“新工科”背景下重塑应用型高校实践教学体系的研究与探索

摘要：“新工科”背景下，应用型高校人才培养目标是培养有坚定理想信念、扎实专业素养、广阔国际视野、远大志向的卓越工程人才。本研究针对目前应用型高校长期忽视实践教学环节和能力培养过程，且实践教学体系出现产教脱节，导致学生缺乏创造意识和创造能力，难以与社会产业转型升级需求相匹配等问题，探索重塑以实践课程为主体、科创项目和创新竞赛为两翼的“一体两翼”的立体式实践教学体系，并打造实践教学支撑平台，建设科教融合的大学生主题创新平台和产教融合协同育人平台，助力“新工科”人才培养，为加快培养适应社会和产业新需求的卓越工程科技人才做出贡献。

关键词：新工科；实践教学；科教产融合

中图分类号：G647

ResearchandExplorationofReshapingthePracticalTeachingSystemof

AppliedUniversitiesundertheBackgroundof"NewEngineering"

WangXuDaiJiahongXuYishen*

SuzhouCityCollegeJiangsuSuzhou215000

Abstract：Underthebackground of"NewEngineering"，thegoaloftalentcultivationinapplieduniversitiesistocultivateoutstandingengineeringtalentswithfirmidealsandbeliefs，solidprofessionalqualities，broadinternationalperspectives，andloftyaspirations.Thisstudyaimstoaddressthelongstandingneglectofpracticalteachingandabilitydevelopmentinapplieduniversities，aswellasthedisconnectbetweenindustryandeducationinthepracticalteachingsystem，whichleadstoalackofcreativeawarenessandabilityamongstudents，makingitdifficulttomatchtheneedsofsocialandindustrialtransformationandupgrading.Itexploresthereshapingofathreedimensionalpracticalteachingsystemwithpracticalcoursesasthemainbody，scienceandtechnologyinnovationprojectsandinnovationcompetitionsasthetwowings，andcreatesapracticalteachingsupportplatform.Italsoconstructsathemeinnovationplatformforcollegestudentsthatintegratesscienceandeducationandacollaborativeeducationplatformthatintegratesindustryandeducation，helpingtocultivate"newengineering"talentsandmakingcontributionstoacceleratingthecultivationofoutstandingengineeringandtechnologytalentsthatadapttonewsocialandindustrialneeds.

Keywords：NewEngineering；PracticeTeaching；ScienceEducationIndustryIntegration

2023年3月，《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》中强调：“围绕‘新的工科专业，工科专业的新要求，交叉融合再出新’，深化新工科建设，加快学科专业结构调整。”“推动现有工科交叉复合、工科与其他学科交叉融合、应用理科向工科延伸，形成新兴交叉学科专业，培育新的工科领域。”［1］“新工科”强调工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量以及分类发展的新体系，［2］但归根到底“新工科”的核心使命还是在于培养具有坚定理想信念（眼里有光）、扎实专业素养（脚下有路）、广阔国际视野（胸怀远大）、远大志向（心中有远方）的卓越工程人才。“新工科”人才培养体系，尤其是实践教学体系，发挥着重要的作用。但许多高校长期忽视实践教学环节和能力培养过程，实践教学体系出现产教脱节，校企合作协同育人行动弱化，创新创业教育与专业实践教学脱节，学生往往缺乏创造意识和创造能力，难以与社会产业转型升级需求相匹配。应用型大学应根据办学目标，系统谋划、主动变革，实现工程教育向学科大类交叉、校企深度融合模式的根本转变，加快培养适应社会和产业新需求的卓越工程科技人才。

1“新工科”背景下实践教学体系重塑

坚持立德树人根本任务，全面落实“以学生为中心”“塑造卓越未来”的教育教学理念，注重培养工科学生的远大情怀、创新意识和综合素养，特别注重培养“执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越”的工匠精神，塑造从基础层、综合层到创新层循序渐进，以实践课程为主体、科创项目和创新竞赛为两翼的“一体两翼”的立体式实践教学体系，如下图所示。该课程体系将常规实验和创新实验相结合、实验课程与企业实习相结合、实验教学与科学研究相结合、竞赛设计和产品开发相结合、自主设计和合作探究相结合，不同实践环节相互支持、相互促进，课内课外、校内校外全方位供给、全过程贯通。［3］

“一体两翼”的立体式实践教学体系图

1.1实践课程体系

优化“新工科”专业实践课程体系，整体设计基础实践课程、综合实践课程、创新实践课程三个层次逐级上升的课程培养方案。利用创新实验室、“口袋实验”平台、校企合作实验室资源，融会贯通课程实验、课程设计、专业实习、毕业设计等实践教学环节。针对工程创新人才培养目标，积极鼓励和要求实践课程开展探究讨论式教学、启发式教学、实验驱动型教学、产学研合作教学、项目式实践教学、虚拟仿真实验教学等。［3］实现从基础实验—专业实验—探究实验—创新实验的逐级上升，让学生“做中学、学中研、研中创”，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习习惯和运用学科知识解决工程实际问题的综合能力和创新思维等。

“学做研结合、科教产融合”，在科技型企业建设“项目式”实习基地，开展“企业出题—导师点题—学生解题”的“项目式”实习。企业根据技术研发和生产管理中的真实问题提出研究课题清单，学生选择实习项目后，深入参与企业生产和研发过程。将企业实际课题转化为学生实习内容，以工程项目为案例开展创新实践，真刀真枪解决工程实际问题，学生真实习，企业真受益。将企业项目管理模式转化为团队实习模式，切实提高实习成效，实现实践应用与理论知识的融合、人才培养与企业发展的融合、产教研一体化的融合。同时项目式实习与毕业设计融合，丰富毕业设计内容和提升毕业设计质量。

1.2科创项目体系

改变实验教学依附于理论教学的传统观念，提升教师实验教学水平和指导学生科创项目的能力，利用创新实验室、“口袋实验”平台、校企合作实验室等资源平台，建立大学生科创项目体系，丰富学生第二实践课堂，实现学习从课内向课外延伸，并为优秀拔尖人才提供更多学习主动权和展现平台。将实验室从有限室内空间拓展为“广义无限空间”，整个社会就是实验室；将实验时间从有限课内学时拓展为相对无限的课内外结合开放学时；将实验对象从自然现象拓展到社会现象，实现学科交叉融合。［4］通过自由探索、主题创新、综合创新等逐级上升的项目体系，如科研训练计划、创新创业计划、工程实践项目、大学生课外学术科研基金项目等，培养学生查阅文献、获取重要信息以及分析、归纳、解决问题的能力，将原本枯燥、抽象、离散的理论知识与工程实践项目相结合，让学生觉得“学有所用、有成就感”，以加深对理论知识的理解，增强学习效果。［4］科创项目体系促进实验教学的相对独立性，并逐渐形成“大实验”或“广义实验”的理念。第二实践课堂对学生能力的提升可激励第一课堂教学模式和教学方法等方面改革，从而形成理论教学与实验教学统筹协调、互相促进发展的良好态势。［3］

1.3创新竞赛体系

紧紧依托虚拟仿真实验教学共享平台、各类教学科研平台，建立创意竞赛、学科竞赛、创新大赛逐级上升的创新竞赛体系，如“英语竞赛”“计算机设计大赛”“电子设计大赛”“大学生物理及实验科技作品创新竞赛”“互联网+”“挑战杯”等。学生通过创新大赛中高强度洗礼和专家严谨细致专业的点评，进一步提升综合实践应用和创新能力，锻造“技术源于积累、成功源于执着”的工匠精神。“以赛促教，以赛促学”，突出应用性，强化技能性，不断提升学生团队意识和科研实践创新能力，助推应用型实践创新能力人才培养。

2实践教学平台支撑

2.1依托实验室，建设科教融合的大学生主题创新平台

依托科研平台、实验教学中心，建设特色鲜明的科研、教学融合的大学生主题创新区，聚焦前沿学术主题，以高水平教师领衔指导，实施本研一体、迭代递进的创新实践训练。创新区实施首席导师制度，学校提供资源和激励政策，鼓励建设交叉学科团队，保障了面向全体学生的创新实践教育需求。主题创新区推动实验室进一步开放，定期面向本科生发布创新课题、开设科教融合类课程，开放和利用学校的教学科研实验室，培养学生创新群体，发挥优势学科的育人功能，以高水平科研引领一流人才培养。

虚拟仿真实验教学平台以虚拟现实技术为建设基础，融合立体显示、人机交互、传感器技术以及系统集成技术等新一代技术，模拟传统实验操作环节的软硬件实验环境，深度打造“可沉浸式立体化”教学新模式。利用3D建模、人机交互、人工智能、5G、动态全息、VR/AR/MR/XR、大数据、区块链、云计算、数字孪生、数字认证等现代信息技术，创造“交互性、沉浸性、实验性、趣味性”虚拟仿真教学环境，保障了面向“新工科”专业的科教创新需求。［57］

2.2依托行业龙头企业，建设产教融合协同育人平台

产业学院是践行产教融合协同育人模式的系统性升级，是开展应用型人才培养的重要抓手和试验田，也是服务区域经济产业发展的重要桥梁纽带。产业学院深化合作搭建融科研教学、实践实训、创业就业、社会服务等功能为一体的新型产业人才培养载体，联合有长期战略合作的行业龙头企业，汇聚多元化优质科研平台资源，搭建支持课程资源开发、教学模式改革和生产性实践的校企合作共建平台，实现产业系统和教育系统的融合。校企实施多种形式的协同育人项目，结合企业研发、设计、生产和管理中遇到的难题，联合指导毕业设计（论文）、工程实践项目、创新竞赛和“项目式”实习。［89］如我校产业学院与10多家光电信息产业链龙头企业、专精特新梯队企业、科研学术代表企业、服务机构企业，签订了产教融合协同育人合作协议。

结语

随着科技革命和产业变革加速演进，“新工科”人才培养越发重要。根据应用型高校的办学理念以及创建特色鲜明、国内一流、国际知名的现代化高水平应用型大学的办学目标，以及产教脱节等问题，系统谋划、主动变革，重塑了“新工科”人才实践教学体系。该体系包括以实践课程为主体、科创项目和创新竞赛为两翼的“一体两翼”立体式实践教学体系，并打造了实践教学支撑平台。高校要积极探索创新“新工科”实践教学体系建设路径，增强实践教学在推动多学科技术有效融合和产教融合、科教融汇协同育人方面的特殊功能，挖掘其在大学生实践能力引领方面的潜力，不断扩大“新工科”实践教学的影响力和覆盖面，彰显其在培养有坚定理想信念、扎实专业素养、广阔国际视野、远大志向的卓越工程人才方面的作用。

参考文献：

［1］教育部等五部门.关于印发《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》的通知［EB/OL］.（20230329）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202304/t20230404_1054230.html.

［2］周翔.应用型高校ESP教学质量提升策略研究［J］.中国多媒体与网络教学学报：上旬刊，2021（01）：111113.

［3］许宜申，顾济华，陶智，等.基于立体实践教学体系的高素质创新人才培养探索与实践［J］.高教学刊，2019（11）：3639.

［4］陆国栋，李飞，赵津婷，等.探究型实验的思路、模式与路径：基于浙江大学的探索与实践［J］.高等工程教育研究，2015（05）：8793.

［5］孙科学，郭宇锋，程勇，等.新工科背景下虚拟仿真实验教学中心建设探索［J］.实验室科学，2020（12）：183189.

［6］刘秀清，葛文庆，焦学健，等.国家级虚拟仿真实验教学中心建设与管理［J］.实验技术与管理，2018（11）：225228.

［7］刘宇雷，佘明.“新工科”背景下高校实验教学体系建设探索［J］.实验技术与管理，2019（11）：1921.

［8］赵晓山.多元主体协同共建现代产业学院的模式创设与推进路径［J］.职业教育研究，2024（05）：3237.

［9］孔令叶，徐勇军，邱腾雄，等.多维共建校企命运共同体，打造产教融合共赢新样板［J］.科技风，2024（4）：7678.

基金项目：2020年江苏省教育厅高校哲学社会科学基金（项目名称：推进高校实验教学信息化管理研究，项目批准号：2020SJA2322）；2021年江苏省高校哲学社会科学基金（项目名称：应用型本科高校实践环境构建的研究与探索，项目批准号：2021SJA2345）；2022年江苏省高校实验室研究会立项资助研究课题（项目名称：应用型本科高校实验室建设研究与实践，项目批准号：GS2022YB40）

作者简介：王旭（1987—），女，汉族，江苏南通人，硕士，助理研究员，实验室管理科科长，主要研究实验室建设与管理、实验教学管理；戴佳洪（1990—），男，汉族，江苏苏州人，硕士，助理研究员，实验室建设科科长，主要研究实验室建设与管理、实验室安全等。

*通讯作者：许宜申（1979—），男，汉族，江苏新沂人，博士，教授，主要从事仪器仪表及自动化检测、光电检测技术等方面的教学与研究。