基于未来教育理念的信创基础课程群建设的探索与实践

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梁君 杜雨蔚 毛艳丽 张松涛 马喜红

华夏卓越(天津)科技有限公司 天津市 300380

摘要

在数字经济成为国家战略核心的背景下,信息技术应用创新(简称“信创”)已成为我国科技自立自强的重要战略方向。为响应国家对信创产业发展的迫切需求,高等教育机构亟需构建系统化、模块化的信创基础课程群,以培养具备自主可控技术素养的高素质人才。本文以天津市大学软件学院信创课程群建设实践为基础,围绕未来教育理念,探讨课程群的建设目标、课程体系设计、教学实施路径、教学资源建设、校企协同育人机制等关键问题,提出基于“以学生为中心、能力导向、融合创新”的课程群建设路径,旨在为高校信创人才培养提供可复制、可推广的实践范式。


关键词

信息技术创新;课程群建设;未来教育;课程改革

正文


一、引言

近年来,我国信息技术领域面临“卡脖子”难题,关键核心技术受制于人的局面亟待改变。为此,国家大力推动信息技术应用创新产业的发展,强调构建自主可控、安全可靠的信息技术体系。信创产业涵盖操作系统、数据库、中间件、网络设备、芯片等多个领域,其发展不仅依赖于技术突破,更需要大量具备信创技术基础的专业人才。

在此背景下,高等教育作为人才培养的主阵地,亟需承担起信创人才体系化培养的重任。课程群作为课程体系建设的核心单元,具有整合资源、强化基础、促进融合等优势,是推动信创教育落地的有效路径。本文结合天津市大学软件学院在信创基础课程群建设中的实践探索,围绕未来教育理念,系统阐述课程群建设的理论基础、实践路径与成效反馈,旨在为高校信创课程改革提供参考。

二、未来教育理念与信创课程建设的契合性

2.1 未来教育的核心理念

未来教育强调以学生发展为核心,注重跨学科融合、实践导向、终身学习能力的培养。其核心特征包括:

1) 以学生为中心:强调学习者的主体地位,注重个性化学习路径与自主学习能力的培养。

2) 能力导向:课程设计以能力目标为导向,注重知识迁移与问题解决能力的提升。

3) 融合创新:推动学科交叉融合,构建开放、灵活、可持续的教育生态系统。

2.2 信创教育的现实需求

信创教育的目标是培养具备国产软硬件技术理解能力、系统架构设计能力、工程实践能力的复合型人才。当前高校信创教育存在以下问题:

1) 课程碎片化,缺乏系统性;

2) 教学内容滞后,与产业发展脱节;

3) 实践教学薄弱,缺乏真实应用场景;

4) 教师队伍缺乏信创背景,教学资源匮乏。

2.3 未来教育理念对信创课程建设的指导意义

将未来教育理念融入信创课程建设,有助于实现以下目标:

1) 构建模块化、系统化的课程体系,提升课程群的整体效能;

2) 强化实践教学,提升学生的工程实践与创新能力;

3) 推动产教融合,促进课程内容与产业需求同步;

4) 建立开放共享的教学资源平台,提升教学资源的可及性与更新速度。

三、信创基础课程群的建设目标与课程体系设计

3.1 建设目标

信创基础课程群旨在构建一套面向本科阶段的系统化课程体系,覆盖国产操作系统、国产数据库、国产中间件、华为网络等关键技术领域,帮助学生建立对国产信息技术体系的全面认知,掌握关键基础技术原理与应用能力,为后续工程实践打下坚实基础。

具体目标包括:

1) 建立信创基础课程的知识框架,形成系统化知识图谱;

2) 培养学生对国产技术体系的认同感与实践能力;

3) 打造一支具备信创背景的教学团队;

4) 构建开放共享的课程资源平台,推动课程共建共享。

3.2 课程体系设计

信创基础课程群的设计遵循“基础先行、模块融合、能力递进”的原则,涵盖以下核心课程模块:

3.2.1 国产操作系统课程模块

1) 课程名称:国产操作系统原理与实践

2) 内容要点:操作系统基本原理、Linux内核结构、国产操作系统(如 华为openEuler、麒麟OS)架构与部署、系统安全与运维等。

3) 教学目标:使学生理解操作系统的核心机制,掌握国产操作系统的使用与开发基础,具备系统调优与安全防护能力。

3.2.2 国产数据库课程模块

1) 课程名称:国产数据库技术与应用

2) 内容要点:关系型数据库原理、国产数据库(如南大通用、人大金仓)架构与部署、SQL语言与优化、数据库安全与灾备等。

3) 教学目标:使学生掌握国产数据库的基本操作、性能调优与数据安全策略,具备数据库设计与运维能力。

3.2.3 国产中间件课程模块

1) 课程名称:国产中间件技术与系统集成

2) 内容要点:消息中间件、事务中间件、数据集成中间件的基本原理,国产中间件(如东方通、普元中间件)的应用与开发。

3) 教学目标:使学生理解中间件在系统架构中的作用,掌握国产中间件的部署与集成方法,具备分布式系统设计能力。

3.2.4 华为网络课程模块

1) 课程名称:华为网络技术基础

2) 内容要点:网络体系结构、华为路由与交换技术、华为云平台基础、网络自动化与安全。

3) 教学目标:使学生掌握华为网络设备的操作与配置,理解网络自动化与安全机制,具备网络系统规划与管理能力。

3.3 课程群的模块化结构与能力矩阵

课程群采用模块化结构,各课程之间既独立又相互关联,形成能力递进的知识体系。通过构建“信创技术认知—系统设计—工程实践—安全与运维”的能力矩阵,学生可以循序渐进地掌握信创技术的全生命周期管理能力。

能力层级

国产操作系统

国产数据库

国产中间件

华为网络技术

技术认知

系统架构理解

数据库原理

中间件作用

网络协议理解

系统设计

系统功能定制

数据库设计

中间件集成

网络拓扑规划

工程实践

系统部署与调优

SQL应用

消息队列

网络设备配置

安全与运维

系统安全加固

数据灾备

事务一致性

网络安全与运维

四、教学实施路径与教学方法创新

4.1 以学生为中心的教学设计

课程群采用“AI辅助+翻转课堂+项目驱动”的教学模式,强调学生的主动参与与实践能力的培养。通过课前预习资料智能推送、课中案例研讨、课后项目实践等方式,提升学生的学习兴趣与参与度。

4.2 项目化教学与真实场景融合

课程群引入“企业真实案例”作为综合实践环节,学生需在项目中完成基于国产软硬件的系统部署与集成任务。项目涵盖操作系统安装、数据库部署、中间件配置与网络联通等多个环节,模拟真实企业应用场景,提升学生的工程实践能力。

4.3 混合式教学与数字资源建设

依托天津市大学软件学院“智教平台”,课程群建设包含视频课程、实验手册、虚拟仿真平台等在内的数字资源库。学生可通过平台自主学习理论内容,并在虚拟实验室中完成模拟操作。教师则通过平台进行教学进度管理与学习效果评估。

4.4 评价机制改革

课程群采用“过程性评价+项目成果评价+综合能力测评”的多元化评价机制,注重学生在学习过程中的表现与能力成长。具体包括:

1) 平时作业与课堂参与(30%)

2) 实验与项目实践(40%)

3) 期末综合测评(30%)

评价标准注重学生的理解深度、问题解决能力与工程实践能力,弱化单纯的知识记忆型考核。

五、校企协同育人机制与实践平台建设

5.1 校企共建课程内容

课程群与统信软件、华为、360、普元等信创企业深度合作,共同制定课程内容与实践项目。企业工程师参与课程设计与教学,提供最新的技术资料与案例资源,确保课程内容紧跟产业发展。

5.2 实践教学平台建设

依托华为ICT学院、统信UOS认证培训中心、国际VUE考试中心,课程群构建了“理论—实验—实训—认证”一体化的实践教学体系。学生可在校内完成国产系统的实验操作,并通过企业实训平台参与真实项目开发。

5.3 教师队伍建设

通过“引进+培训+共建”的方式,构建一支具备信创背景的教师队伍。邀请企业工程师担任讲师,组织校内教师参与信创技术培训,并鼓励教师参与国产技术的科研与项目实践,提升教学水平与实践能力。

5.4 课程认证与职业发展衔接

课程群与企业合作,推动课程内容与职业认证(如华为认证、统信UOS认证)对接,学生在完成课程后可获得相应认证,提升就业竞争力与职业发展空间。

六、课程群建设的实践案例与成效分析

6.1 实践案例:信创系统集成项目

“信创系统集成项目”为例,学生需在国产操作系统上部署国产数据库与中间件,并配置华为网络设备,实现一个完整的业务系统运行。该项目涵盖多个课程模块,要求学生具备系统设计、工程实践与协同开发能力。

项目流程:

1) 需求分析与方案设计:学生分组讨论系统需求,设计整体架构。

2) 环境搭建与部署:在虚拟实验平台中完成系统安装、数据库配置、中间件部署等任务。

3) 系统调试与优化:测试系统性能,进行调优与安全加固。

4) 成果展示与答辩:各组进行成果展示,并接受专家评审。

6.2 学生反馈与能力提升

通过问卷调查与访谈发现,学生普遍认为课程群增强了对国产技术体系的整体认知,提升了系统集成与问题解决能力。部分学生表示,课程内容与实际项目高度契合,有助于未来到信创企业中就业。

七、课程群建设的挑战与优化路径

7.1 面临的主要挑战

1) 技术更新快,课程内容滞后:信创技术发展迅速,课程内容及时更新难。

2) 教师信创背景不足:部分教师缺乏国产技术实践经验,影响教学质量。

3) 学生基础差异大:部分学生对国产技术缺乏认知,学习难度较大。

4) 校企合作机制不完善:企业资源与高校教学尚未形成稳定的合作机制。

7.2 优化路径

1) 动态更新课程内容:建立课程内容更新机制,定期邀请企业专家参与课程修订。

2) 加强教师培训与引进:组织教师参加信创技术培训,鼓励教师参与企业项目实践。

3) 分层教学与个性化辅导:根据学生基础设置不同难度的实践项目,提供个性化学习资源与辅导。

4) 深化校企合作机制:推动与信创企业的深度合作,共建课程、共育人才、共享资源。

八、结论与展望

信创基础课程群的建设是高校响应国家科技自立战略、推动教育数字化转型的重要举措。通过模块化课程设计、项目化教学实施、校企协同育人等路径,课程群有效提升了学生的信创技术认知与工程实践能力。未来,课程群将进一步强化与企业认证体系的衔接,推动课程资源的全国共享,并探索面向研究生与在职人员的信创课程体系,助力构建多层次、多维度的信创人才培养格局。

参考文献

1. 教育部. 教育信息化2.0行动计划[R]. 北京: 教育部办公厅, 2018.

2. 中国电子技术标准化研究院. 信息技术应用创新标准体系白皮书(2022年版)[R]. 北京: 工业和信息化部, 2022.

3. 华为技术有限公司. 华为ICT学院建设指南(2023版)[Z]. 深圳: 华为技术有限公司, 2023.

4. 统信软件技术有限公司. 统信UOS教学资源白皮书[Z]. 北京: 统信软件, 2022.

5. 王晓东, 李明. 信息技术应用创新人才培养模式研究[J]. 高等教育研究, 2021, 42(3): 67-73.

6. 刘强, 张伟. 信创课程群建设的探索与实践[J]. 计算机教育, 2023(4): 102-106.

 


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