一、学院简介
信息科学与工程学院的发展源自1959年创办的无线电物理专业，2000年由电子与信息科学系、计算机科学系和计算中心合并成立信息科学与工程学院。现有教职员工143人，其中专职教师98人，正高级职称教师25人，副高级职称教师49人。建院以来，秉承“笃理博学、日新日高”的院训，为国家培养了大批信息技术人才。
学院现有计算机科学与技术、通信工程、电子信息科学与技术、信息安全、人工智能、数据科学与大数据技术6个本科专业（前四个均为国家级一流本科专业建设点）以及计算机科学与技术专业(数据科学方向)1个中外合作办学项目。设有计算机科学系、电子信息与通信工程系、数据科学系等3个系和1个省级实验教学中心以及国家示范型国际科技合作基地、开源软件与实时系统教育部工程研究中心等9个省部级重点研究基地。
学院坚持落实立德树人根本任务，以“培养具有优良的思想品德、健全的人格、扎实的专业理论知识、富有创新精神、实践能力、兼具宽广的国际视野与浓郁本土情怀的学术型、应用型和复合型精英人才”为人才培养目标，开展本-硕-博贯通培养，积极构建创新团队，完善人才培养模式，全面提高人才培养质量。1名教师荣获“2020年度全国先进工作者”称号、3名教师获评甘肃省教学名师；学院荣获“教学案例设计竞赛”全国二等奖1项、甘肃省教学成果特等奖1项、一等奖3项，获评甘肃省优秀基层教学组织1个。学生在创新创业等各类专业技能竞赛中获得省部级及以上奖项500余项。
二、学院教育教学工作亮点
学院坚决贯彻落实《兰州大学落实新时代全国高等学校本科教育工作会议精神 加快一流本科建设的指导意见》《兰州大学一流本科教育建设方案》等文件精神，以新时代兰州大学本科教育的基本定位、本科人才培养目标和本科教育建设目标为引领，以打造一流信息人才培养和科技创新基地为目标，以学生成长成才为中心，以工程教育专业认证为抓手，坚持党建引领、“三全育人”、“五育”融合的教育理念。围绕师资队伍建设、专业建设、课程建设、教材建设、实践平台建设和国际化教育平台建设等方面，学院持续加强质量保障体系建设，积极探索新工科、新模式人才培养实践改革，全面提升人才自主培养能力和培养质量。
（一）创新在线教学模式：基于“COOC+MOOC”的在线课程协同创建与应用
图1 “COOC+MOOC”教学团队
“互联网+”时代和MOOC（慕课）的兴起打破了时空限制，实现了优质教育资源共享。然而，MOOC教学中教材更新滞后、课程动态建设不足、平台交互性弱、学生参与度低等问题依然存在。针对上述问题，学院周庆国教授于2015年首次提出COOC（Collaborative Open Online Course，协作式开放在线教程）概念，并带领团队在2016年基于GitHub/Gitee和GitBook自主研发了COOC平台（http://cooc-china.github.io/），通过教师、行业精英、学生在线协同编写与迭代内容，创建了全新的云上教学团队和学习共同体。同时，团队还构建了“COOC+MOOC”的协同创建与资源迭代机制，创新了在线学习模式。
1.主要解决的教学问题
（1）传统教材难以及时更新问题。
（2）在线课程高质量协同建设问题。
（3）在线课程学习效果提升问题。
2.主要研究内容
（1）以众包协作、开源共享理念为指导，研发COOC平台，创建立体化教程平台，创建立体化教程。
（2）依托产学研教改项目，基于“COOC+MOOC”协同创建在线课程。
图2COOC架构图
（3）以项目学习理论为指导，引导学习者实现深度学习。
图3“COOC+MOOC”架构图
3.成果创新点
概念与平台创新：首次提出COOC概念并自主研发COOC平台。
机制创新：提出“COOC+MOOC”在线课程协同创建与资源迭代更新机制。
模式创新：提出基于“COOC+MOOC”的在线学习新模式。
4.应用推广成效
2021年荣获甘肃省高等教育教学成果特等奖；
图4甘肃省教育教学成果特等奖
基于“COOC+MOOC”的在线课程协同创建与应用
基于COOC平台编写出版教材5部；
发表成果相关教改论文22篇，出版学术专著1部，获批发明专利3项，软件著作权2项；
指导学生获批7项国家级大学生创新创业训练计划项目、2项教育部产学合作协同育人项目，在专业大赛荣获国家级奖励5项、地区和省级奖励12项。
（二）新工科背景下专业课程群建设实践取得显著成效
电磁场与微波技术课程群涵盖数学物理方法、电磁场与电磁波、微波技术、光电子与光纤通信等课程，是电子信息类专业的基础课程，对于培养现代通信领域的合格人才具有重要作用。教学团队以新工科建设和OBE理念为指导，践行“三全育人”，实行“TOP TIER”建设模式，采取加强教材建设、开展量性结合考核、实施研教融合等措施，全面加强电磁场与微波技术课程群建设，从根本上改变了基础性、理论性课程难教、难学等问题，取得了良好效果。有力支撑了电子信息类专业中“场”的学习，为通信领域的发展培养后备人才。具体创新做法如下。
图5 TOP TIER建设模式
1.强强联合，做好优秀教学团队
课程群统一安排，协调、优化各个课程之间的前后衔接，内容覆盖，并构建系统合理的专业知识和实践教学体系，通过闭环控制及时纠正出现的各种问题。加强群内的沟通和学习，总结提出“BOMBER-B课堂讲授七步法”。电磁场与微波技术课程群建有甘肃省教学团队1个。
图6 电磁场与微波技术课程群团队
2.丰富资源，做优线上课程建设
充分利用信息化技术建设线上课程。提供大量MATLAB代码以及动画视频，供同学们观看及动手操作；利用朋辈教育的方式，激发广大学生学习的热情和信心；上传教学论文、本科生发表的中英文论文等，供同学下载、学习；注重线上师生互动、生生互动，真正让线上教学发挥作用。
3.知行合一，做实课程实践环节
加强顶层设计，规划“1、3、5、7、9”实践内容，即：1个课程设计，3个动手实验，5个虚拟仿真实验，7组科学计算代码，9个科技前沿、生活案例等。组织实施“我爱学电磁”暑期学校，完成从理论学习、天线设计、虚拟仿真、加工测量、撰写报告等全部过程，培养团队精神、合作意识和工程实践能力。
4.手脑并举，做精配套课程教材
课程群近年来出版教材2部。教材语言简单，寓研于教，增加日常生活中的电磁现象，做到学以致用；提供MATLAB代码，实现“手脑并举”。《电磁场与电磁波解题指导》于2021年底出版。通过“立体化教材”建设，进一步提升教学质量。
图7 “电磁场与电磁波”“电磁场与微波技术仿真”教材
5.潜移默化，做足深度课程思政
在国内较早研究和践行课程思政，撰写“理工科教学中的思想政治教育”论文，提出“五要五不要”原则，即：要水乳交融，不要泾渭分明；要形神兼备，不要狗尾续貂；要画龙点睛，不要画蛇添足；要润物无声，不要喧宾夺主；要恰如其分，不要东施效颦。
6.量性结合，做准课程学习评价
课程考核采用线上和线下相结合的方式进行。线上考核包括视频学习、单元测验、参与讨论等；线下考核包括小测验、期中考试、平时作业和期末考试等。增加思维导图、生生互评、海报等非传统评价形式，引入团队评价机制。创造性设计了“我爱学电磁”手机APP，方便学生自评。
7.研教融合，做深研究型教学
提出6个结合，创新教学、实验、科研模式，充分调动各个角色的积极性：1.多媒体教学手段、先进教学法与科研工具的渗透性结合；2.科技前沿与课程内容的互补性结合；3.定量与定性考核的灵活结合；4.创新性实践环节与理论教学的无缝结合；5.课堂讲授与课外科技活动的密切结合；6.院校、师生利益的合理结合。
此外，课程团队每年暑期学校集中开展“我爱学电磁”天线设计实践项目，通过理论讲授、软件仿真和实物制作与测试完成铁罐天线和微带天线设计的全流程工程实践。同时，将所设计的天线应用于2.4GHz模拟图像无线传输系统中，让学生能够充分运用电磁学理论、微波理论和天线技术解决实际通信工程问题，并锻炼创新思维。该实践活动获得学生们的一致好评。
图8 天线加工制作
“电磁场与电磁波”课程和“太赫兹时域光谱检测及成像虚拟仿真实验”课程获批国家级一流本科课程，“太赫兹时域光谱检测及成像虚拟仿真实验”课程获批省级一流本科课程；获批校级教学成果一等奖1项，省级教学团队1个；参加教学创新设计大赛，获省级一等奖、国家级三等奖各1项；1人获评省教学名师、创新创业教学名师、3人被学生评为“我最喜爱的十大教师”、2人获评师德标兵；出版教材2部；建成慕课4门，建设虚拟仿真实验1门；申请省部级教改项目5项；发表教学论文10篇；在高等学校电子信息类专业教学指导委员会会议及同层次会议上作报告7次。
（三）科教融合，打造一流“魔电”课程
“模拟电子线路”是电子信息类专业的基础平台课程，因其典型的“理论性强、工程性强、实践性强”的“三强” 特征以及“概念多、方法多、电路多”的“三多”特点，常被学生戏称为“魔鬼电路”。在“双一流”和“新工科”建设背景下，结合兰州大学的办学定位和专业特色，借助教育信息化技术，注重理工融合，扎实推进教材建设、课程思政、混合式教学改革，逐步形成了“科教融合，厚理强工；因材施教，德才并育；成果导向，持续改进”的教学创新特色，先后获批甘肃省本科线下一流课程、甘肃省高等学校创新创业教育示范课程、甘肃省本科线上/线下混合式一流课程。主编教材获批甘肃省“十四五”普通高等教育本科省级规划教材2部。教学团队获批兰州大学首批本科专业课程教学团队。团队成员获近5年甘肃省高校教师教学创新大赛奖1项、甘肃省自然科学奖1项，兰州大学教学成果奖3项、隆基教育教学创新奖1项、课程思政教学成果比赛奖1项，此外，获甘肃省“飞天学者”、兰州大学“萃英好老师”、“三走进”先进个人等荣誉称号3项。
图9 “模拟电子线路”教学团队
图10 甘肃省高等学校省级线下一流课程：模拟电子线路
1.科教融合，厚理强工
注重以扎实的教学突破科研，用高水平科研反哺教学。通过“以研促教”“ 以赛促学”“学练结合”的方式实现科研和教学的深度融合，以突出厚理强工的教学特色。团队成员近5年主持国家/省部级科研项目10余项，经费超千万元；参与完成国家/省部级教改项目2项，主持省/校级教改项目6项，发表教研论文3篇；指导本科生各类科研训练项目36项，获各级各类学科竞赛奖34项，发表SCI/EI/中文核心期刊论文6篇。植根于深厚的课程教学积淀，以科研项目为依托，开辟“基于人工智能的模拟IC优化设计”研究方向，目前已完成第一款模拟集成芯片的设计、流片及测试。
图11 模拟IC实物图
2.因材施教，德才并育
因材施教，建设教材。秉承兰州大学深厚的理学基础，遵循“科学与技术并重”的宗旨，依据“精选内容、优化体系，传承经典、体现先进，交叉融合、突出应用”的原则构建教材体系，编写教材，以突出研究型大学的课程教学特色，同时配套出版教辅书，并建成SPOC课程。系列教材获批甘肃省“十四五”省级规划教材。SPOC课程为学生自主学习提供了丰富的教学资源，目前超万人参与线上学习，课程浏览量近340万次，作为优质课程资源，发挥着重要的影响力。尊重学生学习能力的差异性，针对甘肃省电子信息人才基地班，选用的尼曼的经典教材开展双语教学，提高了课程的挑战度；针对学习困难学生，制定个性化辅导计划，帮助学生顺利过关。
图12 “模拟电子线路”“电子电路分析与设计”教材
重视课程育人，从“爱国情怀，使命担当；哲学思辨，化繁为简；艺术审美，变难为易；团结协作，开拓进取”四个方面设计课程思政教学，形成了“模拟芯国产化，激发使命担当，PBL任务训练，培养协作进取精神。道生论追本溯源，启迪创新；对称美变难为易，激发兴趣；辩证思维，追求工程极限”的课程思政特色内涵，将专业知识与思政元素深度融合，全力培养德才兼备的高素质人才。
3.成果导向，持续改进
基于自建的SPOC课程开展线上/线下混合式教学改革，以学生学习成果为目标导向反向设计课前/课中/课后/课外的教学实施；合理配置线上/线下考核指标；课后作业/线上章节测试强调自主学习；PBL任务随机分组促进生生互动，案例分析/随堂练习加强师生互动；基于 Rubric法科学评价学生学习成效，持续改进“教”，不断创新“学”，逐步形成了“以学生为主体”的教学新模式。
（四）产教融合协同育人 助力ICT人才培养
2020年12月，兰州大学与华为签署“智能基座”产教融合协同育人基地合作协议，学院围绕课程融合建设、师资赋能、创新实践教学、学生社团运营等内容积极推进产教融合协同育人基地建设，培育以信息技术领域关键核心技术为基础的产业与人才生态。2022年12月，双方签署补充协议，进一步将华为在数通及无线通信方面的领先技术用于支持我校信息通信技术人才培养，持续深化产教融合，培养引领和适应新一轮产业变革的卓越工程人才，助力我国ICT产业发展。
基地1.0协议的三年建设期，共建21门计算领域课程和8门联接领域课程（如下表所示）。结合鲲鹏、昇腾、华为云、现代通信技术等资源开展教学合作建设及课程教学改革，完善实验手册、教学课件等，将先进ICT技术引入课堂，提升了课程的高阶性、创新性和挑战度，并有效开展创新实践和课程思政教育，有利于培养学生的家国情怀和解决卡脖子问题的系统能力。
表1 计算领域共建21门课程
表2联接领域共建8门课
智能基座项目开展了一系列师资赋能培训，有效提升了师资力量，同时开展华为企业工程师进学校创新实践活动，手把手指导学生利用华为技术开展多门实践课程，学生在校期间就能基于实际工程应用学会解决复杂工程问题。智能基座1.0三年建设期间，华为工程师专程到学校开展6次创新实践课程，与本校教师一起指导560名学生。
图13 师生参加师资培训合影
图14 智能基座项目教师参加华为全联接大会
通过智能基座基地项目的持续建设，协议合作课程均成功落课，协同育人取得了丰硕成果：35位合作教师获得“华为先锋教师”称号，其中7位优秀教师获得华为智能基座奖教金；马俊、张瑞生两位教师获得“教育部-华为智能基座”优秀教师奖励计划；刘莉老师发布的操作系统课件获得优秀课件；李龙杰老师受聘华为校园大使并成为华为OpenGuass开发者布道师。受益学生中也涌现出一批掌握鲲鹏/昇腾/华为云根技术、能积极开展相关创新实践并取得优异成绩的“明日之星”，其中共87人次获得华为智能基座奖学金。先后共有10支队使用智能基座技术申报国家级大学生创新创业训练计划项目，有35支队参加“互联网+”大赛、鲲鹏应用创新大赛、昇腾AI创新大赛、华为中国大学生ICT大赛等竞赛，获国家级奖项15项；6名学生承担智能基座命题毕业设计；2名本科学生承担鲲鹏/昇腾众智计划。华为智能基座社团负责人王天一同学获得OpenHarmony技术俱乐部星光贡献奖。
（五）国际合作办学创新人才培养模式
兰州大学与美国德雷塞尔大学合作举办计算机科学与技术专业(数据科学方向)本科教育项目于2017年7月经由教育部批准。本项目的获批开启了兰州大学中外合作办学的先河，填补了兰州大学国际合作办学项目的空白。在过去的几年里，在学校大力支持下，信息科学与工程学院全面整合校内外办学资源，举全院之力，每一个事项做实做好，每一个细节尽善尽美，克服项目实施过程中的诸多问题与挑战，在学生能力提升、提高培养质量、师资水平和教学质量等方面取得了丰富的办学经验和成果，得到了学生、家长以及社会各界高度评价。
图15兰州大学与美国德雷塞尔大学合作举办计算机科学与技术专业本科教育项目
1.创新授课模式，促进学生能力提升
将普通专业开设的“大学英语”课程改为“托福雅思”，重点培养学生在国外学习、生活和旅行等实用场景下的英语交流能力；同时聘请校外的专业英语培训机构进行培训，重点培训学生如何通过托福和雅思考试，满足出国交流的语言要求。
2.动态调整与优化教学内容和修订培养方案，提高培养质量
在项目执行过程中，为了使培养方案可以满足不同培养模式的学生出国留学、国内深造、就业创业等多样化的需求，每学期定期进行教学满意度调查和召开教学研讨会，研究教学过程中存在的问题，及时与外方协商调整优化教学内容和修订培养方案。根据教师与学生的意见和建议，本项目对高等数学等课程的教学内容进行了调整，同时，对培养方案进行了三次比较大的修订，调整的内容主要包括：替换课程、调整学时学分、增加综合实践课程等。
3.强化国外教学资源的融合，提升师资水平
根据培养方案与课程设置的需要，兰州大学与美国德雷塞尔大学双方共同制定外籍教师的选聘标准，由双方教学管理团队完成对外籍师资的质量评估以及授课质量的监管。目前，项目每学年均有18人次的外籍教师承担项目核心课程的讲授。为了提高项目的教学效果，项目聘请具有出国经历或外语教学能力出众的优秀中方老师担任co-teacher，全程参与课堂讲授，及时跟踪、掌握、解决学生的学习问题，助力学生们更快更好地适应全英语教学模式。
图16合作办学项目部分外籍教师
图17Co-teacher课堂讲授
4.创新教学管理模式，提升教学质量
本项目及时分析统计学生出勤情况、作业完成度及成绩表现，及时获得反馈并对问题学生进行督促。同时，定期开展问卷调查，及时解决学生反映的教学、生活等各类问题，并将问卷调查结果反馈相关教师，通过教学模式调整等措施提高培养质量。
中外合作办学项目的实施并不仅仅是简单地引进国外教学资源和教学模式，而是需要跟国内实际情况相结合，适当地调整其教学方式，创新性地改革授课模式，同时加强教学管理，为学生提供高质量的教育，以确保中外合作办学充分发挥其教育和培养学生的作用。经过6年的努力，本项目逐步形成了以学生能力提升、课程体系优化、师资队伍建设为核心，以教学管理创新为中轴的办学体系。这不仅是兰州大学国际化办学以及西部高校国际交流合作的重要支撑，而且为兰州大学其他学院和西部地区兄弟院校开展中外合作办学有着示范和借鉴作用。
（六）“一生一芯一系统”着力提升计算机系统能力
“一生一芯一系统”是学院为提升本科生计算机系统能力而设立的创新项目，以兰州大学异步系统团队开展的异步电路设计方法学和微体系结构特色研究方向为基础，以本科“数字逻辑”“计算机组成原理”和“嵌入式系统”三门核心课程为支撑，并逐步与“操作系统”和“编译原理”两门核心课程形成衔接，将理论与实践相结合，以指导本科生开展芯片设计和操作系统研发为核心，全面提升本科生的计算机系统能力。
图18“一生一芯一系统”团队师生
1.创新方法
该项目着重培养本科生在芯片设计领域的实践能力与创新思维。参与该计划的本科生需要系统学习数字电路分析与设计、芯片架构设计、HDL代码编写、FPGA验证和ASIC实现等芯片研发全流程，最终设计实现自主研发高性能RISC-V处理器，并在此基础上构建相应的嵌入式操作系统。
图19小组讨论
图20第一期架构图
2.工作成效
截至目前，共有近百名本科生参与了该项目，已成功完成三次流片验证。这不仅促进了本科生对计算机的理解、掌握与精通，还有效改变了他们重软件、轻硬件的观念，进而显著提升了学生的计算机系统能力。基于自研芯片，研制了40余套嵌入式开发套件，拟用于“计算机组成原理”“操作系统”等核心课程的实践教学。
图21 芯片图
（七）云边融合 打造计算机类线上实验教学平台
云边融合计算机类线上实验教学平台是学院与浩鲸云计算科技股份有限公司，通过产教融合共同培养工程硕士的方式合作研发，用于程序设计、机器学习、深度学习、数据挖掘与大数据分析以及机器学习工具与平台等课程的教学实践应用环境。不仅可以进行交互式在线实验，也可用于组织竞赛，是我校在布局“十四五”高等教育改革中的一个重要组成部分。
图22云边融合教学团队
图23甘肃省教育教学成果一等奖“云边融合计算机类线上实验教学平台建设及应用”
1.平台主要功能
云边融合计算机类线上实验教学平台支持C/C++、Java、Python、机器学习等课程的线上实验，融入了Notebook 程序框架，能够在同一个界面上完美实现文字笔记，程序代码，程序运行结果等内容的展示，并能够随时运行Notebook中的代码，大大方便了程序设计课程课堂教学演示及线上交互式实验。平台还具有接口开放性，可以根据需要增加教学实验新模块，同时作为边缘环境与阿里云、华为云、PTA 等平台的融合可以实现课堂程序实验的交互式练习、课后作业交互式评阅、程序设计以及人工智能竞赛。此外，云边融合计算机类线上实验教学平台不但集成了本地CPU、GPU资源，还可提供云端的GPU资源，为学生进行机器学习和深度学习算法训练提供了资源使用的便利。平台还提供了统一的代码管理和版本控制功能，方便师生以小组的形式进行大型程序的开发练习。
图24云边融合线上实践平台
2.创新点
（1）平台架构涵盖云端和边缘端场景；
（2）支持多种开发语言交互式实验；
（3）提供丰富的真实案例和充足的计算能力；
（4）提供灵活的边缘端和云端使用方案。
3.推广应用成效
云边融合计算机类线上实验教学平台已应用于信息科学与工程学院程序设计类课程群的实验教学和实践训练环节，既包括全校通识课程“数据分析和可视化”，信息科学与工程学院“程序设计基础”“C++程序设计”“Java 语言程序设计”“Python 编程语言及实践”“机器学习”“机器学习工具与平台”和“数据挖掘和大数据分析实验”等多门专业课程，同时也应用于程序设计竞赛训练中，取得了很好的实践效果。
图25 推广应用成效
站在新的历史起点上，信息科学与工程学院将继续秉承“笃理博学、日新日高”的院训，以坚定的步伐迈向高质量发展的新征程。我们将坚持立德树人根本任务，持续深化教育教学改革，优化课程体系，强化实践教学，培养更多具有创新精神、实践能力和国际视野的复合型信息技术人才。通过推动新工科建设，加强科研与教学融合，提升学生的专业核心竞争力，助力学生全面发展。通过深化产学研合作，加强与兄弟院校和企业的交流，共同推动信息技术领域的创新发展。持续推进国际化进程，为培养具有国际竞争力的高素质人才提供有力支持。相信在全院师生的共同努力下，我们定能实现在西部办好一流信息人才培养和科技创新基地的目标，开创学院教育教学高质量发展的新篇章！
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