新工科背景下工业工程专业多主体协同育人模式探索

[摘要]对标“新工科”发展理念，分析了传统工业工程专业人才培养存在的问题，提出了构建新工科背景下工业工程专业多主体协同育人模式。首先，提出了人才培养模式构建的思路，并进一步明确了建设路径：基于OBE理念，科学修订人才培养方案；构建多主体协同育人的教学、服务资源生态圈；实施基于OBE理念的PBL教学模式。其次，从三层次课程体系的建立、教学资源建设及教学方法和考核方式改革几方面提出了具体的建设举措。

[关键词]新工科；工业工程；多主体协同育人

[中图分类号]G642      [文献标识码]A

[DOI]：10.20122/j.cnki.2097-0536.2023.10.023

为支撑以新技术、新产业、新业态、新模式为特点的新经济发展所需的新兴工程科技人才的培养，新工科理念于2017年被正式提出。教育部组织开展了广泛的研讨，形成了复旦共识、天大行动和北京指南的新工科建设“三部曲”，为新工科落地指明了方向。随后，新工科研究及实践改革在我国教育及学术界如火如荼开展起来。新工科之新，主要体现在新工科的多学科背景以及其与国家发展战略（中国制造2025、创新驱动等）、新技术（互联网+、大数据等）的相互适应性 ^[1]。工业工程专业本就属于工程和管理相结合的交叉学科，研究和服务的对象也主要是先进制造系统，这些与新工科建设的理念和目标完全一致，天然就是新工科建设的一部分。为此，探索在新工科背景下工业工程专业人才培养的创新发展具有重要意义。

一、新工科人才培养的要求与传统工业工程专业人才培养存在的问题

（一）新工科的要求

新工科主要体现为“五新”：新理念、新质量、新结构、新模式、新体系。这“五新”为工业工程专业人才培养提出了全面的指导，是专业建设和改革的指南。

1.工程教育的新理念：专家学者对新理念的解读中，主要认为“新工科”培养模式更加重视实践，在实践教学环节上应多层次、多阶段进行 ^[2]，在培养理念上应以学生为本，以OBE理念为导向 ^[3]。

2.学科专业的新结构：中国工程院院士、华中科技大学前校长李培根教授指出新结构在于学科专业以及课程边界的重新设计，强调不同学科专业之间的融合以及课程内容的重构 ^[4]。

3.人才培养的新模式：在“北京指南”中提出要完善多主体协同育人机制，突破社会参与人才培养的体制机制障碍，深入推进科教结合、产学融合、校企合作，推进大学组织创新。

4.教育教学的新质量：在“北京指南”中强调要根据新工科要求制定专业教学质量标准来引导高校进行人才培养方案的优化，并开展多维度的教育教学质量评价。

5.分类发展的新体系：在“北京指南”中强调不同层次高校在人才培养上目标和定位要不同，对于应用型本科高校要注重人才培养对于区域经济发展和产业转型升级的支撑作用。

（二）新工科背景下传统人才培养模式存在的问题

1.人才培养与社会需求及产业发展不相适应。目前，很多高校与企业之间的联系并不紧密，对企业及产业发展变化不能及时洞悉，加之技术进步的成果总是实践先行，大多应用型高校很难第一时间把握新的技术理论。在这种情况下，教师的教学内容也比较陈旧，不能与时俱进，缺乏智能制造环境下工业工程技术和方法的融入。

2.人才培养主体单一、实践教学资源匮乏。现有的社会环境和教育体系下，高校承担了人才培养的主体责任。对于一些用人单位来说，参与高校人才培养在他们看来与企业经营没有必然的联系，与高校的合作主要是在人才招聘环节。真正能够提供在校学生岗位锻炼和学习的机会很少，校企之间产教融合的活动很难深入。新工科需要培养实践能力强，能够解决复杂问题的人才，没有企业提供的真实生产经营环境，以及前沿的工程技术的培训就很难达成新工科人才培养的目标。

3.交叉学科的特征体现不足。目前国内各大高校的工业工程专业主要开设在工程和经济管理两大类学院。由于所属学院的学科背景和特点使得每类院校培养的人才都有明显的侧重，工程与管理很难做到完美融合。而企业组织是一个复杂系统，工业工程降本增效的目标绝不可能仅靠简单的技术或纯粹的管理来实现。现有的高等教育组织体系下，本科专业教育的培养主要以院系或学科为基础，然而它们之间存在着明显的边界，跨学科的交流与融合还是没有很深入，致使工业工程这样的工管交叉的学科显得有点大杂烩，融合创新的优势还不够明显。

二、新工科背景下工业工程人才培养的思路与路径

（一）思路

为适应当今工业4.0时代制造系统的巨大变化和新工科对高素质工业工程人才的需要，开展一、二、三课堂的三层次课程体系的建设，构建校内跨学科、校际、校企间协同发展的教学、服务资源生态圈，以多主体协同育人和服务地方产业互促发展的有效机制来推动新工科背景下工业工程人才创新培养模式的实现。

（二）路径

1.基于OBE理念，科学修订人才培养方案。OBE理念作为发达国家主流的工程教育理念，强调结果导向，通过逆向设计人才培养体系来实现国家和行业对学生专业能力需求 ^[5]。在制定或修订人才培养方案前应当先了解当前社会、技术环境下产业界对学生专业能力的需求到底是什么，对产业发展趋势与人才需求情况进行动态观测，与时俱进修订人才培养方案，包括人才培养目标的调整、能力素质的重新提炼、课程体系的重构等。

2.构建多主体协同育人的教学、服务资源生态圈。首先，在校内以教学改革和学科竞赛为抓手，整合各学科资源，组成跨学科改革团队，共同打造以能力培养为导向的知识体系和训练模式；其次，加强校际间师资的交流与合作，获得外校优质教学资源的助力，以项目为纽带建立校际间动态的产业服务团队，通过资源整合弥补单个学校服务地方产业的短板；再次，对接企业需求，建立校企间产学研互促发展的合作机制，以此为纽带增强校企间的粘性，为实习、实践创造有利的条件。

3.实施基于OBE理念的PBL教学模式。在OBE理念指导下进一步明确相应课程在培养方案中对毕业生知识掌握和能力提升方面的指标要求，选择相适应的教学模式实现对知识的传授和能力的培养。三层次课堂对学生能力和素质的培养，以项目驱动式的教学方式为主，将项目式教学融入各层次课堂。项目可从教师科研、产业实际或学科竞赛中进行选择，结合各层次教学对应的人才培养能力和素质标准进行项目设计，并体现对产业发展新趋势和新技术（如大数据技术、智能制造技术等）的要求，最终以结果为导向对项目实施情况进行考核。

三、新工科背景下工业工程多主体协同育人的举措

（一）基于一、二、三课堂的课程体系的建立 ^[6]

以理论知识学习为主的第一课堂，包含通识课、专业基础课、专业课及选修课。通过循序渐进的理论课堂，构建完整的知识体系来夯实基础，包括认知、分析、计算与数据处理、解释及人文素养等方面的能力。

由实验、实训类课程组成的第二课堂，包含创新创业课程、工程训练课程和课程实践等。充分发挥学校实验、实训中心及创新创业教育指导机构的优势，将实践技能训练融入课堂，突出创新创业能力、学生动手、使用工具及工程技术能力的培养。

以课外学习和实践为主要途径的第三课堂，包含各级学科竞赛及校外企业实践活动等。形成从合格型到高素质人才培养的体系，侧重培养沟通、团队合作、组织管理等管理方面的能力和工程技术应用能力。

（二）支撑课程体系的教学资源建设

师资队伍的建设。首先，要建立校内跨学科教学改革团队。以教学改革项目、学科竞赛等活动为抓手，以任务为导向，积极与相关校内学科教学团队进行交流和合作研讨，促进各学科的融合来服务学生能力的培养；其次，要建立校内外产学融合的双师型教学团队。一方面，通过请企业主管和相关技术人员到学校为学生开设讲座、参与课堂教学的部分环节，把企业的实际案例带给学生，增强学生理论与实际相结合的能力；另一方面，教师进企业进行社会服务，有利于实践能力的锻炼和双师型人才的培养。

教学平台的建设。一方面，针对第一、二课堂的开展，在校内进一步加强实验、实训平台的建设，在新工科背景下，这些平台的建设要体现数字化、信息化的特征，紧跟新技术、新产业发展。另一方面，针对第三课堂的开展，不断完善校外实践基地的建设，重点聚焦在能代表国家和地方重大战略部署的产业上，从而为培养国家急需的战略性人才服务。

（三）教学方法和考核方式的改革

新工科工业工程人才培养体系下的教学方式不同于传统的教学方式。传统的教学以知识传授为主，教师为主导，而新工科背景下基于OBE理念的PBL教学方式更强调以能力培养和素质提升为目标，以学生为中心。以理论教学为主的第一课堂将教师的科研课题融合进来，教师在教学过程中指导学生进行科研论文的撰写，在探究中提高学生理论学习的深度并培养其科研素养，为第二、三课堂的学习打好坚实的基础。以校内实验、实训为主的第二课堂是对第一课堂的延展和理论知识的验证及应用，在这一过程中培养学生动手能力和解决问题的能力。以校外实践为主的第三课堂不仅是对学生的沟通、团队合作、组织管理等管理能力及工程技术应用等综合能力的培养，也是对人才培养质量的全面检验。通过三层次课堂的相互衔接和融合，实现知识、能力、素质的全面提升。课程体系的改变也将带来教学评价方式的转变，评价主体由授课教师一方转变为教师、同行及企业方多元评价，评价的标准也更加注重由扎实的训练过程转化而成的实际成果，而不只是考试成绩。教学评价方法的改变更加客观地对教学水平进行反馈，为持续的教学改进提供依据。

四、结语

基于“新工科”的发展理念，以“五新”的要求分析了传统工业工程专业人才培养存在的问题，提出了新工科背景下工业工程专业多主体协同育人的模式。以三层次课程体系建立为依托，以多主体协同育人的教学、服务资源生态圈的构建为保障，实施基于OBE理念的PBL教学模式来实现新工科背景下“懂技术、通管理”的复合型、应用型工业工程人才的培养。

参考文献：

[1]薛朝改，李淑敏，曹武军.新工科背景下工业工程专业培养模式探索[J].教育教学论坛，2020（35）：293-295.

[2]叶民，钱辉.新业态之新与新工科之新[J].高等工程教育研究，2017（4）：5-9.

[3]姜晓坤，朱泓，李志义.新工科人才培养新模式[J].高教发展与评估，2018，34（2）：17-24+103.

[4]李培根.工科何以而新[J].高等工程教育研究，2017（4）：1-4+15.

[5]冯骞，林涛，陶辉，等.基于OBE理念的PBL教学模式在“水处理工程（Ⅰ）”教学改革中的应用[J].创新创业理论研究与实践，2022，5（20）：162-165.

[6]彭巍，董元发，张存吉，等.面向新工科的工业工程专业人才培养模式探索[J].轻工科技，2021，37（5）：206-207.

基金项目：2021福建省本科高校教育教学改革重大项目，项目名称：“新工科背景下工业工程人才培养创新发展研究”（项目编号：FBJG20210030）

作者简介：杨敏（1979.2-），女，汉族，陕西汉中人，硕士，副教授，研究方向：企业创新管理、工业工程教育。