新工科背景下公路建養(yǎng)裝備復合人才創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)

惠記莊 張澤宇

[摘 要]為應對新一輪的科技與產(chǎn)業(yè)革命、布局未來戰(zhàn)略領域以及推動傳統(tǒng)工科專業(yè)的改革與創(chuàng)新，該文以長安大學工程機械學院為例，開展新工科背景下公路建養(yǎng)裝備復合人才創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)探索與實踐研究。以企業(yè)與市場的需求為牽引，采用校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，建設創(chuàng)新課程體系;研究多學科交叉融合的創(chuàng)新協(xié)同機制，建立創(chuàng)新實驗室，增設實踐教學環(huán)節(jié);鼓勵學生參與創(chuàng)新設計大賽，催生新技術、孵化新項目，加強創(chuàng)新平臺與科研機構(gòu)的交流共享;調(diào)整本科畢業(yè)設計的培養(yǎng)方案，提升創(chuàng)新性與應用性;形成一批可推廣、可復制的教學改革成果，培養(yǎng)出綜合素質(zhì)過硬、適應未來經(jīng)濟社會的具有創(chuàng)新實踐能力的復合人才。

[關鍵詞]新工科;公路建養(yǎng)裝備;復合人才;創(chuàng)新實踐能力

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）48-0-03[收稿日期] 2020-09-23

一、引言

為推動國家創(chuàng)新、“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略，以及響應“一帶一路”倡議，教育部[1]提出了“開展新工科研究與實踐”的要求：推動新技術、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為特點的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，加快工程教育改革創(chuàng)新，培養(yǎng)工程科技人才。張大良[2]提出：以新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)為背景，推動現(xiàn)有工科專業(yè)的改革與創(chuàng)新，在科學技術突飛猛進發(fā)展的趨勢下，當今社會迫切需求具有創(chuàng)新意識和實踐能力的復合型人才。

創(chuàng)新是人才培養(yǎng)的動力，復合人才是高等教育質(zhì)量的核心任務，兩者的結(jié)合是未來高等教育的基礎[3]。國務院《關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》[4]指出：深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，是國家實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、促進經(jīng)濟提質(zhì)增效的迫切需要。其中包含創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制、健全創(chuàng)新教育課程體系、強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐等諸多方面。

“新工科”復合人才不僅需要熟練地掌握本專業(yè)的知識，還應在學習和研究中具有更高的創(chuàng)新實踐能力和跨界整合能力，可加快新工科建設，助力經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。但是目前，高校在人才培養(yǎng)中仍存在一些問題[5-8]：首先，傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式與當下產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求不匹配。其次，人才培養(yǎng)中的理論課程比重遠超實踐與創(chuàng)新課程，且課堂所學知識與科研成果難以與市場需求緊密結(jié)合，產(chǎn)學研轉(zhuǎn)化效率低下。最后，在人才培養(yǎng)中，創(chuàng)新教育不足、人才培養(yǎng)單一，缺乏由各行業(yè)、企業(yè)協(xié)同的育人機制。因此，我國高校的創(chuàng)新實踐能力教育應在課程體系建設、實踐環(huán)節(jié)設置、校企結(jié)合培養(yǎng)等方面進行突破，真正培養(yǎng)出適應新經(jīng)濟形勢下市場需求的人才。

機械工程作為當今科技發(fā)展前沿中“智能制造”“人工智能”“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等新型基礎設施建設的重要載體，其復合人才創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，適應現(xiàn)代化的發(fā)展要求，可加快我國從工程教育大國走向工程教育強國的步伐[9]。

以長安大學工程機械學院為例，堅持“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創(chuàng)新”的培養(yǎng)方針，在復合人才創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)方面將“新工科”理念融入教育與實踐活動中，通過樹立融合企業(yè)需求的創(chuàng)新型、綜合型課程體系，建設創(chuàng)新實驗室，增設實踐教學環(huán)節(jié)，鼓勵學生參與創(chuàng)新設計大賽，調(diào)整本科畢業(yè)設計的創(chuàng)新培養(yǎng)方案，探索提升復合人才創(chuàng)新能力與實踐能力的新模式。培養(yǎng)掌握系統(tǒng)基礎理論與扎實專業(yè)知識、具有創(chuàng)新實踐能力和團隊協(xié)作意識、能解決裝備制造領域復雜工程問題的高素質(zhì)復合人才。

二、融合企業(yè)需求的創(chuàng)新課程體系

企業(yè)是復合人才實踐應用的平臺，人才的成果直接貢獻于企業(yè)，二者相輔相成。而高校課堂是人才獲取知識的主要場所，教學過程是人才培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)，應充分利用行業(yè)與地方資源，發(fā)揮高校專業(yè)特色優(yōu)勢，融合企業(yè)技術創(chuàng)新與經(jīng)濟社會發(fā)展的要求，深化產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人，探索出新工科背景下復合人才培養(yǎng)的創(chuàng)新課程體系。

1.隨著市場競爭的日益增強，企業(yè)發(fā)展迫切需要具有創(chuàng)新實踐能力的綜合發(fā)展型人才。在深入了解企業(yè)需求、滿足企業(yè)效益的同時，應當樹立以當今科技與國家發(fā)展方向為主線的公路建養(yǎng)裝備復合人才培養(yǎng)目標。

2.采用校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式，通過“卓越計劃”、科教結(jié)合協(xié)同育人行動計劃等，積極吸引社會資源和國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教育資源，讓學科帶頭人、行業(yè)企業(yè)優(yōu)秀人才參與到課堂教學過程中，從不同角度加強培養(yǎng)知識與技能并重的公路建養(yǎng)裝備復合人才。

3.高校應致力于提升復合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進專業(yè)教育與創(chuàng)新教育的有機結(jié)合，調(diào)整專業(yè)課程設置，挖掘和充實各類專業(yè)課程中的教育資源，在課堂中加強創(chuàng)新教育。其中包含開設研究方法、學科前沿、創(chuàng)新實踐等方面的必修課與選修課，形成融合企業(yè)需求的創(chuàng)新教育課程體系。

目前，長安大學已頒布了《長安大學“工程大師進課堂”特聘教師實施辦法》，同時工程機械學院與吉利集團等企業(yè)共同制定“卓越計劃”實施“3+1”四年制本科培養(yǎng)模式，探索產(chǎn)學融合復合人才創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的課程體制，推進高校與行業(yè)龍頭企業(yè)教育機構(gòu)間合作，培養(yǎng)高層次應用型人才。

三、構(gòu)建創(chuàng)新實驗、實踐平臺體系

實驗室在高校中是具有專業(yè)特色的重要實踐場所，是理論聯(lián)系實際的紐帶，書本、論文中的創(chuàng)新想法、思路只有在實驗中才能得到驗證。因此，建設創(chuàng)新型實驗室、增設實踐教學環(huán)節(jié)、構(gòu)建創(chuàng)新實驗實踐平臺體系有助于培養(yǎng)復合人才，可解決創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中理論與實踐脫節(jié)的問題。

在“新工科”背景下，成立以重點實驗室—實驗教學中心—科研企業(yè)為依托的綜合性創(chuàng)新實驗實踐平臺。引導建設與專業(yè)人才相融合的校企聯(lián)合創(chuàng)新實驗實踐基地，利用產(chǎn)學研合作等方式進行聯(lián)合培養(yǎng)，給學生提供到企業(yè)中參觀、實踐、學習的機會，讓經(jīng)驗豐富的職工進行指導，同時聘請企業(yè)老師定期講座，將產(chǎn)品的設計、研發(fā)、試制與生產(chǎn)轉(zhuǎn)換到重點實驗室與相關企業(yè)，引導學生進行全方位、多層次的實踐，實現(xiàn)不同平臺的有序銜接。

改變灌輸式和知識傳授為主的教學實驗方法，構(gòu)建物理—電子—機械、機械—能源等相關學科交叉融合的創(chuàng)新協(xié)同耦合機制，打通一級學科或相似專業(yè)學科的基礎課程，增設創(chuàng)新通識教育等相關課程，建立跨院系、跨專業(yè)、跨學科的創(chuàng)新實驗、實踐環(huán)節(jié)。在認知環(huán)節(jié)采用啟發(fā)引導、現(xiàn)場實踐，專家授課，交流研討等方式，幫助學生提高實踐與創(chuàng)新的能力，促進人才培養(yǎng)由學科專業(yè)單一型向多學科融合型轉(zhuǎn)變。

長安大學工程機械學院在原“道路施工技術與裝備”教育部重點實驗室、“公路養(yǎng)護裝備”國家工程實驗室、“高速公路筑養(yǎng)裝備與技術”教育部工程研究中心等科研重點實驗室以及國家級工程機械虛擬仿真實驗教學中心等基礎上，一方面規(guī)劃改造了創(chuàng)新類、訓練類開放實驗室，下設機器人、無人機、微型電動汽車、太陽能應用研究、環(huán)保機電設備、3D打印等創(chuàng)新實驗室，為學生自主創(chuàng)新實踐提供良好的發(fā)揮空間。另一方面，與西安市碑林環(huán)大學創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)帶管理委員會、陜西省西咸新區(qū)空港新城管理委員會達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，以大學科技園為依托，打造校企聯(lián)合創(chuàng)新實驗室，為學生培養(yǎng)提供了創(chuàng)新實踐基礎;與中交西安筑路機械有限公司、中國第一拖拉機集團公司和東風汽車集團股份有限公司等單位成立了長期的實踐教學基地;與福建鐵拓機械有限公司、山推工程機械股份有限公司等企業(yè)，構(gòu)建了可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新基地服務支撐體系，提高基地知名度，充分發(fā)揮示范輻射作用。

四、鼓勵創(chuàng)新設計大賽，孵化創(chuàng)新項目

創(chuàng)新設計大賽可以推動多學科之間的交叉融合，提高學生的責任心與使命感，培養(yǎng)創(chuàng)新意識與工程實踐綜合能力。目前無論是全國范圍內(nèi)的“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等比賽，還是各個高等院校、科研企業(yè)組織的科技比賽和創(chuàng)新成果展，都在為學生提供一個展示自我、學習交流的創(chuàng)新實踐能力平臺。

鼓勵學生積極參加大學生創(chuàng)新設計大賽，可以鍛煉學生的科研意識，充分發(fā)揮人才的知識遷移能力，將理論所學充分投入到比賽中，同時受到比賽任務的驅(qū)動，參賽隊員不僅可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，還能激發(fā)學生擴展知識網(wǎng)絡、增加知識儲備的主動性與創(chuàng)造性。

在師資上選拔一批創(chuàng)新實踐經(jīng)驗豐富、責任心強的教師形成競賽指導小組，通過參與資助的課題設計與研究，師生共同工作與探討，加強學生的實踐技能和訓練，為大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高提供有利條件。

此外，制定創(chuàng)新項目孵化方案：鼓勵學生和團隊在導師的幫助下開展項目，同時聘請校外企業(yè)專家評價指導項目，選拔優(yōu)秀項目給予基金支持，進入創(chuàng)新孵化實戰(zhàn)平臺，并積極與企業(yè)需求對接，建設實驗課程、實踐環(huán)節(jié)、科研訓練、科技競賽相結(jié)合的創(chuàng)新實踐平臺。

與此同時，鼓勵各地區(qū)、各高校充分利用各種資源開設大學科技園、創(chuàng)業(yè)園、孵化基地等，聯(lián)合企業(yè)建立大學生校外創(chuàng)新實踐基地，加強創(chuàng)新平臺與國內(nèi)外相關科研機構(gòu)的交流，吸納社會資源、加大推進校際協(xié)同，有計劃地開展多形式、多層次的創(chuàng)新活動，通過舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽、參加技術論壇、訪問交流等方式，加強聯(lián)系;并且探索創(chuàng)新平臺。

目前，長安大學工程機械學院已建成智能制造與智能建造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺，并建立實踐課程與科研訓練計劃相結(jié)合的開放式創(chuàng)新性實踐教學體系，同時構(gòu)建了學科優(yōu)勢明顯的實踐教學平臺和“校內(nèi)外、產(chǎn)學研”深度融合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地。大學生創(chuàng)新平臺為學生的提供信息服務、項目對接、資本支持三位一體的聯(lián)合機制，在導師的指導下開展了一系列的科學競賽與團隊活動，通過申請長安大學的渭夢空間創(chuàng)業(yè)基地，可以獲得辦公場地、辦公設備和相應的經(jīng)費支持，每年科協(xié)考評團隊的產(chǎn)品與開展情況，可進一步選擇開辦公司并注冊在渭夢空間的西安創(chuàng)客孵化器下，積極支持大學生的創(chuàng)新科技項目研發(fā)活動。

五、調(diào)整本科畢業(yè)設計的創(chuàng)新培養(yǎng)方案

在機械工程專業(yè)復合人才培養(yǎng)中，畢業(yè)設計是提升學生綜合能力的重要環(huán)節(jié)，其培養(yǎng)方案應著眼于適應國家戰(zhàn)略和經(jīng)濟發(fā)展需求，遵循高等教育與學生發(fā)展規(guī)律、結(jié)合國際與工程教育認證要求，引導即將進入工作崗位的學生對生產(chǎn)、科研項目進行初步研究，讓畢業(yè)設計發(fā)揮更大的人才培養(yǎng)作用。

在“新工科”背景下，調(diào)整本科畢業(yè)設計的結(jié)構(gòu)模式。從機械工程專業(yè)出發(fā)，將“產(chǎn)學研”的合作方式和研究方法運用到本科畢業(yè)設計中，樹立適應市場與企業(yè)需求的教學理念，實現(xiàn)學校參與、社會企業(yè)合作的新模式，提出符合當前社會、科研發(fā)展需要的課題，克服了傳統(tǒng)模式下學生因選題與期望不符或與工作無關、難以調(diào)動創(chuàng)新思維和學習積極性的問題。

教師應積極與學生進行交流，突破原有思維模式，與學生站在同一高度進行交流討論，不斷啟發(fā)引導充分發(fā)揮學生的主觀能動性，從選題、設計、優(yōu)化、結(jié)題等步驟中幫助學生，提升畢業(yè)設計的創(chuàng)新性，在實踐中培養(yǎng)出能解決企業(yè)實際生產(chǎn)、運行技術難題的應用型復合人才。

工程機械學院與東風汽車集團、徐州工程機械集團有限公司、陜西汽車控股集團有限公司等10余家著名大型企業(yè)集團建立了良好的校企關系，并聘請了多位設計研究院的資深專家指導學生的畢業(yè)設計，并且還配備不同生產(chǎn)崗位的技術人員作為指導，在研究過程中雙方導師對學生畢業(yè)設計進行跟蹤指導。

六、結(jié)語

新工科建設對于公路建養(yǎng)裝備復合人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，同時也對高校工科類的學生創(chuàng)新實踐能力的提升提供了契機。以“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”為核心任務，從創(chuàng)新課程體系、創(chuàng)新實驗室、創(chuàng)新科研競賽、提升畢業(yè)設計質(zhì)量出發(fā)，在人才培養(yǎng)方式中加強科教融合、校企融合，將高校研究方向與社會發(fā)展需求相結(jié)合。著力提升復合人才的創(chuàng)新能力、實踐能力，綜合多方位的改革與實踐，實現(xiàn)從學科導向轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)需求導向、從專業(yè)分割轉(zhuǎn)向跨界交叉融合，促進了學院創(chuàng)新教育體系的構(gòu)建，在新工科背景下不斷提高公路建養(yǎng)裝備復合人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻

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