“四鏈合一”的新工科人才培養(yǎng)模式探索與實踐*

倪燕翎 王舒琪 黃歌 （湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院； 湖北物流發(fā)展研究中心）

隨著《中國制造2025》和“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略不斷深入實施，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展。高校工科專業(yè)人才培養(yǎng)正面臨巨大挑戰(zhàn)：如工程教育與行業(yè)企業(yè)需求脫節(jié)，新工科人才的新知識結(jié)構(gòu)優(yōu)勢不明顯，新工科人才職業(yè)綜合素質(zhì)還需要調(diào)整。將高等教育的新工科人才培養(yǎng)與教育改革、人才轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級創(chuàng)新融合是亟待解決的迫切問題。

一、新工科人才培養(yǎng)中的四鏈

（一）教育鏈

教育鏈?zhǔn)侵附逃^程中以多個教育要素和環(huán)節(jié)為同一教育目標(biāo)，按照一定邏輯關(guān)系和運行方式形成的相互銜接、相互協(xié)作的鏈?zhǔn)浇逃到y(tǒng)。[1]對新工科人才培養(yǎng)而言，教育鏈就是由人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才標(biāo)準(zhǔn)、課程體系、教學(xué)手段方法、實踐系統(tǒng)等一系列培養(yǎng)過程、育人環(huán)節(jié)，通過一定的邏輯順序，環(huán)環(huán)相扣，步步銜接，最終形成的鏈條，隨著鏈節(jié)之間的傳遞，推動教育成果的最終輸出。

（二）產(chǎn)業(yè)鏈

產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵敢阅骋粋€產(chǎn)業(yè)為核心，與其衍生出的相關(guān)產(chǎn)業(yè)和上下游產(chǎn)業(yè)根據(jù)特定關(guān)系組成的鏈?zhǔn)浇M織。[2]其上下游關(guān)系可能是同一產(chǎn)業(yè)，也可能是不同產(chǎn)業(yè)，維系的紐帶是產(chǎn)品及其應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)鏈傳遞的內(nèi)在動力是價值增值、用戶需求。產(chǎn)業(yè)鏈的鏈接關(guān)系非常緊密，一個鏈節(jié)發(fā)生變化會影響整條產(chǎn)業(yè)鏈升級。對于新工科人才培養(yǎng)而言，新工科的學(xué)科屬性專業(yè)性必須指向新產(chǎn)業(yè)、新需求，必須符合新技術(shù)新科學(xué)，必須走在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的前列。

（三）人才鏈

人才鏈?zhǔn)菑母叩冉逃w系出發(fā)，以學(xué)生為教育起點，以教學(xué)環(huán)節(jié)為中心，以就業(yè)為重點的培養(yǎng)人的鏈條。[3]人才鏈?zhǔn)前殡S教育鏈的成果，是產(chǎn)業(yè)鏈的起點，是高等教育嵌入產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品。新工科人才培養(yǎng)的目標(biāo)之一就是要用恰當(dāng)?shù)慕逃砟钆c手段，培養(yǎng)出符合產(chǎn)業(yè)需求，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展、甚至能引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的人才。

（四）創(chuàng)新鏈

創(chuàng)新鏈的表征是科技創(chuàng)新，底層支撐是思維創(chuàng)新、觀念創(chuàng)新、價值創(chuàng)新。創(chuàng)新鏈既是連接各種主體的節(jié)點，整合所有的創(chuàng)新資源，又是加速創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化的組織。[3]人才鏈?zhǔn)莿?chuàng)新鏈的主體，是決定創(chuàng)新鏈質(zhì)量的基礎(chǔ)。[4]

教育鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈和創(chuàng)新鏈契合才能精準(zhǔn)服務(wù)國家建設(shè)，才能與行業(yè)企業(yè)聯(lián)動，[5]四者之間互相影響，密不可分。工業(yè)4.0時代，產(chǎn)業(yè)在快速迭代，社會需求日新月異，高校角色發(fā)生轉(zhuǎn)變，學(xué)生主觀能動性進(jìn)一步增強(qiáng)，創(chuàng)新無處不在。無論是作為人才培養(yǎng)主體的高校、被培養(yǎng)的學(xué)生，還是參與培養(yǎng)的企業(yè)行業(yè)，都需要深度合作，交叉融合，共同摸索出服務(wù)于新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)的,具有新思維、新體系、高包容、高彈性的人才培養(yǎng)模式。

二、“四鏈合一”新工科人才培養(yǎng)的路徑

（一）制定適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求的人才標(biāo)準(zhǔn)

《中國制造2025》對人才的要求相比傳統(tǒng)發(fā)生了很大改變，學(xué)生不僅要掌握傳統(tǒng)的工程建造相關(guān)理論與技術(shù)，還應(yīng)該擁有開闊的視野，廣博的知識面，保持對新生事物的敏銳覺察力，掌握一定的數(shù)字技術(shù)，具備專業(yè)以及數(shù)字設(shè)計、信息融合、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的能力。[6]同時，學(xué)生要能順利進(jìn)入行業(yè)，順暢對接企業(yè)，還需要加強(qiáng)實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)順應(yīng)時代變化，課程體系需要進(jìn)行知識理論模塊拓展；技能訓(xùn)練需要提高實踐學(xué)分比例和豐富實踐內(nèi)容；職業(yè)素養(yǎng)需要增強(qiáng)培養(yǎng)力度和加強(qiáng)工程師訓(xùn)練；思維意識則需要提供針對性且個性化的訓(xùn)練。

另一方面，每所高校都有自己的行業(yè)背景或?qū)W科優(yōu)勢，招生也有自己較為固定的群體，在制定人才標(biāo)準(zhǔn)的時候，還應(yīng)綜合考慮上述因素，發(fā)揮學(xué)校優(yōu)勢專業(yè)的特長，凸顯特色；結(jié)合學(xué)生的實際情況，制定合理的人才培養(yǎng)方案。

（二）構(gòu)建學(xué)科交叉的課程體系

新工科人才的“新”，其中一個重要內(nèi)容就體現(xiàn)在知識的新，知識體系的多學(xué)科交叉融合。新工科不再局限于本專業(yè)本行業(yè)，而是順應(yīng)時代的發(fā)展，將人工智能（Artificial intelligence）、區(qū)塊鏈（Blockchain）、云計算（Cloud computing）、數(shù)據(jù)科學(xué)（Data science）（簡稱ABCD）等知識融合進(jìn)專業(yè)人才培養(yǎng)。以工程管理專業(yè)為例，要求課程體系在原來的四大支撐（工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、建設(shè)法規(guī)）之外，還要新增ABCD四大模塊，為學(xué)生提供學(xué)科前沿理論與實踐成果，將計算機(jī)圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、BIM二次開發(fā)、RFID、智能控制等融入教學(xué)中，[7]與未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展契合，與企業(yè)人才需求呼應(yīng)。新工科標(biāo)準(zhǔn)下的課程體系，在不額外增加學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)、不額外增加課時學(xué)分，甚至要適當(dāng)減少學(xué)分的趨勢下，需要認(rèn)真研究，仔細(xì)打磨，統(tǒng)一規(guī)劃。課程體系的構(gòu)建，既要有新增，更應(yīng)該側(cè)重拓展延伸與升級迭代。

（三）提供豐富多樣的實踐教學(xué)資源

校企合作難以雙贏，學(xué)校經(jīng)費不足，企業(yè)難以承擔(dān)安全等風(fēng)險，諸多因素造成實踐教學(xué)一直是工科人才培養(yǎng)的難點痛點。新工科人才培養(yǎng)對實踐的要求更高，除了原有的實驗、實訓(xùn)外，專業(yè)實踐要與產(chǎn)業(yè)對接，課程實訓(xùn)要與企業(yè)對接，畢業(yè)設(shè)計要與實際對接，課程設(shè)計要與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接。因此，在人才培養(yǎng)中，實踐已經(jīng)成了重中之重。不僅體現(xiàn)在實踐學(xué)分大幅增加，學(xué)分占比提高到將近40%，更體現(xiàn)在實踐內(nèi)容的深度、實踐場所的豐富、實踐形式的豐富、實踐過程的質(zhì)量控制。

（四）加強(qiáng)“邊干邊學(xué)”的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)

新工科非常注重與產(chǎn)業(yè)企業(yè)的銜接，培養(yǎng)的人要能迅速融入產(chǎn)業(yè)發(fā)展，適應(yīng)企業(yè)制度，加入企業(yè)生產(chǎn)，能為企業(yè)創(chuàng)造價值，這些職業(yè)素養(yǎng)，一方面可以通過理論課在理念、制度、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等層面進(jìn)行培育，但更多的素養(yǎng)，如職業(yè)道德、職業(yè)行為、職業(yè)作風(fēng)、職業(yè)意識，都需要在實踐中去體會、學(xué)習(xí)與培養(yǎng)。新工科主張要在“干中學(xué)”“邊學(xué)邊干”，更符合企業(yè)實際。

三、“四鏈合一”新工科人才培養(yǎng)模式的探索

為切實做好新工科人才培養(yǎng)，結(jié)合辦學(xué)定位、辦學(xué)基礎(chǔ)和特色，可以從以下幾個方面進(jìn)行深入地探索與實踐：

（一）搭建數(shù)學(xué)+BlM+ABCD課程知識體系

在傳統(tǒng)“管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、建筑法規(guī)、工程技術(shù)”四大核心知識體系之外，首先加強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)幾乎是一切科學(xué)的基礎(chǔ)，適當(dāng)增強(qiáng)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，增加數(shù)值分析的內(nèi)容，有助于后續(xù)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理。

要大量融入BIM類課程。對于工程建設(shè)領(lǐng)域，BIM已經(jīng)成為從項目策劃到項目設(shè)計，到項目實施再到項目運營全過程必不可少的技術(shù)手段。掌握BIM技術(shù)已經(jīng)成為工程人必須具備的基本信息技術(shù)技能。

新增人工智能（Artificial intelligence）、區(qū)塊鏈（Blockchain）、云計算（Cloud computing）、數(shù)據(jù)科學(xué)（Data science）大類的知識模塊。同時，在課程設(shè)計上盡可能與BIM深度融合[8](見表1)。

表1 數(shù)學(xué)+BIM+ABCD課程體系

（二）提供多樣化學(xué)習(xí)模塊

上述課程體系較為完善，且課程非常豐富，但不適合要求所有學(xué)生掌握所有課程知識。因此在實踐中將課程體系進(jìn)行了模塊劃分，學(xué)生完成“數(shù)學(xué)+BIM+X模塊”達(dá)到規(guī)定學(xué)分即可。X模塊涉及經(jīng)濟(jì)、管理、法律、工程以及ABCD相關(guān)課程。根據(jù)課程內(nèi)容和屬性，結(jié)合學(xué)生將來去向，分為三個模塊:以學(xué)生將來求學(xué)深造為主要考量的研發(fā)模塊，以學(xué)生將來去工程建設(shè)領(lǐng)域就業(yè)為主的模塊以及學(xué)生可能在經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域從業(yè)或創(chuàng)業(yè)的模塊。學(xué)生進(jìn)入第四學(xué)期就可以根據(jù)個人的職業(yè)規(guī)劃、學(xué)業(yè)規(guī)劃，在選課的時候針對性選擇。

另外，還設(shè)計有創(chuàng)新學(xué)分。允許學(xué)生用和BIM、ABC以及雙創(chuàng)相關(guān)學(xué)科競賽、國創(chuàng)項目、科研項目和科研論文來代替課程，獲取模塊學(xué)分。

（三）組建實踐矩陣

新工科強(qiáng)調(diào)干中學(xué)，強(qiáng)調(diào)工學(xué)交替，因此建設(shè)思路是充分利用現(xiàn)有資源，深度挖掘潛在資源。從五個層面組建一套實踐矩陣。課內(nèi)教學(xué)延伸層面：虛擬仿真實驗、暑期社會實踐和專業(yè)實訓(xùn)；專業(yè)拓展層面：學(xué)科競賽、學(xué)生科研、課題學(xué)習(xí)共同體；工程師職業(yè)訓(xùn)練層面：1+X職業(yè)資格認(rèn)證、BIM職業(yè)資格培訓(xùn)；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)層面：大創(chuàng)項目、大挑小挑、三創(chuàng)賽等；企業(yè)實踐層面：崗位實習(xí)、項目實踐、橫向課題等（見圖1）。通過上述五個層面14種訓(xùn)練，做到全方位、全過程覆蓋，確保學(xué)生能接受完整、高效、全面的工程師訓(xùn)練，獲得良好的職業(yè)培訓(xùn)，讓不同類型的學(xué)生都能根據(jù)個人特長個人意愿，選擇參與其中的部分訓(xùn)練，在多種多樣的實踐中，得到能力提升。

圖1 實踐矩陣

（四） 組織個性化的創(chuàng)新訓(xùn)練

對于創(chuàng)新意識敏感、動手能力強(qiáng)的學(xué)生，提供個性化、小班化、針對性地引導(dǎo)，為其創(chuàng)造開放、包容的學(xué)習(xí)環(huán)境和創(chuàng)新平臺，以點帶面，讓一小群人先動起來、拔尖起來，形成示范效應(yīng)，進(jìn)而帶動群體的創(chuàng)新熱情。以BIM+ABCD為核心技術(shù)，以專業(yè)教師的課題為啟動，以學(xué)科競賽為抓手，以工程實踐為主體，將一部分學(xué)生聚集到一起，組成團(tuán)隊，在工程項目、科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)等方面逐漸積累，形成特色與優(yōu)勢。

四、主要成果

（一）形成了一系列理論成果

“四鏈合一”新工科建設(shè)以來，工程管理專業(yè)申請并獲批了教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目；教育部1+X全生命周期BIM應(yīng)用實訓(xùn)項目；獲批省級虛擬方針實驗課程1項；獲批教研教改課題3項；發(fā)表教研論文多篇，獲得新型實用專利4項，申請軟著2項。

（二）培養(yǎng)了一批具有較高職業(yè)素養(yǎng)的學(xué)生

實施5年來，學(xué)生先后在全國性學(xué)科競賽斬獲各類獎項十多項；完成國創(chuàng)項目11項；創(chuàng)業(yè)項目1項；學(xué)生與老師共同發(fā)表科研論文二十多篇。并成功孵化科技企業(yè)1家。這些成果均來自在校學(xué)生，充分表明，學(xué)生的整體工程師訓(xùn)練水平、職業(yè)素養(yǎng)得到了極大的提升。

（三）學(xué)生實干能力強(qiáng)，深受企業(yè)歡迎好評

學(xué)生的專業(yè)積極性調(diào)動起來后，每年均積極參與社會實踐，并充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，策劃各種專業(yè)性極強(qiáng)的實踐課題。連續(xù)5年獲得社會實踐優(yōu)異成績。同時，近年來學(xué)生進(jìn)企業(yè)實習(xí)，由于專業(yè)扎實，信息化能力強(qiáng)，數(shù)字技術(shù)水平較高，深受好評，并形成了良好口碑。尤其是智慧建造中心，憑借核心技術(shù)優(yōu)勢，參與了武漢站消防站BIM施工深化設(shè)計、青山海綿城市改造、鄂州機(jī)場機(jī)電BIM設(shè)計等項目，獲得了行業(yè)企業(yè)的認(rèn)可。

五、工程管理專業(yè)“四鏈合一”新工科人才培養(yǎng)的思考

（一）符合高校定位的新工科人才培養(yǎng)新模式，推進(jìn)教育鏈迭代

新工科人才定位依托行業(yè)定位以及學(xué)校的優(yōu)勢特色，結(jié)合區(qū)域與行業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需求，找準(zhǔn)自己的優(yōu)勢特色；綜合考量生源質(zhì)量、學(xué)校層次和辦學(xué)條件，清晰培養(yǎng)人才的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格；瞄準(zhǔn)地方行業(yè)企業(yè)，瞄準(zhǔn)工程師、技術(shù)專才、企業(yè)管理人才群體，打造專業(yè)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)與生產(chǎn)過程無縫對接的人才培養(yǎng)模式，[9]推進(jìn)了教育鏈迭代。

（二）面向數(shù)字時代，形成學(xué)科專業(yè)交叉融合的新工科知識體系，促進(jìn)了人才鏈增值

新工科人才必須順應(yīng)科技發(fā)展與變革，面向數(shù)字時代和智能時代需求。修訂課程體系，增補(bǔ)知識模塊、更新課程內(nèi)容、完善技能訓(xùn)練、改革教學(xué)方法，堅持先進(jìn)性、針對性、應(yīng)用性和綜合性原則，培養(yǎng)知識面寬廣、專業(yè)技能嫻熟、數(shù)字素養(yǎng)突出、與產(chǎn)業(yè)發(fā)展契合的新工科人才，促進(jìn)了人才鏈的增值。

（三）突出工學(xué)結(jié)合，構(gòu)建實踐矩陣，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈傳遞

從五個層面組建實踐矩陣：課內(nèi)教學(xué)延伸、專業(yè)課程拓展、工程師職業(yè)訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、企業(yè)實踐。通過上述五個層面14種訓(xùn)練，做到全方位、全過程覆蓋，確保學(xué)生能接受完整高效全面的工程師訓(xùn)練，獲得良好職業(yè)培訓(xùn)，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的傳遞。

（四）引導(dǎo)個性化學(xué)習(xí)，激勵創(chuàng)新鏈的生成

通過學(xué)校提供多樣化、多渠道、多來源的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生形成跨班級跨專業(yè)、類社群的學(xué)習(xí)組織，以共同課題為目標(biāo)，以內(nèi)在興趣驅(qū)動，以自主管理為主，以教師引導(dǎo)為輔，形成目標(biāo)導(dǎo)向、學(xué)習(xí)自主、高度協(xié)調(diào)的個性化創(chuàng)新訓(xùn)練，激勵創(chuàng)新鏈生成。