地方高校新工科应用型人才培养综合改革研究与实践

张宏国 黄海 刘胜辉 张淑丽

[摘 要] 地方高校在新工科应用型人才培养中凸显出教育理念陈旧、学科专业间存在壁垒、多方协同育人机制缺失、工程实践能力培养偏弱、人才培养缺少国际认同等问题。为了突破这些瓶颈，哈尔滨理工大学以满足国家与区域新兴产业人才需求为目标，在人才培养新模式、新体系、新机制和产学研用协同育人新平台等方面进行了初步探索，并取得了一定的成果。

[关键词] 新工科;地方高校;人才培养;综合改革

[中图分类号]G646   [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2020） 05-0026-03

当前，在全世界范围内以新能源、新材料、新技术等为驱动力推动了一批新产业的诞生与发展，同时互联网技术、物联网技术、通信技术和人工智能等新一代信息技术催生了“互联网+”“设计+”等新业态。这种以新技术、新业态、新产业为特点的新经济蓬勃发展，迫切需要大批思想道德高尚、人文底蕴雄厚、基础知识扎实，具备较强的工程实践能力、自主学习能力、创新创业能力和国际竞争力的高素质、复合型工程科技人才。因此，世界高等工程教育正面临着新机遇、新挑战[1]。

一 新工科理念的提出

2017年2 月18 日，教育部在复旦大学召开了关于综合性高校工程教育发展的战略研讨会，有30多所高校参加了这次会议，在新工科的内涵特征、新工科建设与发展的路径选择方面达成“复旦共识”[2]。

2017年4月8日，教育部在天津大学召开新工科建设研讨会，60余所高校共商新工科建设愿景，形成了“新工科”建设行动路线，即“天大行动”，并给出了“新工科”建设的指导性意见[3]，目标就是要培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才，为我国产业发展和国际竞争提供智力和人才支撑。

2017年6月9日，教育部在北京召开新工科研究与实践专家组成立暨第一次工作会议，全面启动、系统部署新工科建设。30余位来自高校、企业和研究机构的专家深入研讨新工业革命带来的时代新机遇，同时聚焦国家发展新需求，谋划高等工程教育新发展，审议通过《新工科研究与实践项目指南》（简称“北京指南”），提出了新工科建设的指导意见[4]。随后，教育部发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，启动“新工科研究与实践”项目，开启了我国高等工程教育改革发展的新路径[5]。

二 目前我国地方高校工程教育存在的问题

在新工科背景下，工程应用型人才具备以下四个显著特征：一是交叉复合特征，具备跨学科、跨产业的整合能力;二是较强的实践能力和创新创业能力;三是具备自主学习和终身学习能力;四是具有国际视野，获得国际认同，具备国际竞争力[6]。反思目前我国地方高校的工程教育，存在着以下六个方面的问题。

第一，教育观念陈旧，客观上影响了人才培养路径的设计。一是很多地方高校在人才培养定位上，总是在培养学术性人才还是应用型人才上摇摆不定，严重影响了人才培养模式与教学体系的设计，与培养应用型人才的目标产生错位，严重影响人才培养质量[7]。二是以“科学范式”培养工程人才，以实验或参加科研项目代替工程实践，工科专业理科化，只强调基础理论的精深，忽视了工程实践能力的培养。

第二，按单一学科专业进行工程教育，忽略了学科专业间的交叉融合。新兴工业所面临的问题越来越复杂，这些问题的解决需要多学科专业知识的综合运用，而传统的工程教育是按学科划分专业进行教育，学科专业之间由于学院的划分而存在壁垒，只强调专业化，而忽视了跨学科专业的知识整合能力的培养[8]。

第三，只强调知识的传授，忽略了自主学习和终身学习能力的培养。新工科最重要的特征之一就是其技术、产品、模式升级速度不断加快，这就需要新工科应用型人才应该具有快速学习能力，而目前的人才培养模式更注重知识的传授，忽视了自主学习、终身学习能力的培养。

第四，校企合作长效机制缺失，难以实现协同育人。新工科应用型人才所要解决的复杂工程问题大多都具有技术交叉性、综合性和复杂性的特点，所需要的特殊工程应用环境和非技术性的标准、规范和约定等都是地方高校在人才培养环境中比较短缺的，而企业如若在这个环节参与不足，就会导致所培养的人才不能与企业的实际需求进行很好的对接。但是在目前地方高校的校企合作中，缺少校企合作共赢的长效机制。

第五，师资队伍缺少企业经历，工程实践能力薄弱。高校教师普遍具有较高的学历和较深的理论基础，但工程实践能力欠缺。地方高校在师资培养上更注重学历和学术能力的提升，而忽视了工程实践能力的培养。

第六，自成体系地培养工程应用型人才，而忽略了国际认同。虽然我国已经签署了《华盛顿协议》，但通过工程教育专业认证的地方高校还很少，绝大多数地方高校仍然从学科角度制定人才培养标准，自成体系培养工程应用型人才，无法得到国际认同，缺乏国际竞争力。

三 地方高校应用型人才培养综合改革之途径

1 打破学科专业藩篱，助力新工科人才培养

目前地方高校大多没有进行大部制改革，学院依据学科设立，学科专业之间形成天然壁垒，阻碍了学科专业间的交叉融合。为了解决这一问题，哈尔滨理工大学对学科专业结构进行了优化调整，把学科专业间具有紧密交叉关系的微电子科学与工程、电子科学与技术和物联网工程三个专业调整到软件学院，与原有的软件工程专业和集成电路设计与集成系统专业共同组建软件与微电子学院，并把它确定为哈尔滨理工大学“新工科”试点学院，作为“新工科”人才培养的试验示范区，进行教育教学改革先行先试。同时确立了以立德树人为根本任务，以满足新一代信息技术产业人才需求为目标，以校企协同育人为手段，以学科交叉融合为特色，以机制创新为保证，探索适合“新工科”人才培养的新模式、新方法和新机制，推进新工科人才培养质量的持续提升，为学校新工科人才培养起到引领和示范作用，為黑龙江省经济结构的转型升级和经济社会发展提供人力支撑。

2 牢固树立和践行OBE成果导向和CDIO全过程工程教育理念

成果导向教育OBE（Outcomes-based？Education）和“做中学”CDIO（Conceive，Design，Implement & Operate）是实施“新工科”人才培养的核心理念，都是强调在教育教学的过程中要重视工程实践能力的培养，通过动手实践加深对知识的理解，同时要把所学的知识应用到具体的实际项目中。“新工科”工程应用型人才培养要依据社会需求来设定专业的人才培养目标，保证人才培养目标符合社会需求，实现从学科导向向目标导向的转变、从教师为中心向学生为中心的转变以及从质量监控向持续改进的转变。在教育教学过程中把OBE和CDIO的教育理念贯穿于“新工科”工程应用型人才培养的全过程。

3 探索与实践产学研用多方协同育人新模式

人才培养模式就是在教育理念和教学思想的指导下，在宏观上建立起稳定的教学活动结构框架和活动程序，以支撑人才培养目标的达成。在构建新工科人才培养模式时，一是必须通识教育和专业教育相结合，要强化通识教育和学科专业基础教育，这是培养学生思想政治素养、人文社科修养和在相关专业领域自主学习及终身学习能力的关键;二是要充分认识到新工科的新技术、新工艺、新流程和新标准在企业与科研院所，因此必须把多方协同育人纳入人才培养框架内。

哈尔滨理工大学软件与微电子学院继续深化基于校企合作的“2+1+1”人才培养模式改革，并为其赋予新的内涵，即2年通识与学科基础教育：以现代公民教育、社会人文素养教育、自然科学与技术基本素质教育以及本学科和相关学科的基础理论与实践教育为主，培养学生自主学习、终身学习、知识迁移的能力和基础实践能力与创新意识;1年专业教育：以专业理论与实践教育为主，并根据社会需求设置模块化方向课程供学生选择，培养学生综合运用知识分析解决复杂问题的能力、创新能力与创业意识;1年校企合作联合工程实践培养：学生到企业参加实际项目或产品的开发工作，着重培养学生工程实践能力、团队协作能力、创新能力和非技术性知识的运用能力，提高学生的工业化素质。在新模式中，更加强调通识教育和学科专业教育相结合，并把多方协同育人贯穿整个人才培养全过程，在工程实践中更加注重跨学科知识的整合与综合运用。

4 重构适合多方协同育人、多学科交叉融合的专业人才培养方案

新兴工业所面临的问题越来越复杂，这些问题的解决需要多学科知识的综合运用。因此，在构建新工科人才培养方案时，既要考虑通识和专业相结合，又要考虑跨学科知识的整合，以及老工科知识的更新与改造。哈尔滨理工大学软件与微电子学院以满足新一代信息技术产业人才需求为目标，通过产学研用合作，在国际实质等效的工程教育专业认证12条通用标准和专业补充标准基础上，共同构建专业人才培养目标，按照OBE人才培养理念逆向重构“新工科”专业（软件工程、集成电路设计与集成系统和物联网工程）人才培养方案，更新老工科专业（电子科学与技术）核心课程体系，实现原来的老知识升级换代。按照4个专业的人才社会需求和专业的人才培养目标，与企业专家共同分解工程教育专业认证的通用标准，设定专业的毕业要求，大力提升人才培养与社会需求的适应度;以专业毕业要求为基础，结合学校的办学条件，重构专业的课程体系，提升课程体系对毕业要求的支撑度;按照交叉融合与互相依托的指导思想，重构4个专业的通识教育课程体系，重新设置4个专业的模块化的专业方向课程，使集成电路设计与集成系统和电子科学与技术专业的人才培养能够覆盖集成电路设计、验证、生产、封装与测试整个产业链，强化软件工程对集成电路设计软件化和验证的支持作用，体现物联网对电子技术与软件技术的综合運用;设置跨学科选修课程，学生可根据专业兴趣自由组合学习内容，从而在一个培养方案下实现个性化和多样化人才培养，以提升学生运用跨学科知识解决复杂工程问题的能力;加大4个专业培养方案中创新创业教育课程的比重，其中必修课不少于5学分，创新创业活动折合学分不少于10学分，并将创新创业的理念融入全部专业课程的教学活动中;建立“归一化”的校企多方协调育人实践教学体系，着重培养学生的工程能力和创新创业能力。

5 构建产学研协同、多学科交叉融合的实践教学体系

基于CDIO工程教育理念，升级改造我院原有的校企“两段式”工程实践教学体系，把对产品、工程和系统的“构思、设计、实施、运行”以及“创意—创新—创业”贯穿于本科实践教学全过程，鼓励学生跨学科专业进行学年设计、毕业设计等实践教学环节，着力培养学生的工程实践能力、跨学科整合能力、创新能力和创业意识。构建产学研协同的开放式立体化实践与创新平台，提供面向新一代信息技术应用的跨学科专业软硬件环境，把业界真实的产品研发和工程案例引入到人才培养中，支持教师与学生的持续创新活动，着力培养学生综合运用跨学科知识解决复杂工程问题的实践与创新能力。

6 探索与实践面向学生自主学习的混合教学新方法

与老工科相比，“新工科”更强调学科的实用性、交叉性与综合性，尤其注重学生快速学习能力、工程实践能力、跨界整合能力、创新能力和国际竞争力的培养，因此需要打破原有学科、课程之间的界限，交叉推进理论课与实践课。在教学过程中，基于CDIO工程教育理念，推进教育教学方法改革，引导学生“做中学”;采用基于项目的学习、基于问题的学习、探究式学习、科教研融合学习和案例学习等方法，着重培养学生的自主学习和快速学习能力，以应对新经济的快速发展。通过教师自建、引入使用校外优秀线上教育资源或与其他高校合作等方式，逐步推进通识课程MOOC化、基础课程“大学分”化、专业课程SPOC化，全面提升教育教学质量。逐步推进基于课程分类的考核方式改革，根据课程的特点与性质进行分类，对不同类别课程分别采用在线考试、大作业、论文答辩、项目实践等多种考核方式，实现了对学生知识考核向能力考核的转变。

7 构建多方参与的人才培养质量评价体系和持续改进机制

依据新工科人才培养的要求，结合ABET2017本科工程教育的一般标准，构建专业、课程、实践环节等质量评价标准。以OBE理念建立行之有效的质量评价和持续改进的“三闭环”质量保障体系，即通过外循环评价培养目标与社会需求的符合度，持续改进专业培养目标;通过中循环评价毕业要求对培养目标的支撑情况，持续改进专业毕业要求;通过内循环评价成果产出与课程目标的达成情况，持续改进教学活动。教学活动的改进包括课程体系、师资队伍、办学条件、学习机会、教学过程和教学评价等。

8 构建多方协同的育人长效机制

建立“走出去，请进来”的开放式办学模式，完善产学研用协同创新机制，与企业共享科技发展成果，建立产学研用共赢的长效合作机制。邀请教育专家、产业界、校友、用人单位等相关利益者代表参与教育管理、专业建设和教学指导。实现产学研用联合制定专业培养目标和培养方案、共同建设课程和教学资源、共建实验室和实习实训基地、合作培养培训师资队伍、合作开展研究等，鼓励行业企业参与到教育教学各个环节中，促进人才培养与产业需求紧密结合。同时进一步完善我院现有的青年教师企业研修制度，要求每位青年专业教师至少到合作企业研修1次，研修时间不少于6个月，通过参与企业实际的工程项目和新产品研发，切实提高教师的工程实践能力。

四综合改革取得的成效

哈尔滨理工大学软件与微电子学院对新工科应用型人才培养模式、人才培养方案、实践教学体系、课程教学方法改革、教学质量监控与持续改进以及产学研用协同育人机制等方面进行了初步的探索与实践，在学生的学习能力、综合运用知识能力、工程实践能力和创新能力提升方面已初见成效。学生对专业的学习兴趣显著提高、学习态度显著改善，学习的积极性、主动性显著提高，在课后学习的时间也显著增加;教师在教学过程的投入也明显增加了，课越来越难讲了，学生在学习过程中的疑问越来越多了，请老师课后辅导的学生也越来越多了，教师肩上的担子也越来越重了，同时学生也越来越知道自己要干什么了、该干什么了。我院近年来毕业生的一次性就业率均保持在90%以上，第三方麦可思的调查数据显示我院四个专业的毕业生满意度均名列前茅，这都是我院综合改革成果的明显体现。

五 结束语

我院在人才培养综合改革的道路上，虽然取得了一定的成果，但是还仅仅是刚刚起步，新工科应用型人才培养需要我们进一步的探索和实践，同时地方高校如何在体制机制上真正打破学院之间、学科之间和专业之间的壁垒，如何在资金相对紧张的情况下构建学科交叉的创新实践平台和深度融合的校企协同育人体系，尚需进一步深度探究。

参考文献：

[1] 教育部高等教育司. 教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[S].教高司函[2017]6号.

[2] 佚名.“新工科”建设复旦共识[J].高等工程教育研究，2017（1）.

[3] 佚名.“新工科”建设行动路线（“天大行动”）[J].高等工程教育研究，2017（4）.

[4] 佚名.新工科建設指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（7）.

[5] 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.

[6] 李志义，朱泓，刘志军，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（4）：29-34.

[7] 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.

[8] 徐晓飞，丁效华.面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索[J].中国大学教学，2017（6）： 6-10.

（责任编辑：姜海晶）