地方高校新工科應用型人才培養綜合改革研究與實踐

張宏國 黃海 劉勝輝 張淑麗

[摘 要] 地方高校在新工科應用型人才培養中凸顯出教育理念陳舊、學科專業間存在壁壘、多方協同育人機制缺失、工程實踐能力培養偏弱、人才培養缺少國際認同等問題。為了突破這些瓶頸，哈爾濱理工大學以滿足國家與區域新興產業人才需求為目標，在人才培養新模式、新體系、新機制和產學研用協同育人新平臺等方面進行了初步探索，并取得了一定的成果。

[關鍵詞] 新工科;地方高校;人才培養;綜合改革

[中圖分類號]G646? ?[文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2020） 05-0026-03

當前，在全世界范圍內以新能源、新材料、新技術等為驅動力推動了一批新產業的誕生與發展，同時互聯網技術、物聯網技術、通信技術和人工智能等新一代信息技術催生了“互聯網+”“設計+”等新業態。這種以新技術、新業態、新產業為特點的新經濟蓬勃發展，迫切需要大批思想道德高尚、人文底蘊雄厚、基礎知識扎實，具備較強的工程實踐能力、自主學習能力、創新創業能力和國際競爭力的高素質、復合型工程科技人才。因此，世界高等工程教育正面臨著新機遇、新挑戰[1]。

一 新工科理念的提出

2017年2 月18 日，教育部在復旦大學召開了關于綜合性高校工程教育發展的戰略研討會，有30多所高校參加了這次會議，在新工科的內涵特征、新工科建設與發展的路徑選擇方面達成“復旦共識”[2]。

2017年4月8日，教育部在天津大學召開新工科建設研討會，60余所高校共商新工科建設愿景，形成了“新工科”建設行動路線，即“天大行動”，并給出了“新工科”建設的指導性意見[3]，目標就是要培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才，為我國產業發展和國際競爭提供智力和人才支撐。

2017年6月9日，教育部在北京召開新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議，全面啟動、系統部署新工科建設。30余位來自高校、企業和研究機構的專家深入研討新工業革命帶來的時代新機遇，同時聚焦國家發展新需求，謀劃高等工程教育新發展，審議通過《新工科研究與實踐項目指南》（簡稱“北京指南”），提出了新工科建設的指導意見[4]。隨后，教育部發布《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》，啟動“新工科研究與實踐”項目，開啟了我國高等工程教育改革發展的新路徑[5]。

二 目前我國地方高校工程教育存在的問題

在新工科背景下，工程應用型人才具備以下四個顯著特征：一是交叉復合特征，具備跨學科、跨產業的整合能力;二是較強的實踐能力和創新創業能力;三是具備自主學習和終身學習能力;四是具有國際視野，獲得國際認同，具備國際競爭力[6]。反思目前我國地方高校的工程教育，存在著以下六個方面的問題。

第一，教育觀念陳舊，客觀上影響了人才培養路徑的設計。一是很多地方高校在人才培養定位上，總是在培養學術性人才還是應用型人才上搖擺不定，嚴重影響了人才培養模式與教學體系的設計，與培養應用型人才的目標產生錯位，嚴重影響人才培養質量[7]。二是以“科學范式”培養工程人才，以實驗或參加科研項目代替工程實踐，工科專業理科化，只強調基礎理論的精深，忽視了工程實踐能力的培養。

第二，按單一學科專業進行工程教育，忽略了學科專業間的交叉融合。新興工業所面臨的問題越來越復雜，這些問題的解決需要多學科專業知識的綜合運用，而傳統的工程教育是按學科劃分專業進行教育，學科專業之間由于學院的劃分而存在壁壘，只強調專業化，而忽視了跨學科專業的知識整合能力的培養[8]。

第三，只強調知識的傳授，忽略了自主學習和終身學習能力的培養。新工科最重要的特征之一就是其技術、產品、模式升級速度不斷加快，這就需要新工科應用型人才應該具有快速學習能力，而目前的人才培養模式更注重知識的傳授，忽視了自主學習、終身學習能力的培養。

第四，校企合作長效機制缺失，難以實現協同育人。新工科應用型人才所要解決的復雜工程問題大多都具有技術交叉性、綜合性和復雜性的特點，所需要的特殊工程應用環境和非技術性的標準、規范和約定等都是地方高校在人才培養環境中比較短缺的，而企業如若在這個環節參與不足，就會導致所培養的人才不能與企業的實際需求進行很好的對接。但是在目前地方高校的校企合作中，缺少校企合作共贏的長效機制。

第五，師資隊伍缺少企業經歷，工程實踐能力薄弱。高校教師普遍具有較高的學歷和較深的理論基礎，但工程實踐能力欠缺。地方高校在師資培養上更注重學歷和學術能力的提升，而忽視了工程實踐能力的培養。

第六，自成體系地培養工程應用型人才，而忽略了國際認同。雖然我國已經簽署了《華盛頓協議》，但通過工程教育專業認證的地方高校還很少，絕大多數地方高校仍然從學科角度制定人才培養標準，自成體系培養工程應用型人才，無法得到國際認同，缺乏國際競爭力。

三 地方高校應用型人才培養綜合改革之途徑

1 打破學科專業藩籬，助力新工科人才培養

目前地方高校大多沒有進行大部制改革，學院依據學科設立，學科專業之間形成天然壁壘，阻礙了學科專業間的交叉融合。為了解決這一問題，哈爾濱理工大學對學科專業結構進行了優化調整，把學科專業間具有緊密交叉關系的微電子科學與工程、電子科學與技術和物聯網工程三個專業調整到軟件學院，與原有的軟件工程專業和集成電路設計與集成系統專業共同組建軟件與微電子學院，并把它確定為哈爾濱理工大學“新工科”試點學院，作為“新工科”人才培養的試驗示范區，進行教育教學改革先行先試。同時確立了以立德樹人為根本任務，以滿足新一代信息技術產業人才需求為目標，以校企協同育人為手段，以學科交叉融合為特色，以機制創新為保證，探索適合“新工科”人才培養的新模式、新方法和新機制，推進新工科人才培養質量的持續提升，為學校新工科人才培養起到引領和示范作用，為黑龍江省經濟結構的轉型升級和經濟社會發展提供人力支撐。

2 牢固樹立和踐行OBE成果導向和CDIO全過程工程教育理念

成果導向教育OBE（Outcomes-based？Education）和“做中學”CDIO（Conceive，Design，Implement & Operate）是實施“新工科”人才培養的核心理念，都是強調在教育教學的過程中要重視工程實踐能力的培養，通過動手實踐加深對知識的理解，同時要把所學的知識應用到具體的實際項目中?！靶鹿た啤惫こ虘眯腿瞬排囵B要依據社會需求來設定專業的人才培養目標，保證人才培養目標符合社會需求，實現從學科導向向目標導向的轉變、從教師為中心向學生為中心的轉變以及從質量監控向持續改進的轉變。在教育教學過程中把OBE和CDIO的教育理念貫穿于“新工科”工程應用型人才培養的全過程。

3 探索與實踐產學研用多方協同育人新模式

人才培養模式就是在教育理念和教學思想的指導下，在宏觀上建立起穩定的教學活動結構框架和活動程序，以支撐人才培養目標的達成。在構建新工科人才培養模式時，一是必須通識教育和專業教育相結合，要強化通識教育和學科專業基礎教育，這是培養學生思想政治素養、人文社科修養和在相關專業領域自主學習及終身學習能力的關鍵;二是要充分認識到新工科的新技術、新工藝、新流程和新標準在企業與科研院所，因此必須把多方協同育人納入人才培養框架內。

哈爾濱理工大學軟件與微電子學院繼續深化基于校企合作的“2+1+1”人才培養模式改革，并為其賦予新的內涵，即2年通識與學科基礎教育：以現代公民教育、社會人文素養教育、自然科學與技術基本素質教育以及本學科和相關學科的基礎理論與實踐教育為主，培養學生自主學習、終身學習、知識遷移的能力和基礎實踐能力與創新意識;1年專業教育：以專業理論與實踐教育為主，并根據社會需求設置模塊化方向課程供學生選擇，培養學生綜合運用知識分析解決復雜問題的能力、創新能力與創業意識;1年校企合作聯合工程實踐培養：學生到企業參加實際項目或產品的開發工作，著重培養學生工程實踐能力、團隊協作能力、創新能力和非技術性知識的運用能力，提高學生的工業化素質。在新模式中，更加強調通識教育和學科專業教育相結合，并把多方協同育人貫穿整個人才培養全過程，在工程實踐中更加注重跨學科知識的整合與綜合運用。

4 重構適合多方協同育人、多學科交叉融合的專業人才培養方案

新興工業所面臨的問題越來越復雜，這些問題的解決需要多學科知識的綜合運用。因此，在構建新工科人才培養方案時，既要考慮通識和專業相結合，又要考慮跨學科知識的整合，以及老工科知識的更新與改造。哈爾濱理工大學軟件與微電子學院以滿足新一代信息技術產業人才需求為目標，通過產學研用合作，在國際實質等效的工程教育專業認證12條通用標準和專業補充標準基礎上，共同構建專業人才培養目標，按照OBE人才培養理念逆向重構“新工科”專業（軟件工程、集成電路設計與集成系統和物聯網工程）人才培養方案，更新老工科專業（電子科學與技術）核心課程體系，實現原來的老知識升級換代。按照4個專業的人才社會需求和專業的人才培養目標，與企業專家共同分解工程教育專業認證的通用標準，設定專業的畢業要求，大力提升人才培養與社會需求的適應度;以專業畢業要求為基礎，結合學校的辦學條件，重構專業的課程體系，提升課程體系對畢業要求的支撐度;按照交叉融合與互相依托的指導思想，重構4個專業的通識教育課程體系，重新設置4個專業的模塊化的專業方向課程，使集成電路設計與集成系統和電子科學與技術專業的人才培養能夠覆蓋集成電路設計、驗證、生產、封裝與測試整個產業鏈，強化軟件工程對集成電路設計軟件化和驗證的支持作用，體現物聯網對電子技術與軟件技術的綜合運用;設置跨學科選修課程，學生可根據專業興趣自由組合學習內容，從而在一個培養方案下實現個性化和多樣化人才培養，以提升學生運用跨學科知識解決復雜工程問題的能力;加大4個專業培養方案中創新創業教育課程的比重，其中必修課不少于5學分，創新創業活動折合學分不少于10學分，并將創新創業的理念融入全部專業課程的教學活動中;建立“歸一化”的校企多方協調育人實踐教學體系，著重培養學生的工程能力和創新創業能力。

5 構建產學研協同、多學科交叉融合的實踐教學體系

基于CDIO工程教育理念，升級改造我院原有的校企“兩段式”工程實踐教學體系，把對產品、工程和系統的“構思、設計、實施、運行”以及“創意—創新—創業”貫穿于本科實踐教學全過程，鼓勵學生跨學科專業進行學年設計、畢業設計等實踐教學環節，著力培養學生的工程實踐能力、跨學科整合能力、創新能力和創業意識。構建產學研協同的開放式立體化實踐與創新平臺，提供面向新一代信息技術應用的跨學科專業軟硬件環境，把業界真實的產品研發和工程案例引入到人才培養中，支持教師與學生的持續創新活動，著力培養學生綜合運用跨學科知識解決復雜工程問題的實踐與創新能力。

6 探索與實踐面向學生自主學習的混合教學新方法

與老工科相比，“新工科”更強調學科的實用性、交叉性與綜合性，尤其注重學生快速學習能力、工程實踐能力、跨界整合能力、創新能力和國際競爭力的培養，因此需要打破原有學科、課程之間的界限，交叉推進理論課與實踐課。在教學過程中，基于CDIO工程教育理念，推進教育教學方法改革，引導學生“做中學”;采用基于項目的學習、基于問題的學習、探究式學習、科教研融合學習和案例學習等方法，著重培養學生的自主學習和快速學習能力，以應對新經濟的快速發展。通過教師自建、引入使用校外優秀線上教育資源或與其他高校合作等方式，逐步推進通識課程MOOC化、基礎課程“大學分”化、專業課程SPOC化，全面提升教育教學質量。逐步推進基于課程分類的考核方式改革，根據課程的特點與性質進行分類，對不同類別課程分別采用在線考試、大作業、論文答辯、項目實踐等多種考核方式，實現了對學生知識考核向能力考核的轉變。

7 構建多方參與的人才培養質量評價體系和持續改進機制

依據新工科人才培養的要求，結合ABET2017本科工程教育的一般標準，構建專業、課程、實踐環節等質量評價標準。以OBE理念建立行之有效的質量評價和持續改進的“三閉環”質量保障體系，即通過外循環評價培養目標與社會需求的符合度，持續改進專業培養目標;通過中循環評價畢業要求對培養目標的支撐情況，持續改進專業畢業要求;通過內循環評價成果產出與課程目標的達成情況，持續改進教學活動。教學活動的改進包括課程體系、師資隊伍、辦學條件、學習機會、教學過程和教學評價等。

8 構建多方協同的育人長效機制

建立“走出去，請進來”的開放式辦學模式，完善產學研用協同創新機制，與企業共享科技發展成果，建立產學研用共贏的長效合作機制。邀請教育專家、產業界、校友、用人單位等相關利益者代表參與教育管理、專業建設和教學指導。實現產學研用聯合制定專業培養目標和培養方案、共同建設課程和教學資源、共建實驗室和實習實訓基地、合作培養培訓師資隊伍、合作開展研究等，鼓勵行業企業參與到教育教學各個環節中，促進人才培養與產業需求緊密結合。同時進一步完善我院現有的青年教師企業研修制度，要求每位青年專業教師至少到合作企業研修1次，研修時間不少于6個月，通過參與企業實際的工程項目和新產品研發，切實提高教師的工程實踐能力。

四綜合改革取得的成效

哈爾濱理工大學軟件與微電子學院對新工科應用型人才培養模式、人才培養方案、實踐教學體系、課程教學方法改革、教學質量監控與持續改進以及產學研用協同育人機制等方面進行了初步的探索與實踐，在學生的學習能力、綜合運用知識能力、工程實踐能力和創新能力提升方面已初見成效。學生對專業的學習興趣顯著提高、學習態度顯著改善，學習的積極性、主動性顯著提高，在課后學習的時間也顯著增加;教師在教學過程的投入也明顯增加了，課越來越難講了，學生在學習過程中的疑問越來越多了，請老師課后輔導的學生也越來越多了，教師肩上的擔子也越來越重了，同時學生也越來越知道自己要干什么了、該干什么了。我院近年來畢業生的一次性就業率均保持在90%以上，第三方麥可思的調查數據顯示我院四個專業的畢業生滿意度均名列前茅，這都是我院綜合改革成果的明顯體現。

五 結束語

我院在人才培養綜合改革的道路上，雖然取得了一定的成果，但是還僅僅是剛剛起步，新工科應用型人才培養需要我們進一步的探索和實踐，同時地方高校如何在體制機制上真正打破學院之間、學科之間和專業之間的壁壘，如何在資金相對緊張的情況下構建學科交叉的創新實踐平臺和深度融合的校企協同育人體系，尚需進一步深度探究。

參考文獻：

[1] 教育部高等教育司. 教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知[S].教高司函[2017]6號.

[2] 佚名.“新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究，2017（1）.

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[6] 李志義，朱泓，劉志軍，等.用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[J].高等工程教育研究，2014（4）：29-34.

[7] 陸國棟，李拓宇.新工科建設與發展的路徑思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[8] 徐曉飛，丁效華.面向可持續競爭力的新工科人才培養模式改革探索[J].中國大學教學，2017（6）： 6-10.

（責任編輯：姜海晶）