新工科视域下创新创业人才培养的路径探究

2022-05-30 15:11:06李晓炜查云飞
大学教育 2022年9期
关键词:机械类工科双创

李晓炜 查云飞

[摘 要]在新工科建设视域下,根据“大众创业,万众创新”发展趋势,文章结合地方院校机械类专业特点,根据专业认证工程人才培养的基本要求,提出落实“学生中心、产出导向、持续改进”三大理念,通过搭建多维度促进学生发展的创新创业实践新平台,构建校企网状合作教育共同体新模式;基于“卓越计划2.0”,把创新创业创造教育贯穿人才培养全过程,探索构建新工科视域下创新创业教育闭环体系。

[关键词]新工科;地方性院校;机械类;创新创业;人才培养

[中图分类号] G647.38 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2022)09-0258-03

2016年,我国以正式会员身份加入《华盛顿协议》,在实现工程教育本科专业学位国际互认的契机下,高等工程教育迎来新的改革。2017年,教育部相继在复旦大学、天津大学和北京召开一系列推进新工科建设的研讨会,形成具有新工科建设指导意见的“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”,持续推动新工科建设。在新工科建设视域下,根据“大众创业,万众创新”的发展趋势,基于学校办学层次、人才培养目标定位,地方院校可确立区别于中央部属高校、综合性高校的创新创业人才培养路径。文章以机械类专业为例,研究《中国制造2025》“ 一带一路”倡议、“互联网+”背景下新工科人才培养的差异性,探索地方性院校机械类专业创新创业人才的培养路径。

一、新工科建设与创新创业教育

随着物联网、云计算、人工智能、虚拟现实等新兴领域的崛起,传统工科受到猛烈冲击,新工科建设应运而生。有别于传统工科的人才培养,新工科对人才的多学科交叉融合、工程实践创新能力要求更高。“一带一路”倡议、《中国制造2025》“大众创业,万众创新”等是引领经济发展、推动经济社会深刻变革的新动能,是发展新经济的重要支撑。新经济下的市场变革,使得我国在基础领域和先进领域的工程技术人才结构性短缺越发明显,高等工程教育的人才培养模式不够完善,实践教学环节薄弱;工程教育与新兴产业的结合度、与企业合作的协同性、产教融合的紧密性仍然存在不足;培养的工程技术人才解决工程实际问题的创新创业意识、能力欠缺等问题凸显[1-2]。因此,在新经济形态下,创新创业能力已经成为人才培养的关键因素,新工科建设与创新创业教育创造密不可分。

二、新工科视域下地方院校机械类创新创业人才培养的主要目标

新工科视域下,作为地方院校,应当瞄准服务区域现实需求,依据工程教育专业认证标准,制定针对课程过程管理的相关政策,在学生解决复杂工程问题过程中不断培养其创新创业能力,并将这种能力贯穿于整个人才培养过程中,把培养更专业、更有技术、更擅长动手的应用型创新人才作为主要目标。以学生为中心,针对大学生需求多元化的特点,通过课程体系和教学手段的改革唤醒、发挥学生学习自主性,激发学生探索未知世界的无穷创造力。如中国工程院院士、华中科技大学原校长李培根教授所言,创新教育中若缺少对“人的意义”的关注,会极大影响创新的质量[3]。

机械类专业学生的人才培养目标,是使培养的人才能够应用机械工程技术改善产品及其生产制造流程或进行技术发明和创新。要实现人才培养的创新,就需要把不同类别的知识和工程实践有机融合起来,通过将新工科建设、创新创业实践交叉融合,服务于人才培养全过程,注重反馈和过程管理,不断加大专创融合深度。

地方院校“雙创”人才培养模式的创新研究需要服务地方经济发展。新工科视域下地方院校的创新创业人才培养,能有效解决教育与市场、产业脱节的问题;实现多样性、个性化的学科交叉创新创业培养,积极构建协同创新的新模式与新机制;有效汇集、整合校内外机械产业优质创新资源,通过地方院校机械类“双创”人才协同育人机制,培育综合素质高、创新创业能力强的“一精多会”“一专多能”“具有国际视野”的工程技术人才。

三、新工科视域下地方性院校机械类“双创”人才培养的创新与实践

(一)以学生为中心,“做中学”,搭建多维度创新创业实践新平台

当前我国高校工科教育难以满足国家高质量发展对工程技术人才需要的原因,主要在于人才培养的工程性与创新性的严重缺位[4]。工程教育的CDIO教育模式就是以学生为中心,培养学生创新创业能力的一种教育培养模式。

机械类专业建设以学生为中心,改革人才培养模式,从学生要学什么,转变到学生想学什么。引导学生“做中学”,改变以教师为中心的“填鸭式”教学,避免学生被动接受新知识。让学生从学习、吸收分散的知识点开始,通过实践环节,加强组织引导,鼓励学生参加各类创新创业比赛,通过“做中学”、学中记,使学生能自主对零散的学习材料进行整合,逐渐形成属于自己的知识与技能。与此同时,专业以学生为本,持续推进“双创”教育深化改革,构建了由学校统筹规划、相关部门协同管理、各二级学院分中心具体执行的“矩阵式”架构,形成横向协同、纵向联动的高效协同工作机制。实践证明,以学生为中心、“做中学”的教学理念,大大增强了工科大学生的自学能力和实践动手能力,学生毕业后大多能从事与自己本专业相关的工作,职场适应力同比大大增强。

大力打造集教学信息、实验室管理、学科竞赛、科研成果、园区管理、导师队伍等信息于一体的大数据平台,搭建创新信息建档、创业数据可查、创业成果可溯、多维度促发展的创新创业实践平台。专业教师在机械类课程教学中充分运用VR等信息技术,开发融合信息化技术的准现场,例如箱体类零件加工、零件装配及自动化生产线的虚拟加工、装配。利用虚拟工厂吸引性、可自主性、抗挫性和易于实现性等特点,引导学生进行创新设计,从而促使学生在实验中观察、联想、尝试和质疑,这不仅降低了学生的学习难度,还有效提高了学生运用新媒体技术进行创新实践的能力。同时,配备创新创业智慧管理平台,为学生提供线上咨询、导师预约、项目推介、创意分享、成果展示、扶持申请等线上“全流程”服务。此外,还开设了创业基础、创新与知识产权管理等创新创业通识课程,增设开放性实验选修课,旨在让学生在原有的基础上加强自身动手能力和创新创业能力。

(二)产出导向,产教“领创”,构建校企网状合作教育共同体新模式

地方院校发展应瞄准国家战略和地方需求,主动服务 “一带一路”,融入区域经济建设,紧扣主导产业和战略新兴产业发展需求,优化调整人才培养方案,强化产教融合、引领产业升级、产教“领创”。围绕“复合型、应用性”新工科人才培养要求,着力提高人才培养质量,增强人才培养与就业市场的适配度,探索适应《中国制造2025》发展需求的新工科创新创业人才培养模式。

机械类专业主动面向社会需求,以产出为导向,紧紧契合社会经济发展以及市场需求[5],联合行业重点企业成立产业学院。为适应新业态、新技术、新模式的新需求,将传统工程训练向智能制造等现代行业需求转化,地方院校可开设智能制造行业工程师实验班,邀请行业企业参与人才培养全过程,培养适应新业态需求的创新型应用人才。以福建工程学院(以下简称“学校”)为例,学校依托机械学院成立了智能制造行业工程师实验班,该班级采用“创新实践不断线”的培养方式,将“双创”活动作为实验班的一门实践课程计算学分,以学科竞赛和大学生创新创业训练计划为载体,训练学生创新创业实践能力,提升工科学生处理复杂工程问题的科研素质和团队合作能力。经过一年的试点工作,智能制造行业工程师实验班成员不但在学业方面取得了较好的成绩,而且在学生科创活动、校园社团活动等方面也表现突出。今年学校增设的开放性选修课中包括了机械创新设计、汽车结构认知实训、无碳小车设计与制作等创新应用型课程,包含了机械创新设计思维的培养和数控机床、铣床、3D打印机等实践教学内容,教学得到了学生的一致好评。

此外,专业还加大与企业实习实践基地共建力度,将企业需求导向问题融入学生实践课程及创新创业立项,将市场最前沿技术与咨询引入学校,将学校教育与业界实际相连接,形成校企之间全方位、全过程、多层次合作的运行模式。采取校企联合开课、实习基地实训模式,真正实现学校和企业的“零距离”, 打通理论知识运用落地的“最后一公里”,提高学生实践能力和创新创业能力,探索构建校企网状合作教育共同体新模式。

(三)持续改进,基于“卓越计划2.0”,构建新工科创新创业教育闭环体系

自2010年学校机械设计制造及其自动化、车辆工程入选教育部第一批“卓越计划”至今,10年来机械设计制造及其自动化、车辆工程已双双通过CEEAA专业认证,实现高等工程教育国际实质等效,这些都同学校10年来坚持“卓越计划”密不可分。2018年9月,教育部等三部委联合发布《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0 的意见》,“卓越计划”又一次成为工科人才培养的社会聚焦点[6]。

基于“卓越计划2.0”,构建以提高创新创业实践能力为目标的培养方案、产教融合的“双创”人才培养模式,将教育链、产业链、创新链与人才链有机结合,建立新工科创新创业教育闭环体系。在培养方案上,各专业均大幅提高课程体系中的实践课程比重,重视课程反馈和实践过程的持续改进。该体系的持续改进遵循“计划(Plan)—执行(Do)—检查(Check)—处理(Action)”闭环过程(以下简称PDCA)[7-8],如图1所示。

1.课前(P):通过上一轮反馈制订教学改革方案,下发相应资料给学生进行课前预习,如教学任务书、案例库、资料与指导书等,让学生能充分做好实践准备,并适当要求学生对难点、重点内容进行学习分析,根据预习情况寻求可能的创新点。

2.课中(D):联合校内外导师,开展以学生为中心的机械创新实践教学,特别在学生实践过程中发挥校内教师的理论优势以及企业导师的工程经验,同时注重实践教学的过程管理,引导学生进行产品的科技创新,在工程实践中做好机械设计与实务制作,不断提升学生创新能力与动手能力。

3.课后(C):实践教学后,依据学生能力达成度计算、学生反馈与企业反馈,评价本轮机械创新实践课的教学效果,总结、发现相关课程的薄弱環节和存在的课程问题。

4.课程改革(A):综合学生能力达成度情况、学生评价与企业评价结果持续改进课程,包括机械创新实践的课程内容、环节、案例库与教学模式等,为下一轮的课程持续改进提供具体方案与依据。

机械类专业每年针对相关机械创新实践课程进行PDCA循环改进,加大学生过程性课程考核比例[9],培养学生创新思维和处理复杂工程问题的能力,并通过第二课堂、各类学科竞赛与创新创业实践活动进一步促进学生创新成果的落地转化。

四、结语

机械类专业建设从新工科视域出发,结合地方性院校机电类专业特点,从“双创”育人实际出发,主动融入当地市场产业,树立工程教育新理念,着重落实“学生中心、产出导向、持续改进”三大理念,努力做好机电类“双创”人才的培养。地方院校可通过搭建多维度促进学生发展的创新创业实践新平台,构建“矩阵式”架构,形成横向协同、纵向联动的高效协同工作机制,为学生创新与实践能力的培养提供支持;构建校企网状合作教育共同体新模式,紧扣主导产业和战略新兴产业发展需求,优化调整人才培养方案,强化产教融合,通过实验班及各类创新课程的教学实践,实现校企联合课程与联合实践基地共建;不断持续改进,基于“卓越计划2.0”,把“双创”教育融入人才培养全过程,探索并构建新工科视域下“双创”教育闭环体系,以成果导向方式,在机械创新实践课程中注重对学生的启发引导、产教融合、过程管理与教学效果评价,并促进学生创新创业成果的落地转化。上述举措为机械类相关专业不断提升新形势下“双创”人才培养质量水平提供了理论基础与实践经验,具有一定的指导意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 郑庆华.以创新创业教育为引领 创建“新工科”教育模式[J].中国大学教学,2017(12):8-12.

[2] 米承继,余江鸿,汤迎红,等.新工科背景下建立创新创业教育中心促进机械应用型人才双创能力提升的研究与探索[J].内燃机与配件,2018(24):241-242.

[3] 李培根.创新教育的文化视角:工科之“新”的文化高度(三)[J].高等工程教育研究,2018(5):1-4,23.

[4] 董雪峰,王明艳,贺素霞.基于CDIO模式的工科应用创新型人才培养模式研究[J].黄河科技学院报,2019(5):98-103.

[5] 赵四化,袁慧,王琪.新工科背景下自动化专业应用型人才培养模式研究[J].成都工业学院学报,2019(1):98-101.

[6] 王锴,柳成.基于“卓越计划”的双创型人才培养实践平台构建[J].实验技术与管理,2019(11):22-25.

[7] 李志义.解析工程教育专业认证的持续改进理念[J]. 中国高等教育,2015(Z3):33-35.

[8] 洪亮.基于新工科建设的“汽车服务实践”实训课程教学改革研究[J].机电技术,2019(1):100-104.

[责任编辑:苏祎颖]

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