地方本科高校光電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)路徑探析

陳國杰 謝嘉寧 陳偉成

摘要：新工科人才培養(yǎng)是主動適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的必然要求，也是地方本科高校辦學(xué)定位的職責(zé)使命和特色發(fā)展的內(nèi)生需求。文章立足地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，闡述地方本科高校開展新工科人才培養(yǎng)的必然邏輯、掣肘因素和實(shí)踐路徑，介紹了佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院光電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)的實(shí)踐案例，為其他地方本科高校特色發(fā)展提供了可借鑒的經(jīng)驗舉措。

關(guān)鍵詞：地方高校;新工科;人才培養(yǎng)路徑;專業(yè)認(rèn)證

隨著新材料、云網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、超計算等技術(shù)的突破性發(fā)展，全球迎來了以類腦科學(xué)、人工智能、智能制造等為代表的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特征的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，這給高等工程教育提出了新的要求和挑戰(zhàn)。為主動服務(wù)國家新經(jīng)濟(jì)發(fā)展，2016年教育部提出要大力發(fā)展工程教育，培養(yǎng)多元化創(chuàng)新型“新工科”人才。圍繞新工科的新結(jié)構(gòu)、新質(zhì)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(shí)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(shí)踐項目立項工作，以推動新工科建設(shè)再深化、再拓展、再突破、再出發(fā)。在我國如火如荼的新工科建設(shè)中，地方本科高校要根據(jù)自身辦學(xué)定位和區(qū)位優(yōu)勢開展新工科人才培養(yǎng)，擔(dān)負(fù)起應(yīng)有的職責(zé)使命。本文立足地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，闡述地方本科高校開展新工科人才培養(yǎng)的必然邏輯和掣肘因素，并以佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院光電類專業(yè)為例提出新工科實(shí)踐路徑，為其他地方本科高校特色發(fā)展提供可借鑒的經(jīng)驗舉措。

一、地方本科高校培養(yǎng)新工科人才的內(nèi)在邏輯

（一）新工科人才培養(yǎng)是地方本科高校辦學(xué)定位決定的職責(zé)使命

高校肩負(fù)著人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)和文化傳承四大使命，其辦學(xué)定位具有時代性和區(qū)域性。地方本科高校具有“親近產(chǎn)業(yè)”的優(yōu)勢，其辦學(xué)定位兼具“地方性”和“應(yīng)用型”。地方高校的基本職責(zé)是為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用型人才和提供智力支持，而區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展為地方高校提供財力支持和產(chǎn)業(yè)支撐。地方本科高校開展新工科人才培養(yǎng)既是區(qū)域經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的迫切需求，也是其辦學(xué)定位所決定的義不容辭的職責(zé)。

（二）新工科人才培養(yǎng)是地方本科高校特色發(fā)展的內(nèi)生需求

人才培養(yǎng)多元化已成為現(xiàn)代教育的時代特征。研究型大學(xué)主要職責(zé)是培養(yǎng)學(xué)術(shù)研究型人才，職業(yè)院校主要職責(zé)是培養(yǎng)技術(shù)型人才，而地方本科高校主要職責(zé)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才。主動對接區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，致力培養(yǎng)新工科人才是地方本科高校與研究型高校和職業(yè)院校差異化發(fā)展的有效路徑，是轉(zhuǎn)型升級、特色發(fā)展的重要機(jī)遇和內(nèi)生需求。

二、地方本科高校培養(yǎng)新工科人才的掣肘因素

（一）專業(yè)建設(shè)囿于學(xué)科壁壘

當(dāng)今科技革命和產(chǎn)業(yè)革命孕育的新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)具有學(xué)科交叉和跨界融合性。科技產(chǎn)品的學(xué)科歸屬越來越難界定，如高速列車和機(jī)器人等，均是材料、光機(jī)電、計算機(jī)等多學(xué)科的交叉融合。然而，地方本科高校由于辦學(xué)經(jīng)驗不足而往往沿襲傳統(tǒng)研究型大學(xué)的辦學(xué)模式，專業(yè)設(shè)置依據(jù)學(xué)科歸屬劃分專業(yè)邊界，導(dǎo)致人才培養(yǎng)局限于單一學(xué)科。新工科專業(yè)的核心與路徑是學(xué)科交叉融合，需要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識解決復(fù)雜問題和應(yīng)對未來的能力。因此，新工科專業(yè)建設(shè)必須破除學(xué)科壁壘，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合。

（二）課程體系失配產(chǎn)業(yè)需求

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命中，新知識指數(shù)增長，新興學(xué)科和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。但是，傳統(tǒng)的課程設(shè)置與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)，課程內(nèi)容迭代速度遠(yuǎn)落后于知識更新步伐，工程實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，導(dǎo)致人才產(chǎn)出不能有效支撐產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。因此，必須重構(gòu)課程體系，以實(shí)現(xiàn)高校與產(chǎn)業(yè)同頻共振、課程體系與產(chǎn)業(yè)需求有效匹配。

（三）產(chǎn)教育人缺乏長效機(jī)制

工程實(shí)踐能力是新工科人才的核心素養(yǎng)，而工程實(shí)踐能力塑造需要校企協(xié)同培養(yǎng)和“雙師型”教師隊伍。目前，許多高校和企業(yè)尚未建立互利共贏、資源共享的合作生態(tài)，致使產(chǎn)教協(xié)同育人難以達(dá)成，企業(yè)工程師難以到高校任教，高校教師難以進(jìn)入企業(yè)工程鍛煉。高校單主體的人才培養(yǎng)模式和學(xué)術(shù)型教師隊伍，導(dǎo)致用科學(xué)思維制定工科培養(yǎng)方案;用培養(yǎng)“科學(xué)家”方法培養(yǎng)“工程師”，又導(dǎo)致學(xué)生工程實(shí)踐能力不能滿足產(chǎn)業(yè)需求，出現(xiàn)企業(yè)人才“饑荒”與高校人才“過剩”的矛盾。因此，必須建立產(chǎn)教融合長效機(jī)制，校企協(xié)同培養(yǎng)人才。

（四）評價體系不能支撐教育目標(biāo)達(dá)成

人才培養(yǎng)評價體系是教學(xué)改革不可或缺的質(zhì)量保障舉措，它通過建立“評價—反饋—改進(jìn)”的閉環(huán)循環(huán)機(jī)制，對人才培養(yǎng)的教學(xué)過程、培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成進(jìn)行評價和反饋，持續(xù)完善人才培養(yǎng)方案、改進(jìn)教學(xué)模式，使畢業(yè)生更加符合培養(yǎng)定位和社會需求。但是，傳統(tǒng)的評價體系不僅局限于課堂教學(xué)和教學(xué)規(guī)范的評價，缺乏對培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的評價;又局限于校內(nèi)，缺乏用人單位和第三方機(jī)構(gòu)評價，因此不能對人才培養(yǎng)質(zhì)量形成持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)控制，必須改革重建。

三、光電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)路經(jīng)的探索實(shí)踐

佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院位于廣東珠三角腹地、全國光電產(chǎn)業(yè)重要基地的佛山市，是一所具有60多年辦學(xué)歷史、擁有碩士學(xué)位授予權(quán)的地方本科高校，2018年入選廣東省博士學(xué)位建設(shè)高校。為主動服務(wù)佛山發(fā)達(dá)的光電產(chǎn)業(yè)，我校2002年和2011年分別創(chuàng)辦了國家新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的兩個光電類工科專業(yè)——光電信息科學(xué)與工程和光源與照明專業(yè)。自2015年我校建設(shè)廣東省高水平理工科大學(xué)以來，我們按照“高校+高端院所+龍頭企業(yè)”的發(fā)展模式，積極探索光電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)模式與路徑，取得了顯著成效。

（一）立足地方，面向產(chǎn)業(yè)，重構(gòu)專業(yè)人才培養(yǎng)定位

佛山市是粵港澳大灣區(qū)節(jié)點(diǎn)城市和珠江西岸先進(jìn)裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)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(yè)，年產(chǎn)值300多億元。面對佛山區(qū)域經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展人才需求，結(jié)合畢業(yè)生超80%留在佛山市或粵港澳大灣區(qū)就業(yè)的實(shí)際，經(jīng)過對佛山市十多家光電企業(yè)和五屆畢業(yè)生調(diào)研分析，重構(gòu)光電類專業(yè)人才培養(yǎng)定位為：立足佛山，產(chǎn)教融合，為區(qū)域光電產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)具有跨學(xué)科創(chuàng)新思維、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、有未來競爭力的新工科人才。

（二）聚焦新工科核心素養(yǎng)，構(gòu)建“三融合”人才培養(yǎng)體系

以國家戰(zhàn)略需求和區(qū)域光電產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)新工科人才為目標(biāo)，以產(chǎn)業(yè)學(xué)院和專業(yè)工程教育認(rèn)證為培養(yǎng)路徑，構(gòu)建科教融合、產(chǎn)教融合、創(chuàng)教融合的“三融合”新工科人才培養(yǎng)體系（圖1），課程體系融入交叉學(xué)科，將產(chǎn)業(yè)技術(shù)、科研成果和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動融入教學(xué)，解決課程體系學(xué)科交叉不足、與產(chǎn)業(yè)結(jié)合不緊、不能滿足產(chǎn)業(yè)對新工科人才需要的問題。

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此強(qiáng)化工程實(shí)踐，構(gòu)建“三層次四模塊”實(shí)踐體系?！叭龑哟巍笔侵富A(chǔ)、專業(yè)和綜合性三個實(shí)踐層，“四模塊”是指實(shí)驗、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)四個模塊。我們將專業(yè)實(shí)踐教學(xué)總分由28%增至38%，增加“工程倫理”“創(chuàng)新制作”等實(shí)踐課程;組建教師團(tuán)隊和學(xué)生梯隊，建立FabLab創(chuàng)新中心，打造全國“挑戰(zhàn)杯”、全國互聯(lián)網(wǎng)+、全國“創(chuàng)青春”、全國光電設(shè)計、廣東省大學(xué)生物理實(shí)驗設(shè)計等5個競賽品牌。

強(qiáng)化個性培養(yǎng)，實(shí)施“2.5+1.5”教學(xué)模式。前5個學(xué)期按光電專業(yè)大類培養(yǎng)，完成通識和學(xué)科基礎(chǔ)教育;后3個學(xué)期根據(jù)招生規(guī)模數(shù)每年選拔60～100名學(xué)生組建產(chǎn)業(yè)班，基于工程學(xué)習(xí)，實(shí)習(xí)改為1年，并在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計，真題實(shí)做。產(chǎn)業(yè)實(shí)習(xí)前，學(xué)院進(jìn)行“三落實(shí)”“雙選擇”，即落實(shí)實(shí)習(xí)崗位、落實(shí)畢設(shè)題目、落實(shí)校企導(dǎo)師，學(xué)生和企業(yè)雙向選擇，確保實(shí)習(xí)質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計題目均來自產(chǎn)業(yè)一線實(shí)際需求，選題涉及到芯片工藝、電源設(shè)計、LED散熱設(shè)計、光譜分析、可靠性分析、熒光粉特性、智能控制、透鏡設(shè)計等。同時因材施教，個性化培養(yǎng)，激勵學(xué)生以論文、專利、競賽等成果獲取學(xué)分。2016年以來，學(xué)生參加全國“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”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(quán)專利62件、獲軟件著作權(quán)1件，申請專利56件，利用專利技術(shù)自主創(chuàng)業(yè)率3.2%（廣東省2019年本科生創(chuàng)業(yè)率0.38%）;在Physical Review Letters等知名期刊發(fā)表論文37篇（SCI收錄19篇）。

（三）以產(chǎn)業(yè)學(xué)院為培養(yǎng)路徑，構(gòu)建校企“四共”育人長效機(jī)制

現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院是以產(chǎn)業(yè)為依托、突出產(chǎn)教融合的教育共同體和組織模式，是將“高校教育與行業(yè)產(chǎn)業(yè)融合、學(xué)術(shù)體系與工程體系融合、理論教學(xué)與工程實(shí)踐融合”的教育創(chuàng)新平臺，是地方本科高校培養(yǎng)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(yè)共建了全校首個產(chǎn)業(yè)學(xué)院——半導(dǎo)體光學(xué)工程學(xué)院。創(chuàng)新“雙學(xué)院制”育人模式，即以產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向的半導(dǎo)體光學(xué)工程學(xué)院和以學(xué)科為導(dǎo)向的物理與光電工程學(xué)院組成“雙學(xué)院”;兩個學(xué)院的師資融合，由善學(xué)術(shù)的高校教師和善工程的產(chǎn)業(yè)工程師組成優(yōu)勢互補(bǔ)、相對穩(wěn)定的“雙師雙能型”教師隊伍，其中企業(yè)教師占30%，并承擔(dān)了工程實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。產(chǎn)業(yè)學(xué)院按照“共建共享”原則，實(shí)行理事會指導(dǎo)下的院長負(fù)責(zé)制，制訂了《指導(dǎo)教師崗位職責(zé)》《學(xué)生實(shí)習(xí)管理辦法》等完備的管理制度，實(shí)現(xiàn)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(chǎn)教深度融合及“雙師型”教師隊伍的長效機(jī)制問題。2016年以來，建成的半導(dǎo)體光學(xué)工程學(xué)院吸引了全國80多所高校一千多人次前來學(xué)習(xí)借鑒。2019年被評為廣東省首批示范產(chǎn)業(yè)學(xué)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(yè)認(rèn)證為抓手，構(gòu)建教育目標(biāo)達(dá)成的評價體系

高等工程教育國際化是適應(yīng)新一輪科技革命、培養(yǎng)有未來競爭力人才的關(guān)鍵路徑。工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際互認(rèn)的教育質(zhì)量保障制度，是以學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)為理念，以畢業(yè)能力實(shí)質(zhì)等效與教育目標(biāo)達(dá)成為測度的合格性評價。

在光電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)實(shí)踐中，我們以工程教育IEET（Institute of Engineering Education Taiwan）專業(yè)認(rèn)證為抓手，按照《華盛頓協(xié)議》要求，以“畢業(yè)能力實(shí)質(zhì)等效性”為原則，制定與國際接軌的人才培養(yǎng)方案，通過辦學(xué)條件建設(shè)課堂教學(xué)、Capstone課程、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生畢業(yè)獲得八大核心能力。我們將這八大核心能力要求分別落實(shí)到每門課程的教綱中，并建立校內(nèi)、企業(yè)和社會“三位一體”評價體系，通過對每門課程對應(yīng)核心能力達(dá)成度的分析評估，結(jié)合麥可思公司對畢業(yè)生質(zhì)量的評價反饋，持續(xù)改進(jìn)課程的教學(xué)內(nèi)容與方法，有力促進(jìn)新工科育人質(zhì)量的持續(xù)提升。2016—2019年，我院畢業(yè)生總體就業(yè)率100%，專業(yè)相關(guān)度從39%升至95%，平均月薪從4 063元升至6 006元，遠(yuǎn)高于廣東省2019年本科平均值。光電信息科學(xué)與工程專業(yè)2019年通過了IEET工程教育專業(yè)認(rèn)證并被評為廣東省一流專業(yè);光源與照明專業(yè)于2020年接受IEET工程教育專業(yè)認(rèn)證。這有力地促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)學(xué)院育人模式成效的持續(xù)提升。

四、總結(jié)與思考

新工科人才培養(yǎng)是國家新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求，也是地方本科高校辦學(xué)定位的職責(zé)使命和特色發(fā)展的內(nèi)生需求。學(xué)科交叉融合和工程實(shí)踐能力是新工科人才的核心素養(yǎng)，產(chǎn)業(yè)學(xué)院和專業(yè)認(rèn)證是地方本科高校建設(shè)新工科的有效路徑。地方本科高校要實(shí)現(xiàn)新工科育人質(zhì)量持續(xù)提升，必須堅持根植地方、融入產(chǎn)業(yè)、校企協(xié)同。我校光電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)路徑探索實(shí)踐取得了顯著成效，為其他地方本科高校特色發(fā)展提供了可借鑒的經(jīng)驗舉措。

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編輯∕宋宇