“新工科”背景下重塑應用型高校實踐教學體系的研究與探索

摘要：“新工科”背景下，應用型高校人才培養目標是培養有堅定理想信念、扎實專業素養、廣闊國際視野、遠大志向的卓越工程人才。本研究針對目前應用型高校長期忽視實踐教學環節和能力培養過程，且實踐教學體系出現產教脫節，導致學生缺乏創造意識和創造能力，難以與社會產業轉型升級需求相匹配等問題，探索重塑以實踐課程為主體、科創項目和創新競賽為兩翼的“一體兩翼”的立體式實踐教學體系，并打造實踐教學支撐平臺，建設科教融合的大學生主題創新平臺和產教融合協同育人平臺，助力“新工科”人才培養，為加快培養適應社會和產業新需求的卓越工程科技人才做出貢獻。

關鍵詞：新工科；實踐教學；科教產融合

中圖分類號：G647

ResearchandExplorationofReshapingthePracticalTeachingSystemof

AppliedUniversitiesundertheBackgroundof"NewEngineering"

WangXuDaiJiahongXuYishen*

SuzhouCityCollegeJiangsuSuzhou215000

Abstract：Underthebackground of"NewEngineering"，thegoaloftalentcultivationinapplieduniversitiesistocultivateoutstandingengineeringtalentswithfirmidealsandbeliefs，solidprofessionalqualities，broadinternationalperspectives，andloftyaspirations.Thisstudyaimstoaddressthelongstandingneglectofpracticalteachingandabilitydevelopmentinapplieduniversities，aswellasthedisconnectbetweenindustryandeducationinthepracticalteachingsystem，whichleadstoalackofcreativeawarenessandabilityamongstudents，makingitdifficulttomatchtheneedsofsocialandindustrialtransformationandupgrading.Itexploresthereshapingofathreedimensionalpracticalteachingsystemwithpracticalcoursesasthemainbody，scienceandtechnologyinnovationprojectsandinnovationcompetitionsasthetwowings，andcreatesapracticalteachingsupportplatform.Italsoconstructsathemeinnovationplatformforcollegestudentsthatintegratesscienceandeducationandacollaborativeeducationplatformthatintegratesindustryandeducation，helpingtocultivate"newengineering"talentsandmakingcontributionstoacceleratingthecultivationofoutstandingengineeringandtechnologytalentsthatadapttonewsocialandindustrialneeds.

Keywords：NewEngineering；PracticeTeaching；ScienceEducationIndustryIntegration

2023年3月，《普通高等教育學科專業設置調整優化改革方案》中強調：“圍繞‘新的工科專業，工科專業的新要求，交叉融合再出新’，深化新工科建設，加快學科專業結構調整。”“推動現有工科交叉復合、工科與其他學科交叉融合、應用理科向工科延伸，形成新興交叉學科專業，培育新的工科領域。”［1］“新工科”強調工程教育的新理念、學科專業的新結構、人才培養的新模式、教育教學的新質量以及分類發展的新體系，［2］但歸根到底“新工科”的核心使命還是在于培養具有堅定理想信念（眼里有光）、扎實專業素養（腳下有路）、廣闊國際視野（胸懷遠大）、遠大志向（心中有遠方）的卓越工程人才。“新工科”人才培養體系，尤其是實踐教學體系，發揮著重要的作用。但許多高校長期忽視實踐教學環節和能力培養過程，實踐教學體系出現產教脫節，校企合作協同育人行動弱化，創新創業教育與專業實踐教學脫節，學生往往缺乏創造意識和創造能力，難以與社會產業轉型升級需求相匹配。應用型大學應根據辦學目標，系統謀劃、主動變革，實現工程教育向學科大類交叉、校企深度融合模式的根本轉變，加快培養適應社會和產業新需求的卓越工程科技人才。

1“新工科”背景下實踐教學體系重塑

堅持立德樹人根本任務，全面落實“以學生為中心”“塑造卓越未來”的教育教學理念，注重培養工科學生的遠大情懷、創新意識和綜合素養，特別注重培養“執著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越”的工匠精神，塑造從基礎層、綜合層到創新層循序漸進，以實踐課程為主體、科創項目和創新競賽為兩翼的“一體兩翼”的立體式實踐教學體系，如下圖所示。該課程體系將常規實驗和創新實驗相結合、實驗課程與企業實習相結合、實驗教學與科學研究相結合、競賽設計和產品開發相結合、自主設計和合作探究相結合，不同實踐環節相互支持、相互促進，課內課外、校內校外全方位供給、全過程貫通。［3］

“一體兩翼”的立體式實踐教學體系圖

1.1實踐課程體系

優化“新工科”專業實踐課程體系，整體設計基礎實踐課程、綜合實踐課程、創新實踐課程三個層次逐級上升的課程培養方案。利用創新實驗室、“口袋實驗”平臺、校企合作實驗室資源，融會貫通課程實驗、課程設計、專業實習、畢業設計等實踐教學環節。針對工程創新人才培養目標，積極鼓勵和要求實踐課程開展探究討論式教學、啟發式教學、實驗驅動型教學、產學研合作教學、項目式實踐教學、虛擬仿真實驗教學等。［3］實現從基礎實驗—專業實驗—探究實驗—創新實驗的逐級上升，讓學生“做中學、學中研、研中創”，激發學生學習興趣，培養學生自主學習習慣和運用學科知識解決工程實際問題的綜合能力和創新思維等。

“學做研結合、科教產融合”，在科技型企業建設“項目式”實習基地，開展“企業出題—導師點題—學生解題”的“項目式”實習。企業根據技術研發和生產管理中的真實問題提出研究課題清單，學生選擇實習項目后，深入參與企業生產和研發過程。將企業實際課題轉化為學生實習內容，以工程項目為案例開展創新實踐，真刀真槍解決工程實際問題，學生真實習，企業真受益。將企業項目管理模式轉化為團隊實習模式，切實提高實習成效，實現實踐應用與理論知識的融合、人才培養與企業發展的融合、產教研一體化的融合。同時項目式實習與畢業設計融合，豐富畢業設計內容和提升畢業設計質量。

1.2科創項目體系

改變實驗教學依附于理論教學的傳統觀念，提升教師實驗教學水平和指導學生科創項目的能力，利用創新實驗室、“口袋實驗”平臺、校企合作實驗室等資源平臺，建立大學生科創項目體系，豐富學生第二實踐課堂，實現學習從課內向課外延伸，并為優秀拔尖人才提供更多學習主動權和展現平臺。將實驗室從有限室內空間拓展為“廣義無限空間”，整個社會就是實驗室；將實驗時間從有限課內學時拓展為相對無限的課內外結合開放學時；將實驗對象從自然現象拓展到社會現象，實現學科交叉融合。［4］通過自由探索、主題創新、綜合創新等逐級上升的項目體系，如科研訓練計劃、創新創業計劃、工程實踐項目、大學生課外學術科研基金項目等，培養學生查閱文獻、獲取重要信息以及分析、歸納、解決問題的能力，將原本枯燥、抽象、離散的理論知識與工程實踐項目相結合，讓學生覺得“學有所用、有成就感”，以加深對理論知識的理解，增強學習效果。［4］科創項目體系促進實驗教學的相對獨立性，并逐漸形成“大實驗”或“廣義實驗”的理念。第二實踐課堂對學生能力的提升可激勵第一課堂教學模式和教學方法等方面改革，從而形成理論教學與實驗教學統籌協調、互相促進發展的良好態勢。［3］

1.3創新競賽體系

緊緊依托虛擬仿真實驗教學共享平臺、各類教學科研平臺，建立創意競賽、學科競賽、創新大賽逐級上升的創新競賽體系，如“英語競賽”“計算機設計大賽”“電子設計大賽”“大學生物理及實驗科技作品創新競賽”“互聯網+”“挑戰杯”等。學生通過創新大賽中高強度洗禮和專家嚴謹細致專業的點評，進一步提升綜合實踐應用和創新能力，鍛造“技術源于積累、成功源于執著”的工匠精神。“以賽促教，以賽促學”，突出應用性，強化技能性，不斷提升學生團隊意識和科研實踐創新能力，助推應用型實踐創新能力人才培養。

2實踐教學平臺支撐

2.1依托實驗室，建設科教融合的大學生主題創新平臺

依托科研平臺、實驗教學中心，建設特色鮮明的科研、教學融合的大學生主題創新區，聚焦前沿學術主題，以高水平教師領銜指導，實施本研一體、迭代遞進的創新實踐訓練。創新區實施首席導師制度，學校提供資源和激勵政策，鼓勵建設交叉學科團隊，保障了面向全體學生的創新實踐教育需求。主題創新區推動實驗室進一步開放，定期面向本科生發布創新課題、開設科教融合類課程，開放和利用學校的教學科研實驗室，培養學生創新群體，發揮優勢學科的育人功能，以高水平科研引領一流人才培養。

虛擬仿真實驗教學平臺以虛擬現實技術為建設基礎，融合立體顯示、人機交互、傳感器技術以及系統集成技術等新一代技術，模擬傳統實驗操作環節的軟硬件實驗環境，深度打造“可沉浸式立體化”教學新模式。利用3D建模、人機交互、人工智能、5G、動態全息、VR/AR/MR/XR、大數據、區塊鏈、云計算、數字孿生、數字認證等現代信息技術，創造“交互性、沉浸性、實驗性、趣味性”虛擬仿真教學環境，保障了面向“新工科”專業的科教創新需求。［57］

2.2依托行業龍頭企業，建設產教融合協同育人平臺

產業學院是踐行產教融合協同育人模式的系統性升級，是開展應用型人才培養的重要抓手和試驗田，也是服務區域經濟產業發展的重要橋梁紐帶。產業學院深化合作搭建融科研教學、實踐實訓、創業就業、社會服務等功能為一體的新型產業人才培養載體，聯合有長期戰略合作的行業龍頭企業，匯聚多元化優質科研平臺資源，搭建支持課程資源開發、教學模式改革和生產性實踐的校企合作共建平臺，實現產業系統和教育系統的融合。校企實施多種形式的協同育人項目，結合企業研發、設計、生產和管理中遇到的難題，聯合指導畢業設計（論文）、工程實踐項目、創新競賽和“項目式”實習。［89］如我校產業學院與10多家光電信息產業鏈龍頭企業、專精特新梯隊企業、科研學術代表企業、服務機構企業，簽訂了產教融合協同育人合作協議。

結語

隨著科技革命和產業變革加速演進，“新工科”人才培養越發重要。根據應用型高校的辦學理念以及創建特色鮮明、國內一流、國際知名的現代化高水平應用型大學的辦學目標，以及產教脫節等問題，系統謀劃、主動變革，重塑了“新工科”人才實踐教學體系。該體系包括以實踐課程為主體、科創項目和創新競賽為兩翼的“一體兩翼”立體式實踐教學體系，并打造了實踐教學支撐平臺。高校要積極探索創新“新工科”實踐教學體系建設路徑，增強實踐教學在推動多學科技術有效融合和產教融合、科教融匯協同育人方面的特殊功能，挖掘其在大學生實踐能力引領方面的潛力，不斷擴大“新工科”實踐教學的影響力和覆蓋面，彰顯其在培養有堅定理想信念、扎實專業素養、廣闊國際視野、遠大志向的卓越工程人才方面的作用。

參考文獻：

［1］教育部等五部門.關于印發《普通高等教育學科專業設置調整優化改革方案》的通知［EB/OL］.（20230329）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202304/t20230404_1054230.html.

［2］周翔.應用型高校ESP教學質量提升策略研究［J］.中國多媒體與網絡教學學報：上旬刊，2021（01）：111113.

［3］許宜申，顧濟華，陶智，等.基于立體實踐教學體系的高素質創新人才培養探索與實踐［J］.高教學刊，2019（11）：3639.

［4］陸國棟，李飛，趙津婷，等.探究型實驗的思路、模式與路徑：基于浙江大學的探索與實踐［J］.高等工程教育研究，2015（05）：8793.

［5］孫科學，郭宇鋒，程勇，等.新工科背景下虛擬仿真實驗教學中心建設探索［J］.實驗室科學，2020（12）：183189.

［6］劉秀清，葛文慶，焦學健，等.國家級虛擬仿真實驗教學中心建設與管理［J］.實驗技術與管理，2018（11）：225228.

［7］劉宇雷，佘明.“新工科”背景下高校實驗教學體系建設探索［J］.實驗技術與管理，2019（11）：1921.

［8］趙曉山.多元主體協同共建現代產業學院的模式創設與推進路徑［J］.職業教育研究，2024（05）：3237.

［9］孔令葉，徐勇軍，邱騰雄，等.多維共建校企命運共同體，打造產教融合共贏新樣板［J］.科技風，2024（4）：7678.

基金項目：2020年江蘇省教育廳高校哲學社會科學基金（項目名稱：推進高校實驗教學信息化管理研究，項目批準號：2020SJA2322）；2021年江蘇省高校哲學社會科學基金（項目名稱：應用型本科高校實踐環境構建的研究與探索，項目批準號：2021SJA2345）；2022年江蘇省高校實驗室研究會立項資助研究課題（項目名稱：應用型本科高校實驗室建設研究與實踐，項目批準號：GS2022YB40）

作者簡介：王旭（1987—），女，漢族，江蘇南通人，碩士，助理研究員，實驗室管理科科長，主要研究實驗室建設與管理、實驗教學管理；戴佳洪（1990—），男，漢族，江蘇蘇州人，碩士，助理研究員，實驗室建設科科長，主要研究實驗室建設與管理、實驗室安全等。

*通訊作者：許宜申（1979—），男，漢族，江蘇新沂人，博士，教授，主要從事儀器儀表及自動化檢測、光電檢測技術等方面的教學與研究。