新工科背景下公路建養裝備復合人才創新實踐能力培養

惠記莊 張澤宇

[摘 要]為應對新一輪的科技與產業革命、布局未來戰略領域以及推動傳統工科專業的改革與創新，該文以長安大學工程機械學院為例，開展新工科背景下公路建養裝備復合人才創新實踐能力培養探索與實踐研究。以企業與市場的需求為牽引，采用校企聯合培養模式，建設創新課程體系;研究多學科交叉融合的創新協同機制，建立創新實驗室，增設實踐教學環節;鼓勵學生參與創新設計大賽，催生新技術、孵化新項目，加強創新平臺與科研機構的交流共享;調整本科畢業設計的培養方案，提升創新性與應用性;形成一批可推廣、可復制的教學改革成果，培養出綜合素質過硬、適應未來經濟社會的具有創新實踐能力的復合人才。

[關鍵詞]新工科;公路建養裝備;復合人才;創新實踐能力

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）48-0-03[收稿日期] 2020-09-23

一、引言

為推動國家創新、“中國制造2025”“互聯網+”等重大戰略，以及響應“一帶一路”倡議，教育部[1]提出了“開展新工科研究與實踐”的要求：推動新技術、新業態、新模式、新產業為特點的新經濟蓬勃發展，加快工程教育改革創新，培養工程科技人才。張大良[2]提出：以新經濟、新產業為背景，推動現有工科專業的改革與創新，在科學技術突飛猛進發展的趨勢下，當今社會迫切需求具有創新意識和實踐能力的復合型人才。

創新是人才培養的動力，復合人才是高等教育質量的核心任務，兩者的結合是未來高等教育的基礎[3]。國務院《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》[4]指出：深化高等學校創新創業教育改革，是國家實施創新驅動發展戰略、促進經濟提質增效的迫切需要。其中包含創新人才培養機制、健全創新教育課程體系、強化創新創業實踐等諸多方面。

“新工科”復合人才不僅需要熟練地掌握本專業的知識，還應在學習和研究中具有更高的創新實踐能力和跨界整合能力，可加快新工科建設，助力經濟轉型升級。但是目前，高校在人才培養中仍存在一些問題[5-8]：首先，傳統的培養方式與當下產業發展的需求不匹配。其次，人才培養中的理論課程比重遠超實踐與創新課程，且課堂所學知識與科研成果難以與市場需求緊密結合，產學研轉化效率低下。最后，在人才培養中，創新教育不足、人才培養單一，缺乏由各行業、企業協同的育人機制。因此，我國高校的創新實踐能力教育應在課程體系建設、實踐環節設置、校企結合培養等方面進行突破，真正培養出適應新經濟形勢下市場需求的人才。

機械工程作為當今科技發展前沿中“智能制造”“人工智能”“工業互聯網”等新型基礎設施建設的重要載體，其復合人才創新實踐能力的培養，適應現代化的發展要求，可加快我國從工程教育大國走向工程教育強國的步伐[9]。

以長安大學工程機械學院為例，堅持“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創新”的培養方針，在復合人才創新實踐能力培養方面將“新工科”理念融入教育與實踐活動中，通過樹立融合企業需求的創新型、綜合型課程體系，建設創新實驗室，增設實踐教學環節，鼓勵學生參與創新設計大賽，調整本科畢業設計的創新培養方案，探索提升復合人才創新能力與實踐能力的新模式。培養掌握系統基礎理論與扎實專業知識、具有創新實踐能力和團隊協作意識、能解決裝備制造領域復雜工程問題的高素質復合人才。

二、融合企業需求的創新課程體系

企業是復合人才實踐應用的平臺，人才的成果直接貢獻于企業，二者相輔相成。而高校課堂是人才獲取知識的主要場所，教學過程是人才培養的關鍵環節，應充分利用行業與地方資源，發揮高校專業特色優勢，融合企業技術創新與經濟社會發展的要求，深化產教融合、校企合作、協同育人，探索出新工科背景下復合人才培養的創新課程體系。

1.隨著市場競爭的日益增強，企業發展迫切需要具有創新實踐能力的綜合發展型人才。在深入了解企業需求、滿足企業效益的同時，應當樹立以當今科技與國家發展方向為主線的公路建養裝備復合人才培養目標。

2.采用校企聯合培養的模式，通過“卓越計劃”、科教結合協同育人行動計劃等，積極吸引社會資源和國內外優質教育資源，讓學科帶頭人、行業企業優秀人才參與到課堂教學過程中，從不同角度加強培養知識與技能并重的公路建養裝備復合人才。

3.高校應致力于提升復合創新型人才培養質量，促進專業教育與創新教育的有機結合，調整專業課程設置，挖掘和充實各類專業課程中的教育資源，在課堂中加強創新教育。其中包含開設研究方法、學科前沿、創新實踐等方面的必修課與選修課，形成融合企業需求的創新教育課程體系。

目前，長安大學已頒布了《長安大學“工程大師進課堂”特聘教師實施辦法》，同時工程機械學院與吉利集團等企業共同制定“卓越計劃”實施“3+1”四年制本科培養模式，探索產學融合復合人才創新實踐能力培養的課程體制，推進高校與行業龍頭企業教育機構間合作，培養高層次應用型人才。

三、構建創新實驗、實踐平臺體系

實驗室在高校中是具有專業特色的重要實踐場所，是理論聯系實際的紐帶，書本、論文中的創新想法、思路只有在實驗中才能得到驗證。因此，建設創新型實驗室、增設實踐教學環節、構建創新實驗實踐平臺體系有助于培養復合人才，可解決創新能力培養過程中理論與實踐脫節的問題。

在“新工科”背景下，成立以重點實驗室—實驗教學中心—科研企業為依托的綜合性創新實驗實踐平臺。引導建設與專業人才相融合的校企聯合創新實驗實踐基地，利用產學研合作等方式進行聯合培養，給學生提供到企業中參觀、實踐、學習的機會，讓經驗豐富的職工進行指導，同時聘請企業老師定期講座，將產品的設計、研發、試制與生產轉換到重點實驗室與相關企業，引導學生進行全方位、多層次的實踐，實現不同平臺的有序銜接。

改變灌輸式和知識傳授為主的教學實驗方法，構建物理—電子—機械、機械—能源等相關學科交叉融合的創新協同耦合機制，打通一級學科或相似專業學科的基礎課程，增設創新通識教育等相關課程，建立跨院系、跨專業、跨學科的創新實驗、實踐環節。在認知環節采用啟發引導、現場實踐，專家授課，交流研討等方式，幫助學生提高實踐與創新的能力，促進人才培養由學科專業單一型向多學科融合型轉變。

長安大學工程機械學院在原“道路施工技術與裝備”教育部重點實驗室、“公路養護裝備”國家工程實驗室、“高速公路筑養裝備與技術”教育部工程研究中心等科研重點實驗室以及國家級工程機械虛擬仿真實驗教學中心等基礎上，一方面規劃改造了創新類、訓練類開放實驗室，下設機器人、無人機、微型電動汽車、太陽能應用研究、環保機電設備、3D打印等創新實驗室，為學生自主創新實踐提供良好的發揮空間。另一方面，與西安市碑林環大學創新產業帶管理委員會、陜西省西咸新區空港新城管理委員會達成戰略合作協議，以大學科技園為依托，打造校企聯合創新實驗室，為學生培養提供了創新實踐基礎;與中交西安筑路機械有限公司、中國第一拖拉機集團公司和東風汽車集團股份有限公司等單位成立了長期的實踐教學基地;與福建鐵拓機械有限公司、山推工程機械股份有限公司等企業，構建了可持續發展的創新基地服務支撐體系，提高基地知名度，充分發揮示范輻射作用。

四、鼓勵創新設計大賽，孵化創新項目

創新設計大賽可以推動多學科之間的交叉融合，提高學生的責任心與使命感，培養創新意識與工程實踐綜合能力。目前無論是全國范圍內的“挑戰杯”“互聯網+”等比賽，還是各個高等院校、科研企業組織的科技比賽和創新成果展，都在為學生提供一個展示自我、學習交流的創新實踐能力平臺。

鼓勵學生積極參加大學生創新設計大賽，可以鍛煉學生的科研意識，充分發揮人才的知識遷移能力，將理論所學充分投入到比賽中，同時受到比賽任務的驅動，參賽隊員不僅可以充分發揮各自的優勢，還能激發學生擴展知識網絡、增加知識儲備的主動性與創造性。

在師資上選拔一批創新實踐經驗豐富、責任心強的教師形成競賽指導小組，通過參與資助的課題設計與研究，師生共同工作與探討，加強學生的實踐技能和訓練，為大學生創新能力的培養和綜合素質的提高提供有利條件。

此外，制定創新項目孵化方案：鼓勵學生和團隊在導師的幫助下開展項目，同時聘請校外企業專家評價指導項目，選拔優秀項目給予基金支持，進入創新孵化實戰平臺，并積極與企業需求對接，建設實驗課程、實踐環節、科研訓練、科技競賽相結合的創新實踐平臺。

與此同時，鼓勵各地區、各高校充分利用各種資源開設大學科技園、創業園、孵化基地等，聯合企業建立大學生校外創新實踐基地，加強創新平臺與國內外相關科研機構的交流，吸納社會資源、加大推進校際協同，有計劃地開展多形式、多層次的創新活動，通過舉辦創新創業競賽、參加技術論壇、訪問交流等方式，加強聯系;并且探索創新平臺。

目前，長安大學工程機械學院已建成智能制造與智能建造創新創業實踐平臺，并建立實踐課程與科研訓練計劃相結合的開放式創新性實踐教學體系，同時構建了學科優勢明顯的實踐教學平臺和“校內外、產學研”深度融合的創新創業基地。大學生創新平臺為學生的提供信息服務、項目對接、資本支持三位一體的聯合機制，在導師的指導下開展了一系列的科學競賽與團隊活動，通過申請長安大學的渭夢空間創業基地，可以獲得辦公場地、辦公設備和相應的經費支持，每年科協考評團隊的產品與開展情況，可進一步選擇開辦公司并注冊在渭夢空間的西安創客孵化器下，積極支持大學生的創新科技項目研發活動。

五、調整本科畢業設計的創新培養方案

在機械工程專業復合人才培養中，畢業設計是提升學生綜合能力的重要環節，其培養方案應著眼于適應國家戰略和經濟發展需求，遵循高等教育與學生發展規律、結合國際與工程教育認證要求，引導即將進入工作崗位的學生對生產、科研項目進行初步研究，讓畢業設計發揮更大的人才培養作用。

在“新工科”背景下，調整本科畢業設計的結構模式。從機械工程專業出發，將“產學研”的合作方式和研究方法運用到本科畢業設計中，樹立適應市場與企業需求的教學理念，實現學校參與、社會企業合作的新模式，提出符合當前社會、科研發展需要的課題，克服了傳統模式下學生因選題與期望不符或與工作無關、難以調動創新思維和學習積極性的問題。

教師應積極與學生進行交流，突破原有思維模式，與學生站在同一高度進行交流討論，不斷啟發引導充分發揮學生的主觀能動性，從選題、設計、優化、結題等步驟中幫助學生，提升畢業設計的創新性，在實踐中培養出能解決企業實際生產、運行技術難題的應用型復合人才。

工程機械學院與東風汽車集團、徐州工程機械集團有限公司、陜西汽車控股集團有限公司等10余家著名大型企業集團建立了良好的校企關系，并聘請了多位設計研究院的資深專家指導學生的畢業設計，并且還配備不同生產崗位的技術人員作為指導，在研究過程中雙方導師對學生畢業設計進行跟蹤指導。

六、結語

新工科建設對于公路建養裝備復合人才的培養提出了更高的要求，同時也對高校工科類的學生創新實踐能力的提升提供了契機。以“卓越工程師教育培養計劃”為核心任務，從創新課程體系、創新實驗室、創新科研競賽、提升畢業設計質量出發，在人才培養方式中加強科教融合、校企融合，將高校研究方向與社會發展需求相結合。著力提升復合人才的創新能力、實踐能力，綜合多方位的改革與實踐，實現從學科導向轉向產業需求導向、從專業分割轉向跨界交叉融合，促進了學院創新教育體系的構建，在新工科背景下不斷提高公路建養裝備復合人才培養質量。

參考文獻

[1]高等教育司.關于開展新工科研究與實踐的通知[EB/OL].[05-19].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/ t20170223_297158.html.

[2]復旦大學信息公開網.綜合性高校工程教育發展戰略研討會在復旦大學召開[EB/OL].[2020-05-19].http：//www.xxgk.fudan.edu.cn/b8/06/c5197a112646/page.htm.

[3]李忠，高波，康燦.新工科背景下卓越工程人才實踐教學改革探索[J].高等工程教育研究，2019（S1）：36-38.

[4]國務院辦公廳.國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見[EB/OL].[2020-05-22].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/13/content_9740.htm.

[5]張俊俊，蘭若璇，劉麗娟.“新工科”理念下的液壓技術人才培養課程體系改革[J].西南科技大學高教研究，2020，36（01）：52-55.

[6]趙海霞，王玉民，段俊勇，等.新工科背景下機械工程專業教學體系改革的思考[J].教育教學論壇，2020（12）：354-355.

[7]王淑坤，李學光，王金龍.新工科背景下傳統機械類本科專業建設的若干思考[J].吉林廣播電視大學學報，2020（01）：1-2.

[8]初紅艷，劉志峰，程強，等.新工科背景下綜合性實踐訓練環節改革與探索[J].教育教學論壇，2020（16）：220-223.

[9]葉敏，顧海榮，賀朝霞.工程機械領域卓越人才創新能力培養體系研究[J].教育教學論壇，2019（25）：241-242.