新工科理念下应用型工科专业人才创新能力培养模式探索

倪晓昌，杨旭，芦宇，孔维敬，曲芳，孟睿，徐丽娟，孙鸿波，赵文慧

（天津职业技术师范大学电子工程学院，天津 300222）

世界范围内新一轮科技革命和产业变革的加速进行，将同我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇。我国经济产业转型发展进入新常态，这些对工程学科的发展和工程科技人才的培养提出了更高的要求。

新工科的提出，确定了专业未来发展更应重视学生实践动手能力的强化，注重应用型人才培养[1]。新工科建设是我国高等工程教育对未来发展的崭新思维和深度思考，是对科技革命和产业革命的积极回应，是深化高等工程教育改革的必然路径。

2017年以来，我国高校主动作为，陆续开展新工科建设，以应对经济社会的新一轮变革。教育部在新工科建设上持续发力，相继形成“复旦共识” “天大行动”和“北京指南”。众多高校设立新工科研究与实践项目，实施“卓越工程师”教育培养计划，以新思想引领新工科发展，改造升级传统工科专业[2-4]。教育部更是每年两批次推进教育部 “产学合作协同育人项目”，引领我国新一轮高等教育改革。新工科建设所引发的教育模式改革[5]、学科交叉融合[6]、专业建设与升级[7、8]、教学方法创新[9、10]、产学研协同育人[11]等已成为我国高等教育改革的焦点。

当前，大部分中高职院校以及应用型本科院校都在加大校企合作力度,以就业为导向促进教学改革,以产教融合为抓手,大力实施现代职业教育,服务地方经济和社会转型发展。

据人力资源和社会保障部数据显示，近四年，全国高校毕业生人数均为800多万，2021年909多万，2022年更是突破千万。 因此，就业成为民生之本，而创新创业就是高质量的就业。毕业生的就业能力成为衡量高校教育教学绩效的重要指标，是用人单位甄选毕业生的主要依据。

综上，本研究基于产教融合，利用学科交叉，与当前行业企业激光智能制造新科技紧密相连、对接新兴产业，充分利用新工科建设所蕴含的学科建设和高等教育改革的创新发展理念，梳理教学内容与课程体系，改进实践教学环节，以提高学生创新实践能力，提升专业毕业生就业创新水平，提高学生创新创业能力。

1 新工科理念下应用型工科专业人才创新能力培养模式探索

以立德树人为根本，全面落实全国教育大会精神，基于新工科理念，服务国家现代职业教育体系建设，服务京津冀协同发展；创新专业应用型高级专门人才培养模式，梳理课程体系，优化知识结构，加强专业内涵建设；以学生产出为导向，注重三全育人教育；提高教师育人能力和水平，持续提高教学质量；服务学院事业的发展规划，夯实学校办学特色。

行业企业经济产业转型中技术领域的发展离不开具有专业知识的人才，更需要具备一定技术创新应用能力的人才。因此，考虑《中国制造2025》以及《“十四五”规划纲要》对智能制造技术的需求，设计思路具体体现为在现有校企合作基础上，利用新工科理念，以激光智能制造技术及工程应用实践为引领，梳理专业知识内容，构建基于一流课程的专业课程体系，深化产教融合，提高教师工程实践能力，注重人才实践创新能力培养，提高其持续竞争力。

具体设计内容和实施方法包括：

1.1 项目引领，构建校级一流课程的专业课程体系

以《基础光学》一流课程建设为引领，面向一流企业实际光学技术应用，以解决复杂工程问题为导向，梳理专业技术知识涉及课程，建立以激光加工系统设计及技术应用为专业应用示范项目的专业课程体系。授课过程要求结合社会主义新时代特色，专业课程知识讲授要有机融入思政教学理念；实施线上线下混合教学模式，特别是实验环节引入虚拟仿真技术，实践环节引入激光加工系统及应用企业工程项目。

学生通过专业知识学习、工程设计、实践及最后实现工程应用，结合部分技术创新，提高解决复杂工程问题的能力，实现专业理论知识到实践创新应用的系统全流程培养。

创新能力培养具体贯穿课程项目始终，相关专业课程及创新能力培养逻辑关系如图1所示。

图1 激光加工技术导向专业课程体系与学生能力培养及思政创新逻辑关系图

1.2 搭建创新应用新平台，服务专业课程体系教学环节

优化专业课程教学实践环节，遵循激光智能制造技术知识结构以丰富课程体系，以工程问题引导，改进教学内容，按照光-机-电-系统-工艺技术应用的工程技术应用周期讲授相关知识点，开放专业实验室，课程实验、设计实践类课程积极设计各阶段创新实践内容，实现创新实践内容前后由低到高有序衔接，实践环节层层递进的创新平台搭建。

深化产教融合，结合现有4-5家地方及行业光电类名企，建设企业实践基地，重视教师特别是青年教师交流学习与挂职锻炼，以学习企业先进专业应用技术，挖掘技术创新点。所以，各教学环节依托行业和企业项目开展，必将增强学生协同创新应用能力与水平，解决行业企业实际工程需求，培养行业实际需求人才。

1.3 加强师资队伍建设，丰富专业课程体系教学内容

一是针对当前生师比较大的问题，申报年度引进教师名额，积极引进有工程背景的师资。二是利用学校及企业师资培训政策及相关培训环节，与教师职业晋升发展相结合，增加去优秀企业挂职锻炼机会，积极搭建青年教师业务提升平台，特别是利用好寒暑假期，开展行业企业专业技术培训，并积极引进有工程背景的教师。三是适当聘任企业教师，构建合理有活力的师资队伍，提升教师整体业务水平，将专业课程体系教学内容与工程技术应用直接有机关联，提高教学效果。

1.4 面向新工科，构建专业创新应用平台服务专业课程体系

纳入学院实验室通识创新平台，设计并搭建基于新工科的电子科学与技术创新创业人才培养架构：对大一、大二低年级学生以兴趣为引导，学生自愿组建的专业基础创新实验团队，自选导师与实验室从事电类、光学仿真以及专业创新入门研究。大二、大三通过选拔进入电工电子综合创新、单片机嵌入式系统以及激光智能加工应用实验室，从事专业知识与实践应用融合研究，以各类电子设计、专业、学科各级别比赛为引导，培养学生专业技术创新能力。大三下及大四上进入拓展提高环节，从事高阶技术技能训练及工程实践应用锻炼，与企业实际需求相结合，增强知识产权保护及创新创业意识，注重成果转化与技术创新。

实验团队以学生专业社团为核心，以各级创新创业实验室为硬件平台，以创新创业人才培养课程体系为软件平台，形成多层次、系统化电子科学与技术专业人才培养创新应用平台体系。图2展示了各平台模块及逻辑关系。

图2 电子科学与技术专业创新应用平台体系框图

2 实施效果与展望

近三年，专业教师承担省部级以上项目13项，专业教师参与省部级课程建设4门；建设实践平台6个，2021年开始建设“1+X”激光加工技术应用技能培训平台，引入校企共建设备5套，提高创新平台质量与水平；教师出版专著4部，获天津市课程思政优秀教材1部，共发表教改论文11篇，学生第一作者发表科研论文6篇。另外，专业教师编写一体化实训讲义两部、综合实验讲义一部，专业学生积极参与国家级、省部级各类电子设计竞赛及创新创业训练项目共60余项。教师和学生参与大学生创新创业项目和竞赛人数占比上升趋势明显,学生整体创新意识获得稳步提升。

“十四五”期间，专业将继续加强内涵建设，深化产教融合，持续加强教学内容改革，促进教学效果提升与改进，以提高学生创新能力为准绳，以提高学生产出质量为引导，优化改进人才培养环节与质量，多为行业企业输送技能型优秀人才，为经济发展贡献力量。