“四鏈合一”的新工科人才培養模式探索與實踐

倪燕翎 王舒琪 黃歌

[摘 要]新工科人才培養中教育鏈、產業鏈、人才鏈和創新鏈發揮的作用不可忽視。“四鏈合一”新工科人才培養的路徑在于制定適應產業需求的人才標準、構建學科交叉的課程體系、提供豐富多樣的實踐教學資源、加強“邊干邊學”的職業素養培養。新工科人才培養過程中通過重構ABCD課程體系、提供多樣化學習模塊、充實實踐矩陣、引導個性化創新訓練等做法，取得了一定成果。結合實踐探索，提出“四鏈合一”新工科人才培養模式應符合學校屬性和定位，推進教育鏈迭代；形成學科專業交叉融合的新工科知識體系，促進人才鏈增值；突出工學結合，構建實踐矩陣，實現產業鏈傳遞；引導個性化學習，激勵創新鏈的生成。

[關鍵詞]四鏈合一；新工科；人才培養模式；實踐

[中圖分類號] G642 ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2023） 01-0072-04

隨著《中國制造2025》和“互聯網+”等重大戰略不斷深入實施，以新技術、新業態、新模式、新產業為代表的新經濟蓬勃發展。高校工科專業人才培養正面臨巨大挑戰：如工程教育與行業企業需求脫節，新工科人才的新知識結構優勢不明顯，新工科人才職業綜合素質還需要調整。將高等教育的新工科人才培養與教育改革、人才轉型、產業升級創新融合是亟待解決的迫切問題。

一、新工科人才培養中的四鏈

（一）教育鏈

教育鏈是指教育過程中以多個教育要素和環節為同一教育目標，按照一定邏輯關系和運行方式形成的相互銜接、相互協作的鏈式教育系統。[1]對新工科人才培養而言，教育鏈就是由人才培養目標、人才標準、課程體系、教學手段方法、實踐系統等一系列培養過程、育人環節，通過一定的邏輯順序，環環相扣，步步銜接，最終形成的鏈條，隨著鏈節之間的傳遞，推動教育成果的最終輸出。

（二）產業鏈

產業鏈是指以某一個產業為核心，與其衍生出的相關產業和上下游產業根據特定關系組成的鏈式組織。[2]其上下游關系可能是同一產業，也可能是不同產業，維系的紐帶是產品及其應用。產業鏈傳遞的內在動力是價值增值、用戶需求。產業鏈的鏈接關系非常緊密，一個鏈節發生變化會影響整條產業鏈升級。對于新工科人才培養而言，新工科的學科屬性專業性必須指向新產業、新需求，必須符合新技術新科學，必須走在產業轉型的前列。

（三）人才鏈

人才鏈是從高等教育體系出發，以學生為教育起點，以教學環節為中心，以就業為重點的培養人的鏈條。[3]人才鏈是伴隨教育鏈的成果，是產業鏈的起點，是高等教育嵌入產業的產品。新工科人才培養的目標之一就是要用恰當的教育理念與手段，培養出符合產業需求，滿足產業發展、甚至能引領產業轉型的人才。

（四）創新鏈

創新鏈的表征是科技創新，底層支撐是思維創新、觀念創新、價值創新。創新鏈既是連接各種主體的節點，整合所有的創新資源，又是加速創新成果產業化的組織。[3]人才鏈是創新鏈的主體，是決定創新鏈質量的基礎。[4]

教育鏈、產業鏈、人才鏈和創新鏈契合才能精準服務國家建設，才能與行業企業聯動，[5]四者之間互相影響，密不可分。工業4.0時代，產業在快速迭代，社會需求日新月異，高校角色發生轉變，學生主觀能動性進一步增強，創新無處不在。無論是作為人才培養主體的高校、被培養的學生，還是參與培養的企業行業，都需要深度合作，交叉融合，共同摸索出服務于新技術、新業態、新產業、新經濟的，具有新思維、新體系、高包容、高彈性的人才培養模式。

二、“四鏈合一”新工科人才培養的路徑

（一）制定適應產業需求的人才標準

《中國制造2025》對人才的要求相比傳統發生了很大改變，學生不僅要掌握傳統的工程建造相關理論與技術，還應該擁有開闊的視野，廣博的知識面，保持對新生事物的敏銳覺察力，掌握一定的數字技術，具備專業以及數字設計、信息融合、人工智能、互聯網應用的能力。[6]同時，學生要能順利進入行業，順暢對接企業，還需要加強實踐能力和職業素養的培養。因此，人才培養的標準應順應時代變化，課程體系需要進行知識理論模塊拓展；技能訓練需要提高實踐學分比例和豐富實踐內容；職業素養需要增強培養力度和加強工程師訓練；思維意識則需要提供針對性且個性化的訓練。

另一方面，每所高校都有自己的行業背景或學科優勢，招生也有自己較為固定的群體，在制定人才標準的時候，還應綜合考慮上述因素，發揮學校優勢專業的特長，凸顯特色；結合學生的實際情況，制定合理的人才培養方案。

（二）構建學科交叉的課程體系

新工科人才的“新”，其中一個重要內容就體現在知識的新，知識體系的多學科交叉融合。新工科不再局限于本專業本行業，而是順應時代的發展，將人工智能（Artificial intelligence）、區塊鏈（Blockchain）、云計算（Cloud computing）、數據科學（Data science）（簡稱ABCD）等知識融合進專業人才培養。以工程管理專業為例，要求課程體系在原來的四大支撐（工程技術、經濟學、管理學、建設法規）之外，還要新增ABCD四大模塊，為學生提供學科前沿理論與實踐成果，將計算機圖形技術、數據庫系統、BIM二次開發、RFID、智能控制等融入教學中，[7]與未來產業發展契合，與企業人才需求呼應。新工科標準下的課程體系，在不額外增加學生課業負擔、不額外增加課時學分，甚至要適當減少學分的趨勢下，需要認真研究，仔細打磨，統一規劃。課程體系的構建，既要有新增，更應該側重拓展延伸與升級迭代。

（三）提供豐富多樣的實踐教學資源

校企合作難以雙贏，學校經費不足，企業難以承擔安全等風險，諸多因素造成實踐教學一直是工科人才培養的難點痛點。新工科人才培養對實踐的要求更高，除了原有的實驗、實訓外，專業實踐要與產業對接，課程實訓要與企業對接，畢業設計要與實際對接，課程設計要與職業標準對接。因此，在人才培養中，實踐已經成了重中之重。不僅體現在實踐學分大幅增加，學分占比提高到將近40%，更體現在實踐內容的深度、實踐場所的豐富、實踐形式的豐富、實踐過程的質量控制。

（四）加強“邊干邊學”的職業素養培養

新工科非常注重與產業企業的銜接，培養的人要能迅速融入產業發展，適應企業制度，加入企業生產，能為企業創造價值，這些職業素養，一方面可以通過理論課在理念、制度、規范、標準等層面進行培育，但更多的素養，如職業道德、職業行為、職業作風、職業意識，都需要在實踐中去體會、學習與培養。新工科主張要在“干中學”“邊學邊干”，更符合企業實際。

三、“四鏈合一”新工科人才培養模式的探索

為切實做好新工科人才培養，結合辦學定位、辦學基礎和特色，可以從以下幾個方面進行深入地探索與實踐：

（一）搭建數學+BIM+ABCD課程知識體系

在傳統“管理學、經濟學、建筑法規、工程技術”四大核心知識體系之外，首先加強數學基礎，數學幾乎是一切科學的基礎，適當增強數學的學習，增加數值分析的內容，有助于后續學生學習數據分析、數據處理。

要大量融入BIM類課程。對于工程建設領域，BIM已經成為從項目策劃到項目設計，到項目實施再到項目運營全過程必不可少的技術手段。掌握BIM技術已經成為工程人必須具備的基本信息技術技能。

新增人工智能（Artificial intelligence）、區塊鏈（Blockchain）、云計算（Cloud computing）、數據科學（Data science）大類的知識模塊。同時，在課程設計上盡可能與BIM深度融合[8]（見表1）。

（二）提供多樣化學習模塊

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生掌握所有課程知識。因此在實踐中將課程體系進行了模塊劃分，學生完成“數學+BIM+X模塊”達到規定學分即可。X模塊涉及經濟、管理、法律、工程以及ABCD相關課程。根據課程內容和屬性，結合學生將來去向，分為三個模塊：以學生將來求學深造為主要考量的研發模塊，以學生將來去工程建設領域就業為主的模塊以及學生可能在經濟管理領域從業或創業的模塊。學生進入第四學期就可以根據個人的職業規劃、學業規劃，在選課的時候針對性選擇。

另外，還設計有創新學分。允許學生用和BIM、ABC以及雙創相關學科競賽、國創項目、科研項目和科研論文來代替課程，獲取模塊學分。

（三）組建實踐矩陣

新工科強調干中學，強調工學交替，因此建設思路是充分利用現有資源，深度挖掘潛在資源。從五個層面組建一套實踐矩陣。課內教學延伸層面：虛擬仿真實驗、暑期社會實踐和專業實訓；專業拓展層面：學科競賽、學生科研、課題學習共同體；工程師職業訓練層面：1+X職業資格認證、BIM職業資格培訓；創新創業層面：大創項目、大挑小挑、三創賽等；企業實踐層面：崗位實習、項目實踐、橫向課題等（見圖1）。通過上述五個層面14種訓練，做到全方位、全過程覆蓋，確保學生能接受完整、高效、全面的工程師訓練，獲得良好的職業培訓，讓不同類型的學生都能根據個人特長個人意愿，選擇參與其中的部分訓練，在多種多樣的實踐中，得到能力提升。

（四） 組織個性化的創新訓練

對于創新意識敏感、動手能力強的學生，提供個性化、小班化、針對性地引導，為其創造開放、包容的學習環境和創新平臺，以點帶面，讓一小群人先動起來、拔尖起來，形成示范效應，進而帶動群體的創新熱情。以BIM+ABCD為核心技術，以專業教師的課題為啟動，以學科競賽為抓手，以工程實踐為主體，將一部分學生聚集到一起，組成團隊，在工程項目、科學研究、技術研發等方面逐漸積累，形成特色與優勢。

四、主要成果

（一）形成了一系列理論成果

“四鏈合一”新工科建設以來，工程管理專業申請并獲批了教育部產學合作協同育人項目；教育部1+X全生命周期BIM應用實訓項目；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）培養了一批具有較高職業素養的學生

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

（三）學生實干能力強，深受企業歡迎好評

學生的專業積極性調動起來后，每年均積極參與社會實踐，并充分發揮專業優勢，策劃各種專業性極強的實踐課題。連續5年獲得社會實踐優異成績。同時，近年來學生進企業實習，由于專業扎實，信息化能力強，數字技術水平較高，深受好評，并形成了良好口碑。尤其是智慧建造中心，憑借核心技術優勢，參與了武漢站消防站BIM施工深化設計、青山海綿城市改造、鄂州機場機電BIM設計等項目，獲得了行業企業的認可。

五、工程管理專業“四鏈合一”新工科人才培養的思考

（一）符合高校定位的新工科人才培養新模式，推進教育鏈迭代

新工科人才定位依托行業定位以及學校的優勢特色，結合區域與行業發展對高素質應用型人才的需求，找準自己的優勢特色；綜合考量生源質量、學校層次和辦學條件，清晰培養人才的標準與規格；瞄準地方行業企業，瞄準工程師、技術專才、企業管理人才群體，打造專業鏈與產業鏈、課程內容與職業標準、教學與生產過程無縫對接的人才培養模式，[9]推進了教育鏈迭代。

（二）面向數字時代，形成學科專業交叉融合的新工科知識體系，促進了人才鏈增值

新工科人才必須順應科技發展與變革，面向數字時代和智能時代需求。修訂課程體系，增補知識模塊、更新課程內容、完善技能訓練、改革教學方法，堅持先進性、針對性、應用性和綜合性原則，培養知識面寬廣、專業技能嫻熟、數字素養突出、與產業發展契合的新工科人才，促進了人才鏈的增值。

（三）突出工學結合，構建實踐矩陣，實現產業鏈傳遞

從五個層面組建實踐矩陣：課內教學延伸、專業課程拓展、工程師職業訓練、創新創業訓練、企業實踐。通過上述五個層面14種訓練，做到全方位、全過程覆蓋，確保學生能接受完整高效全面的工程師訓練，獲得良好職業培訓，實現了產業鏈的傳遞。

（四）引導個性化學習，激勵創新鏈的生成

通過學校提供多樣化、多渠道、多來源的學習資源，讓學生形成跨班級跨專業、類社群的學習組織，以共同課題為目標，以內在興趣驅動，以自主管理為主，以教師引導為輔，形成目標導向、學習自主、高度協調的個性化創新訓練，激勵創新鏈生成。

參考文獻：

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[3]白皓，李瀟凡，周桂生.基于產業鏈創新鏈人才鏈“三鏈融合”的畜牧學科發展路徑探討[J].當代畜牧，2021（7）：41-44.

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[5]郭永春，梁艷峰，楊忠，等.“中國制造2025”背景下，高校“智造材料”創新人才培養體系的建立[J].高教學刊，2021（11）：60-63.

[6]暢寧寧.新工科背景下工程管理專業人才培養模式探究——以陽光學院為例[J].黑龍江科學，2022，13（9）：46-48.

[7]袁競峰，李啟明，徐照.面向智慧建造的工程管理人才培養模式構建[J].教育教學論壇，2021（28）：185-188.

[8]毛超，嚴薇，劉貴文，等.智能建造專業教育創新與實踐[J].高等建筑教育，2022，31（1）：1-7.

[9]趙亞，劉芳，孔杰，等.新工科背景下民辦高校工程造價專業人才培養探索[J].北京城市學院學報，2020（4）：80-87.

（責任編輯：劉潔）

Exploration and Practice of New Engineering Talent Cultivation Model with Four Chains in One

Ni Yanling1 ? Wang Shuqi2 ? Huang Ge2

（1 School of Law， Hubei University of Economics;

2 Hubei Logistics Development Research Center）

Abstract： ?The role played by the education chain， industrial chain， talent chain and innovation chain in the training of new engineering talents cannot be ignored. The path of "four chains in one" new engineering talent cultivation lies in formulating talent standards that meet the needs of the industry， building an interdisciplinary curriculum system， providing rich and diverse practical teaching resources， and strengthening the professional quality training of "learning by doing". In the process of cultivating new engineering talents， certain results have been achieved by reconstructing the ABCD curriculum system， providing diversified learning modules， enriching the practice matrix， and guiding personalized innovation training. Combined with practical exploration， it is proposed that the "four chains in one" new engineering talent cultivation model should conform to the attributes and positioning of the school， and promote the iteration of the education chain;Forming a new engineering knowledge system that integrates disciplines and specialties can promote the value-added of the talent chain; Highlighting the combination of engineering and learning and building a practice matrix can realize the transmission of the industrial chain; Guiding personalized learning can stimulate the generation of innovation chains.

Key words： Four chains in one; New engineering; Talent cultivation model; Practices