地方本科院校應用型新工科人才培養(yǎng)模式探索

吳福忠　沈紅衛(wèi)　白忠喜　徐曉娟

摘要：從地方本科院校培養(yǎng)應用型新工科人才的角度出發(fā)，探討了一種基于微專業(yè)敏捷構建的人才培養(yǎng)模式。此模式采用主修專業(yè)與輔修專業(yè)相結(jié)合的方式構建培養(yǎng)方案，旨在培養(yǎng)與新經(jīng)濟發(fā)展相適應的應用型新工科人才。微專業(yè)緊密對接區(qū)域新經(jīng)濟發(fā)展需求，采用校企合作方式設置。針對微專業(yè)課時較少、學生基礎不同的特點，課程教學主要采用項目化模式進行。通過教師導學和線上線下相結(jié)合的學習方式，保證項目教學的順利實施，保障了人才培養(yǎng)目標的達成。

關鍵詞：應用型；新工科；微專業(yè)；人才培養(yǎng)

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）32-0186-03

從“天大行動”到“復旦共識”再到教育部高等教育司發(fā)布《關于開展新工科研究與實踐的通知》[1，2]，“新工科”的概念迅速引起了高等教育界的普遍重視。雖然目前新工科還沒有一個準確的定義，但建設新工科應從“新理念”“新結(jié)構”“新模式”“新質(zhì)量”“新體系”等方面進行探索是大家普遍的共識[3]。

新工科的概念是為了適應新經(jīng)濟的快速發(fā)展而提出，它與傳統(tǒng)工科的關系如何處理，是高等院校在開展新工科建設中必然要面臨的問題[4]。當今新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)快速發(fā)展，對經(jīng)濟發(fā)展起到了極大的推動作用，急需與之相適應的新工科人才。但傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在當前乃至今后較長一段時間內(nèi)，仍然是我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，如果設置大量的新興工科專業(yè)或?qū)⒋蠖鄶?shù)傳統(tǒng)工科專業(yè)均改造為新工科專業(yè)，可能會出現(xiàn)一邊“產(chǎn)能過?！?，一邊“人才短缺”的問題。

考慮我校為地方應用型本科院校的實際，為了推動新工科建設，同時保證傳統(tǒng)工科人才的培養(yǎng)質(zhì)量，本文提出一種基于微專業(yè)敏捷構建的新工科人才培養(yǎng)模式。

一、新經(jīng)濟需要新工科

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的到來以及加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的現(xiàn)實需要，我國加入了“德國工業(yè)4.0”計劃，并提出了《中國制造2025》的偉大構想。這些行動計劃的實現(xiàn)需要大量具備創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。具備較強創(chuàng)新能力的人才是開發(fā)新技術或應用新技術開發(fā)新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式的基礎。

（一）新經(jīng)濟需要新技術研發(fā)人才

目前，新一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、虛擬現(xiàn)實等新技術蓬勃發(fā)展，各國都投入大量人力、物力、財力進行研發(fā)，并依托這些新技術，開發(fā)出了眾多新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，如智能機器人、智慧農(nóng)場、智慧工廠、電子商務等。但科技的發(fā)展永無止境，新技術的研發(fā)亦是如此。為了在全球化經(jīng)濟競爭中保持領先優(yōu)勢，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是關鍵。只有具備人才優(yōu)勢，才能保持技術上的優(yōu)勢。

（二）新經(jīng)濟需要新技術應用人員

新技術研發(fā)固然重要，但新技術的應用也同樣重要。在大量的高新技術企業(yè)里，需要熟練掌握新技術的應用型人才。這些人才可以應用掌握的新技術，開發(fā)出更具競爭力的高附加值產(chǎn)品、更加優(yōu)化高效的制造工藝或生產(chǎn)組織模式。

（三）新經(jīng)濟需要新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式（簡稱“三新”）開發(fā)人才

新技術為“三新”的開發(fā)奠定了基礎，如互聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn)，催生了一批新興產(chǎn)業(yè)、業(yè)態(tài)與商業(yè)模式。電子商務、共享單車、移動支付等已經(jīng)與每個人的生活密切相關?！叭隆睘槲覈慕?jīng)濟結(jié)構調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級提供了強大的動力。因此，培養(yǎng)具備“三新”開發(fā)能力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才亦是新工科建設的任務之一。

二、培養(yǎng)模式探索

在新工科建設過程中，不同類型、工科基礎以及發(fā)展階段的院校，應根據(jù)自身實際探索合適的人才培養(yǎng)模式。

（一）合理把握培養(yǎng)目標定位

培養(yǎng)目標是人才培養(yǎng)方案制定的基礎，需要根據(jù)市場需求、生源特征、師資力量、教學資源等因素合理確定。

新經(jīng)濟發(fā)展需要技術創(chuàng)新型人才、新技術應用型人才、“三新”開發(fā)人才。技術創(chuàng)新根據(jù)難易程度不同，可以分為與新知識、新規(guī)律緊密相關的學術型技術創(chuàng)新和與新知識、新規(guī)律關聯(lián)度較低的應用型技術創(chuàng)新。學術型技術創(chuàng)新需要具有較強的學術研究能力和較強的原始創(chuàng)新能力，而應用型技術創(chuàng)新則需要較強的知識、規(guī)律應用能力和較強的集成創(chuàng)新、引進消化吸收創(chuàng)新能力。我校作為一所新建地方本科院校，工科基礎還不強，新工科人才培養(yǎng)的定位為培養(yǎng)應用型技術創(chuàng)新、新技術應用以及“三新”開發(fā)人才。

（二）合理構建培養(yǎng)模式

為了培養(yǎng)新工科人才，我院提出一種主修專業(yè)加輔修微專業(yè)的人才培養(yǎng)模式。其中主修專業(yè)主要對接傳統(tǒng)工科專業(yè)的基礎知識及應用能力培養(yǎng)，微專業(yè)主要對接新技術、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)和新模式人才培養(yǎng)。學分構成為主修專業(yè)138學分，微專業(yè)20學分，藝術選修2學分。目前我院的主修專業(yè)為自動化、電氣工程及其自動化、機械設計制造及其自動化、機械電子工程和計算機科學與技術，開發(fā)的微專業(yè)為智能制造及機器人應用、醫(yī)療設備智能化、大數(shù)據(jù)與云計算、移動應用開發(fā)，具體結(jié)構如圖1所示。

該培養(yǎng)模式具有如下特點。

1.易于實現(xiàn)學科交叉。主輔修模式有利于培養(yǎng)多學科交叉的復合性、創(chuàng)新性人才。主修專業(yè)培養(yǎng)學生具備本專業(yè)扎實的基礎知識和較強的應用能力，并為輔修微專業(yè)學習奠定基礎。微專業(yè)主要瞄準新興前沿技術開設，實現(xiàn)多學科交叉，培養(yǎng)復合性人才。

2.易于滿足多樣化的需求。學生可根據(jù)自身學習興趣和發(fā)展意愿，選擇輔修專業(yè)，適應新經(jīng)濟發(fā)展需要，提高就業(yè)競爭力。

3.易于敏捷響應市場需要。輔修專業(yè)可根據(jù)科技發(fā)展和市場需要，敏捷化地進行動態(tài)調(diào)整，快速響應新經(jīng)濟對人才的需求。

三、微專業(yè)敏捷化構建

微專業(yè)是指具有明確培養(yǎng)目標，課程體系相對完整，通過學習能夠掌握某一領域核心知識、技能的課程模塊。構成微專業(yè)的課程較少，一般設置為5—10門，以主修專業(yè)為依托，相對獨立開設。

（一）構建機制

隨著新經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)對掌握新技術，并具備開發(fā)新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式能力的應用型人才快速增長。在當今時代，新技術發(fā)展與更新速度非常迅速。因此，我院基于敏捷化構建理論，采用校企合作模式，根據(jù)市場需求，動態(tài)構建微專業(yè)。構建的基本原則如下。

1.對接新經(jīng)濟發(fā)展需求。微專業(yè)的設置需要以區(qū)域新經(jīng)濟發(fā)展帶來的市場對人才的需求為導向而設置。應通過市場調(diào)研，確定企業(yè)對人才的具體崗位需求以及知識、能力、素質(zhì)要求。以此為依據(jù)，確定設置什么樣的微專業(yè)并確定其培養(yǎng)目標。

2.采用校企合作模式。主要原因為：一是高新技術企業(yè)具有對市場反應靈敏、技術更新快、對新經(jīng)濟的發(fā)展趨勢把握準確等特點；二是企業(yè)技術人員的實踐應用能力較強，能夠為高校人才培養(yǎng)提供師資支撐，可以有效提高應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量；三是企業(yè)具有豐富的實踐平臺資源，可以彌補學校在教學經(jīng)費、實習實訓設備、場地方面的不足。

3.動態(tài)調(diào)整，持續(xù)改進。微專業(yè)根據(jù)新經(jīng)濟的發(fā)展需要而設置，一般都屬于新設專業(yè)，可供借鑒、參考的資源較少。培養(yǎng)目標的確定以及課程體系的設置難免會與市場需求產(chǎn)生偏差，在具體執(zhí)行過程中，需要根據(jù)學生的學習結(jié)果和用人單位的反饋，實時調(diào)整培養(yǎng)目標和課程體系，不斷提高培養(yǎng)質(zhì)量。此外，新經(jīng)濟的發(fā)展速度很快，技術更新周期較短，微專業(yè)的構建也需要實時跟蹤市場變化，動態(tài)進行調(diào)整。

根據(jù)上述原則，我院構建的微專業(yè)及其課程設置情況如下。

1.智能制造及機器人應用。該專業(yè)為我院與浙江國祥自動化設備有限公司合作開設，培養(yǎng)目標為能夠從事機電一體化系統(tǒng)分析與設計、數(shù)控機床應用與維護、工業(yè)機器人分析與設計，面向智能制造的裝備設計、應用與維護和機器換人領域的跨學科高級復合性應用型人才。開設的課程為《機械制圖與CAD》（3學分）、《智能控制技術》（3學分）、《數(shù)控機床原理與應用》（3學分）、《工業(yè)機器人技術與應用》（3學分）、《物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》（3學分）、《3D打印技術與應用》（3學分）和《綜合實踐》（2學分），共計20學分。

2.醫(yī)療設備智能化。該專業(yè)為我校與明峰醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司合作開設，培養(yǎng)目標為能夠從事可穿戴智能醫(yī)療設備設計與維護、先進醫(yī)學影像設備的使用與維護，面向現(xiàn)代智能醫(yī)療裝備設計、應用與維護和生命健康產(chǎn)業(yè)的跨學科高級復合性應用型人才。開設的課程為《C++程序設計》（3學分）、《機械制圖與CAD》（3學分）、《智能控制技術》（3學分）、《醫(yī)學掃描與圖像處理》（3學分）、《可穿戴智能設備開發(fā)》（3學分）、《互聯(lián)網(wǎng)+健康管理》（3學分）、《綜合實踐》（2學分），共計20學分。

3.大數(shù)據(jù)與云計算。此專業(yè)為我院與紹興凱思沃德軟件科技有限公司合作開設，培養(yǎng)目標為能夠從事云平臺管理與維護、數(shù)據(jù)挖掘與分析，面向大數(shù)據(jù)存儲、應用與管理和云平臺搭建與應用產(chǎn)業(yè)的跨學科復合性應用型人才。開設的課程為《Python基礎》（3學分）、《數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘》（3學分）、《數(shù)據(jù)清洗》（3學分）、《分布式計算》（3學分）《云計算概論》（3學分）、《Hadoop大數(shù)據(jù)平臺》（3學分）、《綜合實踐》（2學分），共計20學分。

4.移動應用開發(fā)。此專業(yè)為我院與紹興凱思沃德軟件科技有限公司合作開設，培養(yǎng)目標為能夠從事基于Android平臺的移動應用軟件開發(fā)、移動智能終端用戶體驗設計、移動平臺應用軟件測試，面向移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的跨學科復合性應用型人才。開設的課程為《JAVA編程基礎》（3學分）、《Web編程技術》（3學分）、《Android UI開發(fā)進階與界面設計》（3學分）、《Android開發(fā)基礎》（3學分）、《Android應用開發(fā)》（3學分）、《Android游戲開發(fā)》（3學分）《綜合實踐》（2學分），共計20學分。

（二）教學模式

選修微專業(yè)的學生主修專業(yè)不同、專業(yè)基礎不同，因此不宜采用傳統(tǒng)的教師講授為主的教學模式。我院各微專業(yè)的課程教學模式借鑒CDIO理念，主要采用項目化教學模式[5]。

在教的方面，以導學模式開展教學活動，教師的主要作用是“導”，也就是引導學生開展學習，進行自我探索、自我實踐。在學的方面，主要采用線上線下相結(jié)合的自主學習和探究式學習方式。教師針對學生在學習過程中遇到的難點問題進行重點剖析和指導。問題剖析和指導是指教師對學生在課堂學習或課外自主學習過程中遇到的個性化問題進行梳理、歸納，剖析問題產(chǎn)生的根源，并提出有針對性的解決方案。在整個學習過程中，學生是學習的主體，教師主要進行答疑、解惑，進行個性化的指導。

學生開展自主學習的主要載體為教師精心設計的項目。根據(jù)教學目標的不同，項目的類型可分為以下三種：學習型項目、提高型項目和創(chuàng)新型項目。其中學習型項目提供完整的解決方案和重點知識的講解，使學生掌握學習本課程的必要知識和解決問題的方法。提高型項目是指解決的問題與學習型項目不同，但解決思路較接近的項目。提高型項目不提供完整的解決方案，但可給出一些關鍵的解決思路，使學生應用在學習型項目中習得的知識，并通過查閱資料等過程，給出項目的解決方案。創(chuàng)新型項目是指與本課程的學習目標相適應、解決過程較復雜、能夠培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的項目。此類項目需要學生通過自主學習、團隊學習等手段多途徑獲取知識和強化能力才能完成。教學流程一般應按照學習型、提高型和創(chuàng)新型項目的順序安排。為了提高教學效果，培養(yǎng)學生的實踐應用能力，教學項目的設計和教學活動的開展一般都有企業(yè)技術人員的參與。校內(nèi)教師主要負責把握教學進度、教學規(guī)范、協(xié)調(diào)校內(nèi)外教學資源、與企業(yè)人員共同設計教學項目等。企業(yè)技術人員負責提供教學項目的內(nèi)容、指導學生開展項目設計等。

（三）考核方式

采用項目化教學方式的課程，一般不再適合用傳統(tǒng)的一次性卷面考試方式進行考核。我院微專業(yè)中的課程考核主要采用形成性評價方式，重點考查學生的學習能力、實踐能力和應用能力。

在項目進行到一定階段后，教師通過聽取學生的進度匯報、項目完成情況并結(jié)合其日常表現(xiàn)，進行階段性評價。根據(jù)階段性評價結(jié)果，評估學生的學習能力和存在的問題，有針對性地對學生進行輔導。在期末階段，通過項目答辯的形式，對學生的總體學習效果評價，并綜合階段性評價成績，給出學生某課程的總體考核結(jié)果。

四、結(jié)束語

新工科建設是一個全新的概念，新工科人才培養(yǎng)是一個比較復雜的問題。我校剛剛起步的新工科人才培養(yǎng)模式研究與實踐，僅僅是對這一復雜問題的初步探索，還需要在今后的實踐過程中不斷積累經(jīng)驗，持續(xù)改進微專業(yè)設置的科學性和教學模式的合理性。

參考文獻：

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[2]胡波，馮輝，韓偉力，等.加快新工科建設，推進工程教育改革創(chuàng)新——“綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會”綜述[J].復旦教育論壇，2017，（2）：20-27.

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