面向新工科的工程實踐教育體系與平臺構建的探究

劉慶華，段建東

[摘 要] “新工科培養計劃”是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養造就一大批新興工程科技人才，為國家實施驅動發展、“中國制造2025”“互聯網+”“網絡強國”“一帶一路”等重大戰略服務。通過在實踐教學體系建設等方面進行理論創新與實踐探索，擬解決工程能力創新型人才培養方案實施中所存在的實踐教學環節薄弱或缺乏工程引領導向的問題。

[關 鍵 詞] 實踐教學；培養體系；新工科教育

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）10-0104-02

一、研究現狀與背景分析

“新工科培養計劃”是貫徹落實國家領導人關于強化實踐育人工作的重要指示精神，踐行《“新工科”建設復旦共識》“新工科”建設行動路線（天大行動）》和《國家中長期人才發展規劃綱要》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養造就一大批新興工程科技人才，為國家實施驅動發展、“中國制造2025”“互聯網+”“網絡強國”“一帶一路”等重大戰略服務。當今，社會經濟以新技術、新業態、新產業、新模式為特點蓬勃發展，突破核心關鍵技術，依據先發優勢，在未來全球創新系統中占據戰略制高點，迫切需要具有科學的知識結構、綜合的實踐能力、強烈的創新意識、開闊的國際視野、積極的團隊合作精神和溝通能力的新興工程科技人才。

西安理工大學順應國家重大人才培養戰略潮流，主動對接地方經濟社會發展需要和企業技術創新要求，把握行業人才需求方向，充分利用地方資源，發揮自身優勢，凝練辦學特色，成立西安理工大學信息技術與裝備工程學院。學院“以智能制造為主體，信息工程、計算機工程為兩翼，三個專業協同發展”的人才培養目標，旨在進一步深化產教融合、校企合作、協同育人，增強學生的就業創業能力，培養大批具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的工程能力創新型人才，支持陜西省支柱產業發展。

二、研究內容、目標和要解決的教學問題

本項目通過理論創新與實踐探索，擬解決工程能力創新型人才培養方案實施中所存在的如下問題：（1）如何構建大學生工程能力創新型能力培養的高水平綜合實踐平臺；（2）如何構建新工科要求下的實踐教學體系；（3）彌補實際實踐教學平臺硬件資源功能缺陷、地域限制和數量限制，如何構建虛擬實踐教學平臺體系、自創實踐學平臺和線上線下共享實踐平臺；（4）如何在實踐教學環節中培養大學生的創新意識，形成創新思維和創新文化形態；（5）如何實現工程能力創新型人才培養目標中的校企無縫對接。

三、實施措施

（一）構建符合“新工科”人才培養要求的實踐教學體系

利用網絡優勢，構建虛實結合、布局合理、開放共享有效的實踐平臺，為“新工科”人才培養做強有力支撐。按照“新工科人才培養”總體要求，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，堅持多維結合、雙向融合、彈性多元、交叉滲透、規范集成的原則，形成實驗、實習實訓、企業階段培養、三創四位一體（對應四個平臺），基本技能、專業技能、綜合應用能力、創新創業有機結合，與理論教學體系相互平行又融合交叉；以培養工程實踐能力為主線；基本技能、專業技能、綜合能力為三個層次（對應三個階段）；實驗室、工程實訓中心、校企聯合基地為三個支撐平臺（對應三支撐）；專業基礎、專業技能、專業綜合、科技創新和素質拓展為五個應用模塊的實踐教學體系（對應五個應用）。進一步適應經濟社會快速發展對人才培養的新要求和信息化時代教育教學的新規律，以現代信息技術為依托，以智能制造相關專業急需的實踐教學信息化內容為指向，建設示范性虛擬仿真實踐教學平臺，并積極探索線上線下教學相結合的個性化、智能化、泛在化實踐教學新模式（對應一個有力補充）。設置足夠的實踐選修學分、創新學分，鼓勵學生自主設計實踐項目，鼓勵學生參與科技活動，加強學生工程意識和創新能力的養成。實踐教學體系結構如下圖所示：

（二）建立工程創新思維方式，成就“新工科”人才素養

實踐教學內容以工程為引導，以知識獲取能力、工程實踐能力、團隊協作與溝通能力、社會環境適應能力培養為核心，貫穿于工程理論、工程思維、工程方法的系統化培養目標中。改革以往實踐教學內容各自獨立、相互割裂的弊端，充分注重各項實踐教學內容和教學環節之間的相互銜接，以工程技術應用和工程方法為主線，形成了工程設計實踐、工程制造實踐和工程應用實踐循序漸進的“多段式”工程訓練模式。在具體實踐過程中，建立理論與實踐相結合、傳統工藝與現代技術相結合、技能訓練與素質教育相結合、實習與實驗相結合、課內與課外相結合、校內與校外相結合、教學與工程相結合的多樣化培養方式。加強行業為導向，利用項目式教育教學模式，以工程教育專業認證為檢驗標準，開展實踐教學工作。

（三）加強校企合作，構建面向工程一線的“新工科”實踐教育體系

行業企業深度參與培養過程，是實現“新工科”計劃的必要保障。根據工程人才培養目標和標準，不斷開辟校企合作新途徑，創新校企合作新機制。“新工科”人才培養模式采取“3+1”教育模式，3年在校學習，累計1年在企業進行企業階段培養，開展學業學習和畢業設計。

企業階段培養，構建三階段四平臺結構，其結構如下：

“三階段四平臺”實踐課程體系

進一步構建了“訂單式”模式，創建“企業冠名班”。根據行業對人才的需求，與企業共同制訂人才培養方案、培養內容和評價方式，共建工程實踐教育中心，使專業培養方向與企業需求相結合，工程能力訓練與崗位要求相結合，培養目標與企業用人標準相結合，突破了傳統的以學校和課堂為中心的封閉式教學形式，將真實的工程環境和結合生產實際的工程內容、企業文化引入課堂，將學校教育延伸到企業工程第一線，有效地實現了人才培養與市場需求之間的對接。校企合作真正實現了“新工科教育培養計劃”的“3+1”人才培養，體現了“新工科”要求的面向行業和企業的工程教育思想。

貫徹“新工科人才培養計劃”要求的以培養學生創新與實踐能力、就業能力和職業能力為出發點，以促進學生的就業為落腳點的共性與個性統一的工程教育過程。

（四）突出學生創新與實踐能力的培養

“新工科”的特點之一是強化培養學生的工程能力和創新能力。為了促進學生個性發展，培養學生綜合素質和創新能力，人才培養方案中將設置“科技創新”綜合教育學分。以創新實驗室為平臺，實施項目管理、分類指導的辦法開展學生科技創新活動，初步形成智能制造、信息工程、計算機工程等三個系列。積極組織學生參加國家級及省級科技創新競賽項目，以賽促學、以賽促教、以賽創新；引導和鼓勵學生參與學生科技創新基金立項，參加教師科研項目及實驗室建設，參加大學生創新創業訓練計劃項目等。通過創新活動，使學生具有一定的創業意識和創新精神，具備較強的綜合實踐能力和科學研究能力，有學習專業知識的動力和研究方向，培養學生的團隊精神。創新團隊工作結構如下：

總之，在我院“以智能制造為主體，信息工程、計算機工程為兩翼，三個專業協同發展”人才培養實施中，樹立先進的現代工程教育理念和工程文化教育體系，實踐教學平臺建設至關重要。人才培養方案實施不但注重基礎理論、基礎知識和基本技能的培養，還要注重在實踐教學開展中，面向工程的基本思維和基本能力的養成，積極開展工程文化教育，面向工程實際應用，推動科技創新，全面推進素質教育，突出人才培養特色。

參考文獻：

[1]吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發展和建設新工科 主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究，2017（1）.

[2]林健.面向未來的中國新工科建設[J].清華大學教育研究，2017（2）.

[3]唐永剛，王洪艷，岳明道，等.“四維一體”實踐教學綜合體系探索[J].陰山學刊（自然科學版），2018（1）.