新工科產(chǎn)教融合下多樣化人才培養(yǎng)體系研究與實踐

摘 要：新時代教育辦學風潮興起以來，政府、學校和企業(yè)基于新工科背景攜手共進，多主體協(xié)同形成產(chǎn)教深度融合、強化工科創(chuàng)新教育環(huán)節(jié)、人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)實際需求掛鉤的培養(yǎng)計劃。依托五邑大學超低能耗空調(diào)系統(tǒng)實踐與科研平臺，深入探討研究產(chǎn)教融合下的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案，探索多元多樣的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，加強校企協(xié)同育人在創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作中的作用，實現(xiàn)學生創(chuàng)新能力分層次、分階段、全過程多維度的有效培養(yǎng)。

關鍵詞：產(chǎn)教融合；新工科；創(chuàng)新教育；人才培養(yǎng)；科研平臺

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）23-0151-04

Abstract： Since the rise of education in the new era， multiple entities have collaborated to form a deep integration of industry and education， strengthening the engineering innovation education process and talent cultivation and industrial cultivation plans. Relying on the ultra-low consumption air-conditioning system practice and research platform of Wuyi University， we explore a diversified innovative talent cultivation system， strengthen the role of school-enterprise collaborative education in innovative talent cultivation， and achieve effective multi-dimensional cultivation of students' innovative abilities.

Keyword： integration between industry and education; new engineering; innovation education; talent training; scientific research platform

產(chǎn)教融合是工科高等教育大系統(tǒng)結構優(yōu)化的要旨。在加快建設和完善高水平人才培養(yǎng)體系的新工科背景下，積極推進“以能力培養(yǎng)為目標，深化產(chǎn)學研用融合，扎實推進產(chǎn)教融合教育體系”的內(nèi)涵建設，依托實踐與科研平臺，學校、企業(yè)、行業(yè)多主體協(xié)同創(chuàng)新，秉承“校企合作，協(xié)同育人”的理念，以培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神和綜合能力為宗旨，以改革人才培養(yǎng)模式和教育教學模式為重點，強調(diào)實踐教學為主導，全面提升工科學生的實踐能力，重點打造智能領域?qū)W科與校外企業(yè)合作，共建跨學科的實踐平臺，打破學科專業(yè)壁壘，實現(xiàn)跨學科、跨專業(yè)培養(yǎng)學生較強的綜合性業(yè)務水平，為區(qū)域產(chǎn)業(yè)高水平人才培養(yǎng)和高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供實踐平臺。

五邑大學超低能耗空調(diào)系統(tǒng)實踐與科研平臺不僅是一個研發(fā)項目，而且還是一種全新的學校公共區(qū)域空調(diào)配置方式，也是一種基于產(chǎn)業(yè)多方協(xié)同多類型人員共同研發(fā)、應用并持續(xù)改進的超低能耗空調(diào)系統(tǒng)平臺，是一個新技術融合聚集的技術創(chuàng)新教育平臺，是新工科產(chǎn)教融合背景下，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的實踐平臺。

一 產(chǎn)教融合理念

“產(chǎn)教融合”理念并不是新生事物，國內(nèi)外均有一些可以參考的實踐模式，可以借鑒國內(nèi)外相關研究和實踐經(jīng)驗，形成符合自身特點的應用方法。比如，美國的“合作教育”模式，將理論知識學習、職業(yè)技能培養(yǎng)和實際工作經(jīng)驗相結合，以讓學生更好地在復雜多變的工作場景中生存和發(fā)展；德國的“雙元制”模式，讓學生擁有高校學生和企業(yè)員工的雙重身份來參加學科的實踐活動；日本的“產(chǎn)學官”模式中，政府深度參與到人才培養(yǎng)當中。我國的“產(chǎn)學研”模式，根據(jù)企業(yè)的用人需求來確定教學目標以及制定人才培養(yǎng)方案；“工學交替”模式，讓企業(yè)參與學校人才培養(yǎng)的全過程當中協(xié)同育人；“訂單培養(yǎng)”模式，由企業(yè)承擔學費，減少學校的培養(yǎng)成本。這些實踐模式可以為我們提供有益的啟發(fā)，從而形成一種符合本學科在工科領域中解決實際工程問題的實踐教學方式。

本文主要研究在新工科背景下的產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)模式，需要著力解決人才培養(yǎng)的行業(yè)創(chuàng)新性不足的瓶頸，致力于建立“課程、項目、平臺、科技創(chuàng)新活動等”多樣化的創(chuàng)新人才訓練體系，充分利用優(yōu)質(zhì)資源，以協(xié)同育人機制整合教學資源，構建真實教學情境，實現(xiàn)高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需綜合型人才的有效培養(yǎng)。

二 新工科背景下產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)模式特點

產(chǎn)教融合既是資源共享、優(yōu)勢互補，更重要的是，其能夠激發(fā)出更多高質(zhì)量、創(chuàng)新型人才，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供新的動力，因此，必須建立完善的協(xié)同育人機制，以促進產(chǎn)教融合的全面推進。在新時代的背景下，基于新工科的產(chǎn)教融合主要在人才培養(yǎng)和校企合作兩個維度里體現(xiàn)出新的時代特質(zhì)。

（一） 人才培養(yǎng)規(guī)劃層面

依托平臺開設的實踐課程內(nèi)容，以培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力為核心，依托高度透明、開放、直觀、直覺和鮮活的平臺，構建“基礎、綜合、創(chuàng)新”三層次，覆蓋四年的多樣化人才培養(yǎng)體系，如圖1所示。樹立起創(chuàng)新科技強國的理念，對社會飛速進步、經(jīng)濟完成快速轉(zhuǎn)型具有實際意義。

（二） 校企合作領域

互利共贏是產(chǎn)教融合應用轉(zhuǎn)型的基礎。在新工科背景下，企業(yè)應當主動深入?yún)⑴c育人體系建設，明確主體責任與高校建立深層次交流，全面發(fā)揮企業(yè)自身特色和優(yōu)勢。此外，除了加強與學校交流，還需積極與行業(yè)專家、政府部門建立起長效交流平臺，共同建立產(chǎn)教融合的人才培養(yǎng)機制，增強產(chǎn)教融合的活躍度，確保人才培養(yǎng)領域的科學合理性。

三 新工科背景下產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)方案

（一） 建設創(chuàng)新型活動平臺

在新時代背景下，將人才培養(yǎng)目標轉(zhuǎn)向為創(chuàng)新型、應用型和綜合型應用人才，培育新時代青年的創(chuàng)新意識和實踐能力。

1）依托平臺，以項目為載體，吸引學生參加實踐教學活動。充分發(fā)揮多主體的優(yōu)勢資源，結合超低能耗空調(diào)系統(tǒng)實踐與科研平臺所采用的技術，多開發(fā)創(chuàng)新實踐項目。首先，吸收跨學科學生，介紹與引導平臺現(xiàn)有的科研成果，將產(chǎn)業(yè)工程的原設計思想融入到學生的基礎知識培訓中，培養(yǎng)學生的綜合思維能力。其次，經(jīng)過雙向選擇后，學生進入感興趣的項目組。結合平臺專業(yè)基礎知識的引導，進一步把工程設計思路融入教學培訓中，并指引學生深度參與到實際工程訓練項目中，進一步強化學生的綜合實踐能力。再次，學生根據(jù)前期研究的成果，繼續(xù)深入開發(fā)研究，并將研究成果應用于現(xiàn)實工程的生產(chǎn)實踐中，提高學生的實踐創(chuàng)新能力，同時向創(chuàng)業(yè)項目轉(zhuǎn)化，可以進入校內(nèi)孵化基地，從事創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動。強化學生的專業(yè)技能、創(chuàng)新意識、工匠精神和綜合業(yè)務水平，培養(yǎng)學生有一定的專業(yè)素養(yǎng)和解決工程問題的能力。最后，將綜合實踐環(huán)節(jié)與對平臺的研究相結合，不斷深化與改進，根據(jù)學生自己的選擇，可以繼續(xù)其之前的實踐項目，或者直接進入校內(nèi)孵化基地，從事創(chuàng)新實踐活動。

依托平臺，經(jīng)過全面不間斷地創(chuàng)新實踐教育培養(yǎng)，學生學以致用的學習熱情得以提升，學生的“雙創(chuàng)”能力也得以穩(wěn)步提高。“雙創(chuàng)”能力由專業(yè)能力和商業(yè)能力兩部分組成。

2）以重點學科競賽為引領，增強學生創(chuàng)新實踐能力。以賽促學，培養(yǎng)創(chuàng)新實踐生力軍，平臺重點支持學生參加各類高水平的大學生學科競賽，充分發(fā)揮大賽對大學生創(chuàng)新實踐教育的支持和促進。

以賽促創(chuàng)，促進成果轉(zhuǎn)化。推動參賽作品的成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)學研用緊密結合。以創(chuàng)新引領創(chuàng)業(yè)、以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)。

（二） 建設創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方法

新型人才培養(yǎng)方法主要采用集中講授、分散實踐、案例教學、體驗式學習、分組討論和線上線下混合式教學等教學方法。

主要以學長指導為主，企業(yè)工程師、校內(nèi)指導教師答疑為輔。在理論部分，強調(diào)學生自主學習、合作意識和小項目研究性探索，不斷激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，擺脫乏陳無味的“灌輸式”教學，突出以學生為中心，提高互動教學的應用水平，加強網(wǎng)絡互動、師生互動、生生互動，提高學生課程學習興趣。企業(yè)工程師、教師角色由單一知識教授者轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新思維啟發(fā)、研究型學習指導、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的引路人。通過面向過程的綜合成績評價方案，能夠充分挖掘?qū)W生潛力，評價方式科學客觀。同時結合多媒體設備等教學輔助工具進行線上教學，打造沉浸式教學體驗，踐行工程師培訓、教師指導、學長輔導的“三位一體”創(chuàng)新型培養(yǎng)模式。

（三） 建設新型教學服務

學校結合學科建設、專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)需求，借助地方、企業(yè)技術力量和資源優(yōu)勢，由校企共同研發(fā)超低能耗空調(diào)有利于空調(diào)節(jié)能，同時可以為人才培養(yǎng)和科技研發(fā)提供很好的創(chuàng)新平臺。一方面，教師把研究成果轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程內(nèi)容，轉(zhuǎn)變?yōu)榻贪福D(zhuǎn)變?yōu)橹v義，為學生提供最前沿的學科知識；另一方面，鼓勵本科生參與到項目研究當中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力，將產(chǎn)教融合貫穿于人才培養(yǎng)全過程。

教師和學生作為實踐主體參與平臺建設，同時還有具有豐富工程經(jīng)驗的企業(yè)主體參與，與相關企業(yè)工程師一起對創(chuàng)新型人才的綜合能力進行協(xié)同培養(yǎng)，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的積聚與共享。

教學改革的成果首先在匠能實驗室團隊中進行推廣應用，并在合適的情況下，可以向全校其他團隊及其他高校進行推廣和應用，其應用范圍和潛在受益面可以涉及當代高校的創(chuàng)新教學平臺。

（四） 完善產(chǎn)業(yè)融合人才培養(yǎng)機制

為實現(xiàn)產(chǎn)教融合，企業(yè)的主體作用至關重要，可從以下幾個方面進行：明確產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)與教育系統(tǒng)的異同，解決內(nèi)部矛盾，探索校企雙主體管理體系；校企雙方要形成高質(zhì)量人才的共同培養(yǎng)目標，營造優(yōu)化美化的學科育人環(huán)境，并制定有效的評價辦法，完善并持續(xù)改進人才培養(yǎng)機制。企業(yè)與學校的深度合作是高質(zhì)量人才輸出的前提，學校也要根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展導向，融合培養(yǎng)過程與生產(chǎn)過程，融合培養(yǎng)目標與行業(yè)需求標準，以促進產(chǎn)教融合，為社會服務更多技能型人才。因此，高校應按照本學科專業(yè)背景與特色，與行業(yè)企業(yè)建立緊密的聯(lián)系，為學科產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供更多有效的支持。

四 新工科背景下產(chǎn)教融合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實例——基于中央空調(diào)多模態(tài)能效數(shù)據(jù)融合的節(jié)能控制系統(tǒng)

在凝練項目的過程中，匠能實驗室學生充分發(fā)揮多主體的作用，通過教師與學生及企業(yè)工程師與空調(diào)系統(tǒng)的使用者互動挖掘用戶需求，通過空調(diào)系統(tǒng)的使用者參與提出使用需求到技術研發(fā)與驗證的全過程，推動科學技術進步和應用創(chuàng)新，為形成項目提供技術支持。

（一） 大一階段為“萌芽”期

結合專業(yè)基礎課程的引導，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎教育思想融入匠能實驗室大學一年級學生的基礎實踐課程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。通過通識性項目訓練，學生認識了解五邑大學超低能耗空調(diào)系統(tǒng)實踐與科研平臺，教師引導不同專業(yè)的學生跨學科組成項目研發(fā)小組，探討提出基礎性科技創(chuàng)新課題。

本項目組由自動化、機械控制、電氣控制和經(jīng)濟管理等專業(yè)的學生組成，通過對空調(diào)行業(yè)的深入挖掘，對中央空調(diào)行業(yè)中存在能耗大的一系列問題進行總結，提出以下痛點：①平常中央空調(diào)的設計，是在滿載的情況下進行仿真分析得到制冷需求值并對中央空調(diào)匹數(shù)進行選型設計，機房制冷供應量與制冷需求量的供大于求。②市面上出現(xiàn)空調(diào)設備廠商所設計的智能控制系統(tǒng)無系統(tǒng)的聯(lián)動控制體系。③在實際應用環(huán)境中，對于像教室這樣的大空間，各處的溫度可能會不一樣，所以各個熱區(qū)無準確的控制依據(jù)。

（二） 大二階段為“發(fā)育”期

結合專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程的引導，進一步把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育思想融入大學二年級專業(yè)實踐、專業(yè)綜合實踐課程以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實踐，進一步強化學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。

針對“萌芽期”提出的痛點，目標實現(xiàn)的技術如下：①基于Paas物聯(lián)網(wǎng)平臺對中央空調(diào)系統(tǒng)進行封裝。②多模態(tài)分析各區(qū)域溫度場，提高人體舒適度，如圖2所示。③用冷端采用終端控制器提高人體熱舒適。

通過綜合實踐項目訓練，引導學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目以及攀登計劃等重要的科技創(chuàng)新活動。

（三） 大三階段為“開花”期

學生通過前期研究的成果，繼續(xù)深入開發(fā)，結合專業(yè)課程的引導，進一步把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思想融入大學三年級專業(yè)實踐和專業(yè)綜合實踐課程以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實踐，提高學生的實踐創(chuàng)新能力，同時向創(chuàng)業(yè)項目轉(zhuǎn)化，可以進入校內(nèi)孵化基地，從事創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動。如本項目，能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過專項項目訓練，學生作為主要成員參加重要的科技創(chuàng)新活動，形成重要的科技創(chuàng)新成果。

目前，學生依托平臺，積極參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，提升了創(chuàng)新能力和解決復雜工程實際問題的能力。已獲批大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目14項，申請專利22項，發(fā)表相關論文2篇，參加第六屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽（省賽銀獎、進入全國總決賽）、全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽（三等獎）、“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽（省賽銀獎）等15類競賽，榮獲8個創(chuàng)新競賽獎；其成果在“智投未來”資源對接會議、第二十四屆全國發(fā)明展覽會、廣東省教育裝備展及第四屆中國（上海）國際發(fā)明創(chuàng)新展覽會暨上海國際技術進出口交易會等多個展覽會展出。

（四） 大四階段為“成熟”期

學生將畢業(yè)設計（論文）等綜合實踐環(huán)節(jié)與實際科研項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實施相結合，并結合項目研究成果進行成果轉(zhuǎn)化，進一步強化自身的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過校企融合項目的有效訓練，推動了產(chǎn)業(yè)的科技成果的轉(zhuǎn)化。

通過這個過程，不僅可有效地促進高校教師對企業(yè)的生產(chǎn)實際了解，而且學生能夠及時了解產(chǎn)業(yè)的最新動態(tài)，也提升了企業(yè)為地方經(jīng)濟服務的能力。同時，學生在項目中得到鍛煉，有效地實現(xiàn)了能針對具體自動化領域產(chǎn)品項目完成社會需求分析、設計解決方案和學科知識探究，并能對研究結果進行總結分析，獲得有效的結論，培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新能力，達到更好地支撐新版培養(yǎng)方案的目標。

五 結束語

綜上所述，產(chǎn)教融合的育人模式，既為高校發(fā)展提供了一種新型的發(fā)展方向，也為學生的全面發(fā)展提供了重要的培養(yǎng)保障。通過構建超低能耗空調(diào)系統(tǒng)實踐與科研平臺，突破傳統(tǒng)高等教育中理論教學與實際工程環(huán)境差別大的問題，實現(xiàn)高校與企業(yè)資源的有效共享，更好地促進課程重構、實訓基地建設、師資建設等各方面的改革與發(fā)展，在實踐產(chǎn)教融合的同時，也有助于提高教育教學質(zhì)量，利用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案，建立多元化的人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)出更多具有高素質(zhì)、兼具德才的創(chuàng)新型、技能型和綜合型人才，從而有效推動社會發(fā)展。

因此在實踐課程教學內(nèi)容改革上，引入行業(yè)企業(yè)領域的學科新標準、新知識、新技術和新工藝，把教學內(nèi)容融入設計或生產(chǎn)過程當中，增強教學內(nèi)容的先進性、實踐性和適用性；在教學方法改革上，以項目式、案例式為突破口，著力培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新能力；在課程實踐方面，以技術技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為核心，根據(jù)職業(yè)能力需求設置課程，構建以實踐性課程模塊為特征的課程群，強化實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，產(chǎn)教融合對于提高本專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

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基金項目：2021年度廣東省研究生教育創(chuàng)新計劃項目“‘政學研賽’四位一體，構建研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式”（2021JGXM109）；2022年度廣東省科產(chǎn)教融合實踐教學基地項目“智慧空調(diào)科產(chǎn)教融合實踐教學基地”（GDJX2022005）；廣東省高等教育學會實驗室管理專業(yè)委員會2022年度基金項目“《過程控制及儀表》實驗教學改革與實踐——依托五邑大學北區(qū)教學樓宇超低能耗空調(diào)平臺”（GDJ20220127）；2021年度五邑大學高質(zhì)量課程建設與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育建設改革項目“多主體協(xié)同共建跨學科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺——依托五邑大學超低能耗空調(diào)系統(tǒng)實踐與科研平臺”（JX2021036）；2020年度五邑大學教學質(zhì)量與教學改革工程招標項目“基于產(chǎn)教深度融合新工科的自動化專業(yè)實踐教學基地建設”（D3）

第一作者簡介：李澄非（1971－），女，漢族，河南南陽人，博士，教授，碩士研究生導師。研究方向為圖像信息處理、機器視覺、復雜工業(yè)過程故障診斷及檢測。

*通信作者：謝惠敏（1993-），女，漢族，廣東江門人，助理實驗師。研究方向為電子與通信技術。