“新工科”背景下重塑應(yīng)用型高校實(shí)踐教學(xué)體系的研究與探索

摘要：“新工科”背景下，應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)有堅(jiān)定理想信念、扎實(shí)專業(yè)素養(yǎng)、廣闊國際視野、遠(yuǎn)大志向的卓越工程人才。本研究針對目前應(yīng)用型高校長期忽視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和能力培養(yǎng)過程，且實(shí)踐教學(xué)體系出現(xiàn)產(chǎn)教脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造能力，難以與社會(huì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求相匹配等問題，探索重塑以實(shí)踐課程為主體、科創(chuàng)項(xiàng)目和創(chuàng)新競賽為兩翼的“一體兩翼”的立體式實(shí)踐教學(xué)體系，并打造實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)，建設(shè)科教融合的大學(xué)生主題創(chuàng)新平臺(tái)和產(chǎn)教融合協(xié)同育人平臺(tái)，助力“新工科”人才培養(yǎng)，為加快培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和產(chǎn)業(yè)新需求的卓越工程科技人才做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：新工科；實(shí)踐教學(xué)；科教產(chǎn)融合

中圖分類號(hào)：G647

ResearchandExplorationofReshapingthePracticalTeachingSystemof

AppliedUniversitiesundertheBackgroundof"NewEngineering"

WangXuDaiJiahongXuYishen*

SuzhouCityCollegeJiangsuSuzhou215000

Abstract：Underthebackground of"NewEngineering"，thegoaloftalentcultivationinapplieduniversitiesistocultivateoutstandingengineeringtalentswithfirmidealsandbeliefs，solidprofessionalqualities，broadinternationalperspectives，andloftyaspirations.Thisstudyaimstoaddressthelongstandingneglectofpracticalteachingandabilitydevelopmentinapplieduniversities，aswellasthedisconnectbetweenindustryandeducationinthepracticalteachingsystem，whichleadstoalackofcreativeawarenessandabilityamongstudents，makingitdifficulttomatchtheneedsofsocialandindustrialtransformationandupgrading.Itexploresthereshapingofathreedimensionalpracticalteachingsystemwithpracticalcoursesasthemainbody，scienceandtechnologyinnovationprojectsandinnovationcompetitionsasthetwowings，andcreatesapracticalteachingsupportplatform.Italsoconstructsathemeinnovationplatformforcollegestudentsthatintegratesscienceandeducationandacollaborativeeducationplatformthatintegratesindustryandeducation，helpingtocultivate"newengineering"talentsandmakingcontributionstoacceleratingthecultivationofoutstandingengineeringandtechnologytalentsthatadapttonewsocialandindustrialneeds.

Keywords：NewEngineering；PracticeTeaching；ScienceEducationIndustryIntegration

2023年3月，《普通高等教育學(xué)科專業(yè)設(shè)置調(diào)整優(yōu)化改革方案》中強(qiáng)調(diào)：“圍繞‘新的工科專業(yè)，工科專業(yè)的新要求，交叉融合再出新’，深化新工科建設(shè)，加快學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整?！薄巴苿?dòng)現(xiàn)有工科交叉復(fù)合、工科與其他學(xué)科交叉融合、應(yīng)用理科向工科延伸，形成新興交叉學(xué)科專業(yè)，培育新的工科領(lǐng)域?！保?］“新工科”強(qiáng)調(diào)工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量以及分類發(fā)展的新體系，［2］但歸根到底“新工科”的核心使命還是在于培養(yǎng)具有堅(jiān)定理想信念（眼里有光）、扎實(shí)專業(yè)素養(yǎng)（腳下有路）、廣闊國際視野（胸懷遠(yuǎn)大）、遠(yuǎn)大志向（心中有遠(yuǎn)方）的卓越工程人才?！靶鹿た啤比瞬排囵B(yǎng)體系，尤其是實(shí)踐教學(xué)體系，發(fā)揮著重要的作用。但許多高校長期忽視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和能力培養(yǎng)過程，實(shí)踐教學(xué)體系出現(xiàn)產(chǎn)教脫節(jié)，校企合作協(xié)同育人行動(dòng)弱化，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，學(xué)生往往缺乏創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造能力，難以與社會(huì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求相匹配。應(yīng)用型大學(xué)應(yīng)根據(jù)辦學(xué)目標(biāo)，系統(tǒng)謀劃、主動(dòng)變革，實(shí)現(xiàn)工程教育向?qū)W科大類交叉、校企深度融合模式的根本轉(zhuǎn)變，加快培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和產(chǎn)業(yè)新需求的卓越工程科技人才。

1“新工科”背景下實(shí)踐教學(xué)體系重塑

堅(jiān)持立德樹人根本任務(wù)，全面落實(shí)“以學(xué)生為中心”“塑造卓越未來”的教育教學(xué)理念，注重培養(yǎng)工科學(xué)生的遠(yuǎn)大情懷、創(chuàng)新意識(shí)和綜合素養(yǎng)，特別注重培養(yǎng)“執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越”的工匠精神，塑造從基礎(chǔ)層、綜合層到創(chuàng)新層循序漸進(jìn)，以實(shí)踐課程為主體、科創(chuàng)項(xiàng)目和創(chuàng)新競賽為兩翼的“一體兩翼”的立體式實(shí)踐教學(xué)體系，如下圖所示。該課程體系將常規(guī)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)課程與企業(yè)實(shí)習(xí)相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合、競賽設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)相結(jié)合、自主設(shè)計(jì)和合作探究相結(jié)合，不同實(shí)踐環(huán)節(jié)相互支持、相互促進(jìn)，課內(nèi)課外、校內(nèi)校外全方位供給、全過程貫通。［3］

“一體兩翼”的立體式實(shí)踐教學(xué)體系圖

1.1實(shí)踐課程體系

優(yōu)化“新工科”專業(yè)實(shí)踐課程體系，整體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐課程、綜合實(shí)踐課程、創(chuàng)新實(shí)踐課程三個(gè)層次逐級(jí)上升的課程培養(yǎng)方案。利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、“口袋實(shí)驗(yàn)”平臺(tái)、校企合作實(shí)驗(yàn)室資源，融會(huì)貫通課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。針對工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，積極鼓勵(lì)和要求實(shí)踐課程開展探究討論式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)、產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)、項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)等。［3］實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)—專業(yè)實(shí)驗(yàn)—探究實(shí)驗(yàn)—?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)的逐級(jí)上升，讓學(xué)生“做中學(xué)、學(xué)中研、研中創(chuàng)”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決工程實(shí)際問題的綜合能力和創(chuàng)新思維等。

“學(xué)做研結(jié)合、科教產(chǎn)融合”，在科技型企業(yè)建設(shè)“項(xiàng)目式”實(shí)習(xí)基地，開展“企業(yè)出題—導(dǎo)師點(diǎn)題—學(xué)生解題”的“項(xiàng)目式”實(shí)習(xí)。企業(yè)根據(jù)技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)管理中的真實(shí)問題提出研究課題清單，學(xué)生選擇實(shí)習(xí)項(xiàng)目后，深入?yún)⑴c企業(yè)生產(chǎn)和研發(fā)過程。將企業(yè)實(shí)際課題轉(zhuǎn)化為學(xué)生實(shí)習(xí)內(nèi)容，以工程項(xiàng)目為案例開展創(chuàng)新實(shí)踐，真刀真槍解決工程實(shí)際問題，學(xué)生真實(shí)習(xí)，企業(yè)真受益。將企業(yè)項(xiàng)目管理模式轉(zhuǎn)化為團(tuán)隊(duì)實(shí)習(xí)模式，切實(shí)提高實(shí)習(xí)成效，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐應(yīng)用與理論知識(shí)的融合、人才培養(yǎng)與企業(yè)發(fā)展的融合、產(chǎn)教研一體化的融合。同時(shí)項(xiàng)目式實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)融合，豐富畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1.2科創(chuàng)項(xiàng)目體系

改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念，提升教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和指導(dǎo)學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目的能力，利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、“口袋實(shí)驗(yàn)”平臺(tái)、校企合作實(shí)驗(yàn)室等資源平臺(tái)，建立大學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目體系，豐富學(xué)生第二實(shí)踐課堂，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)從課內(nèi)向課外延伸，并為優(yōu)秀拔尖人才提供更多學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)和展現(xiàn)平臺(tái)。將實(shí)驗(yàn)室從有限室內(nèi)空間拓展為“廣義無限空間”，整個(gè)社會(huì)就是實(shí)驗(yàn)室；將實(shí)驗(yàn)時(shí)間從有限課內(nèi)學(xué)時(shí)拓展為相對無限的課內(nèi)外結(jié)合開放學(xué)時(shí)；將實(shí)驗(yàn)對象從自然現(xiàn)象拓展到社會(huì)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)學(xué)科交叉融合。［4］通過自由探索、主題創(chuàng)新、綜合創(chuàng)新等逐級(jí)上升的項(xiàng)目體系，如科研訓(xùn)練計(jì)劃、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃、工程實(shí)踐項(xiàng)目、大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科研基金項(xiàng)目等，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、獲取重要信息以及分析、歸納、解決問題的能力，將原本枯燥、抽象、離散的理論知識(shí)與工程實(shí)踐項(xiàng)目相結(jié)合，讓學(xué)生覺得“學(xué)有所用、有成就感”，以加深對理論知識(shí)的理解，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。［4］科創(chuàng)項(xiàng)目體系促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相對獨(dú)立性，并逐漸形成“大實(shí)驗(yàn)”或“廣義實(shí)驗(yàn)”的理念。第二實(shí)踐課堂對學(xué)生能力的提升可激勵(lì)第一課堂教學(xué)模式和教學(xué)方法等方面改革，從而形成理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、互相促進(jìn)發(fā)展的良好態(tài)勢。［3］

1.3創(chuàng)新競賽體系

緊緊依托虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)、各類教學(xué)科研平臺(tái)，建立創(chuàng)意競賽、學(xué)科競賽、創(chuàng)新大賽逐級(jí)上升的創(chuàng)新競賽體系，如“英語競賽”“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”“電子設(shè)計(jì)大賽”“大學(xué)生物理及實(shí)驗(yàn)科技作品創(chuàng)新競賽”“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等。學(xué)生通過創(chuàng)新大賽中高強(qiáng)度洗禮和專家嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致專業(yè)的點(diǎn)評(píng)，進(jìn)一步提升綜合實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力，鍛造“技術(shù)源于積累、成功源于執(zhí)著”的工匠精神。“以賽促教，以賽促學(xué)”，突出應(yīng)用性，強(qiáng)化技能性，不斷提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和科研實(shí)踐創(chuàng)新能力，助推應(yīng)用型實(shí)踐創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)。

2實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)支撐

2.1依托實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)科教融合的大學(xué)生主題創(chuàng)新平臺(tái)

依托科研平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，建設(shè)特色鮮明的科研、教學(xué)融合的大學(xué)生主題創(chuàng)新區(qū)，聚焦前沿學(xué)術(shù)主題，以高水平教師領(lǐng)銜指導(dǎo)，實(shí)施本研一體、迭代遞進(jìn)的創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練。創(chuàng)新區(qū)實(shí)施首席導(dǎo)師制度，學(xué)校提供資源和激勵(lì)政策，鼓勵(lì)建設(shè)交叉學(xué)科團(tuán)隊(duì)，保障了面向全體學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐教育需求。主題創(chuàng)新區(qū)推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步開放，定期面向本科生發(fā)布創(chuàng)新課題、開設(shè)科教融合類課程，開放和利用學(xué)校的教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新群體，發(fā)揮優(yōu)勢學(xué)科的育人功能，以高水平科研引領(lǐng)一流人才培養(yǎng)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為建設(shè)基礎(chǔ)，融合立體顯示、人機(jī)交互、傳感器技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)等新一代技術(shù)，模擬傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的軟硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境，深度打造“可沉浸式立體化”教學(xué)新模式。利用3D建模、人機(jī)交互、人工智能、5G、動(dòng)態(tài)全息、VR/AR/MR/XR、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、數(shù)字孿生、數(shù)字認(rèn)證等現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)造“交互性、沉浸性、實(shí)驗(yàn)性、趣味性”虛擬仿真教學(xué)環(huán)境，保障了面向“新工科”專業(yè)的科教創(chuàng)新需求。［57］

2.2依托行業(yè)龍頭企業(yè)，建設(shè)產(chǎn)教融合協(xié)同育人平臺(tái)

產(chǎn)業(yè)學(xué)院是踐行產(chǎn)教融合協(xié)同育人模式的系統(tǒng)性升級(jí)，是開展應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要抓手和試驗(yàn)田，也是服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要橋梁紐帶。產(chǎn)業(yè)學(xué)院深化合作搭建融科研教學(xué)、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)業(yè)就業(yè)、社會(huì)服務(wù)等功能為一體的新型產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)載體，聯(lián)合有長期戰(zhàn)略合作的行業(yè)龍頭企業(yè)，匯聚多元化優(yōu)質(zhì)科研平臺(tái)資源，搭建支持課程資源開發(fā)、教學(xué)模式改革和生產(chǎn)性實(shí)踐的校企合作共建平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)和教育系統(tǒng)的融合。校企實(shí)施多種形式的協(xié)同育人項(xiàng)目，結(jié)合企業(yè)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理中遇到的難題，聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、工程實(shí)踐項(xiàng)目、創(chuàng)新競賽和“項(xiàng)目式”實(shí)習(xí)。［89］如我校產(chǎn)業(yè)學(xué)院與10多家光電信息產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)、專精特新梯隊(duì)企業(yè)、科研學(xué)術(shù)代表企業(yè)、服務(wù)機(jī)構(gòu)企業(yè)，簽訂了產(chǎn)教融合協(xié)同育人合作協(xié)議。

結(jié)語

隨著科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，“新工科”人才培養(yǎng)越發(fā)重要。根據(jù)應(yīng)用型高校的辦學(xué)理念以及創(chuàng)建特色鮮明、國內(nèi)一流、國際知名的現(xiàn)代化高水平應(yīng)用型大學(xué)的辦學(xué)目標(biāo)，以及產(chǎn)教脫節(jié)等問題，系統(tǒng)謀劃、主動(dòng)變革，重塑了“新工科”人才實(shí)踐教學(xué)體系。該體系包括以實(shí)踐課程為主體、科創(chuàng)項(xiàng)目和創(chuàng)新競賽為兩翼的“一體兩翼”立體式實(shí)踐教學(xué)體系，并打造了實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)。高校要積極探索創(chuàng)新“新工科”實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)路徑，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)在推動(dòng)多學(xué)科技術(shù)有效融合和產(chǎn)教融合、科教融匯協(xié)同育人方面的特殊功能，挖掘其在大學(xué)生實(shí)踐能力引領(lǐng)方面的潛力，不斷擴(kuò)大“新工科”實(shí)踐教學(xué)的影響力和覆蓋面，彰顯其在培養(yǎng)有堅(jiān)定理想信念、扎實(shí)專業(yè)素養(yǎng)、廣闊國際視野、遠(yuǎn)大志向的卓越工程人才方面的作用。

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基金項(xiàng)目：2020年江蘇省教育廳高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)基金（項(xiàng)目名稱：推進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理研究，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2020SJA2322）；2021年江蘇省高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)基金（項(xiàng)目名稱：應(yīng)用型本科高校實(shí)踐環(huán)境構(gòu)建的研究與探索，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2021SJA2345）；2022年江蘇省高校實(shí)驗(yàn)室研究會(huì)立項(xiàng)資助研究課題（項(xiàng)目名稱：應(yīng)用型本科高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究與實(shí)踐，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：GS2022YB40）

作者簡介：王旭（1987—），女，漢族，江蘇南通人，碩士，助理研究員，實(shí)驗(yàn)室管理科科長，主要研究實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理；戴佳洪（1990—），男，漢族，江蘇蘇州人，碩士，助理研究員，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)科科長，主要研究實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理、實(shí)驗(yàn)室安全等。

*通訊作者：許宜申（1979—），男，漢族，江蘇新沂人，博士，教授，主要從事儀器儀表及自動(dòng)化檢測、光電檢測技術(shù)等方面的教學(xué)與研究。