新工科背景下地方院校“五融合”工程訓練體系的構建與實踐

李疆 左成光 金開軍 楊秋萍 安金亮 李佳霖 石文昌

摘要：工程訓練是給大學生以工程實踐的教育、工業制造的了解、工業文化的體驗，是培養學生實踐能力和創新意識的重要教育環節，更新工程訓練體系成為新工科建設的重要內容。文章在分析選擇工程訓練體系建設作為新工科改革試點必要性的基礎之上，對標新工科建設要求，構建了訓練平臺校企融合、訓練內容多學科融合、訓練對象多專業融合、訓練環境虛實融合、訓練指導“雙師”融合的“五融合”新工科工程訓練體系，最后討論了新工科工程訓練體系實踐中存在的問題及對策。

關鍵詞：新工科;工程訓練體系;地方院校

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）50-0175-03

為了迎接當前世界范圍內新一輪科技革命和產業變革，適應面向未來技術和產業發展的新趨勢和新要求，我國正在積極探索工程教育改革（簡稱“新工科”）。復旦共識、天大行動和北京指南，構成了新工科建設的“三部曲”，開拓了工程教育改革新路徑。工程訓練是給大學生以工程實踐的教育、工業制造的了解、工業文化的體驗，是培養學生實踐能力和創新意識的重要教育環節，[1]故而重構工程訓練體系成為新工科建設的重要內容。地方院校的主要任務是培養大批具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才[2]，因此地方院校構建新工程訓練體系成為新工科建設的重要內容。

一、地方院校選擇工程訓練體系建設作為新工科改革試點的原因探析

1.地方院校短期內開設新專業實現專業融合存在困難。由于大多數應用型地方高校辦學時間較短，與“新工科”相關聯的學科和專業發展不均衡，要將這些專業在短時間內融合起來開辦新專業，還存在師資隊伍工程能力不足、校企協同機制不健全以及人才培養模式滯后等問題。“新工科”工程教育改革對地方高校來說，是一個實現自我提升、特色發展的最佳時機，不能因為存在困難而錯失良機，改革需要找到一個突破口、一個支撐點。工程訓練中心是一個面向全校各專業開放的綜合性工程訓練場所，擁有獨立的教學管理體系，以此為依托開展新工科教學改革，可以避開很多管理交叉問題，各二級學院學科、專業融合的矛盾。

2.地方院校為提升學生工程能力需要尋求新的突破口。長期以來，大多數地方應用型高校借鑒研究型高校的建設發展經驗，按照學術型人才培養模式開展教學工作，使得工科人才培養體系不能適應產業發展需求，教學內容嚴重滯后于高新產業技術發展，學生應用所學知識進行工程實踐的環節嚴重不足，故而出現了企業招不到滿意的人才，學生找不到工作的人才供需錯位現象。一直以來，工程訓練體系過分強調機械加工技能訓練，將工程理念狹隘化，未充分體現將科學原理轉化為工程設計、工作規劃和運行決策的工程能力訓練內容，達不到與國際工程教育接軌、與行業前沿技術同步的要求。

3.地方院校工程訓練平臺能迅速融合新產業、新技術。現階段高校教學工作必須嚴格依照教學大綱和教材開展，教材開發具有一定的滯后性，使得教學內容滯后行業發展的情況普遍存在。此外，受到教材編寫人員與行業的脫節、行業技術更新較快等因素影響，這種滯后現象不可能在短時間內得到解決。工程訓練與企業有長期的合作、交流基礎，可隨時邀請一線技術人員將產業和技術的最新發展、行業對人才培養的新要求引入課堂，并將一線技術方案轉換為教學資源開展工程訓練，因此工程訓練平臺在教學方式上具有較大的自主空間，在教學內容上更易于與新產業、新技術接軌。

4.地方高校工程訓練平臺為新工科教育提供具有工程背景的師資。由于大多數高校受到人才引進制度的限制，只能引進具有碩士和博士學位的研究型人才，人才來源單一，且這些研究型人才，大多數是由學校到學校，不具備行業經歷和工程背景，而真正具有工程背景的高級技術人員卻受到體制的限制無法進入高校執教，這種現狀也是在短期之內無法改變的。而工程訓練平臺可以充分利用長期與企業的合作關系，將行業專家請進課堂，承擔部分工程訓練任務，在短時間內解決師資工程能力不足的問題，也可以通過校企項目合作提高高校教師的工程能力。

綜上所述，利用工程訓練平臺開展“新工科”工程教育改革試點，可以避開制度和體制產生的障礙，在短時間內形成合力，是地方高校新工科建設的突破口，為下一步全面推進新工科改革積累經驗，鍛煉師資隊伍，找到適合新工科改革的方向。同時，通過新工科改革試點，也為工程訓練工作在新工科背景下重新定位，打造適應新工科建設發展需要的新型工程訓練教學體系奠定基礎。

二、對標新工科建設要求，構建“五融合”新工科工程訓練體系

“新工科”建設復旦共識指出：“新工科建設要求地方高校要主動對接地方經濟社會發展需要和企業技術創新要求，把握行業人才需求方向，培養大批具有行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的工程型人才。”針對新工科的建設和工程教育認證的要求，地方院校應立足學校實際和地方經濟需要，依托工程訓練中心現有的軟硬件條件和現有專業及學生工程能力狀況，以新工科建設為契機，構建新工科工程訓練體系，全面推進工程教育改革，提高工程教育質量。貴陽學院工程訓練中心智能制造新工科實驗班以“新工科”建設行動路線（“天大行動”）[3]為標準，構建了“五融合”新工科工程訓練體系。

1.訓練平臺校企融合。新工科建設要求“向內容資源創條件，打造工程教育開放融合新生態”。工程訓練中心是高校重要的工程通識教育平臺和工程訓練平臺，但大多數高校的工程實踐教學僅停留在操作技能訓練的層面，工程綜合能力的訓練很少，工程實踐教學難以真正走出校門，實現與企業融合協同育人，這種脫離生產實際的工程訓練模式是不能適應“新工科”建設發展需要的。因此在貴陽學院的新工科建設試點中，將工程訓練平臺分成學校、企業兩個層面進行建設，以校內工程訓練中心為依托，建設工程技能訓練基地;以企業生產現場和工程任務為依托，建設工程項目實踐基地。工程技術訓練基地緊密圍繞新一代信息技術與制造裝備融合的集成創新和工程應用，搭建以智能制造為主線，并以數字化工廠軟件技術、數控加工技術、自動控制技術、機器人技術、特種加工技術等為分模塊的新工科工程訓練教學實訓室，各實訓室與相關企業建立校企共建實訓室，實訓室不僅面向學生進行教學，還作為合作企業技術人員培訓基地，為企業技術人員開展技術培訓。并與省內外相關智能制造企業建立工程項目實踐基地，將這些企業中的工程案例轉化為教學資源，讓學生將所學知識應用于真實工程項目，真正實現校企協同育人。

2.訓練內容多學科融合。新工科建設要求“問技術發展改內容，更新工程人才知識體系”，基于新工科背景的工程訓練，在教學方式和教學內容上應進行相應的調整，不以專業課程為線索組織工程訓練，而是以企業工程案例作為教學內容，采取項目式訓練方式，有效地將智能制造相關技術最新發展引入教學過程，從而實現訓練內容多學科融合。在校內工程技能訓練基地中關注學生在工訓過程中的跨專業學習能力、學科交叉整合能力、創新能力的培養和評價;在企業工程項目實踐基地的訓練中，更注重對學生設計能力、工藝能力、加工能力和管理能力的評價。

3.訓練對象多專業融合。新工科建設要求“要推動現有工科交叉復合、工科與其他學科交叉融合”，組織項目式工程訓練，徹底改變過去以專業、班級為單位的組織模式，采取項目為引導，多專業協作，分組承擔任務的方式開展工作，可實現多專業、模塊化，按需求開展工程訓練，既有效提高了工程訓練的效率，也模擬實際工程模式開展訓練，同時讓學生在工程訓練過程中了解不同專業在智能制造體系內所起的作用，起到相互學習、交叉融合的目的。

4.訓練環境虛實融合。新工科建設要求“要推進信息技術和教育教學深度融合，建設和推廣應用在線開放課程，充分利用虛擬仿真等技術創新工程實踐教學方式”。在以智能制造為主線的工程訓練過程中，加強信息技術、教育技術和工程技術的深度融合，構建線上自主學習交流平臺、線下虛擬仿真+實操指導平臺、企業工程項目實踐平臺，既注重線下“實體”實訓平臺的建設，同時注重線上“虛擬”實訓平臺的建設工作，打造虛實融合的工程訓練環境，為學生提供自主學習、自我實踐、自主創新的條件，提高工程訓練方式的“興趣度”和工程訓練內容的“挑戰度”。

5.訓練指導“雙師”（教師、工程師）融合。新工科建設要求“探索高校教師與行業人才雙向交流的機制”，要實現這種雙向交流與合作，必須建立在有利于校企雙方的建設和發展的基礎上，這種交流和合作才能長久。一方面為行業專家走進高校提供平臺，利用工訓平臺擁有的教學設備和條件服務企業，為企業培訓技術人員提供條件;另一方面，通過在企業建設的工程項目實踐基地，搭建教師和企業之間工程項目合作交流平臺，在為企業提供技術服務的同時，提高教師的工程能力和科研水平。通過雙方互動，真正實現訓練指導“雙師”（教師、工程師）融合。

三、“五融合”新工科工程訓練體系面臨的挑戰及應對措施

1.學生線上自主學習推進難度較大。長期以來，學生受到傳統教育模式的影響，對“面授”的教學方式依賴度較高，一旦脫離教師監督進行線上自主學習，容易出現精力不集中、“打卡”學習等現象，主要原因是線上教學資源的互動性不夠，學生的學習仍然以“聽課”為主，線上教學也以“教”為主。因此，線上教學資源也要隨新工科的建設進程進行全面改革，利用人工智能技術增加與學生的互動和交流，引導學生拓展學習、回答學生問題、解決工程難題、提供工程案例解決方案等;教學內容應配套線下工程訓練設備，同時利用虛擬仿真技術，完成線上操作模擬練習，以此提高學生學習興趣度和參與度。

2.校企師資融合還需要體制和機制的支持。擔任工程助教的企業工程師在新工科工程訓練中具有重要的作用，但作為長期進行的工程訓練教學工作，企業工程師進入高校任教需要得到體制和機制上的支持。高校現有的師資來源單一，均是剛走出校門的博士或碩士，基本上沒有工程經驗，難以承擔以項目為背景的工程訓練工作。從現行的高校體制來說，由于編制問題，不可能直接引進工程技術人員進入高校從事教學工作，因此一方面需要從機制上為工程技術人員參與教學工作創造條件，如提供線上工程指導、開設新工科專題講座和短期工程項目指導等，還要提供政策鼓勵青年教師進入企業一線參與技術研發、技術改造等，逐步提高專職教師的工程背景和經歷。

3.校企融合訓練平臺的運行需要實現雙方互利。在很多高校都開展了校企融合工作，但實施效果并不理想，地方高校情況尤其突出。校企融合開展新工科教育，其融合或合作的基礎是雙方能實現互利共贏，現實狀況是學校急需企業提供平臺、教學資源和工程師資，而企業希望從合作中獲得優質人力資源和學校的科研幫助，協助企業開展新產品研發、新技術應用等，但由于很多地方高校辦學歷史短、基礎薄弱，自身服務社會、服務企業的能力有限，企業在合作中獲得有限，因此企業參與校企融合的積極性不高。為改變這一局面，需要學校進一步開放學校資源，各實驗、實訓室不僅面向學生進行教學，還作為合作企業技術人員培訓基地，為企業技術人員開展技術培訓;從制度上搭建教師和企業之間工程項目合作機制，在科學研究、產品研發、技術革新等方面開展深度合作，高校在服務企業的同時，提高教師的工程能力和科研水平，打造共享型協同育人工程創新教育平臺，實現協同技術創新和協同育人。

此外，新工科工程訓練協同育人平臺的共建應該是開放多元的。由于地方應用型高校要對“區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用”，本科高校是培養將科學原理轉化為工程設計、工作規劃、運行決策的“工程型”人才，面向個別和少數企業來建設校企協同育人平臺，容易走向“技術技能型”人才培養的方向，因此地方應用型高校應面向行業共建開放多元的協同育人平臺，才能更好地服務于地方經濟社會發展和行業發展，才能更好地拓寬學生的就業前景。

參考文獻：

[1]梁延德.我國高校工程訓練中心的建設與發展[J].實驗技術與管理，2013，30（06）：6-8.

[2]“新工科研究與實踐”項目組.“新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究，2017，（01）：11.

[3]“新工科”建設行動路線項目組.“新工科”建設行動路線（“天大行動”）[J].高等工程教育研究，2017，（02）：29-30.