新工科背景下人才培養模式改革的研究與探索

蔡銘 黃林沖 梁燕

摘要本文以中山大學智能工程學院為例，探索了新工科背景下的人才培養模式改革與創新。中山大學智能工程學院圍繞廣東省加快轉變教育發展方式，打造南方教育高地的戰略目標，將教師的科研引導與學生的自主實驗充分融合，建立教學資源優化、實踐手段突出、實踐基地豐富、學生主動學習、具有扎實理工科基礎并與國際化企業實際相結合的新型工科培養環境，滿足廣東率先實現現代化和產業結構轉型升級對新型工科人才的需求，成功地實踐了新工科拔尖人才培養的新途徑。

關鍵詞 新工科；人才培養模式；科研教育

中圖分類號：G642文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.02.006

當前，新一輪的社會變革與產業革命正在迅猛展開，新技術、新產業與新業態層出不窮，新興產業的發展迫切需要培養一大批工程科技創新和產業創新人才。[1-3]

隨著中國教育現代化2030、中國制造2025、產業轉型升級等頂層規劃陸續開展，原有的人才培養模式不能完全滿足新技術、新業態、新產業和新模式等具有新工科特征的發展需求，[4-5]缺少對更高創新創業能力和跨界整合能力的工科拔尖人才的系統規劃，新工科拔尖人才培養體系并未完善，暴露出以下問題：

創新型工科人才供給不足的問題。面對大數據、人工智能、大健康和節能環保等新興產業迅猛發展，全球產業結構的調整與重塑，新的歷史條件下，創新型工科人才的需求量大大增加，而人才供給不足，[6]暴露出我國工程教育與新興產業和新經濟發展有所脫節的短板。

工科學生科學基礎不厚、人文素養不高等綜合素質不全面的問題。[7]高等教育中的專業教育，尤其是專業性較強的工科教育，注重培養的是有針對性的技術人才，學生在教育上把掌握專業的知識作為學習目的，而忽略了人文素質教育。

工科實踐表面化的問題。工科培養中實踐教學的重要性已經成為共識，但如何在課程體系中有機地設置課堂教學與實踐教學，實現學生立體實踐能力的培養依然是一個需要解決的問題。

因此，如何培養高質量的創新型工科人才是高等工程教育面臨的重大課題。[8-9]國內各高校紛紛根據地方和自身辦學特點開展了各式各樣的人才培養模式改革的探索和研究。中山大學智能工程學院依托一系列教學改革項目成果，以及36個校外實踐基地的產學研優勢，圍繞廣東省加快轉變教育發展方式，打造南方教育高地的戰略目標，針對新工科人才培養的特點，深化科教融合、創新育人，校企合作、協同育人，采用多學科交叉和體系化培養提高學生綜合素質，實現了四個方面的突破。一是深化產學研的三維協同，聚焦于綜合性大學新工科的研究與實踐；二是加強學生、教師和工程師的三方聯動；三是促進科學、人文和工程的交叉融合；四是強調體系化、科研化、信息化、國際化、實戰化和個性化的六化并重，以三維協同、三方聯動、交叉融合和六化并重，系統地實踐了新工科拔尖人才培養的創新模式（簡稱“三三交六”模式）。

1“三三交六”創新人才培養模式的主要措施

本培養模式圍繞社會經濟需求的變化，加快了新工科建設，助力廣東省經濟轉型升級。具體而言，主要包括以下幾點措施：

1.1“頂層設計、明確定位”

在中山大學“德才兼備、領袖氣質、家國情懷”人才培養目標的指導下，智能工程學院在國家發展戰略、學科科研優勢和社會經濟需求這三者間求交集，對人才培養方向重新定位，設置了智能制造、智能醫療、智能交通三大培養方向，從規劃層面使專業具備良好基因，并固化成新工科人才培養的理念：培養主動適應社會經濟發展需求的具備學習能力、實踐能力和創新能力的綜合型工科領袖人才。

1.2“三維協同、三方聯動”

產學研的三維協同，學生、教師和工程師三方聯動，有利于將人才培養與科學研究和工程實際結合起來。智能工程學院通過增設36個高新企業實踐基地，利用10個省部級實驗室的優勢科研資源成果，打造產學研聯動的新工科人才培養平臺，結合“工程應用技能訓練”和“科研實踐與創新”等課程，提高學生的聽課興趣、學術視野、創新意識和動手能力（圖1）。

1.3“交叉融合、六化并重”

與學校通識課程模塊配合，在培養方案中設置了“中國文明”“全球視野”和“前沿講座”等一系列課程；舉辦讀書月活動，以多種方式實現科學、人文和工程學科的交叉融合，提升學生綜合素質。在培養過程中，注重課堂內外體系化、實踐內容科研化、教學手段信息化、辦學標準國際化、專業知識實戰化和培養出口個性化，全面提高培養質量（圖2）。

1.4“重視實踐、突出創新”

建立從基礎實踐、專業實踐、應用實踐到綜合創新實踐的漸進式立體實踐體系，第一層為基本技能培養，為學生的工科實驗奠定基礎；第二層專業技能培養，讓學生掌握工科主要實驗技術；第三層為工程技能培養，讓學生參與行業工程應用中；第四層為綜合創新技能培養，鼓勵學生參與各種創新訓練、科技競賽和創業項目。學生全面參與實踐，培養創新能力，是新工科人才培養改革的重點。

1.5“督導結合、營造氛圍”

聯合學校督導團，成立學院督導團，對培養環節進行督導的全程覆蓋；引入數字化評教體系，將主客觀評價結果反饋給教師，以提升課堂質量；舉辦優秀教師評選活動，加強教職工的師德建設，以教風促學風；宣傳提倡教師以教為榮、學生以學為樂，營造良好的育人氛圍，形成校園的精神和文化。

2“三三交六”創新人才培養模式的創新點

2.1主動滿足國家戰略需求的“新工科”人才培養理念

積極響應國家“創新驅動發展”“一帶一路”“互聯網+”“中國制造2025”等重大戰略，主動滿足未來全球創新生態系統對工程科技人才的需求。本模式提出了“新工科”人才培養理念：綜合考慮國家發展戰略、學校學科優勢和社會經濟需求，優化專業培養內涵，著重大類培養，鍛煉學生快速學習和創新能力，著力培養能夠引領未來工程科技、新產業發展的高層次人才，主動滿足創新時代的需求。

2.2產學教研協同、多學科交叉的新工科人才培養模式

本成果通過設立高新企業實踐基地，結合行業龍頭企業工程技術人才、綜合性研究型大學的師資及優勢科研資源，打造產學合作、產教融合、科教協同的人才培養平臺，發揮教師和工程技術人員學生實踐和創新能力培養的促進作用。借助綜合性高校的學科交叉優勢，促進科學教育、人文教育與工程教育的融合，培養兼具厚實科學基礎、強工程能力、高綜合素質的新工科人才，在人才培養過程中實現了培養的體系化、科研化、信息化、國際化、實戰化和個性化。這些開拓了新工科人才培養的模式。

2.3立體創新的新工科人才培養實踐教學體系

本成果以學科大類和專業基礎課程板塊為基礎，構建了包含基本技能、專業技能、工程技能和綜合創新技能培養的漸進式實踐課程體系，并積極引導學生進實驗室、參與/主持科研項目、參加科技競賽、參與/主持學生創業活動，建立了從基礎實踐、專業實踐、應用實踐到綜合創新實踐的四層立體實踐教學體系。

3“三三交六”創新人才培養模式的推廣應用效果

3.1學生綜合素質和實踐能力得到全面提高

在學生的創新能力培養方面，2018-2021年，中山大學智能工程學院學生共參與國家及省級競賽共計50余項，如美國大學生數學建模競賽、第十二屆“挑戰杯”廣東大學生創業大賽、第六屆中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國數學建模大賽、全國大學生智能技術應用大賽、全國大學生智能汽車競賽-訊飛智慧餐廳組別線上競賽、全國大學生交通運輸科技大賽等。

在學生的創業能力培養方面，本科生的創業熱情不斷升溫，創業的質量也不斷提高，其中交通工程專業的本科畢業生創辦了國內第一家專業提供交通健康管理服務的企業，已成功在新三板掛牌上市，并被認定為國家高新技術企業。2015屆本科畢業生的《地下停車場開設蒸汽洗車場的商業運營分析》項目入駐了大學生創業園，參與央視財經頻道《中國創業榜樣》創業比賽并得到格力集團資助，成功入駐珠海華發新城社區實體開店。

3.2畢業生深造率高，辦學質量得到用人企業普遍認可

2020屆本院本科生升學率60%，總體就業率高達94.81%。本科畢業生選擇國內深造的學校主要有清華大學、北京大學、中山大學、上海交通大學、同濟大學、香港大學等，選擇國外深造的學校主要有倫敦帝國理工學院、哥倫比亞大學、新加坡國立大學、南洋理工大學等。畢業生的就業單位大多分布在廣州和深圳的國內外著名的企事業單位，如華為、騰訊、大疆、中國移動、中國聯通、南航等，畢業生學習能力強、綜合素質高，得到用人企業的高度認可。

3.3教學資源輻射與實驗教學平臺示范效果顯著

建設的廣東省力學實驗教學中心，覆蓋了全校開設相關課程的理工科學生，同時也為學生提供了科研創新的平臺，如為大學生創新項目和創業大賽提供支持；建設的虛擬現實實驗教學平臺、智能車實驗教學平臺，拓寬學生的知識面，還為中山大學及廣州大學城周邊學校的相關工科學生提供了教學示范與實踐資源。如每年主辦的“智能車挑戰賽”“紙橋大賽”“結構力學大賽”等一系列第二課堂活動，吸引了包括華南理工大學、廣東工業大學、廣州大學等廣東省眾多高校學生的參與。

4結語

新工科的發展需要著眼于互聯網革命、新技術發展、制造業升級等時代特征。圍繞新技術、新業態、新產業和新模式等具有新工科特征的發展需求，按照各地各高校不同的辦學特征有側重地推進新工科建設，深化科教融合、創新育人，校企合作、協同育人，多學科交叉和體系化培養提高學生綜合素質，將會給社會供給出越來越多的適應時代發展的新型工科人才。

*通訊作者：蔡銘

基金項目：廣東省實驗教學示范中心“中山大學交通工程實驗教學中心”；省級一流本科專業建設點“交通工程”。

參考文獻

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[3]徐曉飛，丁效華.面向可持續競爭力的新工科人才培養模式改革探索[J].中國大學教學，2017（6）：6-10.

[4]教育部高等教育司.關于開展新工科研究與實踐的通知[Z].教高司函[2017]6號，2017.

[5]教育部高等教育司.教育部辦公廳關于推薦新工科研究與實踐項目的通知[Z].教高司函[2017]33號，2017.

[6]教育部，人力資源和社會保障部，工業和信息化部.制造業人才發展規劃指南[Z].教職成〔2016〕9號，2016.

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