摘 要：针对地方高校在改革中所面临的支撑条件有限、各方投入不足等问题，提出系统集成创新型人才培养思路，阐述知识运用与集成创新在地方高校人才培养中的重要性与关键作用，说明从跨学科课程设置到强化产学研协作的人才培养具体举措，并结合西北大学的实践改革经验，探讨如何在资源受限的条件下突破固有体系的束缚，勇于进行改革，围绕信息学科培养系统集成创新型人才系统集成 。
关键词：地方高校；创新型人才；知识运用；集成创新；课程改革；人才培养
引 言
人才培养和人才队伍建设一直是我国人才强国战略实施过程中最关键的议题，而拔尖创新人才在其中又处于十分重要的引领地位系统集成 。作为我国教育现代化战略部署的顶层设计，中共中央、国务院于 2019 年印发了《中国教育现代化 2035》，明确提出要优化人才培养结构，加强创新人才特别是拔尖创新人才的培养。地方高校正处于积极尝试本研贯通培养拔尖创新人才的关键阶段。相较于部属高校，地方高校在改革的空间、范围和支撑条件方面可能存在一些不足，尽管针对人才培养模式已展开了诸多的研究与实践，然而在地方高校人才培养模式的建设与发展过程中，依旧还存在若干亟待解决的问题，如人才培养模式较单一、人文素质教育的融入程度不足、校企合作不够深入、基础学科专业人才培养的特色不够显著、科教相互分离等问题[1]。
目前，在创新型人才培养环节，地方高校要思考如何更好地整合本科阶段和研究生阶段的教育资源，促进知识的深入与跨界学习，该过程中要建立更加灵活且开放的课程设置，为学生提供跨学科融合的学习机会，从而培养其创新思维和实践能力系统集成 。同时，地方高校还须加强与产业界、科研机构等外部资源的合作，为学生提供更广阔的实践平台和机会，使他们能够将学到的知识与实际需求有效结合。
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知识运用与系统集成创新的关系
知识运用是指将所学到的知识、技能和经验应用到实际问题或情境中，以解决现实生活中的挑战或达成特定的目标系统集成 。教育不仅仅是为了传授知识，更重要的是培养学生将知识应用到实际生活中的能力。
集成创新理论通常被视作由哈佛大学教授 Marco Iansiti 所提出的技术集成理念，复杂系统中所分解出的各集成要素只有经过积极主动的优化以及选择搭配，相互之间以最恰当的结构形式组合在一起，形成一个由合适要素构成的、优势相互补充且彼此匹配的有机生命体时，才可以被定义为集成创新系统集成 。
知识运用与系统集成创新之间存在着密切的关系系统集成 。系统集成创新不仅需要大量的知识支持，还依赖于知识的有效整合和应用，以实现创新的突破和持续发展。系统集成创新强调在多个领域和技术之间进行有机结合，形成一个协调运行的整体，从而发挥整体效益，减少重复建设。这种整合过程中，知识的集成和生成起到了关键作用。例如，认知 TRIZ 强调通过构建跨学科团队，促进不同学科背景的专家进行知识交流和融合，从而推动创新活动。这种跨学科的知识整合为系统集成创新提供了丰富的资源和思路。该理论由前苏联发明家、教育家根里奇·阿奇舒勒（G.S.Altshuler）及其团队开发，经过长期的研究和实践，形成了一套完整的创新工具和方法。
在大学人才培养中，系统集成创新的过程务必依靠有效的知识管理与共享机制来支撑其运行系统集成 。系统化的知识管理不仅可以提高知识的利用效率，而且推动知识的创新应用。借助有效的知识管理和共享机制、跨学科的知识整合、先进的信息技术支撑以及动态的知识更新机制，能够极大地增强系统集成创新的成效和效率。这不仅有益于应对当前以及未来人才培养中资源短缺这一重大挑战，还能为地方院校的人才培养赋予持续的竞争优势。
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系统集成创新在地方高校人才培养中的重要性
首先，系统集成创新能够促进本科与研究生教育的贯通，这对于培养拔尖创新人才具有重要意义系统集成 。此外，系统集成创新还能够激发教育系统内外功能部分的集成，进一步提升教育质量。通过社会大系统集成，可以更好地整合各方面资源，形成一个互补、协同的创新生态系统，从而为国家和社会输出更多高素质的人才。
2.1系统集成创新在人才培养中的关键作用
近 25 年来，大约有 50% 的诺贝尔奖是通过学科间的交叉合作所获得的系统集成 。不断加强学科交叉融合以及多学科协同突破，是当前科技发展的鲜明特点，也是培育创新型人才的高效办法[2]。在地方高校，由于受到生源、师资条件、硬件设施等因素影响，很难开展原创性基础创新，加之信息学科自身具有鲜明的应用驱动特征，因此，如何利用院校综合学科的优势，开展集成创新以培养创新型人才至关重要。通过集成创新，可以培养学生以下能力。
（1）跨学科综合能力：将不同学科领域的知识和技能整合和交叉应用，促使学生在解决问题和创新过程中培养跨学科综合能力，拓展思维广度和深度系统集成 。
（2）实践能力：采用项目实践、实习经历等方式，使学生能够将所学知识应用到实际情境中并解决现实问题系统集成 。
（3）创新能力：让学生在跨学科的背景下进行创新性思考，提出新颖的观点和解决方案，培养学生的创新意识和创新能力系统集成 。
（4）团队合作能力：系统集成创新通常需要多学科背景的团队合作共同完成任务，培养学生在团队中有效沟通、协作和领导的能力，培养团队合作精神系统集成 。
（5）解决实际问题能力：通过综合利用各种知识和技能解决复杂的实际问题系统集成 ，培养学生的问题分析和解决能力，提高其在实践中的应对
能力系统集成 。
2.2构建系统集成创新流程的挑战与举措
在高等学校人才培养的实践过程中，显露出课程设计、教学方法、实践环节等层面存在协调、资源分配以及融合等诸多问题系统集成 。故而，怎样实施系统集成创新，构建并管理相应流程显得极为关键，特别是需要在能够切实落实的各个具体环节中展开有效的多学科交叉的团队管理工作，且依据项目的进展情况以及外部环境的变化进行适应性调整，以推动并完善系统集成创新流程。
（1）课程内容与实际应用结合：针对课程内容紧密地与实际相联系，坚定地秉持“三位一体”的教育理念，要实现知识传授、能力培养以及素质提升的有机融合[3]系统集成 。突出强调学生的全面发展，其不仅要牢牢掌握扎实的专业知识，还须具备创新能力以及批判性思维。
（2）跨学科能力的培养：探索如何有效地整合不同学科的知识，以培养具有广泛知识背景和创新能力的人才[4]系统集成 。凭借跨学科教学法将不同学科内容与方法进行融合，助力学生构建起全面的知识体系，进而培育其批判性思维以及解决问题的能力。
（3）教育资源的优化配置：利用跨学科、跨院系的合作，促进不同学科间的资源共享和知识互补，提升学生的综合素质和创新能力；优化实践育人机制，增加实践教学比重，鼓励学生参与科研项目、实习实训等活动，通过实际操作提升其解决实际问题的能力系统集成 。
2.3激发学生系统集成创新意识的方法与策略
内源性创新培养侧重于对学生内在创新意识的培养，而内在创新意识的培养，其核心是激发个体主观能动性[5]系统集成 。为了激发学生系统集成创新意识，在教育改革中，主要围绕以下方面开展相关的工作：①引导自主学习，即鼓励学生主动探索、学习与解决问题，以提升其自主学习与自我控制能力，进而激发创新意识；②给予实践项目经验，提供丰富实践项目任务与案例，使学生在实际操作中积累经验、发现并提出解决方案，以此培养创新思维与实践能力；③开展跨学科教育，这种教学可开阔学生知识视野，促进不同学科领域的交叉融合，从而激发跨学科创新意识；④鼓励团队合作，借由团队项目与合作学习培养学生的团队合作精神与沟通能力，激发团队集体的创新意识；⑤建立激励和奖励机制，通过设立创新奖励机制与赛事竞赛等，对具有创新潜能的学生予以激励和奖励，推动其更多地投身创新实践。
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计算机类系统集成创新人才培养框架与实施
约翰·杜威的教育思想强调实践与经验的融合，对后续的教育改革产生了深远的影响系统集成 。核心观点包括经验主义教育观和“做中学”的教学方法[6]。经验主义教育观认为，教育应以经验为基础，而不仅仅是知识的灌输。杜威主张学生通过实际操作和参与社会活动来获取知识和能力。这种观点突出了学生的主动性和实践性，对于改变传统教育中被动接受知识的局面具有重要意义。“做中学”是杜威倡导的教学方式，即让学生在实践中学习和发展。他认为学生通过实际操作和解决问题的过程，不仅能够获得直接经验，还能够锻炼思维能力和解决问题的能力。这种方法有助于培养学生的创新精神和实践能力。
3.1计算机类系统集成创新人才培养框架设计
近年来，我们围绕上述思路逐步建立了面向系统集成创新的培养框架，并将其付诸实践，让学生在日常教学活动中不断践行“做中学”，使创新精神的种子得以发芽和成长系统集成 。培养框架首先要求教师在教学过程中开放课堂形式和教学组织方式，激发学生自主学习和主动探索的积极性；其次，通过强化实践环节、推行跨学科教育、增强团队意识和创新评价奖励机制，实现高素质人才的培养目标。整体培养框架如图 1 所示，框架中给出了各个环节的具体内容与实施过程。
1）深化课程教学改革，以开放的课堂激发学生的自主学习意识系统集成 。
以开放的态度打破师生的思维壁垒，能够解决地方高校所面临的资源有限问题，让学习变得无时不在、无处不在系统集成 。开放的课堂形式能够突破空间、时间、教材、教师的局限，而开放的教学组织方式则能够以更加灵活多样的形式引导学生通过主动探索和研究去获取知识。走出课堂，借助更广阔范围内的国家级大师的引领，培养新时代新工科系统集成创新英才。基于深度产教融合，从国内外高校、企业引进国家级大师，基于现代学徒制的方式，组建新工科工匠英才订单班，由国家级技能大师组成的产业导师团队负责指导学生，学生完成校内教学内容后，到企业生产现场学习（当学徒工），企业安排产业导师结合技能大师工作室的真实技改项目对学生进行指导，由校企双方对学生学习进行评价。
2）借力校企联合强化实践环节，以真实的项目激发创新思维系统集成 。
根据培养目标要求和社会经济需求，遵循实践教学规律，将实验、实习与科技创新结合起来，整合优化课程实践教学资源，构建“认知与基础—体验与综合—研究与创新”的递进式实践教学体系系统集成 。以企业实际需求为导向，在教学中强化企业参与程度，完善校企双方人才培养机制，构建专业实践教学体系，让学生到企业现场学习实训。从实践课程开发到人才培养质量评价机制建设、联合科研、校内外实验实训基地建设等方面，开展深度合作并探索有效的校企协同保障机制、协同模式与交流沟通平台。在企业设置培育项目，并引入学生创新创业、学科竞赛、实习实训，提升学生的创新设计能力。
3）开展跨学科教育，通过综合性复杂问题的求解来训练创新思维系统集成 。
以实践能力与国家战略和地方产业双需求为导向，优化与可交叉学科的课程体系建设，面向区域结构变化和产业调整，与企业深度合作，设置面向交叉学科的课程项目；联合可交叉学科，以问题为导向，构建交叉融合的“学科群”；完善交叉学科相关课程评价机制，激发教学团队在交叉学科人才培养上的积极性系统集成 。优化交叉学科人才培养机构的组织结构，提升资源共享效率和资源使用率，统筹多学科资源，注重交叉学科课程体系和调研实践环节的资源供给，夯实交叉学科组织的物质基础，构建起交叉学科学术团体的学术交流氛围。
4）多层面鼓励团队协作，促进学生全方面的发展与成长系统集成 。
项目式学习是一种有效的学习方式，无论是在课程教学的小组讨论环节中，还是实践教学，抑或是跨学科教学中，引入具体的工程项目或问题，让学生组成团队，进行项目分析、方案设计、实施、评估等过程，以培养学生的团队协作能力和实践能力系统集成 。通过团队协作，学生可以接触到更多的实践机会和项目，从而增强实践能力和解决问题的能力。此外，团队协作还可以促进学生之间的互动和交流，激发学生的学习动力。
5）优化评价与奖励机制，为学生的创新实践注入更强动力系统集成 。
基于开放的双向反馈渠道优化学业评价体系，加强过程性考核系统集成 。通过信息化手段的使用，所有学习过程和评价结果均保存在线上学习平台供随时查阅，在学习结束后还可以对每个学生的学习情况进行总结，对评定结果进行追溯。重视实践考核，学科基础类课程的实践考核以现场操作考核为主，专业性课程的实践考核以综合性实验或课程设计为主，并利用生成式AI技术为未来面向大规模学生开展个性化、精准的评价反馈提供支撑。对于表现优秀的学生，提供更加多元的奖励机制，强化对于其学术水平、创新能力与创新思维以及团队协作、领导力的高度评价与肯定，并将特殊创新项目、优质学术资源或顶尖导师指导作为对学生的奖励，从而形成更加持续的激励。
3.2计算机类系统集成创新人才培养框架实施
西北大学通过改革，规划出“理论教学+特色模块”的一流人才培养规划方案，对课程设置以及教学内容体系予以优化，对教学方法、手段以及成绩评价体系进行改进系统集成 。着重以成果导向和持续改进作为切入点，以保障课程设计能够切实契合学生的学习需求。集成创新型人才培养与课程改革之间存在着紧密的关联，借由对课程设计和教学模式进行优化，切实提升学生的综合素养和创新能力，从而为社会培育出更多具备创新精神与实践能力的人才。
在具体实践中，陕西省一流课程“传感网原理及应用”教学团队借鉴文献[7]中的观点，依据应用型专业创业教育改革特点，对集成要素进行全面且充分地分解，以促进集成要素能够实现科学的发展，推进要素与要素之间达成创造性的融合，进而将其具体转变为具有可操作性、可实施性以及科学化的小模块与子系统，最终构建起一个科学的、完整的应用型专业创业教育系统系统集成 。
在实施过程中教学团队着重从以下方面发力：①秉持开放的思想，从多个维度引入面向集成创新的思想、内容与手段，以“科学研究”支撑教学活动，以“工程创新”组织教学内容系统集成 。②深化课程实践环节的改革，构建具有递进性的多维度集成创新实践体系，按照“认知性、验证性实验→综合性、设计性实验→研究性、创新性实验”3 种实验类型构建课程实验教学体系，突出实验的综合性和系统性。③践行交叉赋能、深化校企合作，采取多种举措破除校企合作中存在的政策壁垒，为面向集成创新的课程建设注入强大动力，构建“学院→创新实验室→企业俱乐部”的“三驾马车”发展形态。
经过多年的课程建设与改革，目前课程得到了多方位的高度评价系统集成 。学生对授课教师给予积极认可，认为授课内容贴合实际，教师讲解深入浅出，案例引入促进课程内容理解，提升了学生参与度。主讲教师也应邀在中国物联网大会、中国计算机学会 YOCSEF 西安论坛、 ACM 西安人才培养论坛上围绕本课程相关的人才培养经验进行主题报告，在西部高校中介绍课程思政经验，得到了广大同行的认可。主讲教师指导本科生在 CCF A 类会议上发表高水平论文，还走出了以华为天才少女姚婷为代表的一批产业新星，获得社会好评。团队坚持以赛促教，指导本科生多人次获得教育部 A 类赛事国家和省级奖项，显著提升学生应用能力，在中国传感网学术会议上展示所培养学生的最新应用成果（节点和通信网关设计），获得最佳演示奖。主讲教师在超星学习通上提供每节课详细讲解视频，配合多类资源，学生反馈受益多。课程团队出版教材一部，获省级优秀教材一等奖；团队主持多项教改课题，主讲教师获西北大学优秀教师称号，多次荣获国家/省级赛事优秀指导教师，获省级课堂创新大赛优秀奖。
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结 语
以培养知识运用与系统集成创新能力为培养目标，将创新实践教育、产学研协同以及跨学科教育紧密融合，在充分利用学院现有条件，并不断拓展与统筹来自企业、联合学科的资源基础上，通过构建多方位人才培养框架，深化课程体系改革，强化实践环节，融通跨学科教育，将团队创新、集成创新落地到具体课程中，满足社会对于高素质专业人才的需求，推动学科的发展系统集成 。未来，我们还将不断推进计算机类集成创新型人才培养模式的优化与改革，形成更加完善的理论体系，真正通过集成创新和消化吸收再创新，有效提升国家的科技创新能力和国际竞争力。
参考文献
[1] 罗瑶嘉. 地方高水平大学理工类本科应用型人才培养研究[D]. 大庆: 东北石油大学, 2019: 13-15.
[4] 王树国. 新技术革命背景下中国高等教育变革路径探寻[J]. 人民论坛·学术前沿, 2023(18): 14-21.
[5] 马海军, 张诗豪. 高校创新人才培养模式探究[J]. 人民论坛, 2022(19): 93-95.
[6] 约翰·杜威. 民主主义与教育[M]. 王承绪, 译. 北京: 人民教育出版社, 2001.
[7] 罗栋. 集成创新视角下高校应用型专业创业教育改革研究[J]. 创新与创业教育, 2019, 10(2): 22-25.
基金项目：陕西本科和高等继续教育教学改革研究项目“三开四维五结合：地方高校新工科系统集成创新型人才培养的实践探索”（23BY043）；陕西省师德师风建设基地（西北大学）2024 年教师思想政治和师德师风建设研究课题项目“新时代高校师德师风建设促进教师专业成长有效途径研究”（XD2024SD20）系统集成 。
作者简介：汤战勇，男，教授，研究方向为系统与软件安全，zytang@nwu.edu.cn；王薇（通信作者），女，副教授，研究方向为跨协议通信与优化，wwang@nwu.edu.cn系统集成 。