“新工科”背景下特色工科專業的差別化人才培養體系

王 萍，張 巖，潘志娟

(蘇州大學 紡織與服裝工程學院，江蘇 蘇州 215123)

為應對新一輪科技革命和產業變革的挑戰，主動服務國家創新驅動發展、“一帶一路”倡議以及“中國制造2025”“互聯網+”等重大戰略的實施，為重點產業的轉型升級提供支撐，教育部自2017年以來積極推進“新工科”建設，先后發布了《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》[1]和《教育部辦公廳關于推薦新工科研究與實踐項目的通知》[2]，推動高校深入開展“新工科”研究和實踐，根據產業和技術的最新發展、行業對人才培養的最新要求，更新教學內容，改革教學方式，面向未來技術和產業主動布局工程科技人才培養[3-5]。本文介紹我校(蘇州大學)非織造材料與工程專業在“新工科”背景下提出的“四位一體、多方聯動”差別化人才培養體系。

一、 非織造材料與工程專業差別化人才培養體系的構建

我校非織造材料與工程專業在充分理解和消化“新工科”建設的“新三部曲”(復旦共識、天大行動、北京指南)的基礎上，借鑒國內外知名高校的“新工科”建設經驗，依托江浙滬地區得天獨厚的非織造和紡織企業資源優勢，提出了“四位一體、多方聯動”差別化人才培養體系(如圖1所示)。 “四位一體”是指從課程體系、學科競賽、科研前沿、校企聯合四個方面為工科學生四年大學生活進行多維度、立體化頂層規劃設計；“多方聯動”是指該人才培養體系廣泛調動教師、企業的積極性和主動性，使各方有效參與學生的培養過程，為學生的就業、擇業和深造打下堅實基礎。我校非織造材料與工程專業是紡織類特色專業，擁有優質的師資隊伍，得到眾多國家級、省級教學科研平臺支持；專職教師全部擁有博士學位，師資隊伍結構合理。在“新工科”背景下，本專業提出的“四位一體、多方聯動”差別化人才培養體系通過調動多主體參與到學生的培養過程中，為四年學生培養做好頂層設計，推動工科人才培養模式改革。這一頂層設計將有助于提升學生對專業的認知度和熱愛度，提高學生解決復雜工程問題的能力及職業素養，使學生不但具有高度的社會責任感、歷史擔當感，更具有扎實的專業知識、過硬的實踐能力和腳踏實地的工匠精神。

圖1 “四位一體、多方聯動”差別化人才培養體系

二、 非織造材料與工程專業差別化人才培養體系構建的具體措施

1. 課程體系

我校非織造材料與工程專業的課程設置主要由通識教育、大類基礎和專業教學三個模塊組成，旨在通過課程的系統學習，使學生具有良好的專業素養、溝通能力、人文情懷、學習能力和工程倫理(如圖2所示)。通識教育課程共計75學分，包括公共基礎課(65學分)和通識選修課(10學分)，通識選修課中包含新生研討課。改革主要體現在三個方面：一是增設“新工科”選修課；二是提高實踐環節數量和質量；三是改革課堂教學模式和教學方法。

圖2 非織造材料與工程專業課程體系

(1) 增設“新工科”選修課。隨著非織造產業的快速發展和改造升級，它不再是僅僅生產手袋、口罩、濕巾、尿不濕等看似低端的產業，而是利用其產品獨特的連續立體多孔結構不斷向人工智能、空濾水濾、生物醫用、汽車內飾、航空航天等領域滲透。為了使學生能夠更好地適應行業的快速發展，培養方案中特別刪減了必修課學分，增設了“新工科”選修課，包括“航空用高性能纖維材料”“生物醫用非織造材料”“3D打印與柔性材料”“可持續紡織”“高端產業用紡織品”“Python實驗數據分析”“數據庫技術與紡織信息系統”“智能紡織與服裝”“時尚產業創業實踐”和“紡織服裝創新設計”等課程。這些課程內容涉及應用新領域、信息新技術、行業新發展和實踐新能力，達到培養多元化、創新型卓越工程人才的目標。其中，“時尚產業創業實踐”和“紡織服裝創新設計”是結合紡織服裝工程學院“紫卿書院”建設，在全院范圍內開設的實踐類創新創業課程。這些“新工科”課程可以極大地拓展學生的學術視野，提升學生的專業認知度，提高專業學習興趣。

(2) 提高實踐環節數量和質量。“新工科”建設對學生的實操能力提出了更高的要求，新培養方案中大大增加了實踐和實驗環節。首先，將課程實驗教學部分與相關課堂教學相銜接，任課教師與實驗室專職實驗員協作開展實驗教學，避免了以往課堂教學與實驗教學的脫節；其次，在以往實驗教學的基礎上增設了非織造材料與工程綜合實驗(一)、(二)、(三)三個大型綜合實驗，分別從纖維原料和黏合劑、加工方法和設備以及后整理工藝三個層面將非織造加工技術串連成線、逐級深入。

(3) 改革課堂教學模式和教學方法。以我校“3I”課程建設項目為主要依托，非織造材料與工程專業已初步完成“紡織工藝學”“非織造學(上)”和“非織造學(下)”3門微課和1門全英文教學示范課程“非織造工藝學”的建設，以線上線下相結合的教學模式，通過教學環節設計，利用翻轉課堂和研討式、參與式教學方法，有效激發學生的學習熱情，使他們主動參與課堂教學活動，體現學生的學習主體地位，使教學活動逐漸從“教師想讓學生學什么”轉變成“學生自己想要學什么”，在教師教學和學生學習之間找到有效的溝通方式。

同時，積極推動課堂質量保障體系建設，通過學生評教和教師評學，切實提升課堂教學質量，讓教師教得有動力，學生學得有激情。圖3為課堂教學活動評價體系，其中評教體系中包含校、院、系三級教學督導組織的隨機聽課和計劃聽課，以及學生每學期對教師教學活動的評分等；評學體系改變了過去的“一二七分”(平時10%、期中考試20%、期末考試70%)評分方式，大幅度降低了期末考試的成績占比，同時提高平時成績占比，尤其是翻轉課堂、微視頻學習、拓展資料查閱及總結等學生自主參與的教學活動的成績占比，讓學生以主人翁的姿態對待專業知識學習，而不是考試前臨時抱佛腳。這種評學方式可以最大限度調動學生參與課堂教學的積極性，學生參與了才有可能發現其中的樂趣，進而提升對專業的認可和理解。評教體系和評學體系的反饋機制，有針對性并有效地提升了課堂教學質量，這是保障人才培養質量的基石。

圖3 課堂教學活動評價體系

2. 學科競賽

構建學科競賽“金字塔”(圖4)，鼓勵5%～10%特別優秀的學生參與國家級三大學科競賽和國家級/省級創新創業項目，10%～20%的學生跨專業組建隊伍參與本學科競賽，30%～50%的學生參與學校和學院組織的各項課外科研管理項目、校級大學生創新創業項目和“挑戰杯”大學生系列科技學術競賽。學生在參與學科競賽和科研項目的過程中，在專業知識方面，可以有效應用學到的數理知識、實驗設計與數據分析等；在綜合素質方面，可以增加項目管理經驗，提高團隊協作能力和溝通技巧，增強責任意識。通過學科競賽和科研項目的鍛煉，可以顯著提高學生的工程管理以及解決復雜工程問題的能力，使他們具備前瞻性的學術視野和腳踏實地的工匠精神，具有良好的溝通表達能力，富有團隊協作精神。近年來我校紡織與服裝工程學院參加外貿跟單大賽、中國高校紡織品設計大賽、大學生綠色染整科技創新競賽、江蘇省大學生課外學術科技作品競賽、“互聯網+”江蘇省大學生創新創業比賽等行業比賽，獲得一等獎10項、二等獎12項、三等獎多項，并獲得國家級、省級大學生創新創業訓練計劃項目多項。

圖4 學科競賽“金字塔”

3. 科研前沿

結合我校非織造材料與工程專業具有碩士和博士學位授予權的優勢，本科生科研訓練主要從三個方面著手：(1)同研究生座談。由于年齡差異小，本科生和研究生之間的溝通相對比較順暢，可以請研究生將在科研中的心得體會或對行業的理解和感悟分享給本科生。這可以作為本科生專業認知的第二課堂。這樣的溝通方式可以讓本科生在相對輕松愉悅的環境中了解非織造行業曾經做過什么、現在正在做什么、未來還可以做什么。(2)定期舉辦科技進展報告。我院擁有優質的師資隊伍，其中不乏學術大家。學術大家的科研成果對于本科生來說非常具有吸引力。因此，定期舉辦科技進展報告，邀請學院的學術大家開設學術講座，也是激發學生學好專業知識的有效途徑。(3)邀請行業代表做講座。大部分本科生畢業之后將參加工作，針對學生存在的未來踏入社會的恐慌心理，邀請我校優秀畢業生、行業企業領導給學生談體會和感受。用活生生的例子讓學生知道非織造行業與他們的想象有何不同，也讓他們知道留在這個行業的人“未來可期”。

4. 校企聯合

在產教融合大背景下，如何將企業需求與人才培養有機結合是亟需解決的問題之一[6-8]。我校紡織與服裝工程學院在“新工科”建設過程中，提出了深化校企合作、聯手培養“新工科”人才的目標。具體舉措包括：(1)依托企業的實際項目需求，為本科生的產品設計“出難題”。可以結合教師已有的橫向科研項目，也可以由長期合作的實習、實踐企業提出待解決技術問題。以實際需求為出發點，讓學生的設計更加接地氣，更加有價值，盡可能實現校企雙贏的目標。(2)結合“新工科”建設，我們建設了一批校企共建課程。在校企共建課程中，邀請行業知名企業家或管理人員進入課堂，承擔一定的教學任務，為學生帶來行業的最新動態，也讓學生了解書本與實際的差距。(3)將第八學期畢業設計之前的參觀實習改為2周的駐廠跟崗實習，由年輕教師擔任指導教師，與學生一起在企業跟班跟崗實習。這樣既可以增加年輕教師的企業實習經歷，也為學生提供了更多深入了解企業的機會，培養學生的責任心和使命感。(4)結合企業導師與學校指導教師的橫向合作課題，安排部分學生進駐企業開展后續的畢業設計(論文)，讓學生以企業和市場需求為導向，充分利用所學的專業知識，助力企業的技術升級和產品開發。圖5為專業實踐類課程設置，其中虛線框中是企業參與的環節。

圖5 專業實踐類課程設置

三、 結語

新時代條件下，多方主體對工科人才提出了更高的要求，這也激勵著高等工科教育工作者不斷改革現有的教學方式和手段，以順應社會對人才的要求。在這樣的背景下，我校非織造材料與工程專業積極調整人才培養體系，構建了“四位一體、多方聯動”差別化人才培養模式，從課程體系入手，輔以學科競賽、科研前沿和校企聯合培養模式，大大提高行業企業在人才培養中出現的“頻率”，使培養的學生更加“接地氣”，以滿足紡織行業發展的需求。