面向新工科的工程实践教育体系与平台构建的探究

刘庆华，段建东

[摘 要] “新工科培养计划”是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，旨在培养造就一大批新兴工程科技人才，为国家实施驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”“一带一路”等重大战略服务。通过在实践教学体系建设等方面进行理论创新与实践探索，拟解决工程能力创新型人才培养方案实施中所存在的实践教学环节薄弱或缺乏工程引领导向的问题。

[关 键 词] 实践教学；培养体系；新工科教育

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）10-0104-02

一、研究现状与背景分析

“新工科培养计划”是贯彻落实国家领导人关于强化实践育人工作的重要指示精神，践行《“新工科”建设复旦共识》“新工科”建设行动路线（天大行动）》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，旨在培养造就一大批新兴工程科技人才，为国家实施驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”“一带一路”等重大战略服务。当今，社会经济以新技术、新业态、新产业、新模式为特点蓬勃发展，突破核心关键技术，依据先发优势，在未来全球创新系统中占据战略制高点，迫切需要具有科学的知识结构、综合的实践能力、强烈的创新意识、开阔的国际视野、积极的团队合作精神和沟通能力的新兴工程科技人才。

西安理工大学顺应国家重大人才培养战略潮流，主动对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求，把握行业人才需求方向，充分利用地方資源，发挥自身优势，凝练办学特色，成立西安理工大学信息技术与装备工程学院。学院“以智能制造为主体，信息工程、计算机工程为两翼，三个专业协同发展”的人才培养目标，旨在进一步深化产教融合、校企合作、协同育人，增强学生的就业创业能力，培养大批具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的工程能力创新型人才，支持陕西省支柱产业发展。

二、研究内容、目标和要解决的教学问题

本项目通过理论创新与实践探索，拟解决工程能力创新型人才培养方案实施中所存在的如下问题：（1）如何构建大学生工程能力创新型能力培养的高水平综合实践平台；（2）如何构建新工科要求下的实践教学体系；（3）弥补实际实践教学平台硬件资源功能缺陷、地域限制和数量限制，如何构建虚拟实践教学平台体系、自创实践学平台和线上线下共享实践平台；（4）如何在实践教学环节中培养大学生的创新意识，形成创新思维和创新文化形态；（5）如何实现工程能力创新型人才培养目标中的校企无缝对接。

三、实施措施

（一）构建符合“新工科”人才培养要求的实践教学体系

利用网络优势，构建虚实结合、布局合理、开放共享有效的实践平台，为“新工科”人才培养做强有力支撑。按照“新工科人才培养”总体要求，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，坚持多维结合、双向融合、弹性多元、交叉渗透、规范集成的原则，形成实验、实习实训、企业阶段培养、三创四位一体（对应四个平台），基本技能、专业技能、综合应用能力、创新创业有机结合，与理论教学体系相互平行又融合交叉；以培养工程实践能力为主线；基本技能、专业技能、综合能力为三个层次（对应三个阶段）；实验室、工程实训中心、校企联合基地为三个支撑平台（对应三支撑）；专业基础、专业技能、专业综合、科技创新和素质拓展为五个应用模块的实践教学体系（对应五个应用）。进一步适应经济社会快速发展对人才培养的新要求和信息化时代教育教学的新规律，以现代信息技术为依托，以智能制造相关专业急需的实践教学信息化内容为指向，建设示范性虚拟仿真实践教学平台，并积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实践教学新模式（对应一个有力补充）。设置足够的实践选修学分、创新学分，鼓励学生自主设计实践项目，鼓励学生参与科技活动，加强学生工程意识和创新能力的养成。实践教学体系结构如下图所示：

（二）建立工程创新思维方式，成就“新工科”人才素养

实践教学内容以工程为引导，以知识获取能力、工程实践能力、团队协作与沟通能力、社会环境适应能力培养为核心，贯穿于工程理论、工程思维、工程方法的系统化培养目标中。改革以往实践教学内容各自独立、相互割裂的弊端，充分注重各项实践教学内容和教学环节之间的相互衔接，以工程技术应用和工程方法为主线，形成了工程设计实践、工程制造实践和工程应用实践循序渐进的“多段式”工程训练模式。在具体实践过程中，建立理论与实践相结合、传统工艺与现代技术相结合、技能训练与素质教育相结合、实习与实验相结合、课内与课外相结合、校内与校外相结合、教学与工程相结合的多样化培养方式。加强行业为导向，利用项目式教育教学模式，以工程教育专业认证为检验标准，开展实践教学工作。

（三）加强校企合作，构建面向工程一线的“新工科”实践教育体系

行业企业深度参与培养过程，是实现“新工科”计划的必要保障。根据工程人才培养目标和标准，不断开辟校企合作新途径，创新校企合作新机制。“新工科”人才培养模式采取“3+1”教育模式，3年在校学习，累计1年在企业进行企业阶段培养，开展学业学习和毕业设计。

企业阶段培养，构建三阶段四平台结构，其结构如下：

“三阶段四平台”实践课程体系

进一步构建了“订单式”模式，创建“企业冠名班”。根据行业对人才的需求，与企业共同制订人才培养方案、培养内容和评价方式，共建工程实践教育中心，使专业培养方向与企业需求相结合，工程能力训练与岗位要求相结合，培养目标与企业用人标准相结合，突破了传统的以学校和课堂为中心的封闭式教学形式，将真实的工程环境和结合生产实际的工程内容、企业文化引入课堂，将学校教育延伸到企业工程第一线，有效地实现了人才培养与市场需求之间的对接。校企合作真正实现了“新工科教育培养计划”的“3+1”人才培养，体现了“新工科”要求的面向行业和企业的工程教育思想。

贯彻“新工科人才培养计划”要求的以培养学生创新与实践能力、就业能力和职业能力为出发点，以促进学生的就业为落脚点的共性与个性统一的工程教育过程。

（四）突出学生创新与实践能力的培养

“新工科”的特点之一是强化培养学生的工程能力和创新能力。为了促进学生个性发展，培养学生综合素质和创新能力，人才培养方案中将设置“科技创新”综合教育学分。以创新实验室为平台，实施项目管理、分类指导的办法开展学生科技创新活动，初步形成智能制造、信息工程、计算机工程等三个系列。积极组织学生参加国家级及省级科技创新竞赛项目，以赛促学、以赛促教、以赛创新；引导和鼓励学生参与学生科技创新基金立项，参加教师科研项目及实验室建设，参加大学生创新创业训练计划项目等。通过创新活动，使学生具有一定的创业意识和创新精神，具备较强的综合实践能力和科学研究能力，有学习专业知识的动力和研究方向，培养学生的团队精神。创新团队工作结构如下：

总之，在我院“以智能制造为主体，信息工程、计算机工程为两翼，三个专业协同发展”人才培养实施中，树立先进的现代工程教育理念和工程文化教育体系，实践教学平台建设至关重要。人才培养方案实施不但注重基础理论、基础知识和基本技能的培养，还要注重在实践教学开展中，面向工程的基本思维和基本能力的养成，积极开展工程文化教育，面向工程实际应用，推动科技创新，全面推进素质教育，突出人才培养特色。

参考文献：

[1]吴爱华，侯永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科 主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017（1）.

[2]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017（2）.

[3]唐永刚，王洪艳，岳明道，等.“四维一体”实践教学综合体系探索[J].阴山学刊（自然科学版），2018（1）.