新工科背景下應(yīng)用型人才培養(yǎng)改革探索

王許云，陳克正，劉福勝，官 杰，梁樹清

(青島科技大學(xué)，山東 青島 266042)

第四次工業(yè)革命加速了全球新一輪產(chǎn)業(yè)變革、科技革命、以及綜合國力的競爭。習(xí)總書記也提出，要求高等教育深化產(chǎn)教融合、校企合作，實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”[1]。深化工程教育改革，建立應(yīng)用型人才培養(yǎng)新教學(xué)體系和培養(yǎng)機制，打造立體化協(xié)同育人模式和平臺，是時代對工程教育提出的新要求。

1 國外應(yīng)用型人才培養(yǎng)

進(jìn)入工業(yè) 4.0 時代，發(fā)達(dá)國家應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式發(fā)生了很大變化，更加注重學(xué)生能力培養(yǎng)，尤其是學(xué)生跨學(xué)科知識構(gòu)建和融會貫通能力的培養(yǎng)。美國耶魯大學(xué)提出人才培養(yǎng)理念由 “以知識傳授為中心”向“以培養(yǎng)學(xué)生能力為中心”轉(zhuǎn)變，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)其團(tuán)隊意識和創(chuàng)新精神；鼓勵學(xué)院、系和專業(yè)之間緊密聯(lián)系，在學(xué)院和系之間的交叉點配置共享資源，跨學(xué)科融合。美國杜克大學(xué)提出樹立跨學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)的理念，將學(xué)生跨學(xué)科的知識構(gòu)建和融會貫通的能力作為教育效果評價；建立跨學(xué)科或多學(xué)科知識覆蓋的課程知識體系；組織跨學(xué)科的學(xué)術(shù)交流和競賽活動，營造跨學(xué)科交流的濃郁氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的研究、合作、創(chuàng)新和終身學(xué)習(xí)能力。德國高校學(xué)院立方體則是高校與企業(yè)協(xié)同育人，加強高等教育與企業(yè)的銜接，實現(xiàn)高校和企業(yè)創(chuàng)新型人才協(xié)同培育。企業(yè)用人單位參與人才培養(yǎng)方案制定，人才培養(yǎng)方案與緊跟學(xué)科前沿，緊貼社會實際需求。企業(yè)為高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供必要的實習(xí)實訓(xùn)，實現(xiàn)高校和企業(yè)創(chuàng)新型人才培育協(xié)同。發(fā)達(dá)國家應(yīng)用型人才培養(yǎng)案例為我們提供了寶貴的借鑒[2]。

2 我國新工科建設(shè)發(fā)展歷程

“新工科”是第四次工業(yè)革命浪潮中我國產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型發(fā)展的產(chǎn)物， 是我們對當(dāng)前工科人才培養(yǎng)與勞動力市場需求矛盾的現(xiàn)實反思。“新工科”建設(shè)，要求立足新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新技術(shù)發(fā)展，打造我國工程教育新理念、學(xué)科專業(yè)新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)新模式、教育教學(xué)新質(zhì)量和分類發(fā)展新體系。我國新工科建設(shè)三部曲通過復(fù)旦共識，全面闡述了“新工科”內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展路徑。通過天大計劃，依據(jù)雙一流建設(shè)路線圖，描繪和制定“新工科”愿景與規(guī)劃。北京指南，則審議并通過了《新工科研究與實踐項目指南》，提出新工科建設(shè)指導(dǎo)意見和目標(biāo)要求。《新工科研究與實踐項目指南》，提出了新工科建設(shè)的指導(dǎo)意見和明確目標(biāo)要求：要求樹立工程教育的新理念，要求加快建設(shè)構(gòu)建新型工科、傳統(tǒng)工科結(jié)合的新結(jié)構(gòu)，要求探索工程教育人才的新模式，要求打造具有國際競爭力的工程教育新質(zhì)量，要求建立中國特色工程教育的新體系[4]。這就要求我們結(jié)合國家新工科建設(shè)的要求，探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式。

3 立體化應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式探索

在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合國家新工科建設(shè)的要求，青島科技大學(xué)化學(xué)工程與工藝以產(chǎn)業(yè)人才需求和技術(shù)以及研發(fā)需求為導(dǎo)向，深化“引教入企、引企入教、校企融合”改革，開創(chuàng)新工科背景下產(chǎn)、學(xué)、研、育立體化應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式。如圖1所示。

圖1 “產(chǎn)學(xué)研育”立體化應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式

3.1 建立新工科背景下多學(xué)科交叉融合的模塊化教學(xué)體系

筆者所在的新工科背景下的專業(yè)教學(xué)體系，結(jié)合山東省新舊動能轉(zhuǎn)換高端化工產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃對高端化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的需求，以及促進(jìn)產(chǎn)業(yè)智慧化、跨界融合化的新舊動能轉(zhuǎn)化導(dǎo)向，教學(xué)體系要體現(xiàn)項目引領(lǐng)，實現(xiàn)多學(xué)科交叉融合。引領(lǐng)項目涉及多個學(xué)科和專業(yè)的，針對項目需求，建立新工科背景下多學(xué)科交叉融合的模塊化教學(xué)體系，通過項目將不同學(xué)科之間建立起聯(lián)系和交叉的橋梁。在項目完成過程中，學(xué)生需要充分了解多學(xué)科相關(guān)的基本原理和核心概念，掌握相關(guān)理論和知識，全面運用相關(guān)學(xué)科的方法和技術(shù)，克服困難，解決問題，在項目實施的的過程中實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)[4]。

3.1.1 構(gòu)建以創(chuàng)新理念引領(lǐng)的基礎(chǔ)課程群模塊

基礎(chǔ)課程群模塊主要由公共基礎(chǔ)課程群及專業(yè)基礎(chǔ)課程群組成。該模塊的實踐教學(xué)內(nèi)容要與通識、基礎(chǔ)課程群的教學(xué)內(nèi)容充分融合，與創(chuàng)新理論充分融合。該模塊旨在夯實學(xué)生的基礎(chǔ)知識和基本動手實踐能力，為后續(xù)專業(yè)能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練打下良好的基礎(chǔ)。

3.1.2 構(gòu)建以創(chuàng)新性學(xué)科競賽引領(lǐng)的專業(yè)課程群模塊

專業(yè)課程組模塊主要由核心專業(yè)課程、相應(yīng)的實驗設(shè)計、企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)、工程實踐培訓(xùn)、畢業(yè)實習(xí)等專業(yè)實踐教育環(huán)節(jié)組成，旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。在專業(yè)實踐模塊的設(shè)計中要體現(xiàn)創(chuàng)新性學(xué)科競賽引領(lǐng)，結(jié)合省級化工設(shè)計大賽、全國化工設(shè)計大賽，將大賽規(guī)定的項目與實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合，學(xué)生在參賽與完成項目的過程中，實現(xiàn)不同課程、不同學(xué)科相關(guān)知識的綜合應(yīng)用和能力的培養(yǎng)。

3.1.3 構(gòu)建以項目為引領(lǐng)的綜合創(chuàng)新模塊

綜合創(chuàng)新模塊主要由設(shè)計性實驗、工程項目研究、畢業(yè)設(shè)計等綜合性的實踐教育教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成，全面系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、解決復(fù)雜工程問題的能力、工程創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力、以團(tuán)隊合作為主的社會能力和其他動態(tài)適應(yīng)能力。完成綜合創(chuàng)新模塊中的創(chuàng)新性工程項目研究，需要學(xué)生具備融合思維，要求學(xué)生利用多學(xué)科相互交叉、滲透、融合的知識和能力完成整個項目任務(wù)。構(gòu)建以項目為引領(lǐng)的綜合實踐模塊，將全面提升應(yīng)用型人才的創(chuàng)新能力和解決工程問題的能力。

3.2 建立新工科背景下產(chǎn)、學(xué)、研、育立體化平臺

3.2.1 “學(xué)科交叉綜合訓(xùn)練”平臺

“學(xué)科交叉綜合訓(xùn)練”平臺結(jié)合專業(yè)課程群模塊來建立。“學(xué)科交叉綜合訓(xùn)練”采取案例研討和項目參與為主，其核心在于選擇具備多學(xué)科交叉的案例，需要學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識、理論和方法進(jìn)行項目開發(fā)。“學(xué)科交叉綜合訓(xùn)練”平臺根據(jù)項目的復(fù)雜性，將學(xué)生分成訓(xùn)練小組，專業(yè)教師與相關(guān)交叉學(xué)科的教師共同指導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科交叉的綜合能力。

3.2.2 建立多學(xué)科交融的集成創(chuàng)新平臺

集成，是多學(xué)科專業(yè)內(nèi)涵的綜合，涉及相關(guān)學(xué)科專業(yè)以及未來發(fā)展可能關(guān)聯(lián)到的學(xué)科專業(yè)。集成綜合平臺的創(chuàng)建要體現(xiàn)高端化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的需求，以及化工產(chǎn)業(yè)智慧化、跨界融合化的新舊動能轉(zhuǎn)化導(dǎo)向。創(chuàng)新綜合平臺的設(shè)計上,以綜合性功能為導(dǎo)向,注重彌補已有實驗在“綜合”上的不足,同時充分考慮實驗室未來拓展的空間。在管理上,做到對全體學(xué)生充分開放,且在時間安排和制度規(guī)定上符合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和作息規(guī)律,最大限度實現(xiàn)對學(xué)生能力的培養(yǎng)。

3.2.3 “產(chǎn)學(xué)研育”一體化協(xié)同育人平臺

針對新工科的建設(shè)要求和目前工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，深化“引企入教”改革。吸引實力雄厚、具有育人優(yōu)勢的企業(yè)與學(xué)校共建實訓(xùn)基地，將學(xué)生的實習(xí)、實訓(xùn)等實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)落實到企業(yè)，并通過系列制度和機制建設(shè)。通過協(xié)議簽署，保證實習(xí)實訓(xùn)的規(guī)范化和學(xué)生的合法權(quán)益。結(jié)合企業(yè)存在的的問題，組織學(xué)生形成研發(fā)團(tuán)隊或公關(guān)小組，從企業(yè)技術(shù)研發(fā)實際需求出發(fā)，以項目為引領(lǐng)，在項目研發(fā)和項目公關(guān)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和工程實踐能力。 通過深化“引企入教、引教入企、校企融合”，建立應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特色化、柔性化培養(yǎng)機制，打造產(chǎn)、學(xué)、研、育一體化協(xié)同育人平臺。

4 結(jié)語

在國內(nèi)外應(yīng)用型人才研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合國家新工科建設(shè)的要求以及山東省新舊動能轉(zhuǎn)換高端化工產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃對高端化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的需求，探索以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，深化“引企入教、引教入企、校企融合”， 建立新工科背景下應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)立體化模塊和柔性化、特色化培養(yǎng)機制，打造“產(chǎn)學(xué)研育”立體化協(xié)同模式和育人平臺。