唐貴進(jìn)，沈建華

（1.南京郵電大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院；2.南京郵電大學(xué) 教務(wù)處，江蘇 南京 210003）

0 引言

中共二十大報(bào)告指出，必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力，深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略以及創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略。當(dāng)前社會知識更新和科技發(fā)展日新月異，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級節(jié)奏的加快，導(dǎo)致社會人才供需結(jié)構(gòu)開始發(fā)生深層次變化，社會人才供需模式已逐步由高校主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鲋鲗?dǎo)。課程是學(xué)校育人的基礎(chǔ)，因此要求學(xué)校的課程建設(shè)要作出相應(yīng)調(diào)整。課程的產(chǎn)教融合建設(shè)有利于打通產(chǎn)教融合壁壘，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)類型的根本改變，把思路真正轉(zhuǎn)到服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展上來，轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合校企合作上來［1］，轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才上來［2］，轉(zhuǎn)到增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來［3-4］，全面提高學(xué)校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的能力［5］，實(shí)現(xiàn)人才供給與市場需求的對接［6］。

電子信息技術(shù)是國家重大發(fā)展戰(zhàn)略之一，是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展的助推器和加速器?！笆濉逼陂g，在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中實(shí)施了“新一代信息技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)，我國在光通信、衛(wèi)星通信、5G、物聯(lián)網(wǎng)等方面突破了一些關(guān)鍵技術(shù)。

為了更好地推動(dòng)我國電子信息技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)人才的高質(zhì)量培養(yǎng)，國家陸續(xù)出臺了一系列政策來推進(jìn)和深化產(chǎn)教融合協(xié)同育人工作。2010 年6 月，教育部即啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，旨在推動(dòng)我國創(chuàng)新型國家建設(shè)，培育一批實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、國際競爭力突出的高級應(yīng)用型工程人才。2012 年3 月，高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃（即“2011 計(jì)劃”）啟動(dòng)，致力于構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新平臺，促進(jìn)校校、校所、校企、校地以及國際間的深度融合。2017 年12 月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》，指出產(chǎn)教融合對新形勢下全面提高教育質(zhì)量、擴(kuò)大就業(yè)創(chuàng)業(yè)、推進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級、培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能具有重要意義，并將這項(xiàng)工作延伸至職業(yè)教育、高等教育等整個(gè)教育體系，作為國家教育改革的頂層設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了由淺層次的人才培養(yǎng)模式、合作關(guān)系向教育與產(chǎn)業(yè)融合制度演變。2020 年教育部、工業(yè)和信息化部研究制定了《現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)指南（試行）》，該指南旨在引導(dǎo)行業(yè)企業(yè)深度參與高校教材的編制，加快課程教學(xué)內(nèi)容迭代，推動(dòng)課程內(nèi)容與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)流程以及項(xiàng)目開發(fā)等產(chǎn)業(yè)需求科學(xué)對接。

因此，產(chǎn)教融合型課程建設(shè)吻合了國家的教育改革方向，已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)［7］。本文以南京郵電大學(xué)電子信息工程專業(yè)課程數(shù)字圖像處理與圖像通信的實(shí)際工作為例，探討在“知識鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈”三鏈聯(lián)動(dòng)機(jī)制下，從課程內(nèi)容、教學(xué)方法、評價(jià)機(jī)制等方面開展協(xié)同育人的思考與實(shí)踐。

1 課程教學(xué)改革的必要性

數(shù)字圖像處理與圖像通信課程是電子信息工程專業(yè)重要的專業(yè)課，如何在給定的學(xué)時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生吸收知識、掌握原理并將其應(yīng)用于解決復(fù)雜工程問題成為了當(dāng)務(wù)之急。為了更好地對接產(chǎn)業(yè)，對原有課程進(jìn)行改革成為了一項(xiàng)迫切需求。原課程存在的問題具體表現(xiàn)為：

（1）部分知識較為陳舊，難以很好地支撐課程目標(biāo)。在如今的信息化時(shí)代，圖像處理與通信技術(shù)不斷推陳出新，人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等理論發(fā)展迅速，原有教學(xué)內(nèi)容已不能適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展需要，難以對課程目標(biāo)形成良好的支撐。因此，需要合理地增加和刪減內(nèi)容，同時(shí)也要注重知識的連貫性，即不能因?yàn)橄嚓P(guān)章節(jié)的增減使得內(nèi)容的前因后果變得支離破碎。

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)多處于被動(dòng)接受狀態(tài)。傳統(tǒng)的圖像處理課程教學(xué)通常采用“給出定義—分析概念—例題講解—作業(yè)鞏固”的模式，整個(gè)過程中以教師的“教”為中心，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，處于知識的被動(dòng)接受狀況。該模式下培養(yǎng)的學(xué)生看似掌握了相關(guān)理論，但實(shí)際上實(shí)踐能力不強(qiáng)，缺乏足夠的分析和解決問題的能力，難以滿足當(dāng)前企業(yè)的需要。

（3）課程的形成性評價(jià)不足，評價(jià)手段的多樣性需要進(jìn)一步適應(yīng)新時(shí)代特點(diǎn)。傳統(tǒng)課程往往采用試卷考核形式，通過得分來了解學(xué)生對知識的掌握情況。這種形式過度關(guān)注最后的考核，而忽視了對平時(shí)學(xué)習(xí)情況的關(guān)注，存在“發(fā)現(xiàn)問題為時(shí)已晚”的弊端［8］。同時(shí)，單一的評價(jià)只關(guān)注目標(biāo)達(dá)成程度的行為結(jié)果，而忽視了目標(biāo)是怎樣達(dá)成的行為過程，對學(xué)生自身的差異性認(rèn)識不足，抑制了學(xué)生的多樣化發(fā)展，導(dǎo)致培養(yǎng)出的學(xué)生同質(zhì)化嚴(yán)重，創(chuàng)新性思維不足。

2 課程教學(xué)改革具體對策

產(chǎn)教融合的核心思想強(qiáng)調(diào)高校和企業(yè)兩個(gè)主體采取一致、共同的行為來達(dá)到協(xié)同育人的目標(biāo)［9］，應(yīng)該避免傳統(tǒng)“關(guān)起門辦教育”的方式?？v觀發(fā)達(dá)國家成功的創(chuàng)新發(fā)展和高素質(zhì)人才培養(yǎng)方式，可以得出開放、合作、共享的育人模式被證明是一條行之有效的重要途徑。如何充分調(diào)動(dòng)兩個(gè)主體的積極性和創(chuàng)造性，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)的深度合作和開放創(chuàng)新，促進(jìn)企業(yè)需求端、高校供給端協(xié)同聯(lián)動(dòng)、精準(zhǔn)鏈接，使得高校的人才對接企業(yè)需求、企業(yè)需求又促進(jìn)高校內(nèi)涵建設(shè)，成為一項(xiàng)亟待解決的問題［10］。為此，本課程堅(jiān)持立德樹人，提出“理論奠基、學(xué)企融通、提升素養(yǎng)”的教學(xué)理念，夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識（知識鏈），使之成為某方面的人才（人才鏈），具備解決企業(yè)工程問題的能力（產(chǎn)業(yè)鏈），整個(gè)體系如圖1所示。

為了實(shí)現(xiàn)上述體系，所采用的具體對策包括：

（1）建立產(chǎn)教融合長效機(jī)制。依托現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)學(xué)院和江蘇省產(chǎn)教融合電子信息工程品牌專業(yè)，與嘉環(huán)科技股份有限公司、南京中興新軟件有限責(zé)任公司、恒新天朗等國內(nèi)信息通信產(chǎn)業(yè)頭部企業(yè)建立了深度融合的產(chǎn)教協(xié)同關(guān)系，優(yōu)化結(jié)構(gòu)與資源配置，旨在突破教育鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的壁壘，建立互惠互利的產(chǎn)教融合長效機(jī)制。課程組與企業(yè)雙方建立了日常性聯(lián)絡(luò)制度，企業(yè)參與課程建設(shè)全過程（見圖2）。建立了專業(yè)教師、企業(yè)教師參與課程建設(shè)方案制修訂的反饋和互動(dòng)機(jī)制，充分發(fā)揮企業(yè)教師在課程建設(shè)中的作用。將企業(yè)的實(shí)際需求與課程目標(biāo)緊密聯(lián)系，構(gòu)建了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)和訓(xùn)練體系。同時(shí)，將學(xué)校科技研發(fā)與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合，共同打造合作培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地。

Fig.2 Enterprise participation in the entire process of course construction圖2 企業(yè)參與課程建設(shè)全過程

（2）實(shí)施項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)模式。以行業(yè)發(fā)展為驅(qū)動(dòng)，動(dòng)態(tài)更新課程內(nèi)容，保持課程內(nèi)容的先進(jìn)性。以解決企業(yè)技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)實(shí)踐中的真實(shí)問題為目標(biāo)，構(gòu)建項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)流程，包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目立項(xiàng)、項(xiàng)目開展、成果提交4 個(gè)主要環(huán)節(jié)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，圍繞合作企業(yè)的工程實(shí)際問題，由專業(yè)教師和企業(yè)導(dǎo)師共同設(shè)計(jì)項(xiàng)目，提煉其中蘊(yùn)含的科學(xué)問題；在項(xiàng)目立項(xiàng)環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)自己的發(fā)展方向自主參與項(xiàng)目，教師指導(dǎo)學(xué)生分組，合作企業(yè)提供項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)費(fèi)；在項(xiàng)目開展環(huán)節(jié)，學(xué)生在企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校教師的指導(dǎo)下開展項(xiàng)目，并按照項(xiàng)目要求自主選擇理論知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成知識鏈的建構(gòu)；在成果提交環(huán)節(jié)，項(xiàng)目完成后，企業(yè)教師與專業(yè)教師結(jié)合學(xué)生在項(xiàng)目中的貢獻(xiàn)度和現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)對學(xué)生的工程實(shí)踐效果進(jìn)行評價(jià)，企業(yè)對提交的成果進(jìn)行效益評估，以運(yùn)用于產(chǎn)業(yè)鏈中解決實(shí)際工程問題。通過實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)流程，使得工程應(yīng)用走入課堂，豐富了課程內(nèi)涵。

以企業(yè)項(xiàng)目視頻跟蹤為例，其隱含的科學(xué)問題是目標(biāo)匹配問題，該問題可以借助人工定義特征或深度學(xué)習(xí)自提取特征技術(shù)來解決。如果采用人工定義特征，則涉及到的知識點(diǎn)可能包括特征表示（如顏色特征、形狀特征、紋理特征）以及匹配技術(shù)（如支持向量機(jī)SVM［11］）等；如果采用深度學(xué)習(xí)來提取特征，則涉及到的知識點(diǎn)包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［12］、訓(xùn)練平衡［13］、模型泛化［14］等技術(shù)。因此，課程需要先分別講解這些知識點(diǎn)，然后將其進(jìn)行綜合，并應(yīng)用其來解決視頻中的目標(biāo)跟蹤問題。學(xué)校圖像課程與企業(yè)項(xiàng)目之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖3所示。

Fig.3 Transformation between engineering projects and classroom knowledge圖3 工程項(xiàng)目與課內(nèi)知識之間的轉(zhuǎn)化

（3）打造從理論到應(yīng)用的立體式教材體系。本校教師和企業(yè)教師深入企業(yè)一線，獲取來自企業(yè)的實(shí)際工程應(yīng)用項(xiàng)目和案例，根據(jù)“準(zhǔn)、新、特、實(shí)”的標(biāo)準(zhǔn)，在以學(xué)生為中心的理念下創(chuàng)新設(shè)計(jì)了適用于項(xiàng)目化、任務(wù)式教學(xué)的新形態(tài)一體化教材。以國家級規(guī)劃教材《數(shù)字圖像處理與圖像通信》和江蘇省重點(diǎn)教材《數(shù)字圖像與視頻處理》作為本課程的基礎(chǔ)理論教材，同時(shí)為了跟蹤人工智能及其他新技術(shù)的發(fā)展，編寫了《現(xiàn)代數(shù)字圖像處理》教材對課程內(nèi)容進(jìn)行深化。另外，為了闡述深度學(xué)習(xí)理論在企業(yè)應(yīng)用中的落地，2022 年又出版了《生成對抗網(wǎng)絡(luò)原理及圖像處理應(yīng)用》教材。此外，還編寫了有關(guān)視頻傳輸?shù)确矫娴慕滩摹？梢钥闯?，圍繞課程建設(shè)，形成了從下到上、從點(diǎn)到面、從基礎(chǔ)到應(yīng)用的立體式教材體系，如圖4所示。

Fig.4 A series of multilevel textbooks for the integration of industry and education圖4 立體式產(chǎn)教融合系列教材

（4）推行基于過程化管理的多元評價(jià)。本課程依托線上資源（運(yùn)用雨課堂、課程圈等智慧教學(xué)工具，基于QQ 平臺、騰訊會議，結(jié)合相關(guān)微視頻），強(qiáng)化過程化管理，將學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)與課程教學(xué)目標(biāo)有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生重視成績，更要重視過程。

在具體評價(jià)措施上，學(xué)生成績評定包含以下部分：平時(shí)成績、面向企業(yè)需求的項(xiàng)目實(shí)踐報(bào)告，以及期末考試的卷面成績。

平時(shí)成績由平時(shí)出勤情況、作業(yè)、課堂表現(xiàn)等構(gòu)成。出勤考察通過雨課堂進(jìn)行記錄，作業(yè)包括雨課堂線上作業(yè)和線下作業(yè)，課堂表現(xiàn)主要由學(xué)生上課投入情況、回答問題正確率、討論區(qū)互動(dòng)情況等組成。

面向企業(yè)需求的項(xiàng)目實(shí)踐報(bào)告主要考查學(xué)生能否利用所學(xué)來解決企業(yè)問題。評價(jià)應(yīng)以企業(yè)為主，即企業(yè)與課程組在設(shè)計(jì)需求問題（如低光照場景中的視頻如何提升清晰度）后，共同制定評價(jià)指標(biāo)，對參與實(shí)踐的學(xué)生進(jìn)行專業(yè)性評估，分析其是否滿足企業(yè)與學(xué)校的共同培養(yǎng)要求。例如是否掌握圖像處理方面的濾波、變換、編碼等知識，是否具有創(chuàng)新思維以及堅(jiān)忍不拔、耐心細(xì)致、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等素質(zhì)。因此，在開展教學(xué)評價(jià)工作時(shí)，企業(yè)應(yīng)對其自身的人才培養(yǎng)能力進(jìn)行評估，從滿足企業(yè)需求的角度構(gòu)建評價(jià)體系。

期末考試考核整個(gè)數(shù)字圖像處理與圖像通信的基本概念、基本定理以及相關(guān)問題解決方案。特別地，將企業(yè)需求或案例作為考核內(nèi)容的綜合部分，由學(xué)生提供解決思路或策略。

（5）踐行基于課程目標(biāo)達(dá)成評價(jià)的持續(xù)改進(jìn)。課程考核結(jié)束后，根據(jù)各考核環(huán)節(jié)確定支撐課程目標(biāo)達(dá)成的評分內(nèi)容及其權(quán)重值，統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)評分內(nèi)容得分情況，并計(jì)算課程目標(biāo)達(dá)成情況，其結(jié)果可用于課程的持續(xù)改進(jìn)。表1 給出了某年度用于支撐課程目標(biāo)的評分內(nèi)容組成。

Table 1 Composition of the scoring items for course objectives表1 用于支撐課程目標(biāo)的評分內(nèi)容組成

若課程目標(biāo)i的達(dá)成情況由N個(gè)考核點(diǎn)支撐，設(shè)第j個(gè)考核點(diǎn)的總分為Sj，學(xué)生平均分為Aj，權(quán)值為Wj，則課程目標(biāo)i的達(dá)成情況評價(jià)值OAi由式（1）進(jìn)行計(jì)算：

式中，支撐達(dá)成課程目標(biāo)i的所有考核點(diǎn)權(quán)值Wj之和為1。

同時(shí)采用定性評價(jià)法進(jìn)行分析與總結(jié)，考量各環(huán)節(jié)的實(shí)際教學(xué)效果，以發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)的短板，從而擬定課程教學(xué)持續(xù)改進(jìn)的方案和措施。

3 實(shí)踐效果

通過實(shí)踐，該項(xiàng)目的實(shí)際效果如下：

（1）作為專業(yè)核心課程，電子信息工程專業(yè)2019 年入選首批國家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2022 年入選首批江蘇省產(chǎn)教融合型品牌專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，已通過兩輪工程教育專業(yè)認(rèn)證。近3 年來，電子信息工程專業(yè)的升學(xué)率也保持在較高水平，如表2所示。

Table 2 Enrollment rate in the past three years表2 近3年升學(xué)率

（2）學(xué)生對課程認(rèn)可度高，認(rèn)為本課程互動(dòng)性強(qiáng)、課堂氛圍活躍，在多個(gè)社交媒體平臺（如知乎、微博）和校內(nèi)座談中，多人次對本課程進(jìn)行了點(diǎn)贊，認(rèn)為是“本學(xué)期最喜歡的一門課”。近5 年來，學(xué)生對該課程的評價(jià)全部是“優(yōu)秀”。通過該課程的學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的綜合素養(yǎng)。所指導(dǎo)的學(xué)生多次獲省級和校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)、省級優(yōu)秀畢業(yè)生等榮譽(yù)。

（3）課程目標(biāo)達(dá)成情況穩(wěn)中有升。圖5 為最近兩學(xué)期的課程目標(biāo)達(dá)成情況。從圖中可以看出，兩學(xué)期課程目標(biāo)達(dá)成的評價(jià)值都超過0.6，且2021/2022 學(xué)年比2020/2021學(xué)年兩個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成的評價(jià)值均有所上升，表明了課程持續(xù)改進(jìn)的有效性。

Fig.5 Achievements of course objectives in the past two semesters圖5 最近兩學(xué)期課程目標(biāo)達(dá)成情況

（4）本課程作為參賽課程，獲2018 年江蘇省五一創(chuàng)新能手、2018 年江蘇省青年教師競賽工科組一等獎(jiǎng)、2017 年江蘇省微課教學(xué)比賽三等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。

本課程還于2020 年獲得首屆南京郵電大學(xué)“課程思政”教學(xué)競賽一等獎(jiǎng)，2021 年被評為南京郵電大學(xué)“課程思政”示范課程。

（5）課程團(tuán)隊(duì)編寫的教材《數(shù)字圖像處理與圖像通信》被評為“十一五”國家級規(guī)劃教材、“十二五”江蘇省重點(diǎn)教材，累計(jì)印刷3 萬余冊，在國內(nèi)多所高校得到應(yīng)用?！稊?shù)字圖像與視頻處理》被評為“十三五”江蘇省重點(diǎn)教材。

（6）課程負(fù)責(zé)人被江蘇省科協(xié)授予進(jìn)駐企業(yè)的首席專家（工程師）。校企合作的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸技術(shù)被評為江蘇省科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)，校企聯(lián)合申報(bào)的智慧教育場景中教師與學(xué)生行為分析等方面的發(fā)明專利已被國家知識產(chǎn)權(quán)局授予證書。

4 結(jié)論

當(dāng)前是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，在電子信息技術(shù)背景下，課程建設(shè)需要堅(jiān)持以學(xué)生為中心，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)，組建模塊化的知識結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化過程化管理，使學(xué)生能夠牢固掌握和靈活運(yùn)用電子信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高校人才的高質(zhì)量培養(yǎng)，使其更好地服務(wù)于社會、行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。