高校工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設研究

牛萍娟　劉大利　張牧　韓麗麗　孫玉楷

摘要：目前，全球范圍內(nèi)正在進行新一輪科技變革，綜合國力的提升勢在必行。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是評價判斷一個國家科技所處階段的主要標志。為符合國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和高校新工科改革的需要，工科教育與產(chǎn)業(yè)緊密聯(lián)系、協(xié)同育人并在人才培養(yǎng)目標的層次化中補充人才培養(yǎng)體系，結(jié)合集成產(chǎn)品開發(fā)模式（Integrated Product Development，簡稱IPD）思路，提出一種工程設計與管理具體課程方案以緩解我國工科教育所面臨創(chuàng)新驅(qū)動效果不佳的問題。

關鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；新工科改革；IPD；協(xié)同育人

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）21-0207-03

一、引言

當前，第四次工業(yè)革命正如火如荼地展開，處于這種形勢之下，我國應積極推動新經(jīng)濟發(fā)展，搶占工業(yè)4.0、人工智能等科技革命的制高點。在實施競爭過程中人才是社會發(fā)展的優(yōu)勢資源，推動新一輪生產(chǎn)方式的改變和經(jīng)濟結(jié)構的變遷。習近平總書記指出，“我們對高等教育的需要比以往任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比以往任何時候都更加強烈”，我國經(jīng)濟正在進入組成成分調(diào)整與模式轉(zhuǎn)型的重要時期，以網(wǎng)絡為核心的科技和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢待發(fā)，創(chuàng)新成為國際影響力競爭與爭奪的新賽場，為發(fā)展中國家跨越束縛提供了戰(zhàn)略機遇，也將進一步加劇國際間的人才競爭[1]。新工科所具有的特色是改變與服務人才培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)，新工科的前沿特色是引領性，新工科的樹立和存在將為其他行業(yè)與領域的建設以及專業(yè)科技人員培養(yǎng)提供鋪墊，新工科的優(yōu)越性將在培育出最先進生產(chǎn)力方面展現(xiàn)，通過先進生產(chǎn)力支撐的領域勢必會有大量新產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)。新工科的學科特色是交融性，學科特色使得新工科與傳統(tǒng)工科相比，內(nèi)容復雜、建設難度大。創(chuàng)新性是新工科不可或缺的特色，是新工科真正的意義目標，是需求人才而對新工科提出的必然條件。新工科的建設是服務以新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特點的新經(jīng)濟發(fā)展，尋求我國在核心關鍵技術上的突破，在未來全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點，跨界性是新工科的產(chǎn)業(yè)特征，是新工科圍繞產(chǎn)業(yè)鏈整合需要而在自身構成中必須具有的跨越原有產(chǎn)業(yè)和行業(yè)界限的特征[2]。重點結(jié)合國際先進的集成產(chǎn)品開發(fā)模式（IPD），提倡人才培養(yǎng)的目標定位應是具有工程實踐能力的工科人才，并且掌握工程類產(chǎn)品創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的基本理論及其工程分析和設計方法，清晰地建立起創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目典型的基本架構和基本概念，結(jié)合案例教學等教學手段學會利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目管理理論進行設計實踐，同時將工程倫理的知識、職業(yè)道德的約束、職務發(fā)明的約束、知識產(chǎn)權策略、法律和法規(guī)、環(huán)境保護等各種工程基礎知識綜合后進行有針對性的工程基礎知識培養(yǎng)。

二、傳統(tǒng)工科現(xiàn)狀分析

在世界經(jīng)濟快速增長的前提下，中國需要應對困難和挑戰(zhàn)，經(jīng)濟保持平穩(wěn)快速發(fā)展。中國經(jīng)濟發(fā)展長期向好的方向發(fā)展，持續(xù)增長的良好支撐基礎和條件依舊存在，保持經(jīng)濟結(jié)構調(diào)整優(yōu)化的前進態(tài)勢。2017年全球500強名單中，上榜的500家企業(yè)的總營業(yè)額為27.6萬億美元，凈利潤為1.48萬億美元。入圍門檻為209.2億美元，中國達到了115家，在上年度的基礎上增加5家。目前，工科畢業(yè)生的就業(yè)率高于平均就業(yè)率水平，相對于其他科目的畢業(yè)生相對較高，工科畢業(yè)生的就業(yè)現(xiàn)狀以及未來幾年的趨勢比較樂觀，但畢業(yè)生就業(yè)水平高的表象卻無法填補競爭力差、創(chuàng)新性不足的客觀事實。造成工科畢業(yè)生就業(yè)率普遍高的原因包含以下兩個主要原因：第一，在中國，產(chǎn)業(yè)是人民生活生產(chǎn)的主要來源，其發(fā)展狀態(tài)一直都在穩(wěn)定提升，國內(nèi)市場需求的提升為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了機遇，適合工業(yè)生產(chǎn)的工科畢業(yè)生滿足不了當下需求，市場導向偏向于工科畢業(yè)生，導致就業(yè)率普遍升高，但是其創(chuàng)造的社會價值就無法一概而論。第二，自2001年加入世界貿(mào)易組織以來，不僅外國企業(yè)如潮水般擁入中國，而且更加傾向于把自己的傳統(tǒng)行業(yè)與加工業(yè)遷移至中國，為中國的工科畢業(yè)生提供了分流的機會，所以在最近幾年的人才市場上，工科專業(yè)畢業(yè)生一直擁有很大的需求量，就業(yè)形勢較好。

可觀的就業(yè)率下卻隱藏著我國工科教育中競爭力與創(chuàng)新性不足的問題。到目前為止，世界最多的諾貝爾獎獲得者是美國，居世界各國最前列。在自然科學范圍內(nèi)，美國得到的諾貝爾獎遠超世界剩余國度的總和，美國的大學聚集了全球的諾貝爾獎獲得者，50位以上的菲爾茲獎獲得者。據(jù)2017年全球化智庫（CCG）和西南財經(jīng)大學發(fā)展研究院在北京發(fā)布的《中國區(qū)域國際人才競爭力報告》顯示，中國國際人才競爭力總體程度不高，得分第一的上海競爭力指數(shù)剛過合格線，中國國際人才比例遠低于世界平均水平。這對擁有4000萬工程技術人員的中國來說，工科教育質(zhì)量問題已不再是一個可以忽視的問題，工科畢業(yè)生缺乏特色和個性，專業(yè)面窄，欠缺解決實際問題的能力。在競爭日趨激烈的今天，企業(yè)之間競爭的核心已經(jīng)由領域、數(shù)目之爭轉(zhuǎn)化為人才的競爭，用人單位對工程技術人員的識別能力越來越強，對工程技術人員的要求也越來越高，更暴露出我國工科畢業(yè)生競爭力不足的問題[3]。

為貫徹與落實國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)號召和高校新工科改革，從長遠的角度為學生思考，基于新工科教育的新理念、新結(jié)構、新模式、新質(zhì)量、新體系，重點結(jié)合國際先進的集成產(chǎn)品開發(fā)模式（IPD），來對目前工科教育進行嘗試性改革，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與新工科建設相結(jié)合，而新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目管理與實踐類目前國內(nèi)尚屬空白，應用前景明朗。

三、集成產(chǎn)品開發(fā)模式（IPD）的落地實踐

日趨激烈的人才競爭最終轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品的研發(fā)競爭，伴隨著市場競爭的日趨殘酷，產(chǎn)品的生命周期正在不斷縮短，使此刻比過去都更加注重產(chǎn)品調(diào)研、產(chǎn)品創(chuàng)新和市場營銷之間的彼此作用，并使企業(yè)之間的競爭開始轉(zhuǎn)向生產(chǎn)成果管理的競爭。而集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）是一套產(chǎn)品開發(fā)的模式、理念與方式。集成產(chǎn)品開發(fā)的精髓是IPD框架，包含市場分析、流程管理、開發(fā)管理。市場分析是從生產(chǎn)成果的外在客觀因素來判斷影響產(chǎn)品的市場占有率和存活率的原因，客戶需求主要集中在分析生產(chǎn)成效，確定生產(chǎn)成果市場定位，優(yōu)化投資組合，分析集成產(chǎn)品開發(fā)，以獲取最優(yōu)配比。流程管理主要聚焦于不同部門與不同小組間的流程項目協(xié)同管理與交流問題上，在流程中的每一個階段與制定決策中，來自不同部門的工作人員將會在同一個部門管理的團隊內(nèi)協(xié)同工作，配合研究，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，短板兼容，提升產(chǎn)品核心價值。產(chǎn)品開發(fā)的決策和消費者使用需求設計，通過項目管理來保證產(chǎn)品順利地得到開發(fā)。跨部門團隊組織結(jié)構是以流程形式運作，提升效率的基本保證。項目管理是跨部門小組集合起來，優(yōu)勢互補，交流合作行動的重要環(huán)節(jié)。開發(fā)管理是提高集成生產(chǎn)成果開發(fā)效率與節(jié)省開發(fā)經(jīng)費的關鍵手段與途徑。開發(fā)管理主要的關注點在于并行開發(fā)和公共基礎模塊。通過適當減弱各開發(fā)層次間的依賴性，實現(xiàn)所有階段任務的并行開發(fā)與應用，節(jié)省時間與經(jīng)濟成本。而公共基礎模塊指不同產(chǎn)品之間擁有和使用相同的模塊與設計成果。建立公共基礎模塊數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)不同產(chǎn)品之間的重用和共享，可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本，大大的受益于各個行業(yè)。

科技型人才已成為建設創(chuàng)新型國家、提升國家自主創(chuàng)新能力、推動科技與經(jīng)濟一體化發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源[4]。通過詳細對比集成產(chǎn)品開發(fā)模式（IPD）與美國高校學術要求、發(fā)展目標、人才塑造方向，而人才塑造方向階段差異化直接體現(xiàn)在人才塑造體系的不同上，在人才培養(yǎng)體系上我們做出大膽嘗試，結(jié)合“復旦共識”與“天大行動”，我們開設符合新工科精神的工程設計與管理實踐課程，在一定水平上彌補了現(xiàn)有的工科實踐與創(chuàng)新不足。大學實行目標管理是否適宜需根據(jù)實際情況進行判斷、選擇[5]。工程設計與管理實踐課程屬于校本課程開發(fā)，簡稱為SBCD，是各個高校根據(jù)自己的實際條件與短板進行的一種“自下而上”的課程開發(fā)。1970年代以來，SBCD課程備受歐美等發(fā)達國家和地區(qū)推崇，是一種與國家課程開發(fā)相得益彰的課程開發(fā)策略。校本課程開發(fā)的特點是，課程的決定權在學校，課程與教學的整合以及課程開發(fā)注重多元協(xié)同、民主參與[6]。

工程設計與管理目前主要適用于電氣與光源專業(yè)的學生，學生在學習之前需要學習高等數(shù)學、大學物理、機械制圖、電工電子等課程，以培養(yǎng)學生的思維與基礎知識，之后學習工程設計與管理，起到承上啟下的作用，在以后學習計算機控制技術、半導體技術、電氣工程技術等課程時便可以發(fā)揮基礎課程、工程設計與管理的優(yōu)勢，更好地實踐與管理自己的知識。通過本課程的學習，使學生掌握工程類產(chǎn)品創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本理論及其工程分析和設計方法，使學生清晰地建立起典型的基本架構和基本概念，學會利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論的工程方法分析、設計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，并為學習后續(xù)有關課程準備必要的知識，幫助學生提高應用判斷能力和綜合整體素質(zhì)。掌握以電氣和光源類產(chǎn)品開發(fā)為主要對象的多種光熱電磁設計方法；掌握產(chǎn)品設計、測試開發(fā)、生產(chǎn)管理、市場營銷及財務管理的初級知識，進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐。

在教學內(nèi)容上涵蓋課程簡介與項目管理、產(chǎn)品開發(fā)制造與市場營銷、項目需求調(diào)研、自主選題討論、分組查閱資料、產(chǎn)業(yè)化報告調(diào)研與撰寫、企業(yè)參觀教學。在教學方法上以“分小組—團隊學習”模式為主，結(jié)合報告、互動交流、自我學習、實踐等教學方式完成課程任務與相關技能的培養(yǎng)。讓每一位學生全面地了解產(chǎn)品設計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本知識及其工程分析、設計的方法和手段。在實踐教學階段，通過啟發(fā)式教學、互動式教學培養(yǎng)學生分角色擔任公司的職務，嘗試真實社會環(huán)境，尋找真實發(fā)展需求，以創(chuàng)業(yè)團隊的組織模式，在分組教師的帶領下開發(fā)出真實產(chǎn)品，并對產(chǎn)品營銷、財務管理、人事調(diào)動、生產(chǎn)組織、品質(zhì)保存初步形成認知與接觸，著重進行科技技術開發(fā)和實踐，學習項目經(jīng)營與管理，培養(yǎng)學生自主學習與主動實踐的能力、實際動手操作能力、團隊協(xié)調(diào)合作能力、獲取和收集處理信息的能力、準確運用語言文字以及報告的表達能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。在自學環(huán)節(jié)，對教授的課程中存在的一些有助于深層次探討的理論知識內(nèi)容，須經(jīng)過任課教師的指導并配合同學之間的討論，由學生思考與實踐自學完成。這些內(nèi)容不限于光熱電磁、信息控制與處理等，通過自學這一教學手段培養(yǎng)學生的自主學習、主動思考、樂于實踐與敢于創(chuàng)新的能力。

四、結(jié)論

隨著市場經(jīng)濟體制改革的不斷深入，高校畢業(yè)生就業(yè)市場也掀起了一場革命，從原先的“統(tǒng)一分配”到“自主擇業(yè)、雙向選擇”，是我國高等教育體制進行的一次大刀闊斧的改革[7]。創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，新工科為創(chuàng)新教育的實施保駕護航，更加引領工科教育的潮流，為社會提供源源不斷的科技人才，造福于民。本文不僅對當前工科現(xiàn)狀進行分析，指出目前存在的問題：工科行業(yè)就業(yè)率高的表象卻不能抹殺競爭力差與創(chuàng)新能力弱的問題，并結(jié)合集成產(chǎn)品開發(fā)模式（IPD）對當下困境提出解決現(xiàn)狀的具體方案，目標上圍繞產(chǎn)業(yè)與服務區(qū)域、行業(yè)標準與企業(yè)需要，反映學科前沿與技術進步，注重學科交叉與問題導向，培養(yǎng)工程思維與綜合能力；在實現(xiàn)路徑上要堅持實質(zhì)等效，圍繞架構學生的知識結(jié)構以及培養(yǎng)學生的工程能力設計課程體系，該方案具有可嘗試性，是在新工科趨勢下的一次突破。

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