新工科背景下圍繞學科競賽推進國家一流專業(yè)建設模式研究

秦旭磊 王蘭 劉艷陽 曹嘉冀 于海洪 宦克為 岳丹 楊繼凱

摘? 要：新工科背景下國家一流專業(yè)建設的核心關鍵在于創(chuàng)新發(fā)展，在傳統(tǒng)專業(yè)基礎上實現(xiàn)多學科交叉融合，以高效提升人才培養(yǎng)質量為最終目標。長春理工大學電子科學與技術專業(yè)秉承新工科專業(yè)創(chuàng)新建設思路，堅持OBE理念，圍繞學科競賽開展國家一流專業(yè)建設模式研究，在課程體系建設、教材建設、師資隊伍及企業(yè)協(xié)同育人等方面全方位推進電子科學與技術專業(yè)建設進程。

關鍵詞：新工科;OBE理念;學科競賽;一流專業(yè)建設;電子科學與技術專業(yè)

中圖分類號：G640? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）31-0034-04

Abstract： In the context of new engineering， the core of the construction of national first-class majors lies in innovative development， the realization of interdisciplinary integration on the basis of traditional majors， and the ultimate goal of effectively improving the quality of talent training. The electronics science and technology specialty of Changchun University of Technology adheres to the innovative construction idea of the new engineering specialty and the OBE concept， carries out research on the national first-class specialty construction mode around the discipline competition， and comprehensively promotes the construction process of the electronics science and technology specialty in the aspects of curriculum system construction， teaching material construction， teaching staff， and enterprise collaborative education.

Keywords： new engineering; OBE concept; discipline competition; construction of national first-class majors; electronics science and technology specialty

自2017年初教育部發(fā)布《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》起，高等工程教育在我國的人才培養(yǎng)模式走向創(chuàng)新發(fā)展階段。深化工程教育改革、建設工程教育強國成為新工科專業(yè)建設的主旋律，新工科人才培養(yǎng)逐漸與國際化接軌，OBE理念引領下的創(chuàng)新卓越工程科技人才培養(yǎng)成為專業(yè)建設核心內容。2019年初教育部發(fā)布通知，決定啟動一流本科專業(yè)建設“雙萬計劃”[1]，預示著我國開啟了以培養(yǎng)高質量的創(chuàng)新應用型人才為專業(yè)建設目標的新時期，高校新工科建設進入實施階段。《教育部高等教育司2022年工作要點》中明確提出“深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革”“以培養(yǎng)學生‘敢闖會創(chuàng)’的精神和素養(yǎng)為核心，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程，帶動引領高等教育人才培養(yǎng)范式變革創(chuàng)新。”圍繞學科競賽的人才培養(yǎng)模式符合新工科背景下國家一流專業(yè)建設需求[2]。

2019年長春理工大學電子科學與技術專業(yè)獲批國家一流本科專業(yè)建設點，該專業(yè)起源于1963年全國首批設立的紅外技術專業(yè)。歷經(jīng)多次國家專業(yè)目錄調整，曾更名為光電子技術、光電子技術科學，1998年更名為電子科學與技術，下設紅外技術和成像與顯示技術2個方向。該專業(yè)依托長春理工大學電子科學與技術博士學位授權一級學科，設有電子科學與技術博士后科研流動站。專業(yè)辦學特色明顯，師資力量雄厚，擁有專任教師33人，正高級9人，副高級11人，中級10人，初級3人。其中含省級教學名師1名，省級教學團隊1支，建有紅外物理國家級精品資源共享課1門。擁有國家重點實驗室、國際聯(lián)合研究中心、工程實踐教育基地等高水平科研和創(chuàng)新實驗實踐平臺19個。在第四輪學科評估中獲得C+，在地方本科高校中專業(yè)排名靠前。

相對于傳統(tǒng)的工科人才培養(yǎng)，新工科面向的是未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟，需要的是工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才[3]，不僅在技術上優(yōu)秀，還懂得經(jīng)濟、社會和管理，兼具良好的人文素養(yǎng)。學科競賽作為高等院校專業(yè)建設的一個重要指標，在新工科背景下國家一流專業(yè)建設過程中起著重要作用。學科競賽活動是大學生提升創(chuàng)新實踐能力的最佳平臺，能夠激發(fā)學生理論聯(lián)系實際和獨立工作的能力[4]。

圍繞學科競賽開展國家一流專業(yè)建設，需要以人才培養(yǎng)為核心建設內容，需要將OBE理念的成果產(chǎn)出導向、能量導向教育和目標導向教育模型簡化為以學科競賽為主要形式的工程型人才產(chǎn)出導向。學科競賽的產(chǎn)出導向表面上是注重競賽結果，但實質上優(yōu)異的競賽成果需要有素質過硬的師生團隊和與之匹配的硬件條件，而這些都與專業(yè)建設息息相關，包括課程建設、教材建設、師資隊伍及企業(yè)協(xié)同育人等方面配套建設。學科競賽對于本科專業(yè)人才培養(yǎng)具有正反雙向促進作用。正向促進學生工程實踐能力、科學研究能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升，反向促進專業(yè)建設過程中與人才培養(yǎng)密切相關的各環(huán)節(jié)改革創(chuàng)新。因此，學科競賽活動對于一流專業(yè)建設具有重要意義[5]。

一? 專業(yè)建設中學科競賽意義

圍繞學科競賽推進國家一流專業(yè)建設，解決人才培養(yǎng)與社會需求的矛盾，是長春理工大學電子科學與技術專業(yè)探索中的建設模式，在促進學科建設和課程改革，引導高校在教學改革中注重學生創(chuàng)新能力、協(xié)作精神、理論聯(lián)系實際、動手能力和工程訓練的培養(yǎng)，在倡導素質教育，提高學生的創(chuàng)新能力和對實際問題進行設計制作的能力等諸多方面有著日益重要的推動作用。學科競賽從產(chǎn)出維度同向促進基于OBE理念的人才培養(yǎng)模式建設。

（一）? 學科競賽能夠培養(yǎng)學生工程實踐能力

專業(yè)建設是一所本科高校特色水平的體現(xiàn)，其根本任務是培養(yǎng)優(yōu)秀本科人才。新工科專業(yè)致力于培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才，在各學科交叉融合下的創(chuàng)新和在創(chuàng)新實踐中的應用，在人才培養(yǎng)過程中務求注重工程實踐能力的鍛煉，而學科競賽能夠培養(yǎng)大學生基于興趣愛好的實踐能力。任何學科競賽都不是單一學科知識的獨立體現(xiàn)，它必然需要學生具有豐富的理論知識體系，在競賽過程中將所學知識融會貫通，通過實踐方法解決工程問題，其對大學生的影響是全方位、多維度的，因此，學科競賽能夠正向促進專業(yè)建設過程中人才培養(yǎng)質量的提升，特別是大學生的工程實踐能力。

學科競賽是以競賽為手段的工程實踐過程，需要大學生將課堂上所學的理論知識應用于實踐中，把專業(yè)領域中抽象的理論模型實際化，配合指導教師的豐富經(jīng)驗及知識儲備去分析問題和解決問題，在競賽過程中充分發(fā)揮學生的綜合實踐能力，競賽的產(chǎn)出導向必然以競賽結果來評價。對于理想成績，需要總結經(jīng)驗，對于失敗成績，同樣需要查找不足，再接再厲，但無論是那種情況，學生會反思如何利用所學知識提升自己，教師會根據(jù)工程實踐需要調整理論授課內容，無形中推動專業(yè)建設向著有利于人才培養(yǎng)的方向發(fā)展。

（二）? 學科競賽能夠提升學生應用創(chuàng)新能力

通過學科競賽能夠有針對性地培養(yǎng)學生應用創(chuàng)新能力，以學生的知識儲備為基礎的能力創(chuàng)新過程，是知識與實踐的結合，能夠對大學生成長起到至關重要的作用，包括知識的儲備、能力的培養(yǎng)、人格的形成、思維的鍛煉和行為的修正等方面。應用能力的創(chuàng)新絕不是閉門造車的過程，創(chuàng)新需要良好的學術氛圍，需要多學科理論知識的交叉融合，同時也是將理論知識與工程實踐相結合的過程，在這個過程中逐漸地培養(yǎng)能力，形成創(chuàng)新意識，大學生在競賽過程中自主地將知識轉化成能力，并逐步提高自身的綜合素養(yǎng)。因此，學科競賽在大學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中起著至關重要的作用。

隨著自身能力素養(yǎng)的提升，大學生在參與學科競賽的過程中、在鉆研實踐的過程中，在解決問題的嘗試中，逐漸形成具有自我意識的新的觀點、新的想法，將其觀點與想法應用于實踐中即為創(chuàng)新。通過學科競賽，特別是專業(yè)的學科競賽，能夠快速推進人才培養(yǎng)進程，讓被動的知識灌輸變?yōu)橹鲃拥闹R攫取，在增強學習自信心的同時提升學習興趣，讓創(chuàng)新思想潛移默化地融入人才培養(yǎng)過程中。

（三）? 學科競賽有助于拓展大學生生態(tài)圈

現(xiàn)階段，專業(yè)方向限定了大學生理論知識的寬度，甚至限定了大學生未來從事的行業(yè)，過細的專業(yè)分類限制了大學生的思維模式，對于交叉專業(yè)知識的自主屏蔽，使得其在解決問題的過程中容易走入死胡同。學科競賽是一種粘合劑，打破了專業(yè)設置壁壘，不同專業(yè)的學生、不同年齡段的同學無差別地組成團隊，形成一個新的生態(tài)圈，在競賽的催化下，知識的融合、能力的融合、興趣愛好的融合，大幅提升了團隊凝聚力，同時也提升了團隊成員的綜合素養(yǎng)。

高校人才培養(yǎng)的一個重要目的就是提升大學生綜合素質，是素質教育的前沿陣地。基于學科競賽的大學生生態(tài)圈可以提升學生間與人溝通和共同協(xié)作能力，促進團隊意識，更能在競賽的過程中塑造個性，助力學生認同自己的能力，準確地評估個人社會價值，對個人未來從事行業(yè)具有積極促進作用。特別是通過參與各種競賽活動，大學生在實踐過程中可以感受競爭的殘酷和協(xié)作的快樂，能夠培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。

在這種生態(tài)圈建立的過程中，在競爭與合作的矛盾中，有著共同目的的團隊能力得到最大化的提升，使學生逐漸地提升解決問題的能力，這是衡量高校人才培養(yǎng)質量的重要標志。高校培養(yǎng)大學生需要社會的認可，能力提升的表現(xiàn)即為通過所學知識體現(xiàn)個人價值，這是目前大部分走向社會的學生所缺少的能力。因此，學科競賽可以在一定程度上拓展大學生的生態(tài)圈，讓其在競爭與協(xié)作過程中提升能力，體現(xiàn)價值。

二? 學科競賽在專業(yè)建設中的促進作用

專業(yè)建設是高等學校最重要的教學基本建設之一，是高等學校優(yōu)化結構、體現(xiàn)特色、提高質量、培養(yǎng)高素質人才的根本性任務。專業(yè)建設的支撐指標主要圍繞課程體系建設、教材建設、師資隊伍及企業(yè)協(xié)同育人等方面展開。學科競賽本身與一流專業(yè)建設沒有必然聯(lián)系，但學科競賽獲獎是評價一流專業(yè)建設成效的一項關鍵指標，是一個專業(yè)建設人才培養(yǎng)產(chǎn)出的表現(xiàn)，因此，學科競賽在專業(yè)建設中起到促進的輔助作用，如圖1所示的學科競賽促進專業(yè)建設脈絡圖，展示了學科競賽與專業(yè)建設支撐指標之間的促進關系。

（一）? 學科競賽促進課程體系建設

新工科建設的宗旨是為服務國家戰(zhàn)略需求，保障未來社會產(chǎn)業(yè)需求，從而提升國家實力和國際競爭力，其出發(fā)點是解決傳統(tǒng)工科向新的工科專業(yè)轉型問題和工科專業(yè)在發(fā)展過程中提出的新要求。無論是傳統(tǒng)工科還是新工科，或是工科專業(yè)新舊需求，其根本都是培養(yǎng)出能夠被社會認可和符合社會發(fā)展需求的高技術人才。人才培養(yǎng)過程中首先要考慮的就是專業(yè)的課程體系建設，其中包括課程內容的創(chuàng)新建設。

新的工科專業(yè)不是憑空出現(xiàn)的，是在傳統(tǒng)工科的基礎上推陳出新發(fā)展而來的，工科專業(yè)新的要求也是在發(fā)展過程中，其培養(yǎng)結果與人才需求發(fā)展偏離而產(chǎn)生的。因此，在專業(yè)建設中課程體系的優(yōu)化是滿足新工科專業(yè)建設的關鍵要素。目前，學科競賽建設緊跟前沿技術需求，賽道設置考驗學生的工程實踐和理論應用能力，若要在競賽中獲得優(yōu)異成績，需要在課程體系設置上針對性地設置相關知識點的理論教學和實踐應用課程，并且要根據(jù)特定的需求進行實操課程設置。

（二）? 學科競賽促進教材建設

教材建設必須堅持黨的教育方針和正確的價值導向，要符合課程體系建設的需求。隨著新工科建設的大力推進，優(yōu)秀的教材層出不窮，在人才培養(yǎng)過程中起到積極的推進作用。無論從結構設置到內容深度都能夠很好地與專業(yè)建設相匹配，但理論知識的全周期學習是個漫長的過程，對于自由度較強的學科競賽設置來說，單一的學科競賽無法覆蓋某一門課程，或某一個專業(yè)的課程體系完全適合單一的學科競賽，特別當參賽成員是跨專業(yè)的學生就更難體系化地學習某一專業(yè)的全部課程。

學科競賽以工程實踐能力為基礎，基于學科競賽單一能力建設的實踐課程，其教材建設能夠高效地提升參賽成員的競技能力，該類教材是對理論課程的抽象驗證，對于理論知識的高效概括，對于復雜問題的簡單化表述，能夠讓學生透過現(xiàn)象了解本質，讓競賽需求不斷促進實踐類教材更新，其內容以工程經(jīng)驗和驗證結果作為依據(jù)。因此，學科競賽在一定程度上對教材建設起到積極的促進作用。

（三）? 學科競賽促進師資隊伍建設

學科競賽對于課程體系和教材建設的促進作用是主動推進，對師資隊伍的建設是靠教師對于自身能力的提升作為動力。目前，我國對于教師的選拔制度以學歷為基礎，高學歷提升了教師的整體素質，但也不可否認，學科方向的“專”限制了教師能力的“廣”，理論研究方向的細化與本科專業(yè)方向設置的廣度產(chǎn)生了矛盾，這是廣泛存在的問題，需要教師根據(jù)專業(yè)建設需求適當做出調整。

教師的所學專業(yè)是無法改變的，其教師身份在一定時間和條件下也是不可改變的，對于學科競賽需求，教師需要被動地去拓展知識面，提升指導學生能力，從而在學科競賽中取得優(yōu)異成績。這是一種被動的提升，需要教師無償付出，犧牲個人時間，而學科競賽不是專業(yè)建設的必要條件，學科競賽獲獎也不是必然結果，所以，學科競賽可以促進教師隊伍建設，被動提升教師學科競賽指導能力，但不是必然。

（四）? 學科競賽促進校企協(xié)同育人

產(chǎn)出導向引領的新工科人才培養(yǎng)過程，需要社會對人才的認可，這是評價專業(yè)建設的支撐指標。企業(yè)對人才評價是最普遍的社會評價，學生提前走進企業(yè)進行實踐鍛煉，有助于未來更好地融入社會、適應社會。通過校企合作的模式，建立企業(yè)實訓基地，有針對性地為社會和企業(yè)培養(yǎng)人才，校企資源共享，優(yōu)化導師資源，能夠節(jié)約資源，最大程度縮短人才與市場之間的距離。

學科競賽的賽道設置與企業(yè)和社會需求密切相關，企業(yè)導師的工程實踐能力和高校教師的理論教學能力相結合，更為有效地提升人才培養(yǎng)效果，提升專業(yè)建設水平。在校企合作過程中，高校教師可以通過企業(yè)導師了解工程實踐經(jīng)驗，企業(yè)導師可以通過高校教師完善學習理論知識，對于導師的雙向提升同樣有益于人才培養(yǎng)。在人才培養(yǎng)過程中，將企業(yè)需求作為競賽項目，在競賽過程中解決企業(yè)實際問題，在提升學生實踐經(jīng)驗的同時提高了學生的自信和對于社會的適應能力。

（五）? 學科競賽與專業(yè)建設相輔相成

學科競賽對于專業(yè)建設的促進作用，能夠提升課程體系建設、教材建設、師資隊伍及企業(yè)協(xié)同育人等方面能力提升，從而影響人才培養(yǎng)質量，使學生適應社會，同時被社會認可。企業(yè)縮短了人才培養(yǎng)周期，為企業(yè)提升效率，節(jié)省資源。為高校學生提供對口就業(yè)機會，精準就業(yè)，讓學生所學即所用。學科競賽的鍛煉可以拓展學生工程實踐能力，解決問題能力，促進大學生積極參加雙創(chuàng)競賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”競賽，提升大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，增加本科生就業(yè)機會。

三? 改革成效及發(fā)展方向

通過近1年的探索性嘗試，長春理工大學電子科學與技術專業(yè)依托學科競賽培養(yǎng)學生工程實踐能力，創(chuàng)新應用能力，提升了學生綜合素養(yǎng)。

2022年，首次組織學生參加第二十四屆中國機器人及人工智能大賽，8組參賽隊伍，總計24人次，指導教師7人，獲吉林省賽獲獎8項，并在最終國賽中獲一等獎1項，二等獎1項，三等獎1項。同年，組織學生參加第十七屆全國大學生智能汽車競賽，5組參賽隊伍，總計25人次，指導教師4人，獲吉林省獎3項，并在最終國賽中獲得二等獎1項，三等獎2項的成績。

在競賽指導過程中，為提升教師指導水平，邀請行業(yè)相關企業(yè)進行實踐指導，對指導教師進行專業(yè)培訓，4位指導教師獲得培訓資格證書和培訓結業(yè)證書。2位指導教師與企業(yè)合作，成功申報教育部產(chǎn)學協(xié)同育人項目。依托指導教師建設校級優(yōu)秀基層教學組織1個，申報吉林省精品課程1項。針對學科競賽實際需求，在新版培養(yǎng)方案中調整優(yōu)化部分實踐課程設置，優(yōu)化課程體系，并增設了5門學科交叉課（表1），提升學生對于交叉學科知識的掌握能力。

未來專業(yè)建設仍將以提升學生工程實踐能力為主，大力推進學科競賽在專業(yè)建設過程中的促進作用，提升學生參與興趣。以學科建設為契機，鼓勵教師參與指導和進修學習，不斷提升教師綜合素養(yǎng)。與企業(yè)進行更廣泛合作，不限于競賽，包括社會實踐和企業(yè)工程實踐。

四? 結束語

國家一流專業(yè)建設水平代表大學的辦學能力，人才培養(yǎng)質量反映專業(yè)建設水平。結合專業(yè)特色參與學科競賽成果表明，學科競賽能夠提升大學生學習興趣，促進專業(yè)建設各項支撐指標同向提升，新工科背景下圍繞學科競賽推進國家一流專業(yè)建設模式是可行的。

參考文獻：

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基金項目：教育部2022年第一批產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目“基于光電成像+智慧物聯(lián)理念協(xié)同創(chuàng)新實踐基地建設”（220607017245629）;2020年度吉林省本科高等教育教學改革研究課題“微電子科學與工程專業(yè)新工科建設背景下特色人才培養(yǎng)機制探索與實踐”（2020285HEYO003C）

第一作者簡介：秦旭磊（1981-），男，漢族，吉林長春人，博士，副教授，副院長。研究方向為光電薄膜材料與成像器件。