新工科背景下围绕学科竞赛推进国家一流专业建设模式研究

秦旭磊 王兰 刘艳阳 曹嘉冀 于海洪 宦克为 岳丹 杨继凯

摘  要：新工科背景下国家一流专业建设的核心关键在于创新发展，在传统专业基础上实现多学科交叉融合，以高效提升人才培养质量为最终目标。长春理工大学电子科学与技术专业秉承新工科专业创新建设思路，坚持OBE理念，围绕学科竞赛开展国家一流专业建设模式研究，在课程体系建设、教材建设、师资队伍及企业协同育人等方面全方位推进电子科学与技术专业建设进程。

关键词：新工科;OBE理念;学科竞赛;一流专业建设;电子科学与技术专业

中图分类号：G640        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）31-0034-04

Abstract： In the context of new engineering， the core of the construction of national first-class majors lies in innovative development， the realization of interdisciplinary integration on the basis of traditional majors， and the ultimate goal of effectively improving the quality of talent training. The electronics science and technology specialty of Changchun University of Technology adheres to the innovative construction idea of the new engineering specialty and the OBE concept， carries out research on the national first-class specialty construction mode around the discipline competition， and comprehensively promotes the construction process of the electronics science and technology specialty in the aspects of curriculum system construction， teaching material construction， teaching staff， and enterprise collaborative education.

Keywords： new engineering; OBE concept; discipline competition; construction of national first-class majors; electronics science and technology specialty

自2017年初教育部发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》起，高等工程教育在我国的人才培养模式走向创新发展阶段。深化工程教育改革、建设工程教育强国成为新工科专业建设的主旋律，新工科人才培养逐渐与国际化接轨，OBE理念引领下的创新卓越工程科技人才培养成为专业建设核心内容。2019年初教育部发布通知，决定启动一流本科专业建设“双万计划”[1]，预示着我国开启了以培养高质量的创新应用型人才为专业建设目标的新时期，高校新工科建设进入实施阶段。《教育部高等教育司2022年工作要点》中明确提出“深化高校创新創业教育改革”“以培养学生‘敢闯会创’的精神和素养为核心，将创新创业教育贯穿人才培养全过程，带动引领高等教育人才培养范式变革创新。”围绕学科竞赛的人才培养模式符合新工科背景下国家一流专业建设需求[2]。

2019年长春理工大学电子科学与技术专业获批国家一流本科专业建设点，该专业起源于1963年全国首批设立的红外技术专业。历经多次国家专业目录调整，曾更名为光电子技术、光电子技术科学，1998年更名为电子科学与技术，下设红外技术和成像与显示技术2个方向。该专业依托长春理工大学电子科学与技术博士学位授权一级学科，设有电子科学与技术博士后科研流动站。专业办学特色明显，师资力量雄厚，拥有专任教师33人，正高级9人，副高级11人，中级10人，初级3人。其中含省级教学名师1名，省级教学团队1支，建有红外物理国家级精品资源共享课1门。拥有国家重点实验室、国际联合研究中心、工程实践教育基地等高水平科研和创新实验实践平台19个。在第四轮学科评估中获得C+，在地方本科高校中专业排名靠前。

相对于传统的工科人才培养，新工科面向的是未来新兴产业和新经济，需要的是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才[3]，不仅在技术上优秀，还懂得经济、社会和管理，兼具良好的人文素养。学科竞赛作为高等院校专业建设的一个重要指标，在新工科背景下国家一流专业建设过程中起着重要作用。学科竞赛活动是大学生提升创新实践能力的最佳平台，能够激发学生理论联系实际和独立工作的能力[4]。

围绕学科竞赛开展国家一流专业建设，需要以人才培养为核心建设内容，需要将OBE理念的成果产出导向、能量导向教育和目标导向教育模型简化为以学科竞赛为主要形式的工程型人才产出导向。学科竞赛的产出导向表面上是注重竞赛结果，但实质上优异的竞赛成果需要有素质过硬的师生团队和与之匹配的硬件条件，而这些都与专业建设息息相关，包括课程建设、教材建设、师资队伍及企业协同育人等方面配套建设。学科竞赛对于本科专业人才培养具有正反双向促进作用。正向促进学生工程实践能力、科学研究能力、团队协作能力和创新创业能力的提升，反向促进专业建设过程中与人才培养密切相关的各环节改革创新。因此，学科竞赛活动对于一流专业建设具有重要意义[5]。

一  专业建设中学科竞赛意义

围绕学科竞赛推进国家一流专业建设，解决人才培养与社会需求的矛盾，是长春理工大学电子科学与技术专业探索中的建设模式，在促进学科建设和课程改革，引导高校在教学改革中注重学生创新能力、协作精神、理论联系实际、动手能力和工程训练的培养，在倡导素质教育，提高学生的创新能力和对实际问题进行设计制作的能力等诸多方面有着日益重要的推动作用。学科竞赛从产出维度同向促进基于OBE理念的人才培养模式建设。

（一）  学科竞赛能够培养学生工程实践能力

专业建设是一所本科高校特色水平的体现，其根本任务是培养优秀本科人才。新工科专业致力于培养创新应用型人才，在各学科交叉融合下的创新和在创新实践中的应用，在人才培养过程中务求注重工程实践能力的锻炼，而学科竞赛能够培养大学生基于兴趣爱好的实践能力。任何学科竞赛都不是单一学科知识的独立体现，它必然需要学生具有丰富的理论知识体系，在竞赛过程中将所学知识融会贯通，通过实践方法解决工程问题，其对大学生的影响是全方位、多维度的，因此，学科竞赛能够正向促进专业建设过程中人才培养质量的提升，特别是大学生的工程实践能力。

学科竞赛是以竞赛为手段的工程实践过程，需要大学生将课堂上所学的理论知识应用于实践中，把专业领域中抽象的理论模型实际化，配合指导教师的丰富经验及知识储备去分析问题和解决问题，在竞赛过程中充分发挥学生的综合实践能力，竞赛的产出导向必然以竞赛结果来评价。对于理想成绩，需要总结经验，对于失败成绩，同样需要查找不足，再接再厉，但无论是那种情况，学生会反思如何利用所学知识提升自己，教师会根据工程实践需要调整理论授课内容，无形中推动专业建设向着有利于人才培养的方向发展。

（二）  学科竞赛能够提升学生应用创新能力

通过学科竞赛能够有针对性地培养学生应用创新能力，以学生的知识储备为基础的能力创新过程，是知识与实践的结合，能够对大学生成长起到至关重要的作用，包括知识的储备、能力的培养、人格的形成、思维的锻炼和行为的修正等方面。应用能力的创新绝不是闭门造车的过程，创新需要良好的学术氛围，需要多学科理论知识的交叉融合，同时也是将理论知识与工程实践相结合的过程，在这个过程中逐渐地培养能力，形成创新意识，大学生在竞赛过程中自主地将知识转化成能力，并逐步提高自身的综合素养。因此，学科竞赛在大学生的创新能力培养过程中起着至关重要的作用。

随着自身能力素养的提升，大学生在参与学科竞赛的过程中、在钻研实践的过程中，在解决问题的尝试中，逐渐形成具有自我意识的新的观点、新的想法，将其观点与想法应用于实践中即为创新。通过学科竞赛，特别是专业的学科竞赛，能够快速推进人才培养进程，让被动的知识灌输变为主动的知识攫取，在增强学习自信心的同时提升学习兴趣，让创新思想潜移默化地融入人才培养过程中。

（三）  学科竞赛有助于拓展大学生生态圈

现阶段，专业方向限定了大学生理论知识的宽度，甚至限定了大学生未来从事的行业，过细的专业分类限制了大学生的思维模式，对于交叉专业知识的自主屏蔽，使得其在解决问题的过程中容易走入死胡同。学科竞赛是一种粘合剂，打破了专业设置壁垒，不同专业的学生、不同年龄段的同学无差别地组成团队，形成一个新的生态圈，在竞赛的催化下，知识的融合、能力的融合、兴趣爱好的融合，大幅提升了团队凝聚力，同时也提升了团队成员的综合素养。

高校人才培养的一个重要目的就是提升大学生综合素质，是素质教育的前沿阵地。基于学科竞赛的大学生生态圈可以提升学生间与人沟通和共同协作能力，促进团队意识，更能在竞赛的过程中塑造个性，助力学生认同自己的能力，准确地评估个人社会价值，对个人未来从事行业具有积极促进作用。特别是通过参与各种竞赛活动，大学生在实践过程中可以感受竞争的残酷和协作的快乐，能够培养团队协作精神。

在这种生态圈建立的过程中，在竞争与合作的矛盾中，有着共同目的的团队能力得到最大化的提升，使学生逐渐地提升解决问题的能力，这是衡量高校人才培养质量的重要标志。高校培养大学生需要社会的认可，能力提升的表现即为通过所学知识体现个人价值，这是目前大部分走向社会的学生所缺少的能力。因此，学科竞赛可以在一定程度上拓展大学生的生态圈，让其在竞争与协作过程中提升能力，体现价值。

二  学科竞赛在专业建设中的促进作用

专业建设是高等学校最重要的教学基本建设之一，是高等学校优化结构、体现特色、提高质量、培养高素质人才的根本性任务。专业建设的支撑指标主要围绕课程体系建设、教材建设、师资队伍及企业协同育人等方面展开。学科竞赛本身与一流专业建设没有必然联系，但学科竞赛获奖是评价一流专业建设成效的一项关键指标，是一个专业建设人才培养产出的表现，因此，学科竞赛在专业建设中起到促进的辅助作用，如图1所示的学科竞赛促进专业建设脉络图，展示了学科竞赛与专业建设支撑指标之间的促进关系。

（一）  学科竞赛促进课程体系建设

新工科建设的宗旨是为服务国家战略需求，保障未来社会产业需求，从而提升国家实力和国际竞争力，其出发点是解决传统工科向新的工科专业转型问题和工科专业在发展过程中提出的新要求。无论是传统工科还是新工科，或是工科专业新旧需求，其根本都是培养出能够被社会认可和符合社会发展需求的高技术人才。人才培养过程中首先要考虑的就是专业的课程体系建设，其中包括课程内容的创新建设。

新的工科专业不是凭空出现的，是在传统工科的基础上推陈出新发展而来的，工科专业新的要求也是在发展过程中，其培养结果与人才需求发展偏离而产生的。因此，在专业建设中课程体系的优化是满足新工科专业建设的关键要素。目前，学科竞赛建设紧跟前沿技术需求，赛道设置考验学生的工程实践和理论应用能力，若要在竞赛中获得优异成绩，需要在课程体系设置上针对性地设置相關知识点的理论教学和实践应用课程，并且要根据特定的需求进行实操课程设置。

（二）  学科竞赛促进教材建设

教材建设必须坚持党的教育方针和正确的价值导向，要符合课程体系建设的需求。随着新工科建设的大力推进，优秀的教材层出不穷，在人才培养过程中起到积极的推进作用。无论从结构设置到内容深度都能够很好地与专业建设相匹配，但理论知识的全周期学习是个漫长的过程，对于自由度较强的学科竞赛设置来说，单一的学科竞赛无法覆盖某一门课程，或某一个专业的课程体系完全适合单一的学科竞赛，特别当参赛成员是跨专业的学生就更难体系化地学习某一专业的全部课程。

学科竞赛以工程实践能力为基础，基于学科竞赛单一能力建设的实践课程，其教材建设能够高效地提升参赛成员的竞技能力，该类教材是对理论课程的抽象验证，对于理论知识的高效概括，对于复杂问题的简单化表述，能够让学生透过现象了解本质，让竞赛需求不断促进实践类教材更新，其内容以工程经验和验证结果作为依据。因此，学科竞赛在一定程度上对教材建设起到积极的促进作用。

（三）  学科竞赛促进师资队伍建设

学科竞赛对于课程体系和教材建设的促进作用是主动推进，对师资队伍的建设是靠教师对于自身能力的提升作为动力。目前，我国对于教师的选拔制度以学历为基础，高学历提升了教师的整体素质，但也不可否认，学科方向的“专”限制了教师能力的“广”，理论研究方向的细化与本科专业方向设置的广度产生了矛盾，这是广泛存在的问题，需要教师根据专业建设需求适当做出调整。

教师的所学专业是无法改变的，其教师身份在一定时间和条件下也是不可改变的，对于学科竞赛需求，教师需要被动地去拓展知识面，提升指导学生能力，从而在学科竞赛中取得优异成绩。这是一种被动的提升，需要教师无偿付出，牺牲个人时间，而学科竞赛不是专业建设的必要条件，学科竞赛获奖也不是必然结果，所以，学科竞赛可以促进教师队伍建设，被动提升教师学科竞赛指导能力，但不是必然。

（四）  学科竞赛促进校企协同育人

产出导向引领的新工科人才培养过程，需要社会对人才的认可，这是评价专业建设的支撑指标。企业对人才评价是最普遍的社会评价，学生提前走进企业进行实践锻炼，有助于未来更好地融入社会、适应社会。通过校企合作的模式，建立企业实训基地，有针对性地为社会和企业培养人才，校企资源共享，优化导师資源，能够节约资源，最大程度缩短人才与市场之间的距离。

学科竞赛的赛道设置与企业和社会需求密切相关，企业导师的工程实践能力和高校教师的理论教学能力相结合，更为有效地提升人才培养效果，提升专业建设水平。在校企合作过程中，高校教师可以通过企业导师了解工程实践经验，企业导师可以通过高校教师完善学习理论知识，对于导师的双向提升同样有益于人才培养。在人才培养过程中，将企业需求作为竞赛项目，在竞赛过程中解决企业实际问题，在提升学生实践经验的同时提高了学生的自信和对于社会的适应能力。

（五）  学科竞赛与专业建设相辅相成

学科竞赛对于专业建设的促进作用，能够提升课程体系建设、教材建设、师资队伍及企业协同育人等方面能力提升，从而影响人才培养质量，使学生适应社会，同时被社会认可。企业缩短了人才培养周期，为企业提升效率，节省资源。为高校学生提供对口就业机会，精准就业，让学生所学即所用。学科竞赛的锻炼可以拓展学生工程实践能力，解决问题能力，促进大学生积极参加双创竞赛和“互联网+”竞赛，提升大学生创新创业能力，增加本科生就业机会。

三  改革成效及发展方向

通过近1年的探索性尝试，长春理工大学电子科学与技术专业依托学科竞赛培养学生工程实践能力，创新应用能力，提升了学生综合素养。

2022年，首次组织学生参加第二十四届中国机器人及人工智能大赛，8组参赛队伍，总计24人次，指导教师7人，获吉林省赛获奖8项，并在最终国赛中获一等奖1项，二等奖1项，三等奖1项。同年，组织学生参加第十七届全国大学生智能汽车竞赛，5组参赛队伍，总计25人次，指导教师4人，获吉林省奖3项，并在最终国赛中获得二等奖1项，三等奖2项的成绩。

在竞赛指导过程中，为提升教师指导水平，邀请行业相关企业进行实践指导，对指导教师进行专业培训，4位指导教师获得培训资格证书和培训结业证书。2位指导教师与企业合作，成功申报教育部产学协同育人项目。依托指导教师建设校级优秀基层教学组织1个，申报吉林省精品课程1项。针对学科竞赛实际需求，在新版培养方案中调整优化部分实践课程设置，优化课程体系，并增设了5门学科交叉课（表1），提升学生对于交叉学科知识的掌握能力。

未来专业建设仍将以提升学生工程实践能力为主，大力推进学科竞赛在专业建设过程中的促进作用，提升学生参与兴趣。以学科建设为契机，鼓励教师参与指导和进修学习，不断提升教师综合素养。与企业进行更广泛合作，不限于竞赛，包括社会实践和企业工程实践。

四  结束语

国家一流专业建设水平代表大学的办学能力，人才培养质量反映专业建设水平。结合专业特色参与学科竞赛成果表明，学科竞赛能够提升大学生学习兴趣，促进专业建设各项支撑指标同向提升，新工科背景下围绕学科竞赛推进国家一流专业建设模式是可行的。

参考文献：

[1] 教育部办公厅关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知[EB/OL].（2019-04-04）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056 /201904/t20190409_377216.html.

[2] 张晓东.创客教育背景下旅游管理专业应用型创新人才培养模式研究[J].旅游纵览，2022（21）：40-42.

[3] 赵越，李佳月，崔笑宇，等.新时代面向新工科的医工交叉复合创新型人才培养模式探索[J].交通医学，2022，36（5）：468-470.

[4] 陈志峰，刘翠红，张冰志，等.“生、师、企”需求互补的新工科实践创新培养模式构建与实践——以光电专业为例[J].高教学刊，2023，9（4）：31-34.

[5] 翟月寒，张凤娜，黄明睿，等.校企合作背景下高职院校创新创业教育探索[J].创新创业理论研究与实践，2022，5（19）：193-198.

基金项目：教育部2022年第一批产学合作协同育人项目“基于光电成像+智慧物联理念协同创新实践基地建设”（220607017245629）;2020年度吉林省本科高等教育教学改革研究课题“微电子科学与工程专业新工科建设背景下特色人才培养机制探索与实践”（2020285HEYO003C）

第一作者简介：秦旭磊（1981-），男，汉族，吉林长春人，博士，副教授，副院长。研究方向为光电薄膜材料与成像器件。