高校信创教育及教育信创化的建设探究

2023-12-19王小铭

中国信息化 2023年11期

文｜王小铭

一、引言

信创，即信息技术应用创新，根据《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二O三五年远景目标的建议》，国家十四五规划以高质量发展为主题，改革创新为根本动力，加快建设现代化经济体系。信创产业是以信息技术产业为根基，通过科技创新，构建国内信息技术产业生态体系，是实现国家十四五规划发展目标的核心举措。

产业发展，人才先行。高校作为我国人才培养的主要阵地，承担着为国育才的重要使命，如何推进高校信创教育及教育信创化是当下的重点方向。

二、人才需求及人才标准

在国家政策层面，自主可控、国家创新体系建设、国产替代等逐渐成为“关键词”，2020年以来，湖南、江苏、广东、四川、天津等省市先后成立信创工委会，积极筹建信创产业集群，更有30家重点企业集中签约落户北京经开区信创园。自信创工作在全国范围开展以来，我国国产基础软硬件产品和设施从“不可用”到“可用”、从“无处用”到“处处用”并正在向“好用”快速演变。

人才需求涉及到底层硬件（服务器、整机、芯片），企业应用（办公软件、工业软件、应用软件）和基础设施（5G基站、数据存储中心、超算中心）领域。近年来信创人才一直处于供不应求的状态，随着信息基础设施进入国产化进程的上升期，未来信创产业人才市场规模将进一步扩大到千万量级。

在2020年10月30日，由工信部四院主办，发起成立信创人才标准编制委员会，制定了《信息技术应用创新专业人员》相关人才标准。并举办信创人才标准启动会暨信创人才培养研讨会，工信部人才交流中心、教考中心、工信部五所、工信部一所、中国信通院及业内各大主流厂商等150多家代表性企业参会。

三、建设目标

高校是培养人才与科研创新的重要场所，通过推进高校信创教育及教育信创化的进程，总体建设目标包括培养科技自主创新人才、提高国家信息安全、促进科技创新创业、推动教育信息化转型以及提高国际科技竞争力。这些目标一方面有助于满足国家的人才需求，推动科技发展。另一方面，有助于提升国家信息安全水平，将核心信息技术掌握在自己手中，防止受制于人的“卡脖子”问题。

四、高校信创教育建设方案

(一) 人才培养思路

信息技术与产业深度融合是高校信创教育的重点，根据当下国家信息产业发展的现况，国产化信息技术产品、应用生态建设正处于起步上升阶段，决定了建设信创人才培养生态，必须通过“产教融合”的模式建设信息技术创新产业学院。产业学院建设的首要目标是打造信创人才培养示范平台。采用政府、高校、企业三方联动的合作模式，政府着眼于国家综合竞争力提升，出台相关政策；高校根据企业对人才的要求，培养适销对路的人才；企业参与高校的教育教学计划的制定，并融入对人才在能力结构和程度的具体要求以选留符合自己要求的人才，降低人才招聘和培训的成本。

产业学院的另一个重要目标是，打造实习与就业平台。通过与企业岗位对接，为在校学生提供实习和就业的指导。通过项目进校园，把现实需求的项目作为课程来设置，企业项目经理与学校的指导老师一起带领学生设计、实施、完成真正的项目与课题。

通过以上三方联动机制实现共同目标，为国家的信创产业输送大量合格的人才。

(二) 教学资源建设

在教学资源的开发建设上，分为四个层次：

基础类实训课程：这一层次主要旨在帮助学生建立必要的基础知识和概念，为进一步学习专业课程打下坚实的基础。

专业类实训课程：学生在掌握初步应用技术知识的基础上，进一步深入学习硬件和软件开发，具备更高的自主性。

综合类实践课程：学生将高级计算机技术与行业实践相结合，追求技术与专业知识的创新整合，同时满足实际业务需求，通过综合性项目实践，结合软硬件工程，使学生深刻领悟在商业项目中应用哪些流程、技术和资源来开发实用产品。

创新型科研题目：这一层次针对那些有兴趣从事科研的少数学生，可以考虑将本校教师的科研项目与计算机专业的本科生相结合，让他们参与部分科研任务，以便了解科研的方法和途径。

同样，课程设计考虑以下八个原则：

教育导向性：课程的构建应当遵循教育领域的基本原则，以满足高校教育的需求，同时激发学生的学习兴趣和自主性。

科学基础：课程内容应反映最新的知识，满足学生的需求，并融入教育改革的成果。

系统性构建：课程应该有合理的结构，明确定义教学目标，内容全面，适应教学对象，教学要求清晰，符合整个课程架构，并提供多样的教育资源。

先进教育理念：课程设计应采用最新的教育理念，使用合适的教育方法和策略，以符合认知规律，激发学生创新思维，提供富有启发性的内容。

技术规范：课程的制作必须符合相关技术标准，确保教学媒体的呈现准确，文本清晰，声音清晰，动画和仿真真实，界面美观和协调，内容流畅呈现。

艺术美感：课程页面应该具备美观简洁的特点，文字、图片和色彩风格应保持一致，页面显示正常无失真，链接正确，页面大小符合网页设计的基本要求。

安全性保障：学习平台必须提供基于用户身份验证的课程准入管理，同时，课程内容必须遵守国家的安全保密规定，不含恶意软件或病毒。

持续更新和发展：课程设计需要与信息技术的最新发展同步，及时更新、补充和优化教学内容，以保持其时效性和吸引力。

(三) 实训实践建设

借鉴一些头部高校如清华大学、浙江大学、北京航空航天大学的人才培养经验可以发现，这些学校在教学过程中，都十分重视实践实训教学，提升学生动手解决问题能力的同时，也巩固了理论知识的记忆。虽然这些学校实训教学方式的成绩斐然，但却难以在全国大部分高校落地，因为这种实训教学是建立在强大的师资、财力和科研环境上的。总结实训教学的优势，我们可以发现问题主要在于以下四个方面：一是大部分院校缺少相关教学备课的材料；二是信创软件与传统环境的兼容适配冲突；三是学生对信创发展的不了解；没有刺激到学习的兴奋点；四是老师对市场上信创就业情况掌握的不清晰。为了解决这些矛盾与问题，我们可以通过落地实训教学平台，来搭建起校企合作的桥梁。结合学校与企业的各方优势，从教学资源、信创行业发展、实训实操环境、就业实习等方面进行互补。

以优选创新(北京)科技有限公司的“太湖信创实训教学平台”为例，在技术底座上，完全实现了国产化架构（见图1）。

图1 太湖信创实训教学平台架构

1.教学方面

在教学方面，实训平台重点解决了备课及教学两方面问题。在备份方面，平台能够支持教师在线备课，能够提供大量的模板课程供老师参考。其他老师公开的优秀课程也可以互相拉取使用，并可以在其基础上编辑修改。课程采用的是标准三级分级机制，使得章节清晰明了，内容流程化。在教学方面，第一种场景是适用于课堂教学的，通过共享白板功能，教师电脑画面能够实时同步给学生，同时支持计时器、答题统计、师生交流区这些小工具。第二种场景是支持高校的MOOC教学，能够支持学生自学、教师答疑这种教学模式。第三种场景是支持学习广场，提供类似电子图书馆的功能，可以辅助学校开展通识课教学，或者学生的自由学习。

2.实训方面

目前实训教学的主要障碍是：由于涉及多系统、多软件的组合搭配使用，极易出现兼容报错、学生间环境不一致的问题，或因配置高端硬件而带来的费用问题，限制了实训教学的开展。实训平台采用的是B/S架构，使用KubeSphere管理下的Docker和KVM虚拟化技术。能够同时提供多种国产操作系统，多种国产软件的使用环境。解决不同操作系统、不同软件间的兼容适配问题，方便教师统一开展实训实操授课。实验环境还支持初始化操作，能提供操作回放、教师协助及实验报告自动检测等辅助功能。

3.课程迭代方面

在课程迭代方面，随着信创技术的发展突飞猛进，各技术框架及版本也都更新频繁，平台建立了完善的资源更新机制，来满足高校课程资源的适时性，保障学生能够学有所用。课程资源以课程包的形式进行传播，满足随时拉取、随时使用的教学需求。

4.数字化教学方面

在数字化教学的应用方面，平台对教师的授课数据、学生学习数据及考试数据进行了收集、管理，并支持了可视化报表分析及数据导出功能。可以帮助老师了解易错的知识点，及时的掌握学生的学习动态。同时平台也对接了工程教育认证的数据接口。

5.实习就业方面

学生的实习就业一直是人才培养的重要考核指标之一。而当下，学生与企业的沟通渠道单一和信息错位是制约就业率的主要因素。因此，平台的介入可以起到帮助高校与企业搭建沟通桥梁的作用，一方面可以定制一些基于企业实际业务的企业实训课程包，定向培养学生的专业技术能力。另一方面，也可以导出学生在校期间的日常学习、考试等分析报告，帮助企业快速了解学生的技能优势，建立起有效的双选机制。