地方本科院校应用型新工科人才培养模式探索

吴福忠　沈红卫　白忠喜　徐晓娟

摘要：从地方本科院校培养应用型新工科人才的角度出发，探讨了一种基于微专业敏捷构建的人才培养模式。此模式采用主修专业与辅修专业相结合的方式构建培养方案，旨在培养与新经济发展相适应的应用型新工科人才。微专业紧密对接区域新经济发展需求，采用校企合作方式设置。针对微专业课时较少、学生基础不同的特点，课程教学主要采用项目化模式进行。通过教师导学和线上线下相结合的学习方式，保证项目教学的顺利实施，保障了人才培养目标的达成。

关键词：应用型；新工科；微专业；人才培养

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）32-0186-03

从“天大行动”到“复旦共识”再到教育部高等教育司发布《关于开展新工科研究与实践的通知》[1，2]，“新工科”的概念迅速引起了高等教育界的普遍重视。虽然目前新工科还没有一个准确的定义，但建设新工科应从“新理念”“新结构”“新模式”“新质量”“新体系”等方面进行探索是大家普遍的共识[3]。

新工科的概念是为了适应新经济的快速发展而提出，它与传统工科的关系如何处理，是高等院校在开展新工科建设中必然要面临的问题[4]。当今新技术、新产业、新业态快速发展，对经济发展起到了极大的推动作用，急需与之相适应的新工科人才。但传统产业在当前乃至今后较长一段时间内，仍然是我国经济发展的支柱产业，如果设置大量的新兴工科专业或将大多数传统工科专业均改造为新工科专业，可能会出现一边“产能过剩”，一边“人才短缺”的问题。

考虑我校为地方应用型本科院校的实际，为了推动新工科建设，同时保证传统工科人才的培养质量，本文提出一种基于微专业敏捷构建的新工科人才培养模式。

一、新经济需要新工科

随着新一轮科技革命和产业变革的到来以及加快经济发展方式转变的现实需要，我国加入了“德国工业4.0”计划，并提出了《中国制造2025》的伟大构想。这些行动计划的实现需要大量具备创新能力的高素质人才。具备较强创新能力的人才是开发新技术或应用新技术开发新产业、新业态和新模式的基础。

（一）新经济需要新技术研发人才

目前，新一代互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等新技术蓬勃发展，各国都投入大量人力、物力、财力进行研发，并依托这些新技术，开发出了众多新产业、新业态、新模式，如智能机器人、智慧农场、智慧工厂、电子商务等。但科技的发展永无止境，新技术的研发亦是如此。为了在全球化经济竞争中保持领先优势，创新人才的培养是关键。只有具备人才优势，才能保持技术上的优势。

（二）新经济需要新技术应用人员

新技术研发固然重要，但新技术的应用也同样重要。在大量的高新技术企业里，需要熟练掌握新技术的应用型人才。这些人才可以应用掌握的新技术，开发出更具竞争力的高附加值产品、更加优化高效的制造工艺或生产组织模式。

（三）新经济需要新产业、新业态、新模式（简称“三新”）开发人才

新技术为“三新”的开发奠定了基础，如互联网技术的出现，催生了一批新兴产业、业态与商业模式。电子商务、共享单车、移动支付等已经与每个人的生活密切相关。“三新”为我国的经济结构调整和转型升级提供了强大的动力。因此，培养具备“三新”开发能力的创新创業人才亦是新工科建设的任务之一。

二、培养模式探索

在新工科建设过程中，不同类型、工科基础以及发展阶段的院校，应根据自身实际探索合适的人才培养模式。

（一）合理把握培养目标定位

培养目标是人才培养方案制定的基础，需要根据市场需求、生源特征、师资力量、教学资源等因素合理确定。

新经济发展需要技术创新型人才、新技术应用型人才、“三新”开发人才。技术创新根据难易程度不同，可以分为与新知识、新规律紧密相关的学术型技术创新和与新知识、新规律关联度较低的应用型技术创新。学术型技术创新需要具有较强的学术研究能力和较强的原始创新能力，而应用型技术创新则需要较强的知识、规律应用能力和较强的集成创新、引进消化吸收创新能力。我校作为一所新建地方本科院校，工科基础还不强，新工科人才培养的定位为培养应用型技术创新、新技术应用以及“三新”开发人才。

（二）合理构建培养模式

为了培养新工科人才，我院提出一种主修专业加辅修微专业的人才培养模式。其中主修专业主要对接传统工科专业的基础知识及应用能力培养，微专业主要对接新技术、新业态、新产业和新模式人才培养。学分构成为主修专业138学分，微专业20学分，艺术选修2学分。目前我院的主修专业为自动化、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、机械电子工程和计算机科学与技术，开发的微专业为智能制造及机器人应用、医疗设备智能化、大数据与云计算、移动应用开发，具体结构如图1所示。

该培养模式具有如下特点。

1.易于实现学科交叉。主辅修模式有利于培养多学科交叉的复合性、创新性人才。主修专业培养学生具备本专业扎实的基础知识和较强的应用能力，并为辅修微专业学习奠定基础。微专业主要瞄准新兴前沿技术开设，实现多学科交叉，培养复合性人才。

2.易于满足多样化的需求。学生可根据自身学习兴趣和发展意愿，选择辅修专业，适应新经济发展需要，提高就业竞争力。

3.易于敏捷响应市场需要。辅修专业可根据科技发展和市场需要，敏捷化地进行动态调整，快速响应新经济对人才的需求。

三、微专业敏捷化构建

微专业是指具有明确培养目标，课程体系相对完整，通过学习能够掌握某一领域核心知识、技能的课程模块。构成微专业的课程较少，一般设置为5—10门，以主修专业为依托，相对独立开设。

（一）构建机制

随着新经济的快速发展，企业对掌握新技术，并具备开发新业态、新产业、新模式能力的应用型人才快速增长。在当今时代，新技术发展与更新速度非常迅速。因此，我院基于敏捷化构建理论，采用校企合作模式，根据市场需求，动态构建微专业。构建的基本原则如下。

1.对接新经济发展需求。微专业的设置需要以区域新经济发展带来的市场对人才的需求为导向而设置。应通过市场调研，确定企业对人才的具体岗位需求以及知识、能力、素质要求。以此为依据，确定设置什么样的微专业并确定其培养目标。

2.采用校企合作模式。主要原因为：一是高新技术企业具有对市场反应灵敏、技术更新快、对新经济的发展趋势把握准确等特点；二是企业技术人员的实践应用能力较强，能够为高校人才培养提供师资支撑，可以有效提高应用型人才培养质量；三是企业具有丰富的实践平台资源，可以弥补学校在教学经费、实习实训设备、场地方面的不足。

3.动态调整，持续改进。微专业根据新经济的发展需要而设置，一般都属于新设专业，可供借鉴、参考的资源较少。培养目标的确定以及课程体系的设置难免会与市场需求产生偏差，在具体执行过程中，需要根据学生的学习结果和用人单位的反馈，实时调整培养目标和课程体系，不断提高培养质量。此外，新经济的发展速度很快，技术更新周期较短，微专业的构建也需要实时跟踪市场变化，动态进行调整。

根据上述原则，我院构建的微专业及其课程设置情况如下。

1.智能制造及机器人应用。该专业为我院与浙江国祥自动化设备有限公司合作开设，培养目标为能够从事机电一体化系统分析与设计、数控机床应用与维护、工业机器人分析与设计，面向智能制造的装备设计、应用与维护和机器换人领域的跨学科高级复合性应用型人才。开设的课程为《机械制图与CAD》（3学分）、《智能控制技术》（3学分）、《数控机床原理与应用》（3学分）、《工业机器人技术与应用》（3学分）、《物联网技术与应用》（3学分）、《3D打印技术与应用》（3学分）和《综合实践》（2学分），共计20学分。

2.医疗设备智能化。该专业为我校与明峰医疗系统股份有限公司合作开设，培养目标为能够从事可穿戴智能医疗设备设计与维护、先进医学影像设备的使用与维护，面向现代智能医疗装备设计、应用与维护和生命健康产业的跨学科高级复合性应用型人才。开设的课程为《C++程序设计》（3学分）、《机械制图与CAD》（3学分）、《智能控制技术》（3学分）、《医学扫描与图像处理》（3学分）、《可穿戴智能设备开发》（3学分）、《互联网+健康管理》（3学分）、《综合实践》（2学分），共计20学分。

3.大数据与云计算。此专业为我院与绍兴凯思沃德软件科技有限公司合作开设，培养目标为能够从事云平台管理与维护、数据挖掘与分析，面向大数据存储、应用与管理和云平台搭建与应用产业的跨学科复合性应用型人才。开设的课程为《Python基础》（3学分）、《数据仓库与数据挖掘》（3学分）、《数据清洗》（3学分）、《分布式计算》（3学分）《云计算概论》（3学分）、《Hadoop大数据平台》（3学分）、《综合实践》（2学分），共计20学分。

4.移动应用开发。此专业为我院与绍兴凯思沃德软件科技有限公司合作开设，培养目标为能够从事基于Android平台的移动应用软件开发、移动智能终端用户体验设计、移动平台应用软件测试，面向移动互联网产业的跨学科复合性应用型人才。开设的课程为《JAVA编程基础》（3学分）、《Web编程技术》（3学分）、《Android UI开发进阶与界面设计》（3学分）、《Android开发基础》（3学分）、《Android应用开发》（3学分）、《Android游戏开发》（3学分）《综合实践》（2学分），共计20学分。

（二）教学模式

选修微专业的学生主修专业不同、专业基础不同，因此不宜采用传统的教师讲授为主的教学模式。我院各微专业的课程教学模式借鉴CDIO理念，主要采用项目化教学模式[5]。

在教的方面，以导学模式开展教学活动，教师的主要作用是“导”，也就是引导学生开展学习，进行自我探索、自我实践。在学的方面，主要采用線上线下相结合的自主学习和探究式学习方式。教师针对学生在学习过程中遇到的难点问题进行重点剖析和指导。问题剖析和指导是指教师对学生在课堂学习或课外自主学习过程中遇到的个性化问题进行梳理、归纳，剖析问题产生的根源，并提出有针对性的解决方案。在整个学习过程中，学生是学习的主体，教师主要进行答疑、解惑，进行个性化的指导。

学生开展自主学习的主要载体为教师精心设计的项目。根据教学目标的不同，项目的类型可分为以下三种：学习型项目、提高型项目和创新型项目。其中学习型项目提供完整的解决方案和重点知识的讲解，使学生掌握学习本课程的必要知识和解决问题的方法。提高型项目是指解决的问题与学习型项目不同，但解决思路较接近的项目。提高型项目不提供完整的解决方案，但可给出一些关键的解决思路，使学生应用在学习型项目中习得的知识，并通过查阅资料等过程，给出项目的解决方案。创新型项目是指与本课程的学习目标相适应、解决过程较复杂、能够培养学生创新能力的项目。此类项目需要学生通过自主学习、团队学习等手段多途径获取知识和强化能力才能完成。教学流程一般应按照学习型、提高型和创新型项目的顺序安排。为了提高教学效果，培养学生的实践应用能力，教学项目的设计和教学活动的开展一般都有企业技术人员的参与。校内教师主要负责把握教学进度、教学规范、协调校内外教学资源、与企业人员共同设计教学项目等。企业技术人员负责提供教学项目的内容、指导学生开展项目设计等。

（三）考核方式

采用项目化教学方式的课程，一般不再适合用传统的一次性卷面考试方式进行考核。我院微专业中的课程考核主要采用形成性评价方式，重点考查学生的学习能力、实践能力和应用能力。

在项目进行到一定阶段后，教师通过听取学生的进度汇报、项目完成情况并结合其日常表现，进行阶段性评价。根据阶段性评价结果，评估学生的学习能力和存在的问题，有针对性地对学生进行辅导。在期末阶段，通过项目答辩的形式，对学生的总体学习效果评价，并综合阶段性评价成绩，给出学生某课程的总体考核结果。

四、结束语

新工科建设是一个全新的概念，新工科人才培养是一个比较复杂的问题。我校刚刚起步的新工科人才培养模式研究与实践，仅仅是对这一复杂问题的初步探索，还需要在今后的实践过程中不断积累经验，持续改进微专业设置的科学性和教学模式的合理性。

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）：1-9.

[2]胡波，冯辉，韩伟力，等.加快新工科建设，推进工程教育改革创新——“综合性高校工程教育发展战略研讨会”综述[J].复旦教育论坛，2017，（2）：20-27.

[3]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017，（3）：1-6.

[4]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017，（3）：20-26.

[5]安蓉，王梅.基于问题解决的工程案例教学[J].高等工程教育研究，2007，（1）：133-135.