工程教育的思考與實(shí)踐2022

工程教育的思考和實(shí)踐王王泉西安電子科技大學(xué)08厚德求真礪學(xué)篤行01工程教育的理解02面臨的突出問題03思考與探索厚德求真礪學(xué)篤行育為先知識(shí)為基重新為要01工程教育的理解IEA2013年發(fā)布了工程師的能力描述框架01工程教育的理解工程教育的內(nèi)涵，是培養(yǎng)工科畢業(yè)生能夠適應(yīng)、支撐、引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)、新技工程教育實(shí)質(zhì)是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是能力和態(tài)度的培養(yǎng)；就是“解決沒有答案的問題”，工程上就是解決全周期、“大工程”—包涵了自然與社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)、管理、人文等01工程教育的理解鍵科學(xué)問題，解決或者予以改進(jìn)后反饋于工程，服務(wù)于工程，實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)和促進(jìn)的工程實(shí)踐能力、獨(dú)特的科學(xué)追求視野(愛黨報(bào)國(guó)、敬業(yè)奉獻(xiàn)、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問題的工程師隊(duì)伍)01工程教育的理解02面臨的突出問題03思考與探索厚德求真礪學(xué)篤行育為先知識(shí)為基重新為要02面臨的突出問題宏觀：理念共識(shí)難落實(shí)，分類培養(yǎng)難落實(shí)并能夠在過程中處理需要的項(xiàng)目管理、經(jīng)濟(jì)決策、團(tuán)隊(duì)溝通等問題樹立高目標(biāo)，無(wú)法達(dá)成，革新動(dòng)力不足02面臨的突出問題寬度不夠：傳統(tǒng)課程體系、師資隊(duì)伍難以支撐新工程教育.知識(shí)傳授，向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變；“評(píng)教”向“評(píng)學(xué)”轉(zhuǎn)變.課程體系有短板，特別是非技術(shù)性指標(biāo)，甚至仍然難以達(dá)到廣泛認(rèn)同.師資隊(duì)伍有不足，過去的人，教育現(xiàn)代的人，面向未來(lái).企業(yè)認(rèn)知和發(fā)展現(xiàn)狀難以支持企業(yè)投入教育教學(xué).校企合作、產(chǎn)學(xué)研合作的整體、體制和機(jī)制尚在探索完善02面臨的突出問題高度不足：“面向復(fù)雜工程問題”缺少體系設(shè)計(jì)和培養(yǎng)環(huán)節(jié).傳統(tǒng)教學(xué)體系要求低，驗(yàn)證、模仿多，設(shè)計(jì)、創(chuàng)新少.非技術(shù)性因素考慮少，缺少全周期、全流程產(chǎn)品開發(fā)的模擬機(jī)會(huì).學(xué)科體系設(shè)置的課程體系，缺少綜合、交叉、創(chuàng)新的總體設(shè)計(jì)和培養(yǎng).研究“真問題”，“真研究”問題，“題庫(kù)”資源不足.企業(yè)有工程問題，但需要適當(dāng)簡(jiǎn)化和調(diào)整才能適應(yīng)培養(yǎng).解決未知問題，解決了就有答案了，需要不斷迭代.學(xué)生自主性差，教師指導(dǎo)能力差，能以激發(fā)自主創(chuàng)新項(xiàng)目02面臨的突出問題底線不牢：基于產(chǎn)出的內(nèi)部評(píng)價(jià)機(jī)制，特別是課程評(píng)價(jià)機(jī)制.改到深處是課程，改到難處是教師.課程體系設(shè)計(jì)有缺陷，課程難以支撐必須的指標(biāo).理念和措施缺乏，對(duì)課程產(chǎn)出的評(píng)價(jià)缺位.課程難度和挑戰(zhàn)度不足，“兩性一度”難以達(dá)成.考核方式單一，非標(biāo)準(zhǔn)答案考題難實(shí)施；難度低，規(guī)模、慣性和社會(huì)壓力難題未解，“抓質(zhì)量”難02面臨的突出問題質(zhì)量保障模式：專業(yè)認(rèn)證持續(xù)發(fā)展，引導(dǎo)和激勵(lì)變化不足.專業(yè)認(rèn)證主體是“專業(yè)”，行政主體是學(xué)校、學(xué)院.頂層設(shè)計(jì)、全局部署和變化難以激發(fā)，專業(yè)和教師是“逼上梁山”.學(xué)校和學(xué)院掌握政策、資源和條件，專業(yè)受限較多，改變困難.推廣和質(zhì)量的始終矛盾01工程教育的理解02面臨的突出問題03思考與探索厚德求真礪學(xué)篤行育為先知識(shí)為基重新為要03思考與探索抓住工程教育認(rèn)證的“主”線.構(gòu)建通專結(jié)合，具備工程素養(yǎng)的人才度.落實(shí)面向復(fù)雜工程問題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)入的數(shù)理和專業(yè)知識(shí)解決問題的高度.把握建立課程產(chǎn)出導(dǎo)向的評(píng)價(jià)機(jī)制的“基本底線”建立培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系確定課程目標(biāo)、課程評(píng)價(jià)和課程實(shí)施?樹立創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程教育新理念備科學(xué)與基礎(chǔ)理論修養(yǎng)，形成對(duì)宏大或復(fù)雜工程的系統(tǒng)視野工程問題能力培養(yǎng)。落實(shí)學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向OBE、形成性達(dá)成度??建設(shè)與能力培養(yǎng)相適應(yīng)的課程體系、信息化、智能化??建設(shè)與能力培養(yǎng)相適應(yīng)的考核體系?建設(shè)與能力培養(yǎng)相適應(yīng)的教學(xué)方法?完善多主體協(xié)同育人機(jī)制??落實(shí)基于產(chǎn)出導(dǎo)向OBE的教學(xué)模式，以及基于產(chǎn)出導(dǎo)向OBE的達(dá)成度評(píng)價(jià)機(jī)制?畢業(yè)要求達(dá)成度多樣性評(píng)價(jià) 03思考與探索計(jì)算機(jī)實(shí)踐創(chuàng)新人才03思考與探索應(yīng)?數(shù)理和專業(yè)知識(shí)?向解決復(fù)雜?程問題，應(yīng)?是關(guān)鍵理論和實(shí)驗(yàn)融合，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)課和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)結(jié)合的體系創(chuàng)新思維和?法教育，通專結(jié)合、專創(chuàng)融合的教育師資隊(duì)伍是保障；引育并舉，引導(dǎo)教師投?校企合作、產(chǎn)學(xué)研融合信息化轉(zhuǎn)型和智慧升級(jí)，互聯(lián)?+，智能+教育強(qiáng)基：強(qiáng)化學(xué)科基礎(chǔ)，在應(yīng)用中增強(qiáng)數(shù)理基礎(chǔ) 導(dǎo)能??等數(shù)學(xué)、?學(xué)物理、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)┉ 念、建模、推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)、結(jié)論和?程應(yīng)?，?向復(fù)雜?程問題的解決統(tǒng)籌統(tǒng)管，模擬電子線路、數(shù)學(xué)信號(hào)處理、隨機(jī)信號(hào)分析等組?；理論和實(shí)踐融合的培養(yǎng)體系 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)(菜單式)??驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，理論和實(shí)驗(yàn)?體化實(shí)施?綜合性實(shí)驗(yàn)，跨課程?有固定項(xiàng)?，可迭代理論課實(shí)驗(yàn)課?沒有答案的問題，來(lái)源于?程?實(shí)踐、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)開放實(shí)驗(yàn)強(qiáng)實(shí)：構(gòu)建新型實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系課課內(nèi)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、卓越人才培養(yǎng)引導(dǎo)課程改革強(qiáng)工：補(bǔ)齊課程體系短板，完善非技術(shù)因素教育1.法律法規(guī)、行業(yè)規(guī)范和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；2.項(xiàng)目管理；3.成本核算；4.工程開發(fā)方法論、實(shí)例研討；從無(wú)教材、無(wú)師資、無(wú)經(jīng)驗(yàn)，在專家和企業(yè)幫助下，探索前行教材：在認(rèn)證終審委員會(huì)專家楊毅剛直接幫助下，出版了第一版教材師資：成立了專業(yè)教師、企業(yè)導(dǎo)師和經(jīng)管專家的三方課程組，研討培訓(xùn)強(qiáng)創(chuàng)：落實(shí)認(rèn)證體系，突破關(guān)鍵點(diǎn)，補(bǔ)齊短板：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)強(qiáng)師：引育并舉，校企融合，擴(kuò)大工程背景教師隊(duì)伍作名稱部?或?程?向研究員德州儀器(TI)謝勝祥德州儀器(TI)部李衛(wèi)峰研究員德州儀器(TI)研發(fā)部研究員德州儀器(TI)研究員德州儀器(TI)嵌?式開發(fā)部秦耀明研究員德州儀器(TI)嵌?式開發(fā)部強(qiáng)協(xié)：校企合作，產(chǎn)教研融合?企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)，政策支持保障和激勵(lì)引導(dǎo)?產(chǎn)教研平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)室支持，培養(yǎng)質(zhì)量提升?微電子產(chǎn)教研示范基地，網(wǎng)絡(luò)空間安全靶場(chǎng)、人工智能產(chǎn)教研基地、ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供了“大平臺(tái)”、“大項(xiàng)目”，通過基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，非建制“實(shí)驗(yàn)班”等形式賦能人才培養(yǎng)知識(shí)圖譜知識(shí)圖譜虛擬教師智能化EDA實(shí)驗(yàn)一生一寵物學(xué)習(xí)地圖在線智能實(shí)驗(yàn)AI助教智能問答大資源建設(shè)論文格式檢測(cè)輿情檢測(cè)多語(yǔ)言翻譯數(shù)據(jù)中臺(tái)資源庫(kù)課件庫(kù)課程庫(kù)視頻庫(kù)模型庫(kù)多模態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)本地資源公共資源虛擬仿真智慧教室錄播教室學(xué)在西電智慧教育平臺(tái)線上實(shí)驗(yàn)學(xué)歷教育多語(yǔ)言翻譯平臺(tái)AI中臺(tái)強(qiáng)能：數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智慧賦能?“人工智能+教育”賦能教育教學(xué)，高效便捷，個(gè)性化，讓“不可能”成為“可能”核核心功能模塊支撐模塊資源素材基礎(chǔ)設(shè)施強(qiáng)能：數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智慧賦能第三屆全國(guó)慕課教育創(chuàng)新大會(huì)2021世界慕課與在線教育大會(huì)西電智課平臺(tái)被教育部高教司列為在線教學(xué)典型案例線下教師?建立海量測(cè)試題庫(kù)?實(shí)時(shí)考核智能批閱?激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?多位教師MOOC?風(fēng)格特色各有千秋?智能化個(gè)性化推薦?全學(xué)習(xí)流程跟蹤?個(gè)性化學(xué)習(xí)報(bào)告?教師個(gè)性化輔導(dǎo)44學(xué)時(shí)分析教師特征選師智能推薦建立海量題庫(kù)線下教師?建立海量測(cè)試題庫(kù)?實(shí)時(shí)考核智能批閱?激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?多位教師MOOC?風(fēng)格特色各有千秋?智能化個(gè)性化推薦?全學(xué)習(xí)流程跟蹤?個(gè)性化學(xué)習(xí)報(bào)告?教師個(gè)性化輔導(dǎo)44學(xué)時(shí)分析教師特征選師智能推薦建立海量題庫(kù)積分進(jìn)階、智能評(píng)閱研討式教學(xué)啟發(fā)式教學(xué)以學(xué)定教，個(gè)性化輔導(dǎo) 2學(xué)時(shí)41753學(xué)生行為特征構(gòu)建創(chuàng)新課堂教學(xué)智能預(yù)測(cè)與分析機(jī)器人智能問答?綜合分析學(xué)生需求?學(xué)習(xí)行為多維特征?構(gòu)建學(xué)生智能畫像?重新定義教學(xué)大綱?線上線下課時(shí)分配?虛/實(shí)個(gè)性化學(xué)習(xí)?西電小C機(jī)器人?智能實(shí)時(shí)答疑?指導(dǎo)學(xué)習(xí)進(jìn)程學(xué)時(shí)線上AI助教強(qiáng)能：數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智慧賦能雙師型課堂+智慧教育平臺(tái)教師授教師授課雙師型平臺(tái)授課?數(shù)據(jù)綜合可視分析?學(xué)生學(xué)習(xí)效果預(yù)測(cè)?班級(jí)智能分析報(bào)告機(jī)試平均分機(jī)試平均分?普通班：78.14分?試點(diǎn)班：87.06分總成績(jī)平均分?普通班：82.55分?試點(diǎn)班：90.00分應(yīng)用效果對(duì)比+8.92分+7.45分主動(dòng)求變，試點(diǎn)“雙空間”育人模式主動(dòng)求變，試點(diǎn)“雙空間”育人模式強(qiáng)能：數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智慧賦能《《AI+模電實(shí)驗(yàn)》打造無(wú)人值守的智能實(shí)驗(yàn)室線上開展選課前的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范學(xué)習(xí)和學(xué)生預(yù)考核；合格后在線預(yù)約并開展實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中與虛擬教師和異地的實(shí)體教實(shí)驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考核結(jié)果?？蓾M足240余名學(xué)生同時(shí)在線學(xué)生通過遠(yuǎn)程對(duì)實(shí)際物理設(shè)備進(jìn)行操作，不是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)生在家中進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)操作I臺(tái)課前線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)移動(dòng)師生雙端智能平臺(tái)課前線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)移動(dòng)師生雙端智能平臺(tái)強(qiáng)能：數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智慧賦能學(xué)習(xí)過程大數(shù)據(jù)智能評(píng)價(jià)后線上數(shù)據(jù)課中移動(dòng)端學(xué)習(xí)行為采集多維度學(xué)習(xí)能力采集基于智能評(píng)價(jià)的個(gè)性化課堂組織及學(xué)習(xí)