新工科背景下公路建养装备复合人才创新实践能力培养

惠记庄 张泽宇

[摘 要]为应对新一轮的科技与产业革命、布局未来战略领域以及推动传统工科专业的改革与创新，该文以长安大学工程机械学院为例，开展新工科背景下公路建养装备复合人才创新实践能力培养探索与实践研究。以企业与市场的需求为牵引，采用校企联合培养模式，建设创新课程体系;研究多学科交叉融合的创新协同机制，建立创新实验室，增设实践教学环节;鼓励学生参与创新设计大赛，催生新技术、孵化新项目，加强创新平台与科研机构的交流共享;调整本科毕业设计的培养方案，提升创新性与应用性;形成一批可推广、可复制的教学改革成果，培养出综合素质过硬、适应未来经济社会的具有创新实践能力的复合人才。

[关键词]新工科;公路建养装备;复合人才;创新实践能力

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）48-0-03[收稿日期] 2020-09-23

一、引言

为推动国家创新、“中国制造2025”“互联网+”等重大战略，以及响应“一带一路”倡议，教育部[1]提出了“开展新工科研究与实践”的要求：推动新技术、新业态、新模式、新产业为特点的新经济蓬勃发展，加快工程教育改革创新，培养工程科技人才。张大良[2]提出：以新经济、新产业为背景，推动现有工科专业的改革与创新，在科学技术突飞猛进发展的趋势下，当今社会迫切需求具有创新意识和实践能力的复合型人才。

创新是人才培养的动力，复合人才是高等教育质量的核心任务，两者的结合是未来高等教育的基础[3]。国务院《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》[4]指出：深化高等学校创新创业教育改革，是国家實施创新驱动发展战略、促进经济提质增效的迫切需要。其中包含创新人才培养机制、健全创新教育课程体系、强化创新创业实践等诸多方面。

“新工科”复合人才不仅需要熟练地掌握本专业的知识，还应在学习和研究中具有更高的创新实践能力和跨界整合能力，可加快新工科建设，助力经济转型升级。但是目前，高校在人才培养中仍存在一些问题[5-8]：首先，传统的培养方式与当下产业发展的需求不匹配。其次，人才培养中的理论课程比重远超实践与创新课程，且课堂所学知识与科研成果难以与市场需求紧密结合，产学研转化效率低下。最后，在人才培养中，创新教育不足、人才培养单一，缺乏由各行业、企业协同的育人机制。因此，我国高校的创新实践能力教育应在课程体系建设、实践环节设置、校企结合培养等方面进行突破，真正培养出适应新经济形势下市场需求的人才。

机械工程作为当今科技发展前沿中“智能制造”“人工智能”“工业互联网”等新型基础设施建设的重要载体，其复合人才创新实践能力的培养，适应现代化的发展要求，可加快我国从工程教育大国走向工程教育强国的步伐[9]。

以长安大学工程机械学院为例，坚持“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的培养方针，在复合人才创新实践能力培养方面将“新工科”理念融入教育与实践活动中，通过树立融合企业需求的创新型、综合型课程体系，建设创新实验室，增设实践教学环节，鼓励学生参与创新设计大赛，调整本科毕业设计的创新培养方案，探索提升复合人才创新能力与实践能力的新模式。培养掌握系统基础理论与扎实专业知识、具有创新实践能力和团队协作意识、能解决装备制造领域复杂工程问题的高素质复合人才。

二、融合企业需求的创新课程体系

企业是复合人才实践应用的平台，人才的成果直接贡献于企业，二者相辅相成。而高校课堂是人才获取知识的主要场所，教学过程是人才培养的关键环节，应充分利用行业与地方资源，发挥高校专业特色优势，融合企业技术创新与经济社会发展的要求，深化产教融合、校企合作、协同育人，探索出新工科背景下复合人才培养的创新课程体系。

1.随着市场竞争的日益增强，企业发展迫切需要具有创新实践能力的综合发展型人才。在深入了解企业需求、满足企业效益的同时，应当树立以当今科技与国家发展方向为主线的公路建养装备复合人才培养目标。

2.采用校企联合培养的模式，通过“卓越计划”、科教结合协同育人行动计划等，积极吸引社会资源和国内外优质教育资源，让学科带头人、行业企业优秀人才参与到课堂教学过程中，从不同角度加强培养知识与技能并重的公路建养装备复合人才。

3.高校应致力于提升复合创新型人才培养质量，促进专业教育与创新教育的有机结合，调整专业课程设置，挖掘和充实各类专业课程中的教育资源，在课堂中加强创新教育。其中包含开设研究方法、学科前沿、创新实践等方面的必修课与选修课，形成融合企业需求的创新教育课程体系。

目前，长安大学已颁布了《长安大学“工程大师进课堂”特聘教师实施办法》，同时工程机械学院与吉利集团等企业共同制定“卓越计划”实施“3+1”四年制本科培养模式，探索产学融合复合人才创新实践能力培养的课程体制，推进高校与行业龙头企业教育机构间合作，培养高层次应用型人才。

三、构建创新实验、实践平台体系

实验室在高校中是具有专业特色的重要实践场所，是理论联系实际的纽带，书本、论文中的创新想法、思路只有在实验中才能得到验证。因此，建设创新型实验室、增设实践教学环节、构建创新实验实践平台体系有助于培养复合人才，可解决创新能力培养过程中理论与实践脱节的问题。

在“新工科”背景下，成立以重点实验室—实验教学中心—科研企业为依托的综合性创新实验实践平台。引导建设与专业人才相融合的校企联合创新实验实践基地，利用产学研合作等方式进行联合培养，给学生提供到企业中参观、实践、学习的机会，让经验丰富的职工进行指导，同时聘请企业老师定期讲座，将产品的设计、研发、试制与生产转换到重点实验室与相关企业，引导学生进行全方位、多层次的实践，实现不同平台的有序衔接。

改变灌输式和知识传授为主的教学实验方法，构建物理—电子—机械、机械—能源等相关学科交叉融合的创新协同耦合机制，打通一级学科或相似专业学科的基础课程，增设创新通识教育等相关课程，建立跨院系、跨专业、跨学科的创新实验、实践环节。在认知环节采用启发引导、现场实践，专家授课，交流研讨等方式，帮助学生提高实践与创新的能力，促进人才培养由学科专业单一型向多学科融合型转变。

长安大学工程机械学院在原“道路施工技术与装备”教育部重点实验室、“公路养护装备”国家工程实验室、“高速公路筑养装备与技术”教育部工程研究中心等科研重点实验室以及国家级工程机械虚拟仿真实验教学中心等基础上，一方面规划改造了创新类、训练类开放实验室，下设机器人、无人机、微型电动汽车、太阳能应用研究、环保机电设备、3D打印等创新实验室，为学生自主创新实践提供良好的发挥空间。另一方面，与西安市碑林环大学创新产业带管理委员会、陕西省西咸新区空港新城管理委员会达成战略合作协议，以大学科技园为依托，打造校企联合创新实验室，为学生培养提供了创新实践基础;与中交西安筑路机械有限公司、中国第一拖拉机集团公司和东风汽车集团股份有限公司等单位成立了长期的实践教学基地;与福建铁拓机械有限公司、山推工程机械股份有限公司等企业，构建了可持续发展的创新基地服务支撑体系，提高基地知名度，充分发挥示范辐射作用。

四、鼓励创新设计大赛，孵化创新项目

创新设计大赛可以推动多学科之间的交叉融合，提高学生的责任心与使命感，培养创新意识与工程实践综合能力。目前无论是全国范围内的“挑战杯”“互联网+”等比赛，还是各个高等院校、科研企业组织的科技比赛和创新成果展，都在为学生提供一个展示自我、学习交流的创新实践能力平台。

鼓励学生积极参加大学生创新设计大赛，可以锻炼学生的科研意识，充分发挥人才的知识迁移能力，将理论所学充分投入到比赛中，同时受到比赛任务的驱动，参赛队员不仅可以充分发挥各自的优势，还能激发学生扩展知识网络、增加知识储备的主动性与创造性。

在师资上选拔一批创新实践经验丰富、责任心强的教师形成竞赛指导小组，通过参与资助的课题设计与研究，师生共同工作与探讨，加强学生的实践技能和训练，为大学生创新能力的培养和综合素质的提高提供有利条件。

此外，制定创新项目孵化方案：鼓励学生和团队在导师的帮助下开展项目，同时聘请校外企业专家评价指导项目，选拔优秀项目给予基金支持，进入创新孵化实战平台，并积极与企业需求对接，建设实验课程、实践环节、科研训练、科技竞赛相结合的创新实践平台。

与此同时，鼓励各地区、各高校充分利用各种资源开设大学科技园、创业园、孵化基地等，联合企业建立大学生校外创新实践基地，加强创新平台与国内外相关科研机构的交流，吸纳社会资源、加大推进校际协同，有计划地开展多形式、多层次的创新活动，通过举办创新创业竞赛、参加技术论坛、访问交流等方式，加强联系;并且探索创新平台。

目前，长安大学工程机械学院已建成智能制造与智能建造创新创业实践平台，并建立实践课程与科研训练计划相结合的开放式创新性实践教学体系，同时构建了学科优势明显的实践教学平台和“校内外、产学研”深度融合的创新创业基地。大学生创新平台为学生的提供信息服务、项目对接、资本支持三位一体的联合机制，在导师的指导下开展了一系列的科学竞赛与团队活动，通过申请长安大学的渭梦空间创业基地，可以获得办公场地、办公设备和相应的经费支持，每年科协考评团队的产品与开展情况，可进一步选择开办公司并注册在渭梦空间的西安创客孵化器下，积極支持大学生的创新科技项目研发活动。

五、调整本科毕业设计的创新培养方案

在机械工程专业复合人才培养中，毕业设计是提升学生综合能力的重要环节，其培养方案应着眼于适应国家战略和经济发展需求，遵循高等教育与学生发展规律、结合国际与工程教育认证要求，引导即将进入工作岗位的学生对生产、科研项目进行初步研究，让毕业设计发挥更大的人才培养作用。

在“新工科”背景下，调整本科毕业设计的结构模式。从机械工程专业出发，将“产学研”的合作方式和研究方法运用到本科毕业设计中，树立适应市场与企业需求的教学理念，实现学校参与、社会企业合作的新模式，提出符合当前社会、科研发展需要的课题，克服了传统模式下学生因选题与期望不符或与工作无关、难以调动创新思维和学习积极性的问题。

教师应积极与学生进行交流，突破原有思维模式，与学生站在同一高度进行交流讨论，不断启发引导充分发挥学生的主观能动性，从选题、设计、优化、结题等步骤中帮助学生，提升毕业设计的创新性，在实践中培养出能解决企业实际生产、运行技术难题的应用型复合人才。

工程机械学院与东风汽车集团、徐州工程机械集团有限公司、陕西汽车控股集团有限公司等10余家著名大型企业集团建立了良好的校企关系，并聘请了多位设计研究院的资深专家指导学生的毕业设计，并且还配备不同生产岗位的技术人员作为指导，在研究过程中双方导师对学生毕业设计进行跟踪指导。

六、结语

新工科建设对于公路建养装备复合人才的培养提出了更高的要求，同时也对高校工科类的学生创新实践能力的提升提供了契机。以“卓越工程师教育培养计划”为核心任务，从创新课程体系、创新实验室、创新科研竞赛、提升毕业设计质量出发，在人才培养方式中加强科教融合、校企融合，将高校研究方向与社会发展需求相结合。着力提升复合人才的创新能力、实践能力，综合多方位的改革与实践，实现从学科导向转向产业需求导向、从专业分割转向跨界交叉融合，促进了学院创新教育体系的构建，在新工科背景下不断提高公路建养装备复合人才培养质量。

参考文献

[1]高等教育司.关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].[05-19].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/ t20170223_297158.html.

[2]复旦大学信息公开网.综合性高校工程教育发展战略研讨会在复旦大学召开[EB/OL].[2020-05-19].http：//www.xxgk.fudan.edu.cn/b8/06/c5197a112646/page.htm.

[3]李忠，高波，康灿.新工科背景下卓越工程人才实践教学改革探索[J].高等工程教育研究，2019（S1）：36-38.

[4]国务院办公厅.国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见[EB/OL].[2020-05-22].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/13/content_9740.htm.

[5]张俊俊，兰若璇，刘丽娟.“新工科”理念下的液压技术人才培养课程体系改革[J].西南科技大学高教研究，2020，36（01）：52-55.

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[7]王淑坤，李学光，王金龙.新工科背景下传统机械类本科专业建设的若干思考[J].吉林广播电视大学学报，2020（01）：1-2.

[8]初红艳，刘志峰，程强，等.新工科背景下综合性实践训练环节改革与探索[J].教育教学论坛，2020（16）：220-223.

[9]叶敏，顾海荣，贺朝霞.工程机械领域卓越人才创新能力培养体系研究[J].教育教学论坛，2019（25）：241-242.