材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)踐研究

朱歸勝　陳彩明　陳國(guó)華　趙昀云　張秀云

【摘 要】工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證已成為我國(guó)高校新的風(fēng)向標(biāo)，是我國(guó)工程類(lèi)畢業(yè)生走向世界提供具有國(guó)際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的“通行證”。本文探討了在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的模式及經(jīng)驗(yàn)，提出校企聯(lián)合培養(yǎng)工程人才的合作思路及實(shí)際做法，為工程教育提供了新的思路。

【關(guān)鍵詞】工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證;材料科學(xué)與工程;工程素養(yǎng);創(chuàng)新能力;校企聯(lián)合培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）05-0199-003

0 引言

工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)，培養(yǎng)與國(guó)際接軌的中國(guó)工程師。2016年6月2日，在吉隆坡IEAM2016大會(huì)上中國(guó)以全票通過(guò)加入《華盛頓協(xié)議》，成為全球第18個(gè)正式成員，協(xié)議的加入加快了中國(guó)工程教育[1]。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證既是工科專(zhuān)業(yè)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，又是所有專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)可資借鑒的指導(dǎo)思想，引進(jìn)工程教育認(rèn)證可以推進(jìn)工程教育改革與創(chuàng)新，健全工科專(zhuān)業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，完善工程教育與行業(yè)、企業(yè)的聯(lián)系機(jī)制，增強(qiáng)工程教育人才培養(yǎng)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，促進(jìn)工程教育的國(guó)際互認(rèn)，提升工程專(zhuān)業(yè)人才的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力[1-3]。工程素養(yǎng)（Engineering literacy）是指對(duì)技術(shù)的工程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程的理解，是從事工程實(shí)踐的工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的一種能力，是面向工程實(shí)踐活動(dòng)時(shí)所具有的潛能和適應(yīng)性。創(chuàng)新能力則是根據(jù)現(xiàn)有的思維模式提出有別于常規(guī)或常人思路的見(jiàn)解為導(dǎo)向，利用現(xiàn)有的知識(shí)和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中根據(jù)需求分析進(jìn)行改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物，并能獲得一定有益效果的行為。良好的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力是工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的內(nèi)在要求。需要強(qiáng)調(diào)的是，良好的工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的養(yǎng)成并非是知識(shí)的簡(jiǎn)單綜合，而是一個(gè)復(fù)雜的漸進(jìn)過(guò)程，將不同學(xué)科的知識(shí)和素質(zhì)要素融合在工程實(shí)踐活動(dòng)中，使素質(zhì)要素在工程實(shí)踐活動(dòng)中綜合化、整體化和目標(biāo)化。學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，體現(xiàn)在教育全過(guò)程中，滲透到教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，不同工程專(zhuān)業(yè)的工程素質(zhì)，具有不同的要求和不同的工程環(huán)境，要因地制宜、因人制宜、因環(huán)境和條件差異進(jìn)行綜合培養(yǎng)。

隨著高等教育的發(fā)展，未來(lái)的工程教育想要適應(yīng)未來(lái)職場(chǎng)和社會(huì)的需要，應(yīng)該包括以下八個(gè)特征：工程的嚴(yán)謹(jǐn)性、批判性思考和非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題解決、跨學(xué)科思維和系統(tǒng)性思維、想象力創(chuàng)造性與主動(dòng)性、交流與合作、全球化的思維方式、學(xué)生參與專(zhuān)業(yè)的共同體、就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和終身學(xué)習(xí)[4-5]。世界工程教育論壇（WEEF）2013年度報(bào)告中指出工程教育的教學(xué)方法和課程變化提升了學(xué)生的就業(yè)能力，保證學(xué)生學(xué)習(xí)到相關(guān)的技能，知道有效的合作方法，具備項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，適應(yīng)能力強(qiáng)，能解決復(fù)雜的工程挑戰(zhàn)。

在專(zhuān)業(yè)工程認(rèn)證以及我國(guó)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的大背景下，對(duì)高校的人才培養(yǎng)，特別是工程人才的培養(yǎng)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。高校應(yīng)以專(zhuān)業(yè)工程認(rèn)證為契機(jī)，轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)方式，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。從專(zhuān)業(yè)工程認(rèn)識(shí)的核心思想看，工程人才培養(yǎng)的“客戶(hù)”重點(diǎn)是企業(yè)，因此，校企合作聯(lián)合培養(yǎng)將是發(fā)展的重點(diǎn)，也是工程人才培養(yǎng)的必由之路。

如德國(guó)高校產(chǎn)學(xué)研合作模式具有過(guò)程持久性、高效性，強(qiáng)調(diào)目標(biāo)的始終如一等特點(diǎn)，注重校企合作實(shí)效。其主要有產(chǎn)學(xué)研合作計(jì)劃、聯(lián)合培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)人才、研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的合作、顧問(wèn)合作制四種形式[6]。

再如日本產(chǎn)學(xué)研合作過(guò)程中，除科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用外，更重要的是通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)科技人才，增強(qiáng)科技團(tuán)隊(duì)實(shí)力，促進(jìn)人才在企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)間雙向流動(dòng)。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研的機(jī)制帶動(dòng)高校與企業(yè)工程人才的聯(lián)合培養(yǎng)[7]。然而，在我國(guó)，戶(hù)籍制度以及國(guó)家政策對(duì)科研人員兼職的限制，從某種意義上又約束和阻礙了科研人員流動(dòng)，進(jìn)一步阻礙了知識(shí)流動(dòng)和技術(shù)轉(zhuǎn)移以及對(duì)企業(yè)對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化的接受、消化、吸收能力。2016年11月7日，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于實(shí)行以增加知識(shí)價(jià)值為導(dǎo)向分配政策的若干意見(jiàn)》中指出，允許科研人員和教師依法依規(guī)適度兼職兼薪。因此，我國(guó)從政策方面，也具備了通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作帶動(dòng)專(zhuān)業(yè)工程人才培養(yǎng)的條件。但在工程認(rèn)證背景下校企合作，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)復(fù)合工程技術(shù)人才的模式還有待探索。正如中國(guó)工程院院士，重慶大學(xué)校長(zhǎng)周旭紅教授在2015年國(guó)際工程教育論壇上的專(zhuān)題報(bào)告《中國(guó)工程教育人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新的現(xiàn)狀與展望》（2015）所述：工程教育的核心問(wèn)題是人才培養(yǎng)模式，中國(guó)在進(jìn)行工程教育的改革中逐步建立中國(guó)特色的，能夠與國(guó)際接軌的人才培養(yǎng)模式，在培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)制度、培養(yǎng)過(guò)程方面進(jìn)行改革，有相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系來(lái)評(píng)估改革[4]。

雖然我國(guó)對(duì)產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)模式的探討也有較多研究，但在專(zhuān)業(yè)工程認(rèn)證背景下，產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)的需求更為急迫和現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也有了專(zhuān)業(yè)工程認(rèn)證作為依據(jù)。桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院于2018年9月通過(guò)了國(guó)家工程專(zhuān)業(yè)認(rèn)證，但在校企合作人才培養(yǎng)上還存在一些問(wèn)題：

（1）工程人才培養(yǎng)模式單一，大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)有待提高，校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制不明確?！秶?guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱（2010-2020）》指出：“實(shí)施教育創(chuàng)新計(jì)劃，建立高等學(xué)校、科研院所、企業(yè)高層次人才雙向交流機(jī)制，推行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)人才的‘雙導(dǎo)師制?！彪S著產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的人才培養(yǎng)的迅速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才要求的不斷提高以及教育教學(xué)改革的不斷深化，教育資源整合、培養(yǎng)模式優(yōu)化等一些深層次矛盾逐漸凸顯。在工程認(rèn)證的推動(dòng)下，我院材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)已初步按工程認(rèn)證的要求對(duì)教學(xué)大納、培養(yǎng)方案、課程體系進(jìn)行了修訂，但當(dāng)前大學(xué)生工程能力、工程意識(shí)、創(chuàng)新能力等與工程認(rèn)證要求的培養(yǎng)模式主要還是依賴(lài)于課程實(shí)踐以及本科生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的途徑，培養(yǎng)模式相對(duì)單一，考評(píng)機(jī)制不完善，因此，如何拓展工程人才的培養(yǎng)模式是當(dāng)前及未來(lái)面臨的主要問(wèn)題之一。另外，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)有待提高，而教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)也缺乏持續(xù)的企業(yè)兼掛職經(jīng)驗(yàn)，在校企聯(lián)合人才培養(yǎng)上的經(jīng)驗(yàn)較為欠缺，聯(lián)合培養(yǎng)的機(jī)制不明確。

（2）目標(biāo)差異，體系沖突，結(jié)合松散，效率錯(cuò)位，校企聯(lián)合人才培養(yǎng)落地難。當(dāng)前國(guó)內(nèi)也有較多高校開(kāi)展了校企聯(lián)合培養(yǎng)的嘗試，但校企聯(lián)合大多只是通過(guò)建立聯(lián)合培養(yǎng)基地、實(shí)習(xí)基地等形式。高校希望企業(yè)提供便利開(kāi)展人才聯(lián)合培養(yǎng)，但企業(yè)又面臨生產(chǎn)、競(jìng)爭(zhēng)、利潤(rùn)等壓力，因此校企之間的目標(biāo)難以統(tǒng)一，體系沖突，因此造成結(jié)合松散、效率低下，無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前工程認(rèn)證背景下的工程人才培養(yǎng)要求。如我校材料科學(xué)與工程學(xué)院與幾家企業(yè)建立過(guò)聯(lián)合培養(yǎng)基地及實(shí)習(xí)基地，但難以形成緊密的人才培養(yǎng)合作機(jī)制，作用及效果還有待進(jìn)一步提高。

綜上所述，在工程認(rèn)證背景下，工程人才的培養(yǎng)離不開(kāi)企業(yè)的參與，但企業(yè)與高校之間如何參與，如何配合，以及如何建立緊密的校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制都是當(dāng)前急需探索的課題。

1 基于校企科研合作平臺(tái)的聯(lián)合工程人才培養(yǎng)模式

本文針對(duì)當(dāng)前校企聯(lián)合培養(yǎng)人才存在的問(wèn)題，結(jié)合桂林電子科技大學(xué)材料學(xué)院與校外企業(yè)、科研院所良好合作關(guān)系及擁有多個(gè)校企共建研發(fā)平臺(tái)的基礎(chǔ)上提出，以科研合作研發(fā)平臺(tái)為核心，從科研合作與人才培養(yǎng)的內(nèi)在規(guī)律出發(fā)，提出了基于校企科研合作平臺(tái)的聯(lián)合工程人才培養(yǎng)模式，如圖2所示，通過(guò)校企合作平臺(tái)形成由教師牽頭的校企人才緊密培養(yǎng)模式，真正解決人才培養(yǎng)最后一公里的實(shí)際問(wèn)題。

2 實(shí)施路徑及效果

（1）針對(duì)工程認(rèn)證的理念和要求，以《薄膜技術(shù)與材料》、《企業(yè)管理學(xué)》和《企業(yè)案例分析》三門(mén)課程的課堂教學(xué)以及課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施。具體措施為以《薄膜技術(shù)與材料》課程為載體開(kāi)展項(xiàng)目制的科教協(xié)同育人，利用《薄膜技術(shù)與材料》課程與實(shí)際工程結(jié)合緊密的特點(diǎn)，著重培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問(wèn)題的理解與分析，提高學(xué)生解決實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題的能力及創(chuàng)新能力。在項(xiàng)目制的實(shí)施過(guò)程中，針對(duì)學(xué)生整體情況結(jié)合個(gè)體差異，通過(guò)《企業(yè)管理學(xué)》、《企業(yè)案例分析》課程實(shí)施課程匹配和職業(yè)銜接。以課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)為載體，利用產(chǎn)業(yè)研微觀組織對(duì)學(xué)生能力開(kāi)展匹配培養(yǎng)，從而進(jìn)一步提高學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，具體實(shí)施模式如下圖3所示。

圖2 基于科研合作平臺(tái)的校企聯(lián)合培養(yǎng)人才模式圖

圖3 項(xiàng)目的實(shí)施方案

（2）以工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證準(zhǔn)則及適應(yīng)工程人才培養(yǎng)為指導(dǎo)思想，基于校企科研合作平臺(tái)，按層級(jí)推進(jìn)工程人才能力培養(yǎng)。專(zhuān)業(yè)課程《薄膜技術(shù)與材料》著重培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問(wèn)題的理解與分析能力，專(zhuān)業(yè)任選課《企業(yè)管理》、《企業(yè)案例分析》著重培養(yǎng)學(xué)生的人個(gè)與團(tuán)隊(duì)意識(shí)，溝通與管理能力以及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境適應(yīng)性等工程能力培養(yǎng);項(xiàng)目制育人、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)著重培養(yǎng)工程素養(yǎng)，研究設(shè)計(jì)與綜合解決實(shí)際問(wèn)題能力、跨學(xué)科思維和系統(tǒng)性思維以及創(chuàng)新創(chuàng)造性能力培養(yǎng)。同時(shí)充分發(fā)揮校企合作研究平臺(tái)的作用，促進(jìn)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與企業(yè)項(xiàng)目的融合，讓學(xué)生結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求開(kāi)展課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)。具體研究思路和方法是通過(guò)匹配培養(yǎng)，速成復(fù)合學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)理科思維，發(fā)揚(yáng)魯班式工匠精神和培養(yǎng)外科大夫式工藝習(xí)慣。

（3）通過(guò)實(shí)踐改革，僅在2018年的實(shí)驗(yàn)性試點(diǎn)中就有30余位同學(xué)通過(guò)項(xiàng)目制科教協(xié)同開(kāi)展了學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)實(shí)踐，特別是在課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通過(guò)與廣東順德創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究院和廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司開(kāi)展了校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的合作，通過(guò)企業(yè)從實(shí)際生產(chǎn)中獲得的需求，再讓學(xué)生選題開(kāi)展設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，通過(guò)在校教師與企業(yè)一道進(jìn)行學(xué)生能力的匹配培養(yǎng)，受到了學(xué)生和企業(yè)的一致好評(píng)，并有多位學(xué)生直接通過(guò)參與企業(yè)課題的課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)就直接獲得了企業(yè)工作崗位，并有多名學(xué)生進(jìn)入美的集團(tuán)、風(fēng)華高科、國(guó)星光電等企業(yè)工作，并獲得了企業(yè)的好評(píng)。項(xiàng)目實(shí)施中即有《薄膜技術(shù)與材料》專(zhuān)業(yè)課程，又有《企業(yè)管理學(xué)》、《企業(yè)案例分析》等管理類(lèi)輔助課程，較好的體現(xiàn)了學(xué)校交叉融合發(fā)展，符合工程認(rèn)證及合格工程師培養(yǎng)的要求，并通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，形成了校企合作人才培養(yǎng)的示范。

3 結(jié)束語(yǔ)

校企聯(lián)合培養(yǎng)工程人才是未來(lái)高等教育發(fā)展的必由之路，探索并建立更符合工程人才培養(yǎng)要求的課堂教學(xué)模式與實(shí)踐教學(xué)模式是工程認(rèn)證理念下的高等教育改革的重點(diǎn)，學(xué)生的工程知識(shí)、工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力得到協(xié)調(diào)發(fā)展，綜合素質(zhì)與就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力得到全面提升是工程教育的目標(biāo)，讓學(xué)生從高校中來(lái)，到企業(yè)中去是一條行之有效的工程人才培養(yǎng)模式，但在具體實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)注重高校教師與企業(yè)的緊密合作與聯(lián)系。

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