新工科產教融合研究性課堂教學改革的路徑探討

[摘 要] 在新工科產教融合的背景下，為培育社會需求的新工科人才，全面夯實人才培養實效，應充分發揮產教融合教學模式的應用優勢。在產教融合推進過程中，注重把握好時代的發展潮流，讓學生切身感受技術進步;借助產業界的優勢資源，發揮工程實踐的關鍵效能。為了持續深入保障高校育人工作，需積極結合新工科的現實要求和產教融合的教學理念，全面優化課堂教學效率，大力引入企業優質人才，積極改革研究性教學模式，培養學生的實踐能力和創新精神，從而系統提升學生的綜合素養。

[關鍵詞] 新工科;產教融合;研究性;課堂教學;改革路徑

[作者簡介] 龔鵬劍（1985—），男，江西南昌人，工科博士，四川大學高分子科學與工程學院副教授，博士生導師，主要從事高分子材料加工研究。

[中圖分類號] G642.0[文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）09-0001-04 [收稿日期] 2022-01-19

當今世界，各國之間的經濟競爭、科技競爭日趨激烈。一方面，我國已成為世界主要工業品生產大國;另一方面，我國工業生產技術仍不夠先進，在重大關鍵領域缺乏核心自主知識產權，導致面臨著以美國為首的西方國家的技術封鎖。在此背景下，要進一步推進中國工業向前發展，需培養出大批具有創新精神、創新能力的工科人才，也意味著有必要對工科教育進行大膽改革，在工科產教融合背景下針對研究性課堂教學進行改革。

一、新工科背景下產教融合教學模式的應用優勢分析

（一）新工科背景

19世紀蒸汽機的出現，預示著第一輪工業革命興起，19世紀末至20世紀初，以發電機、電動機、內燃機為主的工業技術的出現意味著第二輪工業革命興起，20世紀80年代以電子計算機為主的電子技術的出現預示著第三輪工業革命興起。進入21世紀后，以物聯網、云計算、人工智能、虛擬現實技術為主的數字技術層出不窮，標志著第四輪工業革命正在興起。與前三輪工業革命相比，第四輪工業革命的影響力更大、波及面更廣，是目前世界各主要工業國積極推進的重要技術革命。

自改革開放以來，經歷幾十年高速發展后，我國已經成為世界主要工業品生產大國。據統計，我國工業年增加值已超過30萬億元，相較于中華人民共和國成立初期，增長超過970倍，超過了美國和日本并高居世界第一。我國是全球唯一擁有完整工業體系的國家，可以生產國際工業體系中的525種主要工業產品，其中220多種工業產品的產量高居世界第一。盡管如此，我國工業經濟發展現在已經進入一個轉型期。長期以來，國內工業企業依靠投入大量生產要素進行勞動密集型生產和實行粗放式發展，不僅造成了嚴重的資源和能源的浪費，還造成了環境的破壞及資源、能源和勞動力的枯竭等一系列問題。因此，我國正在主動轉變經濟發展方式，同時優化和調整經濟結構，轉換經濟增長的動力，大力培養優秀工科人才，搭上第四輪工業革命的快車道。在此背景下，教育部于2017年啟動了新工科建設，發展第四輪工業革命中出現的新的工科專業，以及響應傳統工科專業在第四輪工業革命中提出的新要求。

（二）新工科背景下產教融合教學模式的應用優勢

在新工科的大背景下，積極、全面地推進產教融合，可以充分發揮新工科教育的育人優勢，促進學生在理論知識和實踐能力兩個方面實現均衡發展，把學生真正培養成具有理論知識、實踐能力、創新精神和創新能力的新工科優秀人才，全面提升學生的整體素養和綜合能力。在新工科背景下，應用產教融合教學模式具有非常重要的優勢和作用。具體來看，這種優勢表現在以下四個方面。

1.精準全面地把握好新產業、新技術發展動態。在新工科背景下，依托于產教融合的方式來打造研究性課堂，可以切實提升課堂教學效率。在傳統的工科課堂教學中，教師習慣于采用灌輸性的教學模式，將教材中枯燥、難懂的工科知識內容灌輸到學生頭腦中。這種教學模式會在很大程度上影響和制約著學生的學習興趣，難以高效提升學生的認知深度，更不利于提升學生的實踐能力與整體素養。在新工科背景下，依托產教融合的科學模式開展課堂教學，可以精準有效地把握第四輪工業革命技術發展的方向，緊密結合新工科行業最新的發展動態，使學生切身感受到新工科帶來的技術進步，顯著提升工科育人實效，夯實工科育人力度。

2.充分借助產業界的資源和優勢。在新工科背景下，培育符合新技術崗位需求的高素質人才，培育具備工程實踐能力的綜合型人才，已經成為高校新工科教育教學改革的重要立足點。目前，國內各高校現有的資源體系仍不夠豐富和完善，無法全面滿足新工科育人的要求，但各高校擁有完整的教學理論體系、充足的師資力量和豐富的實踐育人經驗。通過產教融合的方式，將高校所有的師資力量與國內企業現有的先進裝備和工程化經驗相結合，可以有效彌補高校的不足，保障高校新工科育人工作的持續深入開展。

現如今，國內一些龍頭企業擁有先進、發達、成熟的工程科技，部分企業的工程科技處在行業領先甚至世界領先的地位。同時，隨著自然科學和工程技術的持續快速發展，新技術崗位對于高校工科人才的綜合素養的要求越來越精細，而在實踐中發展綜合能力是重要渠道之一。因此，通過實行產教融合，將高校的新工科育人與企業的生產實踐結合起來，可以促進工科人才的成長速度，提升新工科教育質量[1]。產教融合還可以實現高校人才培養與企業需求的無縫對接，既縮短了企業技術開發周期，又縮短了技術人才的工程經驗培養周期，有效推動新工科技術向前發展。

3.發揮工程實踐的關鍵效能。實行產教融合、深入推進校企合作，可以使高校與企業建立長效化合作關系。高校可以從企業中引入產業導師，與高校教師共同開展新工科教學，共同指導學生，推動工科育人工作的深入發展。實行產教融合，企業還可以為工科學生提供豐富的工程實踐機會，為學生創設真實的工程應用場景，為學生組織實踐性教學平臺，迅速提升學生的工程實踐能力。此外，企業擁有的豐富的發展資金和高校具備的先進的科研創新實力，都是培養新工科人才的保證。通過產教融合，將企業的資金與高校科研創新實力結合起來，通過設立新工科專項資金來扶持科研項目，可以為企業培養大批新工科人才。

4.支撐內陸地區新興產業發展。近幾年，內陸地區的新興產業正逐步發展壯大。貴州建成了全國首個大數據試驗區，著力發展大數據產業;湖北大力發展新能源汽車產業，光伏新能源發電、電動汽車充電樁、機電設備生產等已具有一定規模;陜西大力發展以風電、光伏、儲能等為主的可再生能源，已形成可再生能源產業集群;青海大力發展生物產業，省內醫藥生產企業超過40家，已形成生物醫藥產業集群;四川正全力發展高端裝備制造產業，比如中國兵器裝備集團開展智能制造技術攻關、工藝裝備研制，東方電氣大力發展風力發電機組、氫能、太陽能光熱發電、智能電廠服務等一系列新技術新產品。盡管內陸新興產業逐步發展，但與沿海發達地區相比仍存在較大差距。為了推動內陸經濟發展，教育部將中西部55所高校和136個學科都納入了“雙一流”建設范圍，再結合產教融合，中西部高校根據內陸新興產業的需要為企業培養人才，可以把工科學生培養成為企業所需的工程師和技術骨干，不僅解決了大量中西部高校畢業生的就業問題，還有力地支撐了內陸地區新興產業快速發展。

二、新工科產教融合研究性課堂教學改革的路徑

長期以來，高校工科實行的封閉式課堂教學側重向學生灌輸工科專業理論知識，但難以培養行業所需的應用型人才。在新工科產教融合背景下，高校工科專業要為新興產業培養創新型和應用型人才，就需要推進研究性課堂教學改革，才能突出工科教學的主體性地位，發展學生的工科實踐能力，提升高校工科教學的整體質量，提高新工科行業的技術創新能力。

（一）立足課堂教學，加強實訓實踐

在新工科產教融合的視域下，高校課堂教學需積極創新、變革課堂教學模式，切實有效地提升課堂教學質量。

第一，依托課堂教學增加實踐內容。在課堂教學實踐中，除了注重提升學生的理論素養和學習成績，還需重點關注學生的實踐素質和應用能力，如拓展課程資源和增加實踐內容。在課堂教學實踐中，教師可順應新產業的發展方向，向學生介紹新產業的最新信息，激發學生的好奇心，拓寬學生的知識視野，提升學生的知識素養。此外，在具體的課堂教學中，教師可將課堂還給學生，由學生掌握學習的主動權，讓學生以課堂學習主人翁的身份主導教學進程，教師則積極為學生提供豐富的實踐情境，也能切實提升學生的學習實效。

第二，在課堂教學中融入具體的任務。在教育教學過程中，一般觀察、閱讀獲取的視覺信息只有極少量被吸收，聽覺獲取的聲音信息也只有少量被吸收，而親身實踐獲取的信息讓人印象深刻，在親身實踐中運用知識所獲取的信息基本可以完全掌握。因此，研究性課堂的構建需轉變教學方式，需在課堂教學中融入具體化的任務。高校工科專業可結合具體的教學實踐需求，創設應用性強、創新性高的研究任務，讓廣大學生在投身學習實踐的過程中，借助清晰化的研究任務導向，逐漸形成集成化、系統化的新工科思維。在教學過程中，教師可充分結合工科學生的現實發展需求，科學設計具體的研究性任務目標，提升學生的工科能力[2]。考慮到個體學生適合獨自完成簡單任務，越復雜的任務則需要越多學生參與，因此教師可以結合研究性任務的具體內容和科學方向等，基于不同特長和性格的學生互相搭配的原則，將學生分成若干實踐小組并投入任務式教學，進一步培養學生的團隊協作能力。

第三，立足實訓平臺進行課堂教學的延伸。在工科育人實踐中，高校要充分發揮實訓平臺的作用，將傳統課堂搬至實訓平臺為學生創設實訓環境，滿足學生在實習、實訓中進行科研教學的需求，激發學生的學習興趣，切實提高學生的動手能力。此外，高校還要嘗試通過校企合作的方式，引導新興企業參與實訓平臺建設。

（二）將企業優質人才引入課堂教學中

在新工科產教融合深入推進的過程中，高校不僅要注重自身優勢師資力量，而且要注重外引內培的師資發展戰略。一方面，高校要從龍頭企業積極引入優質工程人才充實到教學隊伍中來;另一方面，高校也要將自己培養的新工科人才推薦進龍頭企業，讓其在龍頭企業的生產實踐中推動新工科技術發展。長期以來，國內高校的科研導向模式與企業的技術發展需求相差甚遠，因此，企業人才與高校師資的著力點明顯不同。高校師資擁有豐富的理論知識和教學經驗，卻缺乏工程實踐條件;企業人才擁有豐富的實踐經歷，但缺乏理論指導，未觸及科學問題的探索。在新工科產教融合的背景下實施校企合作，可以使高校教師與企業人才實現高度互補，方法之一便是高校吸引企業優質人才走進課堂。例如，高校邀請企業人才以行業發展座談或最新變革講座等方式走進課堂。通過將企業人才引入課堂，讓他們講解行業未來的發展方向、企業曾面臨的生存問題、技術團隊的工程經驗等，可以使學生獲得豐富的感性認識，切實有效地提升新工科教學的質量。

（三）立足產教融合來實現課程教學改革

傳統教材體系存有更新速度慢、課本知識易老化的不足，難以滿足高速發展的新工科建設的需要。若基于傳統工科教學模式開展課堂教學，無法實時更新行業發展最新動態，更無法全面生動講解最新技術。在新工科產教融合的科學背景下，高校一方面采用創新思路改革教材體系，一方面開展課堂教學改革，促進教學理念、方法和內容不斷迭代更新。教師要拓展同龍頭企業的對接與合作，在協助企業研發的同時，把產業界前沿技術和行業運營背景通過課堂傳導給學生，通過課堂PPT、小組作業、技術發展論文等形式，讓學生了解產業真實情況，提高專業學習的原動力。

（四）采用線上線下混合式課堂教學模式

在新工科教學實踐過程中，高校要注重充分發揮信息技術的關鍵效能與核心作用，積極建構線上線下混合式課堂教學模式。通過線上線下教學模式的精準運用，滿足學生個性化的發展需求，同時彌補傳統課堂教學的不足。通過線上線下混合式教學模式，既可依托于線上課堂拓展課程資源，滿足學生差異化的發展需求，積極引導學生進行自主學習，又可依托于線下課堂實現教與學的深入互動和強化實踐能力，科學引領學生進行充分全面的工科學習，積極鼓勵學生開展研究性學習，夯實學習成效，全方位優化學生的學習素養。

（五）立足卓越工程師教育培養實現課堂教學改革

教育部啟動《卓越工程師教育培養計劃》（以下簡稱“卓工計劃”），旨在面向行業培養一大批具有創新能力、滿足行業需要的高質量實用型工程技術人才[3]，清華大學、上海交通大學、四川大學、哈爾濱工業大學等一百多所高校已參與該計劃。“卓工計劃”強調高校要按照通用標準、行業標準，為行業培養工程人才，著重培養學生的工程能力和創新能力。通過實施該計劃，一些高校已經摸索出了一系列工程教育培養經驗。因此，高校應立足“卓工計劃”持續推進工程培養，并不斷嘗試研究性課堂教學改革，將“卓工計劃”與新工科建設結合，可有效利用“卓工計劃”的工程教育培養經驗，迅速提升新工科研究性課堂教學的實效性。

積極推動課堂教學改革，全面推動研究性教學工作的深入，是順應新工科產教融合的重要舉措。高校要充分全面地整合自身的教育資源，積極明確產教融合的現實作用，依托高效的發展舉措來推動新工科人才培養質量的提升，真正培育國家發展所需要的高素質、綜合性、應用型新工科人才，為技術進步和行業發展提供堅實的人才保障。

參考文獻

[1]張海生.我國高校“新工科”建設的實踐探索與分類發展[J].重慶高教研究，2018（1）：41-55.

[2]王相平.縣級職校校企合作、產教融合人才培養模式探析[J].教育論壇，2017（8）：11-12.

[3]林健.新工科建設：強勢打造“卓越計劃”升級版[J].高等工程教育研究，2017（3）：7-14.

Path of Research Classroom Teaching Reform of Industry-Education Integration in “Emerging Engineering Education”

GONG Peng-jian

（College of Polymer Science and Engineering， Sichuan University， Chengdu， Sichuan 610065， China）

Abstract： Under the background of the industry-education integration in “emerging engineering education”， and in order to cultivate the emerging engineering talents needed by the society and consolidate the effectiveness of talent training， we should pay attention to the application advantages of the teaching model of industry-education integration. In the process of promoting the integration of industry and education， we should demonstrate the high-speed development of the times， so that students can feel the progress of technology; we should take full advantage of the industry resources， and give full play to the key efficiency of engineering practice. In order to strengthen the college education continuously and deeply， we should combine the actual requirements of “emerging engineering education” with the teaching concept of industry-education integration， comprehensively optimize the efficiency of classroom teaching， vigorously introduce high-quality talent from enterprise， reform the teaching model based on actual research， and cultivate students theoretical knowledge， practical ability and innovation spirit， so as to systematically improve students comprehensive quality.

Key words： “emerging engineering education”; integration of industry and education; research; classroom teaching; reform path