員”項目創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的實踐和Python程序設(shè)計教學(xué)的經(jīng)驗，總結(jié)出“教、學(xué)、研、賽”四結(jié)合實現(xiàn)高素質(zhì)技術(shù)技能人才培養(yǎng)模式（如圖1所示），以科研項目為依托，寓研于賽，以賽促教，教學(xué)相長，四方面深度融合、交互提升。

2.1" 前沿成果轉(zhuǎn)化，創(chuàng)新融入教育

以賽促創(chuàng)，“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽搭建產(chǎn)教融合新平臺。通過參與大賽，把教育融入經(jīng)濟社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以前沿項目為依托，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)學(xué)研用融合，促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機銜接，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)，以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)，努力形成高校畢業(yè)生更高質(zhì)量創(chuàng)業(yè)就業(yè)的新局面[4]。進(jìn)一步深化高校教育改革，必須建立以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)目標(biāo)為導(dǎo)向的高技術(shù)技能型人才培養(yǎng)模式和校企協(xié)同人才培養(yǎng)機制，從而服務(wù)構(gòu)建新時代新發(fā)展、新格局和高水平的教育體系。并且激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，激勵廣大青年扎根區(qū)域經(jīng)濟了解國情民情，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中不斷增長智慧和才干，自立自強，培養(yǎng)堅定執(zhí)著和實事求是的精神，成長為德才兼?zhèn)涞母呒夹g(shù)技能型人才，成為新時代創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的生力軍[4]。

2.2" 區(qū)域產(chǎn)業(yè)東風(fēng)，人才培養(yǎng)高地

以賽促教，前沿發(fā)展融入課堂教學(xué)。高校教師創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)能力是學(xué)生成長和進(jìn)步的階梯，推動教師將前沿的研究成果和科研實踐經(jīng)驗融入具體教學(xué)工作中，全面深化高職創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，引領(lǐng)高技術(shù)技能型人才培養(yǎng)模式的深刻變革，建構(gòu)高技術(shù)技能型人才發(fā)展的新格局，形成新的人才培養(yǎng)理念和標(biāo)準(zhǔn)，切實提高高職學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、意識和實踐能力[4]。

2.3" 寓研于賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在國家自主可控戰(zhàn)略支持下，國內(nèi)新產(chǎn)業(yè)新技術(shù)蓬勃發(fā)展，激勵不同層次的青年學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。對高職學(xué)生而言，依托“雙師型”教師的企業(yè)項目，由指導(dǎo)教師進(jìn)行專業(yè)引領(lǐng)和指導(dǎo)，將教師的科研項目運用在各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中，實現(xiàn)進(jìn)一步的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)探索。指導(dǎo)教師教授科研項目中的各個實施環(huán)節(jié)，講授專業(yè)的前沿知識，讓學(xué)生有針對性地對項目聚焦的知識點進(jìn)行學(xué)習(xí)和實踐，形成完善的知識體系，并在科研項目的基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用挖掘，最終形成有科研基礎(chǔ)、有市場探索的商業(yè)企劃書。寓研于賽，不僅讓學(xué)生參與一定的科研工作，也通過創(chuàng)業(yè)大賽檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，并進(jìn)一步拓展學(xué)生的專業(yè)視野，最終培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.4" 以賽促教，落實教學(xué)實操技能

高素質(zhì)技術(shù)技能人才的培養(yǎng)必須從本質(zhì)上進(jìn)行改變，首先需要對傳統(tǒng)的低效人才培養(yǎng)教學(xué)模式進(jìn)行改革[4]。在教學(xué)內(nèi)容上，將前沿知識、科技成果、實操技能融入具體的課堂講授中，實現(xiàn)單一知識點和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項目達(dá)成有機結(jié)合，完成理論知識到實操技能的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化。在教學(xué)方式上，改變傳統(tǒng)的灌輸和說教[1]，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項目為引導(dǎo)，突出學(xué)生的主體地位和求知精神，多采用探討、交流、啟發(fā)等形式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生變被動為主動，真正落地教學(xué)中的實操內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)有所獲。

2.5" 教學(xué)相長，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力

教師是學(xué)生的引路人，學(xué)生是教師的合作者。在參與科研和大賽項目的頂層設(shè)計上，教師要積極獲取前沿專業(yè)知識，提升科研能力，為學(xué)生掌好舵、護好航。在科研、大賽、學(xué)生學(xué)習(xí)形式上，教師要充分基于學(xué)生自由的空間，采用分層指導(dǎo)、差異化教學(xué)方式，充分挖掘?qū)W生的優(yōu)點和能力，讓學(xué)生能夠根據(jù)專業(yè)方向進(jìn)行個性化發(fā)展。學(xué)生通過參與大賽，在信息檢索、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、文檔寫作、市場分析、演講、團隊建設(shè)方面全面發(fā)展，增強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)激情，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)習(xí)動力。最后通過成果展示、學(xué)生項目化成果反饋，進(jìn)一步提升教師的教學(xué)水平，實現(xiàn)教學(xué)相長的目標(biāo)。

3" 實施效果

運用“教、學(xué)、研、賽”四結(jié)合的人才培養(yǎng)方式，融合技術(shù)技能培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)，打造全新的師生關(guān)系和教學(xué)模式，并通過項目化成果帶入Python教學(xué)的方式使師生同時受益，共同進(jìn)步。

3.1" 以項目產(chǎn)出為導(dǎo)向的Python教學(xué)設(shè)計

基于項目需求和第七屆“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的比賽要求，將“太赫茲郵件檢測系統(tǒng)”項目的界面設(shè)計融入Python中Tkinter模塊的教學(xué)內(nèi)容，以競賽擇優(yōu)的形式激勵學(xué)生比、學(xué)、趕、幫。通過數(shù)據(jù)處理的教學(xué)內(nèi)容將太赫茲的數(shù)據(jù)處理融入Python中Matplotlib模塊的教學(xué)，從而讓學(xué)生將枯燥的數(shù)據(jù)處理變成可視化的實現(xiàn)過程。最終以Python計算生態(tài)為導(dǎo)引，采用Python123海龜繪圖工具、代碼數(shù)據(jù)的過程可視化手段以及“任務(wù)—知識點—分析—代碼—測試”的“融入—深入—產(chǎn)出”教學(xué)模式，幫助學(xué)生從基礎(chǔ)語法的知識體系的“知”過渡到應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用的“識”，從而具備Python基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用的能力。并且重點通過可視化的方式，提升多數(shù)學(xué)生的參與度和理解程度。

3.2" 構(gòu)建“融入—深入—產(chǎn)出”型項目導(dǎo)向混合教學(xué)模式

基于“天下無‘賊’——基于太赫茲技術(shù)的全球郵件偵測系統(tǒng)領(lǐng)航員”項目，通過融合“Python123線上輔助教學(xué)平臺”、Python Tutor工具、活頁式《Python實戰(zhàn)開發(fā)實訓(xùn)指導(dǎo)手冊》，打造課前、課后和在線、離線的全方面學(xué)習(xí)資源池?；陧椖啃枨蠛蛻?yīng)用場景，學(xué)生能夠快速融入知識點的學(xué)習(xí)和項目；通過可視化工具和具體的案例示范，學(xué)生深入教學(xué)重難點知識的學(xué)習(xí)和掌握項目開發(fā)能力；基于項目的進(jìn)度要求，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行篩選優(yōu)化后直接用于項目的實施，形成有效的產(chǎn)出。這樣就可以探索出基于學(xué)生興趣主導(dǎo)的內(nèi)在動能型教學(xué)方法，以挖掘?qū)W生內(nèi)在潛能為目的，由學(xué)生結(jié)合自身認(rèn)知情況，直觀感知學(xué)習(xí)過程和結(jié)果反饋，培養(yǎng)使用Python理解問題、解決問題的實踐能力。

3.3" 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽成果正向反饋

基于“以賽促教、以賽促創(chuàng)”Python教學(xué)工作的實施，近一年帶領(lǐng)人工智能技術(shù)應(yīng)用、電子信息工程技術(shù)等專業(yè)的學(xué)生獲得第七屆“互聯(lián)網(wǎng)+”比賽湖北省賽金獎（國賽銅獎）、中華職教社銅獎，并參與湖北省“工友杯”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，讓學(xué)生將自己的學(xué)習(xí)成果變成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽參賽項目并獲得評委認(rèn)可。學(xué)習(xí)成果的有力轉(zhuǎn)換為學(xué)生后續(xù)機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等課程提供內(nèi)在動力，為部分優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)一步就業(yè)創(chuàng)業(yè)提供有力支撐。

4" 結(jié)束語

根據(jù)專業(yè)教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實際人才培養(yǎng)需求和“提質(zhì)培優(yōu)”國家戰(zhàn)略布局要求，通過前沿項目成果引入，帶領(lǐng)學(xué)生將Python程序設(shè)計以項目化的方式在“天下無‘賊’——基于太赫茲技術(shù)的全球郵件偵測系統(tǒng)領(lǐng)航員”項目中實施，并在多項創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽中展示，獲得第七屆“互聯(lián)網(wǎng)+”湖北賽區(qū)金獎（國賽銅獎）等成績。通過總結(jié)課程教學(xué)過程和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽成果相結(jié)合的實踐經(jīng)驗，提出“教、學(xué)、研、賽”四結(jié)合的教學(xué)改革措施，在學(xué)生創(chuàng)業(yè)企劃、實操技能、綜合素養(yǎng)三方面進(jìn)行教學(xué)實踐探索，讓學(xué)生在Python界面制作、數(shù)據(jù)處理等項目和課程融合內(nèi)容上進(jìn)行實踐和展示，總結(jié)構(gòu)建“融入—深入—產(chǎn)出”型項目導(dǎo)向混合教學(xué)模式，為后續(xù)高職Python教學(xué)改革和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作提供參考。

參考文獻(xiàn)

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[3] 教育部關(guān)于舉辦第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的通知[EB/OL].（2021-04-20）[2021-08-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s5672/202104/t20210419_527107.html.

[4] 國務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步支持大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導(dǎo)意見[A/OL].（2021-10-12）[2021-11-12].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2021-10/12/content_5642037.htm.

*項目來源：湖北科技職業(yè)學(xué)院2021年校級職業(yè)教育教學(xué)改革項目“人工智能專業(yè)python實訓(xùn)的探索與實踐”（項目編號：HKZJ2021007）；中國高校產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新基金—新一代信息技術(shù)創(chuàng)新項目“基于人工智能技術(shù)的校園助手的設(shè)計”（項目編號：2020 IT A0 5041）。

作者：李淵，湖北開放大學(xué)（湖北科技職業(yè)學(xué)院），工程師，主要研究領(lǐng)域為光電裝備、人工智能、職業(yè)教育；鄢維，湖北開放大學(xué)（湖北科技職業(yè)學(xué)院），講師，研究領(lǐng)域為職業(yè)教育（430074）。