地方高校新工科人才培養模式改革研究與實踐

朱定見

（1.湖北文理學院機械與汽車工程學院， 湖北 襄陽 441053； 2.汽車零部件制造裝備數字化湖北省協同創新中心， 湖北 襄陽 441053）

引言

2017年，“新工科”成為我國高等工程教育發展戰略研討的重點。從2月份的“復旦共識”，到4月份的“天大行動”，再到6月份的“北京指南”，新工科建設的三部曲已經形成，在全國各級各類高校中針對“新工科”的研究和研討也層出不窮。

1 老工科的形成及弊端

縱觀我國綜合性高校中的工程教育，不難看出老工科主要經歷了三個歷史階段[1]：第一階段是新中國建國初期的工科分家。即為了工業與軍事建設的雙重需要，參照前蘇聯的辦學模式而形成的工科院校和文理綜合性院校兩種辦學模式[2]。第二階段是改革開放后的突破理工分家。在這個階段，工程教育又大規模重現于綜合性高校。第三階段是進入21世紀以后的工程教育向工程實踐回歸。這是由于在這個階段，中國工程教育科學化的道路仍舊沒有得到根本性的逆轉，導致了近年來高端技術人才的匱乏。為了解決這一嚴重問題，在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》中，中國決定從2010年起實施卓越工程師教育培養計劃。旨在為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人才資源基礎，增強我國的核心競爭力和綜合國力[3]。

南京大學電子科學與工程學院的一份報告認為中國老工科主要存在以下弊端：其一，工科人才培養的目標定位不清晰；其二，工科教學理科化；其三，對于通識教育與工程教育、實踐教育與實驗教學之間的關系以及區別存在模糊認識；其四，工程教育與行業和企業實際脫節太大，工科學生存在綜合素質和知識結構方面的缺陷”[4]。

2 新工科的含義

目前，對于新工科的研究還處在探索階段，因此，對于“新工科的含義”，至今還沒有一個很準確的定義[5]。下面是幾位權威人士對于“新工科”的觀點：

教育部國家教育發展研究中心高教室主任馬陸亭從便于理解的角度，這樣解釋：新工科是學科交叉產物，它對應新興產業，老工科對應傳統產業。新工科可以是老工科加上一些新技術，比如以信息化帶動工業化，甚至是人文社科內容雜糅產生；也可以是一些理科學科的產業化、應用化，即應用型理科，比如應用量子力學。

中國工程院院士、華中科技大學前校長李培根認為，“新工科”需要重新審視專業邊界和課程邊界。比如機械設計制造及其自動化專業，應該將大數據分析、物聯網和人工智能等納入其中。同時，對于電氣、機械和建筑等多數工程專業的課程設計，人工智能等內容就應該歸入其中。

天津大學校長鐘登華針對“新”給出了以下解釋：“三新”涵蓋“新工科”的建設內涵。即新理念、新要求以及新途徑。新理念是以應對變化，塑造未來為建設理念。新要求是以多元化、創新型卓越工程人才為培養要求。新途徑是通過繼承與創新、交叉與融合、協調與共享進行新工科人才培養[6]。

天津大學教育學院副教授楊秋波認為，新工科的概念可以從社會和高校兩個角度來理解。對社會來說，新工科強調的重點是新結構和新體系。對高校而言，新工科首先是指新興工科專業，如智能制造、人工智能、機器人和云計算等，同時也包括對傳統工科專業的升級改造。

3 地方高校在新工科人才培養模式改革中的工作

復旦共識將新工科的建設和發展歸納為五新：新理念、新結構、新模式、新質量和新體系[7]。身為地方高校的湖北文理學院，牢牢把握“復旦共識”中對地方高校“新工科”建設的要求，時刻牢記要對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用。為此，湖北文理學院的機械設計制造及其自動化專業的高端裝備制造方向主動對接企業技術創新要求和經濟社會發展需要，把握高端裝備制造領域人才需求的方向，與武漢華中數控有限公司合作開辦了“諸葛亮三班”，也稱“數控班”。該班的人才培養方案由湖北文理學院和武漢華中數控有限公司共同制定，課程體系和課程教學方案與計劃均由學校和企業共同商定。該班的學生前兩年在湖北文理學院學習，所學課程由湖北文理學院的老師講授。從第三年開始，該班學生就由企業和學校的老師共同開課。第四年的畢業設計，從選題到設計再到答辯全部在武漢華中數控有限公司進行。這種模式既充分利用了與華中科技大學和武漢華中數控有限公司合作的有利條件，又較好發揮了湖北文理學院自身的優勢，還凝練了機械設計制造及其自動化專業的辦學特色，深化了產、學、研協同育人，增強了學生的創新、創業和就業能力，培養了一些具有較強工程實踐能力和豐富的行業背景知識，能勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才。今后，湖北文理學院將一如既往地持續開展新工科建設的研究與探索，爭取在同類型高校中實現從“跟跑”到“并跑”再到“領跑”[8]。

4 湖北文理學院在新工科人才培養模式改革中的具體做法

創新能力強、工程實踐能力強和具備國際競爭力是未來新興產業和新經濟需要的復合型“新工科”人才所必備的。他們熟知如何將社會和管理、技術和經濟進行融合，對未來產業和技術起到引領作用[9]。“新工科”更加強調學科的實用性、交叉性與綜合性，尤其注重信息通訊、電子控制和軟件設計等新技術與傳統工業技術的緊密結合。湖北文理學院在對照傳統工科存在的弊端不斷找出自身傳統工科存在的問題和不足的同時，深刻領會各類專家對“新工科”的闡述，不斷改進人才培養的體制和機制。比如，為了強化實踐，避免理論與實踐脫節，讓工程教育向工程實踐回歸，湖北文理學院的高端裝備制造方向的人才培養方案，在將一些純理論的課程進行弱化的同時，加強了機床電氣控制PLC應用和華中數控8型專項培訓等實用性和綜合性的課程。再比如，為了避免工程教育與行業和企業實際脫節太大，湖北文理學院機械設計制造及其自動化專業積極與蘇州凱蒂亞公司對接，從2015年開始，每一年都積極從該專業中挑選20名左右的學生去該企業進行為期半年的學習，在這半年中，學生與企業員工同吃同住，既參加企業的生產實踐，又不斷學習專業必備的知識和技能。在半年時間內，學校和企業共同開發了以下9門課程：產業機械概論（替換有限元分析）、高精度定位裝置設計（替換機械優化設計）、機電一體化系統設計（替換機電一體化系統設計）、視覺機器（替換工業用微型計算機）、人工智能工學（替換數控編程與操作）、智能化系統設計（替換PLC技術）、現場知識（替換機電液控制綜合實驗）、裝配知識（替換測控技術綜合實驗）、知識產權（替換現代制造技術），其中，除視覺機器外，其余8門課程均由企業選拔具有工程師及以上職稱的優秀員工擔任教學工作。

湖北文理學院學習卡內基梅隆大學的做法，保持實用為主、服務社會的辦學特點。突出有所為、有所不為的方針，瞄準技術革新發展的方向[10]。為了強化學校的應用能力建設，湖北文理學院重視學科間的交叉與融合，科學研究和人才培養都注重以跨學科為核心，特別重視跨越技術與藝術人文學科。在教學方面，將“鼓勵理工科學生至少選修2門及以上人文、社科、經濟和管理類課程”寫入人才培養方案，鼓勵不同專業背景、生活背景和思想觀念的人構建一個多元、開放和包容的共同體，相互促進、共同成長，該做法與新工科注重知識的交叉這個特點不謀而合。這樣培養出來的工科人才，就不僅僅是只會用工程知識解決工程難題的專家，而更多的是作為一名有社會責任意識的“領軍人物”參與到社區、國家和國際事務中。在科研方面，湖北文理學院逐步設立了跨學科的學科群，目前已經設立了橫跨化學工程、機械工程、電子技術等領域的““機電汽車”湖北省優勢特色學科群”，該學科群主要瞄準新能源、新材料等技術革新發展的方向。

中國科學院院士，復旦大學常務副校長包信和說：“新興工科需要復合人才。新興的工程教育肯定要重構一些核心知識，原來的老知識要升級換代了。肯定還要有一些外圍知識，特別是交叉知識。新興工科需要學生具備整合能力，具有全球視野、領導能力、實踐力，要成為一個人文科學和工程領域的領袖人物[11]。”為了培養新興工科需要的復合人才，湖北文理學院從2014級開始，在機械與汽車工程學院開始進行機械類大類招生、大類培養和二次分流。學生在填報高考志愿的時候沒有具體的專業，全部以“機械類”的名義錄取，學生進校后，前兩年，學習的課程完全一樣：全是通識教育課程和機械大類的專業平臺課程。到了二年級末，學生才開始根據自己的興趣愛好和特長來選擇自己喜愛的專業。這種做法無意當中為未來的新興工科教育做了一些積極有益的探索和實踐。

5 結語

湖北文理學院機械與汽車工程學院瞄準時代和企業的發展需求，在機械設計制造及其自動化專業高端裝備制造方向率先與華中科技大學和武漢華中數控有限公司合作，聯合培養了一批高端裝備制造方面的人才，進行了一些新工科的研究和實踐，取得了一點經驗，但是，在深入進行校企合作、師資隊伍建設、課程建設、教材建設方面還有很長的一段路要走。

參考文獻

[1] 徐雷，胡波，馮輝，等.關于綜合性高校開展新型工程教育的思考[J].高等工程教育研究，2017（2）：47-50.

[2] 王孫禺，劉繼青.從歷史走向未來:新中國工程教育60年[J].高等工程教育研究，2010（4）：30-42.

[3] 卓越工程師教育培養計劃.中華人民共和國教育部政府門戶網站[EB/OL].[2016-12-31].http://www.moe.edu.cn/s78/A08/gjs_left/moe_74/s5632/s3860/201109/t20110920_124884.html.

[4]王慶環.“新工科”新在哪兒[N].光明日報，2017-04-03（005）.

[5] 知高.新工科，一場工程教育新革命 [N].中國科學報，2017-03-15（001）.

[6] 李薇薇.聆聽“新工科”建設春雷[N].中國教育報，2017-04-17（005）.

[7]“新工科”建設復旦共識.中華人民共和國教育部政府門戶網站[EB/OL].[2017-03-12].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/moe_745/201702/t20170223_297122.html.

[8] 王慶環.新工科發展形成建設行動路線 [N].光明日報，2017-04-11（001）.

[9] 李艷.半路殺出個“新工科”瞬間就“火”[N].科技日報，2017-04-10（008）.

[10]湯先營.兼容并蓄培養“新工科”人才——美國卡內基梅隆大學的啟示[N].光明日報，2017-04-03（005）.

[11] 包信和.在新工科的“無人區”如何繼續一路風行[N].文匯報，2017-02-24（006）.