地方高校新工科人才培養(yǎng)模式改革研究與實踐

朱定見

（1.湖北文理學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院， 湖北 襄陽 441053； 2.汽車零部件制造裝備數(shù)字化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心， 湖北 襄陽 441053）

引言

2017年，“新工科”成為我國高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討的重點。從2月份的“復(fù)旦共識”，到4月份的“天大行動”，再到6月份的“北京指南”，新工科建設(shè)的三部曲已經(jīng)形成，在全國各級各類高校中針對“新工科”的研究和研討也層出不窮。

1 老工科的形成及弊端

縱觀我國綜合性高校中的工程教育，不難看出老工科主要經(jīng)歷了三個歷史階段[1]：第一階段是新中國建國初期的工科分家。即為了工業(yè)與軍事建設(shè)的雙重需要，參照前蘇聯(lián)的辦學(xué)模式而形成的工科院校和文理綜合性院校兩種辦學(xué)模式[2]。第二階段是改革開放后的突破理工分家。在這個階段，工程教育又大規(guī)模重現(xiàn)于綜合性高校。第三階段是進(jìn)入21世紀(jì)以后的工程教育向工程實踐回歸。這是由于在這個階段，中國工程教育科學(xué)化的道路仍舊沒有得到根本性的逆轉(zhuǎn)，導(dǎo)致了近年來高端技術(shù)人才的匱乏。為了解決這一嚴(yán)重問題，在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中，中國決定從2010年起實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃。旨在為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅實的人才資源基礎(chǔ)，增強(qiáng)我國的核心競爭力和綜合國力[3]。

南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院的一份報告認(rèn)為中國老工科主要存在以下弊端：其一，工科人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位不清晰；其二，工科教學(xué)理科化；其三，對于通識教育與工程教育、實踐教育與實驗教學(xué)之間的關(guān)系以及區(qū)別存在模糊認(rèn)識；其四，工程教育與行業(yè)和企業(yè)實際脫節(jié)太大，工科學(xué)生存在綜合素質(zhì)和知識結(jié)構(gòu)方面的缺陷”[4]。

2 新工科的含義

目前，對于新工科的研究還處在探索階段，因此，對于“新工科的含義”，至今還沒有一個很準(zhǔn)確的定義[5]。下面是幾位權(quán)威人士對于“新工科”的觀點：

教育部國家教育發(fā)展研究中心高教室主任馬陸亭從便于理解的角度，這樣解釋：新工科是學(xué)科交叉產(chǎn)物，它對應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)，老工科對應(yīng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。新工科可以是老工科加上一些新技術(shù)，比如以信息化帶動工業(yè)化，甚至是人文社科內(nèi)容雜糅產(chǎn)生；也可以是一些理科學(xué)科的產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用化，即應(yīng)用型理科，比如應(yīng)用量子力學(xué)。

中國工程院院士、華中科技大學(xué)前校長李培根認(rèn)為，“新工科”需要重新審視專業(yè)邊界和課程邊界。比如機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，應(yīng)該將大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等納入其中。同時，對于電氣、機(jī)械和建筑等多數(shù)工程專業(yè)的課程設(shè)計，人工智能等內(nèi)容就應(yīng)該歸入其中。

天津大學(xué)校長鐘登華針對“新”給出了以下解釋：“三新”涵蓋“新工科”的建設(shè)內(nèi)涵。即新理念、新要求以及新途徑。新理念是以應(yīng)對變化，塑造未來為建設(shè)理念。新要求是以多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才為培養(yǎng)要求。新途徑是通過繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享進(jìn)行新工科人才培養(yǎng)[6]。

天津大學(xué)教育學(xué)院副教授楊秋波認(rèn)為，新工科的概念可以從社會和高校兩個角度來理解。對社會來說，新工科強(qiáng)調(diào)的重點是新結(jié)構(gòu)和新體系。對高校而言，新工科首先是指新興工科專業(yè)，如智能制造、人工智能、機(jī)器人和云計算等，同時也包括對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造。

3 地方高校在新工科人才培養(yǎng)模式改革中的工作

復(fù)旦共識將新工科的建設(shè)和發(fā)展歸納為五新：新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量和新體系[7]。身為地方高校的湖北文理學(xué)院，牢牢把握“復(fù)旦共識”中對地方高?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)的要求，時刻牢記要對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮支撐作用。為此，湖北文理學(xué)院的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的高端裝備制造方向主動對接企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，把握高端裝備制造領(lǐng)域人才需求的方向，與武漢華中數(shù)控有限公司合作開辦了“諸葛亮三班”，也稱“數(shù)控班”。該班的人才培養(yǎng)方案由湖北文理學(xué)院和武漢華中數(shù)控有限公司共同制定，課程體系和課程教學(xué)方案與計劃均由學(xué)校和企業(yè)共同商定。該班的學(xué)生前兩年在湖北文理學(xué)院學(xué)習(xí)，所學(xué)課程由湖北文理學(xué)院的老師講授。從第三年開始，該班學(xué)生就由企業(yè)和學(xué)校的老師共同開課。第四年的畢業(yè)設(shè)計，從選題到設(shè)計再到答辯全部在武漢華中數(shù)控有限公司進(jìn)行。這種模式既充分利用了與華中科技大學(xué)和武漢華中數(shù)控有限公司合作的有利條件，又較好發(fā)揮了湖北文理學(xué)院自身的優(yōu)勢，還凝練了機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的辦學(xué)特色，深化了產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同育人，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和就業(yè)能力，培養(yǎng)了一些具有較強(qiáng)工程實踐能力和豐富的行業(yè)背景知識，能勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才。今后，湖北文理學(xué)院將一如既往地持續(xù)開展新工科建設(shè)的研究與探索，爭取在同類型高校中實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”[8]。

4 湖北文理學(xué)院在新工科人才培養(yǎng)模式改革中的具體做法

創(chuàng)新能力強(qiáng)、工程實踐能力強(qiáng)和具備國際競爭力是未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的復(fù)合型“新工科”人才所必備的。他們熟知如何將社會和管理、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)行融合，對未來產(chǎn)業(yè)和技術(shù)起到引領(lǐng)作用[9]。“新工科”更加強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實用性、交叉性與綜合性，尤其注重信息通訊、電子控制和軟件設(shè)計等新技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的緊密結(jié)合。湖北文理學(xué)院在對照傳統(tǒng)工科存在的弊端不斷找出自身傳統(tǒng)工科存在的問題和不足的同時，深刻領(lǐng)會各類專家對“新工科”的闡述，不斷改進(jìn)人才培養(yǎng)的體制和機(jī)制。比如，為了強(qiáng)化實踐，避免理論與實踐脫節(jié)，讓工程教育向工程實踐回歸，湖北文理學(xué)院的高端裝備制造方向的人才培養(yǎng)方案，在將一些純理論的課程進(jìn)行弱化的同時，加強(qiáng)了機(jī)床電氣控制PLC應(yīng)用和華中數(shù)控8型專項培訓(xùn)等實用性和綜合性的課程。再比如，為了避免工程教育與行業(yè)和企業(yè)實際脫節(jié)太大，湖北文理學(xué)院機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)積極與蘇州凱蒂亞公司對接，從2015年開始，每一年都積極從該專業(yè)中挑選20名左右的學(xué)生去該企業(yè)進(jìn)行為期半年的學(xué)習(xí)，在這半年中，學(xué)生與企業(yè)員工同吃同住，既參加企業(yè)的生產(chǎn)實踐，又不斷學(xué)習(xí)專業(yè)必備的知識和技能。在半年時間內(nèi)，學(xué)校和企業(yè)共同開發(fā)了以下9門課程：產(chǎn)業(yè)機(jī)械概論（替換有限元分析）、高精度定位裝置設(shè)計（替換機(jī)械優(yōu)化設(shè)計）、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計（替換機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計）、視覺機(jī)器（替換工業(yè)用微型計算機(jī)）、人工智能工學(xué)（替換數(shù)控編程與操作）、智能化系統(tǒng)設(shè)計（替換PLC技術(shù)）、現(xiàn)場知識（替換機(jī)電液控制綜合實驗）、裝配知識（替換測控技術(shù)綜合實驗）、知識產(chǎn)權(quán)（替換現(xiàn)代制造技術(shù)），其中，除視覺機(jī)器外，其余8門課程均由企業(yè)選拔具有工程師及以上職稱的優(yōu)秀員工擔(dān)任教學(xué)工作。

湖北文理學(xué)院學(xué)習(xí)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的做法，保持實用為主、服務(wù)社會的辦學(xué)特點。突出有所為、有所不為的方針，瞄準(zhǔn)技術(shù)革新發(fā)展的方向[10]。為了強(qiáng)化學(xué)校的應(yīng)用能力建設(shè)，湖北文理學(xué)院重視學(xué)科間的交叉與融合，科學(xué)研究和人才培養(yǎng)都注重以跨學(xué)科為核心，特別重視跨越技術(shù)與藝術(shù)人文學(xué)科。在教學(xué)方面，將“鼓勵理工科學(xué)生至少選修2門及以上人文、社科、經(jīng)濟(jì)和管理類課程”寫入人才培養(yǎng)方案，鼓勵不同專業(yè)背景、生活背景和思想觀念的人構(gòu)建一個多元、開放和包容的共同體，相互促進(jìn)、共同成長，該做法與新工科注重知識的交叉這個特點不謀而合。這樣培養(yǎng)出來的工科人才，就不僅僅是只會用工程知識解決工程難題的專家，而更多的是作為一名有社會責(zé)任意識的“領(lǐng)軍人物”參與到社區(qū)、國家和國際事務(wù)中。在科研方面，湖北文理學(xué)院逐步設(shè)立了跨學(xué)科的學(xué)科群，目前已經(jīng)設(shè)立了橫跨化學(xué)工程、機(jī)械工程、電子技術(shù)等領(lǐng)域的““機(jī)電汽車”湖北省優(yōu)勢特色學(xué)科群”，該學(xué)科群主要瞄準(zhǔn)新能源、新材料等技術(shù)革新發(fā)展的方向。

中國科學(xué)院院士，復(fù)旦大學(xué)常務(wù)副校長包信和說：“新興工科需要復(fù)合人才。新興的工程教育肯定要重構(gòu)一些核心知識，原來的老知識要升級換代了。肯定還要有一些外圍知識，特別是交叉知識。新興工科需要學(xué)生具備整合能力，具有全球視野、領(lǐng)導(dǎo)能力、實踐力，要成為一個人文科學(xué)和工程領(lǐng)域的領(lǐng)袖人物[11]?！睘榱伺囵B(yǎng)新興工科需要的復(fù)合人才，湖北文理學(xué)院從2014級開始，在機(jī)械與汽車工程學(xué)院開始進(jìn)行機(jī)械類大類招生、大類培養(yǎng)和二次分流。學(xué)生在填報高考志愿的時候沒有具體的專業(yè)，全部以“機(jī)械類”的名義錄取，學(xué)生進(jìn)校后，前兩年，學(xué)習(xí)的課程完全一樣：全是通識教育課程和機(jī)械大類的專業(yè)平臺課程。到了二年級末，學(xué)生才開始根據(jù)自己的興趣愛好和特長來選擇自己喜愛的專業(yè)。這種做法無意當(dāng)中為未來的新興工科教育做了一些積極有益的探索和實踐。

5 結(jié)語

湖北文理學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院瞄準(zhǔn)時代和企業(yè)的發(fā)展需求，在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)高端裝備制造方向率先與華中科技大學(xué)和武漢華中數(shù)控有限公司合作，聯(lián)合培養(yǎng)了一批高端裝備制造方面的人才，進(jìn)行了一些新工科的研究和實踐，取得了一點經(jīng)驗，但是，在深入進(jìn)行校企合作、師資隊伍建設(shè)、課程建設(shè)、教材建設(shè)方面還有很長的一段路要走。

參考文獻(xiàn)

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[6] 李薇薇.聆聽“新工科”建設(shè)春雷[N].中國教育報，2017-04-17（005）.

[7]“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識.中華人民共和國教育部政府門戶網(wǎng)站[EB/OL].[2017-03-12].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/moe_745/201702/t20170223_297122.html.

[8] 王慶環(huán).新工科發(fā)展形成建設(shè)行動路線 [N].光明日報，2017-04-11（001）.

[9] 李艷.半路殺出個“新工科”瞬間就“火”[N].科技日報，2017-04-10（008）.

[10]湯先營.兼容并蓄培養(yǎng)“新工科”人才——美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的啟示[N].光明日報，2017-04-03（005）.

[11] 包信和.在新工科的“無人區(qū)”如何繼續(xù)一路風(fēng)行[N].文匯報，2017-02-24（006）.