蔡銘 黃林沖 梁燕

摘要本文以中山大學智能工程學院為例，探索了新工科背景下的人才培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新。中山大學智能工程學院圍繞廣東省加快轉(zhuǎn)變教育發(fā)展方式，打造南方教育高地的戰(zhàn)略目標，將教師的科研引導與學生的自主實驗充分融合，建立教學資源優(yōu)化、實踐手段突出、實踐基地豐富、學生主動學習、具有扎實理工科基礎(chǔ)并與國際化企業(yè)實際相結(jié)合的新型工科培養(yǎng)環(huán)境，滿足廣東率先實現(xiàn)現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級對新型工科人才的需求，成功地實踐了新工科拔尖人才培養(yǎng)的新途徑。

關(guān)鍵詞 新工科；人才培養(yǎng)模式；科研教育

中圖分類號：G642文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.02.006

當前，新一輪的社會變革與產(chǎn)業(yè)革命正在迅猛展開，新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)與新業(yè)態(tài)層出不窮，新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迫切需要培養(yǎng)一大批工程科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才。[1-3]

隨著中國教育現(xiàn)代化2030、中國制造2025、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級等頂層規(guī)劃陸續(xù)開展，原有的人才培養(yǎng)模式不能完全滿足新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)和新模式等具有新工科特征的發(fā)展需求，[4-5]缺少對更高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的工科拔尖人才的系統(tǒng)規(guī)劃，新工科拔尖人才培養(yǎng)體系并未完善，暴露出以下問題：

創(chuàng)新型工科人才供給不足的問題。面對大數(shù)據(jù)、人工智能、大健康和節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與重塑，新的歷史條件下，創(chuàng)新型工科人才的需求量大大增加，而人才供給不足，[6]暴露出我國工程教育與新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟發(fā)展有所脫節(jié)的短板。

工科學生科學基礎(chǔ)不厚、人文素養(yǎng)不高等綜合素質(zhì)不全面的問題。[7]高等教育中的專業(yè)教育，尤其是專業(yè)性較強的工科教育，注重培養(yǎng)的是有針對性的技術(shù)人才，學生在教育上把掌握專業(yè)的知識作為學習目的，而忽略了人文素質(zhì)教育。

工科實踐表面化的問題。工科培養(yǎng)中實踐教學的重要性已經(jīng)成為共識，但如何在課程體系中有機地設(shè)置課堂教學與實踐教學，實現(xiàn)學生立體實踐能力的培養(yǎng)依然是一個需要解決的問題。

因此，如何培養(yǎng)高質(zhì)量的創(chuàng)新型工科人才是高等工程教育面臨的重大課題。[8-9]國內(nèi)各高校紛紛根據(jù)地方和自身辦學特點開展了各式各樣的人才培養(yǎng)模式改革的探索和研究。中山大學智能工程學院依托一系列教學改革項目成果，以及36個校外實踐基地的產(chǎn)學研優(yōu)勢，圍繞廣東省加快轉(zhuǎn)變教育發(fā)展方式，打造南方教育高地的戰(zhàn)略目標，針對新工科人才培養(yǎng)的特點，深化科教融合、創(chuàng)新育人，校企合作、協(xié)同育人，采用多學科交叉和體系化培養(yǎng)提高學生綜合素質(zhì)，實現(xiàn)了四個方面的突破。一是深化產(chǎn)學研的三維協(xié)同，聚焦于綜合性大學新工科的研究與實踐；二是加強學生、教師和工程師的三方聯(lián)動；三是促進科學、人文和工程的交叉融合；四是強調(diào)體系化、科研化、信息化、國際化、實戰(zhàn)化和個性化的六化并重，以三維協(xié)同、三方聯(lián)動、交叉融合和六化并重，系統(tǒng)地實踐了新工科拔尖人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式（簡稱“三三交六”模式）。

1“三三交六”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的主要措施

本培養(yǎng)模式圍繞社會經(jīng)濟需求的變化，加快了新工科建設(shè)，助力廣東省經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。具體而言，主要包括以下幾點措施：

1.1“頂層設(shè)計、明確定位”

在中山大學“德才兼?zhèn)?、領(lǐng)袖氣質(zhì)、家國情懷”人才培養(yǎng)目標的指導下，智能工程學院在國家發(fā)展戰(zhàn)略、學科科研優(yōu)勢和社會經(jīng)濟需求這三者間求交集，對人才培養(yǎng)方向重新定位，設(shè)置了智能制造、智能醫(yī)療、智能交通三大培養(yǎng)方向，從規(guī)劃層面使專業(yè)具備良好基因，并固化成新工科人才培養(yǎng)的理念：培養(yǎng)主動適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需求的具備學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的綜合型工科領(lǐng)袖人才。

1.2“三維協(xié)同、三方聯(lián)動”

產(chǎn)學研的三維協(xié)同，學生、教師和工程師三方聯(lián)動，有利于將人才培養(yǎng)與科學研究和工程實際結(jié)合起來。智能工程學院通過增設(shè)36個高新企業(yè)實踐基地，利用10個省部級實驗室的優(yōu)勢科研資源成果，打造產(chǎn)學研聯(lián)動的新工科人才培養(yǎng)平臺，結(jié)合“工程應(yīng)用技能訓練”和“科研實踐與創(chuàng)新”等課程，提高學生的聽課興趣、學術(shù)視野、創(chuàng)新意識和動手能力（圖1）。

1.3“交叉融合、六化并重”

與學校通識課程模塊配合，在培養(yǎng)方案中設(shè)置了“中國文明”“全球視野”和“前沿講座”等一系列課程；舉辦讀書月活動，以多種方式實現(xiàn)科學、人文和工程學科的交叉融合，提升學生綜合素質(zhì)。在培養(yǎng)過程中，注重課堂內(nèi)外體系化、實踐內(nèi)容科研化、教學手段信息化、辦學標準國際化、專業(yè)知識實戰(zhàn)化和培養(yǎng)出口個性化，全面提高培養(yǎng)質(zhì)量（圖2）。

1.4“重視實踐、突出創(chuàng)新”

建立從基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐、應(yīng)用實踐到綜合創(chuàng)新實踐的漸進式立體實踐體系，第一層為基本技能培養(yǎng)，為學生的工科實驗奠定基礎(chǔ)；第二層專業(yè)技能培養(yǎng)，讓學生掌握工科主要實驗技術(shù)；第三層為工程技能培養(yǎng)，讓學生參與行業(yè)工程應(yīng)用中；第四層為綜合創(chuàng)新技能培養(yǎng)，鼓勵學生參與各種創(chuàng)新訓練、科技競賽和創(chuàng)業(yè)項目。學生全面參與實踐，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，是新工科人才培養(yǎng)改革的重點。

1.5“督導結(jié)合、營造氛圍”

聯(lián)合學校督導團，成立學院督導團，對培養(yǎng)環(huán)節(jié)進行督導的全程覆蓋；引入數(shù)字化評教體系，將主客觀評價結(jié)果反饋給教師，以提升課堂質(zhì)量；舉辦優(yōu)秀教師評選活動，加強教職工的師德建設(shè)，以教風促學風；宣傳提倡教師以教為榮、學生以學為樂，營造良好的育人氛圍，形成校園的精神和文化。

2“三三交六”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新點

2.1主動滿足國家戰(zhàn)略需求的“新工科”人才培養(yǎng)理念

積極響應(yīng)國家“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”“一帶一路”“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略，主動滿足未來全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)對工程科技人才的需求。本模式提出了“新工科”人才培養(yǎng)理念：綜合考慮國家發(fā)展戰(zhàn)略、學校學科優(yōu)勢和社會經(jīng)濟需求，優(yōu)化專業(yè)培養(yǎng)內(nèi)涵，著重大類培養(yǎng)，鍛煉學生快速學習和創(chuàng)新能力，著力培養(yǎng)能夠引領(lǐng)未來工程科技、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高層次人才，主動滿足創(chuàng)新時代的需求。

2.2產(chǎn)學教研協(xié)同、多學科交叉的新工科人才培養(yǎng)模式

本成果通過設(shè)立高新企業(yè)實踐基地，結(jié)合行業(yè)龍頭企業(yè)工程技術(shù)人才、綜合性研究型大學的師資及優(yōu)勢科研資源，打造產(chǎn)學合作、產(chǎn)教融合、科教協(xié)同的人才培養(yǎng)平臺，發(fā)揮教師和工程技術(shù)人員學生實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的促進作用。借助綜合性高校的學科交叉優(yōu)勢，促進科學教育、人文教育與工程教育的融合，培養(yǎng)兼具厚實科學基礎(chǔ)、強工程能力、高綜合素質(zhì)的新工科人才，在人才培養(yǎng)過程中實現(xiàn)了培養(yǎng)的體系化、科研化、信息化、國際化、實戰(zhàn)化和個性化。這些開拓了新工科人才培養(yǎng)的模式。

2.3立體創(chuàng)新的新工科人才培養(yǎng)實踐教學體系

本成果以學科大類和專業(yè)基礎(chǔ)課程板塊為基礎(chǔ)，構(gòu)建了包含基本技能、專業(yè)技能、工程技能和綜合創(chuàng)新技能培養(yǎng)的漸進式實踐課程體系，并積極引導學生進實驗室、參與/主持科研項目、參加科技競賽、參與/主持學生創(chuàng)業(yè)活動，建立了從基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐、應(yīng)用實踐到綜合創(chuàng)新實踐的四層立體實踐教學體系。

3“三三交六”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的推廣應(yīng)用效果

3.1學生綜合素質(zhì)和實踐能力得到全面提高

在學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，2018-2021年，中山大學智能工程學院學生共參與國家及省級競賽共計50余項，如美國大學生數(shù)學建模競賽、第十二屆“挑戰(zhàn)杯”廣東大學生創(chuàng)業(yè)大賽、第六屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國數(shù)學建模大賽、全國大學生智能技術(shù)應(yīng)用大賽、全國大學生智能汽車競賽-訊飛智慧餐廳組別線上競賽、全國大學生交通運輸科技大賽等。

在學生的創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)方面，本科生的創(chuàng)業(yè)熱情不斷升溫，創(chuàng)業(yè)的質(zhì)量也不斷提高，其中交通工程專業(yè)的本科畢業(yè)生創(chuàng)辦了國內(nèi)第一家專業(yè)提供交通健康管理服務(wù)的企業(yè)，已成功在新三板掛牌上市，并被認定為國家高新技術(shù)企業(yè)。2015屆本科畢業(yè)生的《地下停車場開設(shè)蒸汽洗車場的商業(yè)運營分析》項目入駐了大學生創(chuàng)業(yè)園，參與央視財經(jīng)頻道《中國創(chuàng)業(yè)榜樣》創(chuàng)業(yè)比賽并得到格力集團資助，成功入駐珠海華發(fā)新城社區(qū)實體開店。

3.2畢業(yè)生深造率高，辦學質(zhì)量得到用人企業(yè)普遍認可

2020屆本院本科生升學率60%，總體就業(yè)率高達94.81%。本科畢業(yè)生選擇國內(nèi)深造的學校主要有清華大學、北京大學、中山大學、上海交通大學、同濟大學、香港大學等，選擇國外深造的學校主要有倫敦帝國理工學院、哥倫比亞大學、新加坡國立大學、南洋理工大學等。畢業(yè)生的就業(yè)單位大多分布在廣州和深圳的國內(nèi)外著名的企事業(yè)單位，如華為、騰訊、大疆、中國移動、中國聯(lián)通、南航等，畢業(yè)生學習能力強、綜合素質(zhì)高，得到用人企業(yè)的高度認可。

3.3教學資源輻射與實驗教學平臺示范效果顯著

建設(shè)的廣東省力學實驗教學中心，覆蓋了全校開設(shè)相關(guān)課程的理工科學生，同時也為學生提供了科研創(chuàng)新的平臺，如為大學生創(chuàng)新項目和創(chuàng)業(yè)大賽提供支持；建設(shè)的虛擬現(xiàn)實實驗教學平臺、智能車實驗教學平臺，拓寬學生的知識面，還為中山大學及廣州大學城周邊學校的相關(guān)工科學生提供了教學示范與實踐資源。如每年主辦的“智能車挑戰(zhàn)賽”“紙橋大賽”“結(jié)構(gòu)力學大賽”等一系列第二課堂活動，吸引了包括華南理工大學、廣東工業(yè)大學、廣州大學等廣東省眾多高校學生的參與。

4結(jié)語

新工科的發(fā)展需要著眼于互聯(lián)網(wǎng)革命、新技術(shù)發(fā)展、制造業(yè)升級等時代特征。圍繞新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)和新模式等具有新工科特征的發(fā)展需求，按照各地各高校不同的辦學特征有側(cè)重地推進新工科建設(shè)，深化科教融合、創(chuàng)新育人，校企合作、協(xié)同育人，多學科交叉和體系化培養(yǎng)提高學生綜合素質(zhì)，將會給社會供給出越來越多的適應(yīng)時代發(fā)展的新型工科人才。

*通訊作者：蔡銘

基金項目：廣東省實驗教學示范中心“中山大學交通工程實驗教學中心”；省級一流本科專業(yè)建設(shè)點“交通工程”。

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