基于設(shè)計(jì)思維的工程創(chuàng)新人才校企協(xié)同培養(yǎng)模式

王軍鋒

（深圳技術(shù)大學(xué)，廣東 深圳 518118）

2015 年的聯(lián)合國(guó)教科文組織研究報(bào)告指出，世界高等教育正在向“大眾化、多樣化、國(guó)際化、終身化、信息化”的趨勢(shì)轉(zhuǎn)變。工科教育作為高等教育的重要組成部分也經(jīng)歷了從注重技術(shù)應(yīng)用的“技術(shù)范式”轉(zhuǎn)換為注重科學(xué)研究的“科學(xué)范式”，又轉(zhuǎn)換到注重實(shí)踐的“工程范式”，并時(shí)刻瞄準(zhǔn)未來(lái)的新范式。為了應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)，我國(guó)在2016 年提出了“新工科”這一概念，并很快通過(guò)“復(fù)旦共識(shí)”和“天大行動(dòng)”展開了深入研討。一時(shí)間，國(guó)內(nèi)高校所有的教學(xué)改革熱點(diǎn)都聚焦到了新工科建設(shè)，工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)成為其主要目標(biāo)，這迫使國(guó)內(nèi)高等工程教育從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向。校企聯(lián)合培養(yǎng)，協(xié)同育人是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的必由之路。

本文首先分析工程創(chuàng)新與科技創(chuàng)新活動(dòng)的差異，進(jìn)而剖析當(dāng)前工程教育存在的問(wèn)題，結(jié)合企業(yè)內(nèi)已廣泛應(yīng)用的“設(shè)計(jì)思維”制定了校企聯(lián)合工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案；構(gòu)建了人力資源、硬件資源和業(yè)務(wù)資源三方面相融共生的校企協(xié)同培養(yǎng)模式，提倡構(gòu)建教師團(tuán)隊(duì)，開展分段式教學(xué)，以提升工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

一、工程創(chuàng)新與科技創(chuàng)新

與工程教育相關(guān)的創(chuàng)新活動(dòng)可以分為科技創(chuàng)新和工程創(chuàng)新?？萍紕?chuàng)新解決從無(wú)到有，從0 到1 的問(wèn)題，以推動(dòng)學(xué)科發(fā)展和拓展人類知識(shí)邊界為導(dǎo)向，以產(chǎn)出新知識(shí)和新技術(shù)為目標(biāo)；而工程創(chuàng)新解決從1 到100 的問(wèn)題，以滿足人類生產(chǎn)生活中的實(shí)際需求為導(dǎo)向，其目標(biāo)是應(yīng)用已有的知識(shí)和技術(shù)解決工程問(wèn)題，產(chǎn)出新的產(chǎn)品或系統(tǒng)。工程創(chuàng)新又大致可分為創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)三個(gè)階段。學(xué)校最容易實(shí)施，也最擅長(zhǎng)的是“創(chuàng)意”，后面創(chuàng)新階段需要企業(yè)的加入，將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品，而最后一階段的創(chuàng)業(yè)則需要市場(chǎng)和資本的介入。如何更好地銜接創(chuàng)意和創(chuàng)新階段一直以來(lái)是世界工科類著名高校的產(chǎn)業(yè)化工作重點(diǎn)。當(dāng)前大部分高校的工程人才教育未理清這兩者的關(guān)系，導(dǎo)致其教學(xué)和人才培養(yǎng)的思路仍然停留在“科學(xué)范式”。這種范式之下在試圖培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才，并沒(méi)有考慮利用已有技術(shù)開發(fā)產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)需求。

二、當(dāng)前工程教育存在的問(wèn)題

（一）校企協(xié)同深度不夠

企業(yè)資源在高校人才培養(yǎng)過(guò)程中的應(yīng)用不夠深入是工程教育質(zhì)量不高的主要問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)高校的校企產(chǎn)學(xué)研合作大多都停留在企業(yè)人員偶爾到高校開展講座，高校教師通過(guò)橫向項(xiàng)目服務(wù)于企業(yè)需求。這種模式只能解決教師的科研成果的具體應(yīng)用問(wèn)題，無(wú)法為本科層面的工程教育帶來(lái)太多的促進(jìn)作用。要培養(yǎng)出企業(yè)需要的工程創(chuàng)新人才，除了企業(yè)人員到校開展講座之外，還應(yīng)該進(jìn)一步將企業(yè)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)引入到相關(guān)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)。另外，當(dāng)前高校搭建的工程實(shí)踐環(huán)境與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境有較大的差異，高校不具備企業(yè)完整的生產(chǎn)硬件設(shè)備，也無(wú)法完整呈現(xiàn)企業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品生產(chǎn)流程，無(wú)法營(yíng)造出真正的工程開發(fā)氛圍。為了解決這一問(wèn)題，高校需要在人力資源、硬件資源以及業(yè)務(wù)資源三個(gè)方面與合作企業(yè)展開深入的協(xié)同互動(dòng)。

（二）教學(xué)模式和方法傳統(tǒng)

由于工科專業(yè)有比較清晰的就業(yè)途徑和面向領(lǐng)域，各大高校的工科專業(yè)招生人數(shù)都相比其他學(xué)科更多。這導(dǎo)致當(dāng)前的工科專業(yè)教學(xué)模式和教學(xué)方法較為單一。理論教學(xué)方面，一名教師在課堂面向60～70 人，甚至更多的學(xué)生講授專業(yè)理論，因?qū)W生人數(shù)多，時(shí)間成本高，無(wú)法很好地組織較為深入的討論，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)理論的吸收不夠全面。實(shí)踐教學(xué)方面，教師面對(duì)數(shù)量眾多的學(xué)生布置設(shè)計(jì)課題或是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，期末收作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，無(wú)法針對(duì)大部分同學(xué)進(jìn)行較為深入地指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用方法和具體過(guò)程掌握程度不夠，實(shí)踐教學(xué)效果十分不理想。更甚至有理論教學(xué)老師不知道實(shí)踐環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容，實(shí)踐課教師不知道理論課的詳細(xì)授課內(nèi)容。這種教學(xué)模式和教學(xué)方法對(duì)于激發(fā)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力極為不利。

（三）工程實(shí)踐的產(chǎn)品思維不足

高校在校內(nèi)的工程實(shí)踐課題大部分時(shí)候以學(xué)科競(jìng)賽為主，但這些競(jìng)賽的評(píng)比標(biāo)準(zhǔn)更多傾向于新穎性和技術(shù)先進(jìn)性，這和企業(yè)內(nèi)部的實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)需求完全不同。在這種目標(biāo)引導(dǎo)下，學(xué)生工程實(shí)踐更多地在求新意，而忽略了實(shí)踐成果產(chǎn)品化的可能性，導(dǎo)致很多優(yōu)秀的成果根本無(wú)法被企業(yè)所采用，基本上無(wú)法轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中學(xué)習(xí)到的知識(shí)和能力也與畢業(yè)后實(shí)際的工作要求存在一定的偏差。

三、基于設(shè)計(jì)思維的工程實(shí)踐流程

當(dāng)前對(duì)于創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)注重于學(xué)科前沿技術(shù)的研究和創(chuàng)新，類似于TRIZ 之類的創(chuàng)新方法僅聚焦于解決方案的創(chuàng)新，對(duì)市場(chǎng)和用戶關(guān)注不足，導(dǎo)致創(chuàng)新成果市場(chǎng)化成功率低。設(shè)計(jì)思維注重于對(duì)用戶需求的深入研究，通過(guò)多學(xué)科融合創(chuàng)新的方法產(chǎn)出創(chuàng)新性解決方案。在工程教育中，引入設(shè)計(jì)思維能培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品意識(shí)和市場(chǎng)意識(shí)，進(jìn)而提高工程實(shí)踐成果轉(zhuǎn)化的成功率。

設(shè)計(jì)思維是一種有力、有效且被廣泛接受的創(chuàng)新方法，已成功應(yīng)用到商業(yè)乃至其他領(lǐng)域。2012 年6 月，《華爾街日?qǐng)?bào)》刊出“培養(yǎng)設(shè)計(jì)思維的設(shè)計(jì)學(xué)院將取代商學(xué)院”。IBM 2017 年大規(guī)模招收具備設(shè)計(jì)思維的設(shè)計(jì)師。2018 年9 月，《哈佛商業(yè)評(píng)論》在封面刊出“設(shè)計(jì)思維不再僅限于產(chǎn)品研發(fā)，它已經(jīng)被管理者廣泛用于戰(zhàn)略制定和變革管理。”這些現(xiàn)象均表明，設(shè)計(jì)思維對(duì)于企業(yè)創(chuàng)新具有重要作用。

在教育界，世界著名高校也都引入設(shè)計(jì)思維，構(gòu)建了跨學(xué)科工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺(tái)。2005 年，美國(guó)斯坦福大學(xué)創(chuàng)立了全球首個(gè)設(shè)計(jì)思維學(xué)院（D School），2007 年德國(guó)波茨坦大學(xué)成立了歐洲第一所設(shè)計(jì)思維學(xué)院。隨后，東京大學(xué)、巴黎高科大學(xué)、莫斯科管理學(xué)院等國(guó)際著名高校都相繼建立設(shè)計(jì)思維學(xué)院。哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院在MBA 和工程學(xué)專業(yè)課程中也融入了設(shè)計(jì)思維方法。日本富士通推動(dòng)了跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)使用一種設(shè)計(jì)思維模型幫助教師重新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的項(xiàng)目。澳大利亞政府教與學(xué)辦公室探索基于設(shè)計(jì)思維框架的變革性跨學(xué)科教學(xué)法，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性地解決問(wèn)題的能力。國(guó)內(nèi)，浙江大學(xué)國(guó)際設(shè)計(jì)研究院基于設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)跨學(xué)科的工程創(chuàng)新人才取得了顯著成效。

基于設(shè)計(jì)思維，作者與合作企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)人員共同構(gòu)建了如圖1 所示的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)流程。該流程主要包括理解需求，研究洞察市場(chǎng)機(jī)會(huì)，校企合作開展共創(chuàng)工作坊，構(gòu)建產(chǎn)品原型以及產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)五個(gè)階段。該工作流程可用于工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生面向最終消費(fèi)者，設(shè)計(jì)開發(fā)符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。

圖1 基于設(shè)計(jì)思維的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)流程

四、工程創(chuàng)新人才的校企協(xié)同培養(yǎng)模式

為解決當(dāng)前工程人才培養(yǎng)存在的問(wèn)題，落實(shí)基于設(shè)計(jì)思維的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)流程在高校工程創(chuàng)新實(shí)踐中的應(yīng)用，作者提出高校和企業(yè)在人力資源、硬件資源和業(yè)務(wù)資源三方面深度協(xié)同的培養(yǎng)模式（如圖2 所示），并提倡以學(xué)生為中心，建立校企聯(lián)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)，開展分段式教學(xué)。

圖2 校企在人員、硬件、業(yè)務(wù)三方面的深度協(xié)同

（一）人員協(xié)同，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向的人才培養(yǎng)理念

深入推進(jìn)企業(yè)項(xiàng)目主管、產(chǎn)品研發(fā)負(fù)責(zé)人和骨干設(shè)計(jì)師、工程師到校授課，建立全方位、多層次的企業(yè)人員指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)。通過(guò)企業(yè)人員授課在課程中引入企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)流程和產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、市場(chǎng)等約束。堅(jiān)持校內(nèi)教師和企業(yè)項(xiàng)目人員聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)，確保創(chuàng)新方法的有效性和創(chuàng)新成果的可實(shí)施性。通過(guò)高校教師和企業(yè)工程人員的深入?yún)f(xié)同，提升企業(yè)人員的創(chuàng)新理論和方法修養(yǎng)，強(qiáng)化高校教師的工程實(shí)踐知識(shí)和能力。

（二）硬件協(xié)同，搭建跨學(xué)科立體化的工程實(shí)踐平臺(tái)

協(xié)調(diào)高校實(shí)驗(yàn)室資源和企業(yè)技術(shù)中心、設(shè)計(jì)中心，與企業(yè)共建共享工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，為工程實(shí)踐能力培養(yǎng)搭建跨學(xué)科平臺(tái)，引入企業(yè)的硬件資源，支持實(shí)踐教學(xué)的開展，建立面向特定企業(yè)的人才培養(yǎng)基地。圍繞“創(chuàng)新的思維技能”“跨界學(xué)習(xí)”“實(shí)踐交流（比賽、交流、講座）”三個(gè)板塊進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)與實(shí)踐，使大多數(shù)學(xué)生了解商業(yè)模式、品牌營(yíng)銷、股權(quán)投資、眾籌等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本知識(shí)，通過(guò)整合技術(shù)和資源將創(chuàng)意逐步實(shí)現(xiàn)為產(chǎn)品。

（三）業(yè)務(wù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)共享共贏的合作模式

將企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)業(yè)務(wù)和高校的人才培養(yǎng)任務(wù)相結(jié)合，在課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、科技競(jìng)賽及實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)引入企業(yè)從尋求機(jī)會(huì)到樣機(jī)評(píng)估各個(gè)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)需求和具體業(yè)務(wù)開展流程，如圖3 所示。堅(jiān)持以企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)需求為導(dǎo)向，設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐題目，強(qiáng)化學(xué)生工程創(chuàng)新的市場(chǎng)需求導(dǎo)向。以學(xué)生的創(chuàng)意能力為企業(yè)提供前瞻性產(chǎn)品研發(fā)儲(chǔ)備項(xiàng)目。

圖3 校企業(yè)務(wù)協(xié)同的具體實(shí)施方式

（四）革新教學(xué)模式，建立校企教師團(tuán)隊(duì)實(shí)施分段教學(xué)

踐行如圖4 所示的“校企教師團(tuán)隊(duì)分段式授課”的教學(xué)模式。理論課程由高校教師和企業(yè)工程師協(xié)同完成，實(shí)踐環(huán)節(jié)再引入兩名專業(yè)教師，指導(dǎo)學(xué)生小組開展工程創(chuàng)新實(shí)踐。依托聯(lián)合人才培養(yǎng)基地、實(shí)踐基地等平臺(tái)，廣泛開展工作坊、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)等活動(dòng)，將企業(yè)開發(fā)理念和流程引入教學(xué)過(guò)程，嚴(yán)格控制學(xué)習(xí)各個(gè)階段的交付物，將工程創(chuàng)新實(shí)踐成果回饋給企業(yè)，進(jìn)入產(chǎn)品孵化、試制甚至是量產(chǎn)環(huán)節(jié)。踐行工程教育基本教育模式，強(qiáng)化學(xué)生工程技術(shù)基礎(chǔ)和工程邏輯思維。引入工作室制度，形成“老生帶新生”的梯隊(duì)培養(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)工匠精神和師徒傳承。

圖4 校企教師團(tuán)隊(duì)分段式教學(xué)

五、結(jié)束語(yǔ)

工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)是推進(jìn)國(guó)家產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要力量，是高等教育服務(wù)強(qiáng)國(guó)建設(shè)的基礎(chǔ)保障。產(chǎn)教深度融合，校企協(xié)同育人是提升工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必由之路。企業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品研發(fā)工作流程對(duì)于高校內(nèi)的工程實(shí)踐具有重要借鑒意義和指導(dǎo)作用?；谄髽I(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用的設(shè)計(jì)思維建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)流程，將其應(yīng)用到高校的工程創(chuàng)新實(shí)踐能培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品思維，有助于實(shí)踐成果的有效轉(zhuǎn)化。推動(dòng)企業(yè)和高校在人員、硬件和業(yè)務(wù)三方面的深度協(xié)同，建立多層次、全方位的企業(yè)師資團(tuán)隊(duì)，通過(guò)共建實(shí)驗(yàn)室的方式引入企業(yè)硬件資源支撐高校內(nèi)以企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)實(shí)際項(xiàng)目為內(nèi)容的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，為企業(yè)培養(yǎng)更多合格的工程創(chuàng)新人才。構(gòu)建校企聯(lián)合教師團(tuán)隊(duì)，以多學(xué)科學(xué)生小組為中心，開展分段式教學(xué)，提升工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量。