材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐研究

朱歸勝　陳彩明　陳國華　趙昀云　張秀云

【摘 要】工程教育專業(yè)認證已成為我國高校新的風(fēng)向標，是我國工程類畢業(yè)生走向世界提供具有國際互認質(zhì)量標準的“通行證”。本文探討了在工程教育專業(yè)認證背景下桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的模式及經(jīng)驗，提出校企聯(lián)合培養(yǎng)工程人才的合作思路及實際做法，為工程教育提供了新的思路。

【關(guān)鍵詞】工程教育專業(yè)認證;材料科學(xué)與工程;工程素養(yǎng);創(chuàng)新能力;校企聯(lián)合培養(yǎng)

中圖分類號：G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）05-0199-003

0 引言

工程教育專業(yè)認證以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價，培養(yǎng)與國際接軌的中國工程師。2016年6月2日，在吉隆坡IEAM2016大會上中國以全票通過加入《華盛頓協(xié)議》，成為全球第18個正式成員，協(xié)議的加入加快了中國工程教育[1]。工程教育專業(yè)認證既是工科專業(yè)的建設(shè)標準，又是所有專業(yè)培養(yǎng)可資借鑒的指導(dǎo)思想，引進工程教育認證可以推進工程教育改革與創(chuàng)新，健全工科專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，完善工程教育與行業(yè)、企業(yè)的聯(lián)系機制，增強工程教育人才培養(yǎng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，促進工程教育的國際互認，提升工程專業(yè)人才的國際競爭力[1-3]。工程素養(yǎng)（Engineering literacy）是指對技術(shù)的工程設(shè)計與開發(fā)過程的理解，是從事工程實踐的工程專業(yè)技術(shù)人員的一種能力，是面向工程實踐活動時所具有的潛能和適應(yīng)性。創(chuàng)新能力則是根據(jù)現(xiàn)有的思維模式提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導(dǎo)向，利用現(xiàn)有的知識和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中根據(jù)需求分析進行改進或創(chuàng)造新的事物，并能獲得一定有益效果的行為。良好的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力是工程教育專業(yè)認證的內(nèi)在要求。需要強調(diào)的是，良好的工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的養(yǎng)成并非是知識的簡單綜合，而是一個復(fù)雜的漸進過程，將不同學(xué)科的知識和素質(zhì)要素融合在工程實踐活動中，使素質(zhì)要素在工程實踐活動中綜合化、整體化和目標化。學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，體現(xiàn)在教育全過程中，滲透到教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)，不同工程專業(yè)的工程素質(zhì)，具有不同的要求和不同的工程環(huán)境，要因地制宜、因人制宜、因環(huán)境和條件差異進行綜合培養(yǎng)。

隨著高等教育的發(fā)展，未來的工程教育想要適應(yīng)未來職場和社會的需要，應(yīng)該包括以下八個特征：工程的嚴謹性、批判性思考和非結(jié)構(gòu)化問題解決、跨學(xué)科思維和系統(tǒng)性思維、想象力創(chuàng)造性與主動性、交流與合作、全球化的思維方式、學(xué)生參與專業(yè)的共同體、就業(yè)競爭力和終身學(xué)習(xí)[4-5]。世界工程教育論壇（WEEF）2013年度報告中指出工程教育的教學(xué)方法和課程變化提升了學(xué)生的就業(yè)能力，保證學(xué)生學(xué)習(xí)到相關(guān)的技能，知道有效的合作方法，具備項目管理經(jīng)驗，適應(yīng)能力強，能解決復(fù)雜的工程挑戰(zhàn)。

在專業(yè)工程認證以及我國產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的大背景下，對高校的人才培養(yǎng)，特別是工程人才的培養(yǎng)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。高校應(yīng)以專業(yè)工程認證為契機，轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)方式，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。從專業(yè)工程認識的核心思想看，工程人才培養(yǎng)的“客戶”重點是企業(yè)，因此，校企合作聯(lián)合培養(yǎng)將是發(fā)展的重點，也是工程人才培養(yǎng)的必由之路。

如德國高校產(chǎn)學(xué)研合作模式具有過程持久性、高效性，強調(diào)目標的始終如一等特點，注重校企合作實效。其主要有產(chǎn)學(xué)研合作計劃、聯(lián)合培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)人才、研究開發(fā)項目的合作、顧問合作制四種形式[6]。

再如日本產(chǎn)學(xué)研合作過程中，除科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用外，更重要的是通過產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)科技人才，增強科技團隊實力，促進人才在企業(yè)與科研機構(gòu)間雙向流動。通過產(chǎn)學(xué)研的機制帶動高校與企業(yè)工程人才的聯(lián)合培養(yǎng)[7]。然而，在我國，戶籍制度以及國家政策對科研人員兼職的限制，從某種意義上又約束和阻礙了科研人員流動，進一步阻礙了知識流動和技術(shù)轉(zhuǎn)移以及對企業(yè)對科技成果轉(zhuǎn)化的接受、消化、吸收能力。2016年11月7日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于實行以增加知識價值為導(dǎo)向分配政策的若干意見》中指出，允許科研人員和教師依法依規(guī)適度兼職兼薪。因此，我國從政策方面，也具備了通過產(chǎn)學(xué)研合作帶動專業(yè)工程人才培養(yǎng)的條件。但在工程認證背景下校企合作，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動培養(yǎng)復(fù)合工程技術(shù)人才的模式還有待探索。正如中國工程院院士，重慶大學(xué)校長周旭紅教授在2015年國際工程教育論壇上的專題報告《中國工程教育人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新的現(xiàn)狀與展望》（2015）所述：工程教育的核心問題是人才培養(yǎng)模式，中國在進行工程教育的改革中逐步建立中國特色的，能夠與國際接軌的人才培養(yǎng)模式，在培養(yǎng)目標、教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)制度、培養(yǎng)過程方面進行改革，有相應(yīng)的評價體系來評估改革[4]。

雖然我國對產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)模式的探討也有較多研究，但在專業(yè)工程認證背景下，產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)的需求更為急迫和現(xiàn)實，同時也有了專業(yè)工程認證作為依據(jù)。桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院于2018年9月通過了國家工程專業(yè)認證，但在校企合作人才培養(yǎng)上還存在一些問題：

（1）工程人才培養(yǎng)模式單一，大學(xué)生創(chuàng)新意識有待提高，校企聯(lián)合培養(yǎng)機制不明確。《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱（2010-2020）》指出：“實施教育創(chuàng)新計劃，建立高等學(xué)校、科研院所、企業(yè)高層次人才雙向交流機制，推行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)人才的‘雙導(dǎo)師制。”隨著產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的人才培養(yǎng)的迅速發(fā)展，經(jīng)濟社會對創(chuàng)新人才要求的不斷提高以及教育教學(xué)改革的不斷深化，教育資源整合、培養(yǎng)模式優(yōu)化等一些深層次矛盾逐漸凸顯。在工程認證的推動下，我院材料科學(xué)與工程專業(yè)已初步按工程認證的要求對教學(xué)大納、培養(yǎng)方案、課程體系進行了修訂，但當(dāng)前大學(xué)生工程能力、工程意識、創(chuàng)新能力等與工程認證要求的培養(yǎng)模式主要還是依賴于課程實踐以及本科生進實驗室的途徑，培養(yǎng)模式相對單一，考評機制不完善，因此，如何拓展工程人才的培養(yǎng)模式是當(dāng)前及未來面臨的主要問題之一。另外，學(xué)生的創(chuàng)新意識有待提高，而教師隊伍結(jié)構(gòu)也缺乏持續(xù)的企業(yè)兼掛職經(jīng)驗，在校企聯(lián)合人才培養(yǎng)上的經(jīng)驗較為欠缺，聯(lián)合培養(yǎng)的機制不明確。

（2）目標差異，體系沖突，結(jié)合松散，效率錯位，校企聯(lián)合人才培養(yǎng)落地難。當(dāng)前國內(nèi)也有較多高校開展了校企聯(lián)合培養(yǎng)的嘗試，但校企聯(lián)合大多只是通過建立聯(lián)合培養(yǎng)基地、實習(xí)基地等形式。高校希望企業(yè)提供便利開展人才聯(lián)合培養(yǎng)，但企業(yè)又面臨生產(chǎn)、競爭、利潤等壓力，因此校企之間的目標難以統(tǒng)一，體系沖突，因此造成結(jié)合松散、效率低下，無法適應(yīng)當(dāng)前工程認證背景下的工程人才培養(yǎng)要求。如我校材料科學(xué)與工程學(xué)院與幾家企業(yè)建立過聯(lián)合培養(yǎng)基地及實習(xí)基地，但難以形成緊密的人才培養(yǎng)合作機制，作用及效果還有待進一步提高。

綜上所述，在工程認證背景下，工程人才的培養(yǎng)離不開企業(yè)的參與，但企業(yè)與高校之間如何參與，如何配合，以及如何建立緊密的校企聯(lián)合培養(yǎng)機制都是當(dāng)前急需探索的課題。

1 基于校企科研合作平臺的聯(lián)合工程人才培養(yǎng)模式

本文針對當(dāng)前校企聯(lián)合培養(yǎng)人才存在的問題，結(jié)合桂林電子科技大學(xué)材料學(xué)院與校外企業(yè)、科研院所良好合作關(guān)系及擁有多個校企共建研發(fā)平臺的基礎(chǔ)上提出，以科研合作研發(fā)平臺為核心，從科研合作與人才培養(yǎng)的內(nèi)在規(guī)律出發(fā)，提出了基于校企科研合作平臺的聯(lián)合工程人才培養(yǎng)模式，如圖2所示，通過校企合作平臺形成由教師牽頭的校企人才緊密培養(yǎng)模式，真正解決人才培養(yǎng)最后一公里的實際問題。

2 實施路徑及效果

（1）針對工程認證的理念和要求，以《薄膜技術(shù)與材料》、《企業(yè)管理學(xué)》和《企業(yè)案例分析》三門課程的課堂教學(xué)以及課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計實施。具體措施為以《薄膜技術(shù)與材料》課程為載體開展項目制的科教協(xié)同育人，利用《薄膜技術(shù)與材料》課程與實際工程結(jié)合緊密的特點，著重培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問題的理解與分析，提高學(xué)生解決實際復(fù)雜工程問題的能力及創(chuàng)新能力。在項目制的實施過程中，針對學(xué)生整體情況結(jié)合個體差異，通過《企業(yè)管理學(xué)》、《企業(yè)案例分析》課程實施課程匹配和職業(yè)銜接。以課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計為載體，利用產(chǎn)業(yè)研微觀組織對學(xué)生能力開展匹配培養(yǎng)，從而進一步提高學(xué)生解決實際工程問題的能力，增強學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，具體實施模式如下圖3所示。

圖2 基于科研合作平臺的校企聯(lián)合培養(yǎng)人才模式圖

圖3 項目的實施方案

（2）以工程教育專業(yè)認證準則及適應(yīng)工程人才培養(yǎng)為指導(dǎo)思想，基于校企科研合作平臺，按層級推進工程人才能力培養(yǎng)。專業(yè)課程《薄膜技術(shù)與材料》著重培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問題的理解與分析能力，專業(yè)任選課《企業(yè)管理》、《企業(yè)案例分析》著重培養(yǎng)學(xué)生的人個與團隊意識，溝通與管理能力以及經(jīng)濟、環(huán)境適應(yīng)性等工程能力培養(yǎng);項目制育人、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計著重培養(yǎng)工程素養(yǎng)，研究設(shè)計與綜合解決實際問題能力、跨學(xué)科思維和系統(tǒng)性思維以及創(chuàng)新創(chuàng)造性能力培養(yǎng)。同時充分發(fā)揮校企合作研究平臺的作用，促進課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計與企業(yè)項目的融合，讓學(xué)生結(jié)合企業(yè)實際需求開展課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計。具體研究思路和方法是通過匹配培養(yǎng)，速成復(fù)合學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)理科思維，發(fā)揚魯班式工匠精神和培養(yǎng)外科大夫式工藝習(xí)慣。

（3）通過實踐改革，僅在2018年的實驗性試點中就有30余位同學(xué)通過項目制科教協(xié)同開展了學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)實踐，特別是在課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，通過與廣東順德創(chuàng)新設(shè)計研究院和廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司開展了校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的合作，通過企業(yè)從實際生產(chǎn)中獲得的需求，再讓學(xué)生選題開展設(shè)計實驗，并在課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的同時，通過在校教師與企業(yè)一道進行學(xué)生能力的匹配培養(yǎng)，受到了學(xué)生和企業(yè)的一致好評，并有多位學(xué)生直接通過參與企業(yè)課題的課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計就直接獲得了企業(yè)工作崗位，并有多名學(xué)生進入美的集團、風(fēng)華高科、國星光電等企業(yè)工作，并獲得了企業(yè)的好評。項目實施中即有《薄膜技術(shù)與材料》專業(yè)課程，又有《企業(yè)管理學(xué)》、《企業(yè)案例分析》等管理類輔助課程，較好的體現(xiàn)了學(xué)校交叉融合發(fā)展，符合工程認證及合格工程師培養(yǎng)的要求，并通過項目實施，形成了校企合作人才培養(yǎng)的示范。

3 結(jié)束語

校企聯(lián)合培養(yǎng)工程人才是未來高等教育發(fā)展的必由之路，探索并建立更符合工程人才培養(yǎng)要求的課堂教學(xué)模式與實踐教學(xué)模式是工程認證理念下的高等教育改革的重點，學(xué)生的工程知識、工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力得到協(xié)調(diào)發(fā)展，綜合素質(zhì)與就業(yè)競爭能力得到全面提升是工程教育的目標，讓學(xué)生從高校中來，到企業(yè)中去是一條行之有效的工程人才培養(yǎng)模式，但在具體實施過程中，應(yīng)注重高校教師與企業(yè)的緊密合作與聯(lián)系。

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