地方本科高校光電類專業新工科人才培養路徑探析

陳國杰 謝嘉寧 陳偉成

摘要：新工科人才培養是主動適應新一輪科技革命和產業革命的必然要求，也是地方本科高校辦學定位的職責使命和特色發展的內生需求。文章立足地方經濟產業發展，闡述地方本科高校開展新工科人才培養的必然邏輯、掣肘因素和實踐路徑，介紹了佛山科學技術學院光電類專業新工科人才培養的實踐案例，為其他地方本科高校特色發展提供了可借鑒的經驗舉措。

關鍵詞：地方高校;新工科;人才培養路徑;專業認證

隨著新材料、云網絡、大數據、超計算等技術的突破性發展，全球迎來了以類腦科學、人工智能、智能制造等為代表的科技革命和產業革命，以新技術、新業態、新產業、新模式為特征的新經濟蓬勃發展，這給高等工程教育提出了新的要求和挑戰。為主動服務國家新經濟發展，2016年教育部提出要大力發展工程教育，培養多元化創新型“新工科”人才。圍繞新工科的新結構、新質量、新理念、新體系、新模式，全國已開展了許多研究探索。教育部繼2017年6月開展第一批新工科研究與實踐項目立項工作并取得豐富成果之后，2020年3月又開展第二批新工科研究與實踐項目立項工作，以推動新工科建設再深化、再拓展、再突破、再出發。在我國如火如荼的新工科建設中，地方本科高校要根據自身辦學定位和區位優勢開展新工科人才培養，擔負起應有的職責使命。本文立足地方經濟產業發展需求，闡述地方本科高校開展新工科人才培養的必然邏輯和掣肘因素，并以佛山科學技術學院光電類專業為例提出新工科實踐路徑，為其他地方本科高校特色發展提供可借鑒的經驗舉措。

一、地方本科高校培養新工科人才的內在邏輯

（一）新工科人才培養是地方本科高校辦學定位決定的職責使命

高校肩負著人才培養、科學研究、社會服務和文化傳承四大使命，其辦學定位具有時代性和區域性。地方本科高校具有“親近產業”的優勢，其辦學定位兼具“地方性”和“應用型”。地方高校的基本職責是為區域經濟社會發展培養應用型人才和提供智力支持，而區域經濟社會發展為地方高校提供財力支持和產業支撐。地方本科高校開展新工科人才培養既是區域經濟創新發展和產業轉型升級的迫切需求，也是其辦學定位所決定的義不容辭的職責。

（二）新工科人才培養是地方本科高校特色發展的內生需求

人才培養多元化已成為現代教育的時代特征。研究型大學主要職責是培養學術研究型人才，職業院校主要職責是培養技術型人才，而地方本科高校主要職責是培養應用型人才。主動對接區域經濟社會發展需求，致力培養新工科人才是地方本科高校與研究型高校和職業院校差異化發展的有效路徑，是轉型升級、特色發展的重要機遇和內生需求。

二、地方本科高校培養新工科人才的掣肘因素

（一）專業建設囿于學科壁壘

當今科技革命和產業革命孕育的新興產業和新經濟具有學科交叉和跨界融合性。科技產品的學科歸屬越來越難界定，如高速列車和機器人等，均是材料、光機電、計算機等多學科的交叉融合。然而，地方本科高校由于辦學經驗不足而往往沿襲傳統研究型大學的辦學模式，專業設置依據學科歸屬劃分專業邊界，導致人才培養局限于單一學科。新工科專業的核心與路徑是學科交叉融合，需要培養學生運用跨學科知識解決復雜問題和應對未來的能力。因此，新工科專業建設必須破除學科壁壘，實現多學科交叉融合。

（二）課程體系失配產業需求

在新一輪科技革命和產業革命中，新知識指數增長，新興學科和新技術不斷涌現。但是，傳統的課程設置與產業需求脫節，課程內容迭代速度遠落后于知識更新步伐，工程實踐環節薄弱，導致人才產出不能有效支撐產業創新發展。因此，必須重構課程體系，以實現高校與產業同頻共振、課程體系與產業需求有效匹配。

（三）產教育人缺乏長效機制

工程實踐能力是新工科人才的核心素養，而工程實踐能力塑造需要校企協同培養和“雙師型”教師隊伍。目前，許多高校和企業尚未建立互利共贏、資源共享的合作生態，致使產教協同育人難以達成，企業工程師難以到高校任教，高校教師難以進入企業工程鍛煉。高校單主體的人才培養模式和學術型教師隊伍，導致用科學思維制定工科培養方案;用培養“科學家”方法培養“工程師”，又導致學生工程實踐能力不能滿足產業需求，出現企業人才“饑荒”與高校人才“過剩”的矛盾。因此，必須建立產教融合長效機制，校企協同培養人才。

（四）評價體系不能支撐教育目標達成

人才培養評價體系是教學改革不可或缺的質量保障舉措，它通過建立“評價—反饋—改進”的閉環循環機制，對人才培養的教學過程、培養目標達成進行評價和反饋，持續完善人才培養方案、改進教學模式，使畢業生更加符合培養定位和社會需求。但是，傳統的評價體系不僅局限于課堂教學和教學規范的評價，缺乏對培養目標達成的評價;又局限于校內，缺乏用人單位和第三方機構評價，因此不能對人才培養質量形成持續改進的閉環控制，必須改革重建。

三、光電類專業新工科人才培養路經的探索實踐

佛山科學技術學院位于廣東珠三角腹地、全國光電產業重要基地的佛山市，是一所具有60多年辦學歷史、擁有碩士學位授予權的地方本科高校，2018年入選廣東省博士學位建設高校。為主動服務佛山發達的光電產業，我校2002年和2011年分別創辦了國家新興產業相關的兩個光電類工科專業——光電信息科學與工程和光源與照明專業。自2015年我校建設廣東省高水平理工科大學以來，我們按照“高校+高端院所+龍頭企業”的發展模式，積極探索光電類專業新工科人才培養模式與路徑，取得了顯著成效。

（一）立足地方，面向產業，重構專業人才培養定位

佛山市是粵港澳大灣區節點城市和珠江西岸先進裝備制造業產業帶核心城市，擁有佛山市國星光電、佛山照明、歐司朗照明等眾多全國知名的光電企業，年產值300多億元。面對佛山區域經濟創新發展人才需求，結合畢業生超80%留在佛山市或粵港澳大灣區就業的實際，經過對佛山市十多家光電企業和五屆畢業生調研分析，重構光電類專業人才培養定位為：立足佛山，產教融合，為區域光電產業培養具有跨學科創新思維、工程實踐能力強、有未來競爭力的新工科人才。

（二）聚焦新工科核心素養，構建“三融合”人才培養體系

以國家戰略需求和區域光電產業需求為導向，以培養新工科人才為目標，以產業學院和專業工程教育認證為培養路徑，構建科教融合、產教融合、創教融合的“三融合”新工科人才培養體系（圖1），課程體系融入交叉學科，將產業技術、科研成果和學生創新創業活動融入教學，解決課程體系學科交叉不足、與產業結合不緊、不能滿足產業對新工科人才需要的問題。

實踐教學是培養工程創新能力的關鍵環節，因此強化工程實踐，構建“三層次四模塊”實踐體系。“三層次”是指基礎、專業和綜合性三個實踐層，“四模塊”是指實驗、實訓、實習和創新創業四個模塊。我們將專業實踐教學總分由28%增至38%，增加“工程倫理”“創新制作”等實踐課程;組建教師團隊和學生梯隊，建立FabLab創新中心，打造全國“挑戰杯”、全國互聯網+、全國“創青春”、全國光電設計、廣東省大學生物理實驗設計等5個競賽品牌。

強化個性培養，實施“2.5+1.5”教學模式。前5個學期按光電專業大類培養，完成通識和學科基礎教育;后3個學期根據招生規模數每年選拔60～100名學生組建產業班，基于工程學習，實習改為1年，并在企業完成畢業設計，真題實做。產業實習前，學院進行“三落實”“雙選擇”，即落實實習崗位、落實畢設題目、落實校企導師，學生和企業雙向選擇，確保實習質量。畢業設計題目均來自產業一線實際需求，選題涉及到芯片工藝、電源設計、LED散熱設計、光譜分析、可靠性分析、熒光粉特性、智能控制、透鏡設計等。同時因材施教，個性化培養，激勵學生以論文、專利、競賽等成果獲取學分。2016年以來，學生參加全國“挑戰杯”“互聯網+”等科技文化競賽，獲省級及以上獎勵39項（國家級11項）;獲授權專利62件、獲軟件著作權1件，申請專利56件，利用專利技術自主創業率3.2%（廣東省2019年本科生創業率0.38%）;在Physical Review Letters等知名期刊發表論文37篇（SCI收錄19篇）。

（三）以產業學院為培養路徑，構建校企“四共”育人長效機制

現代產業學院是以產業為依托、突出產教融合的教育共同體和組織模式，是將“高校教育與行業產業融合、學術體系與工程體系融合、理論教學與工程實踐融合”的教育創新平臺，是地方本科高校培養新工科人才的特色路徑。

2016年1月，我校與佛山市12個光電龍頭企業共建了全校首個產業學院——半導體光學工程學院。創新“雙學院制”育人模式，即以產業為導向的半導體光學工程學院和以學科為導向的物理與光電工程學院組成“雙學院”;兩個學院的師資融合，由善學術的高校教師和善工程的產業工程師組成優勢互補、相對穩定的“雙師雙能型”教師隊伍，其中企業教師占30%，并承擔了工程實踐教學任務。產業學院按照“共建共享”原則，實行理事會指導下的院長負責制，制訂了《指導教師崗位職責》《學生實習管理辦法》等完備的管理制度，實現方案共訂、師資共培、平臺共建、人才共育的校企“四共”育人，有效解決產教深度融合及“雙師型”教師隊伍的長效機制問題。2016年以來，建成的半導體光學工程學院吸引了全國80多所高校一千多人次前來學習借鑒。2019年被評為廣東省首批示范產業學院，并入選中國高等教育博覽會“校企合作雙百計劃”典型案例。

（四）以專業認證為抓手，構建教育目標達成的評價體系

高等工程教育國際化是適應新一輪科技革命、培養有未來競爭力人才的關鍵路徑。工程教育專業認證是國際互認的教育質量保障制度，是以學生中心、成果導向、持續改進為理念，以畢業能力實質等效與教育目標達成為測度的合格性評價。

在光電類專業新工科人才培養實踐中，我們以工程教育IEET（Institute of Engineering Education Taiwan）專業認證為抓手，按照《華盛頓協議》要求，以“畢業能力實質等效性”為原則，制定與國際接軌的人才培養方案，通過辦學條件建設課堂教學、Capstone課程、實習實訓等教學環節，使學生畢業獲得八大核心能力。我們將這八大核心能力要求分別落實到每門課程的教綱中，并建立校內、企業和社會“三位一體”評價體系，通過對每門課程對應核心能力達成度的分析評估，結合麥可思公司對畢業生質量的評價反饋，持續改進課程的教學內容與方法，有力促進新工科育人質量的持續提升。2016—2019年，我院畢業生總體就業率100%，專業相關度從39%升至95%，平均月薪從4 063元升至6 006元，遠高于廣東省2019年本科平均值。光電信息科學與工程專業2019年通過了IEET工程教育專業認證并被評為廣東省一流專業;光源與照明專業于2020年接受IEET工程教育專業認證。這有力地促進了產業學院育人模式成效的持續提升。

四、總結與思考

新工科人才培養是國家新經濟發展的必然要求，也是地方本科高校辦學定位的職責使命和特色發展的內生需求。學科交叉融合和工程實踐能力是新工科人才的核心素養，產業學院和專業認證是地方本科高校建設新工科的有效路徑。地方本科高校要實現新工科育人質量持續提升，必須堅持根植地方、融入產業、校企協同。我校光電類專業新工科人才培養路徑探索實踐取得了顯著成效，為其他地方本科高校特色發展提供了可借鑒的經驗舉措。

參考文獻：

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017，（3）：1—6.

[2]李華，胡娜，游振聲.新工科：形態、內涵與方向[J].高等工程教育研究，2017，（4）：16—19.

[3]蔣華林.論地方高校的歷史使命及其發展戰略[J].國家教育行政學院學報，2009，（9）：70—73.

[4]夏建國，趙軍.新工科建設背景下地方高校工程教育改革發展芻議[J].高等工程教育研究，2017，（3）：15—19.

編輯∕宋宇