新工科背景下应用型人才培养改革探索

王许云，陈克正，刘福胜，官 杰，梁树清

(青岛科技大学，山东 青岛 266042)

第四次工业革命加速了全球新一轮产业变革、科技革命、以及综合国力的竞争。习总书记也提出，要求高等教育深化产教融合、校企合作，实现高等教育内涵式发展”[1]。深化工程教育改革，建立应用型人才培养新教学体系和培养机制，打造立体化协同育人模式和平台，是时代对工程教育提出的新要求。

1 国外应用型人才培养

进入工业 4.0 时代，发达国家应用型人才的培养模式发生了很大变化，更加注重学生能力培养，尤其是学生跨学科知识构建和融会贯通能力的培养。美国耶鲁大学提出人才培养理念由 “以知识传授为中心”向“以培养学生能力为中心”转变，发挥学生的主观能动性，培养其团队意识和创新精神；鼓励学院、系和专业之间紧密联系，在学院和系之间的交叉点配置共享资源，跨学科融合。美国杜克大学提出树立跨学科协同培养的理念，将学生跨学科的知识构建和融会贯通的能力作为教育效果评价；建立跨学科或多学科知识覆盖的课程知识体系；组织跨学科的学术交流和竞赛活动，营造跨学科交流的浓郁氛围，培养学生的研究、合作、创新和终身学习能力。德国高校学院立方体则是高校与企业协同育人，加强高等教育与企业的衔接，实现高校和企业创新型人才协同培育。企业用人单位参与人才培养方案制定，人才培养方案与紧跟学科前沿，紧贴社会实际需求。企业为高校创新型人才培养提供必要的实习实训，实现高校和企业创新型人才培育协同。发达国家应用型人才培养案例为我们提供了宝贵的借鉴[2]。

2 我国新工科建设发展历程

“新工科”是第四次工业革命浪潮中我国产业升级转型发展的产物， 是我们对当前工科人才培养与劳动力市场需求矛盾的现实反思。“新工科”建设，要求立足新经济、新产业、新业态和新技术发展，打造我国工程教育新理念、学科专业新结构、人才培养新模式、教育教学新质量和分类发展新体系。我国新工科建设三部曲通过复旦共识，全面阐述了“新工科”内涵特征、新工科建设与发展路径。通过天大计划，依据双一流建设路线图，描绘和制定“新工科”愿景与规划。北京指南，则审议并通过了《新工科研究与实践项目指南》，提出新工科建设指导意见和目标要求。《新工科研究与实践项目指南》，提出了新工科建设的指导意见和明确目标要求：要求树立工程教育的新理念，要求加快建设构建新型工科、传统工科结合的新结构，要求探索工程教育人才的新模式，要求打造具有国际竞争力的工程教育新质量，要求建立中国特色工程教育的新体系[4]。这就要求我们结合国家新工科建设的要求，探索应用型人才培养新模式。

3 立体化应用型人才培养新模式探索

在国内外研究的基础上，结合国家新工科建设的要求，青岛科技大学化学工程与工艺以产业人才需求和技术以及研发需求为导向，深化“引教入企、引企入教、校企融合”改革，开创新工科背景下产、学、研、育立体化应用型人才培养新模式。如图1所示。

图1 “产学研育”立体化应用型人才培养新模式

3.1 建立新工科背景下多学科交叉融合的模块化教学体系

笔者所在的新工科背景下的专业教学体系，结合山东省新旧动能转换高端化工产业的规划对高端化工产业发展对人才的需求，以及促进产业智慧化、跨界融合化的新旧动能转化导向，教学体系要体现项目引领，实现多学科交叉融合。引领项目涉及多个学科和专业的，针对项目需求，建立新工科背景下多学科交叉融合的模块化教学体系，通过项目将不同学科之间建立起联系和交叉的桥梁。在项目完成过程中，学生需要充分了解多学科相关的基本原理和核心概念，掌握相关理论和知识，全面运用相关学科的方法和技术，克服困难，解决问题，在项目实施的的过程中实现对学生创新性能力的培养[4]。

3.1.1 构建以创新理念引领的基础课程群模块

基础课程群模块主要由公共基础课程群及专业基础课程群组成。该模块的实践教学内容要与通识、基础课程群的教学内容充分融合，与创新理论充分融合。该模块旨在夯实学生的基础知识和基本动手实践能力，为后续专业能力和创新能力的训练打下良好的基础。

3.1.2 构建以创新性学科竞赛引领的专业课程群模块

专业课程组模块主要由核心专业课程、相应的实验设计、企业生产实习、工程实践培训、毕业实习等专业实践教育环节组成，旨在培养学生的工程实践能力、设计能力和创新能力。在专业实践模块的设计中要体现创新性学科竞赛引领，结合省级化工设计大赛、全国化工设计大赛，将大赛规定的项目与实践环节相结合，学生在参赛与完成项目的过程中，实现不同课程、不同学科相关知识的综合应用和能力的培养。

3.1.3 构建以项目为引领的综合创新模块

综合创新模块主要由设计性实验、工程项目研究、毕业设计等综合性的实践教育教学环节构成，全面系统地培养学生的综合素质、解决复杂工程问题的能力、工程创新和创业能力、以团队合作为主的社会能力和其他动态适应能力。完成综合创新模块中的创新性工程项目研究，需要学生具备融合思维，要求学生利用多学科相互交叉、渗透、融合的知识和能力完成整个项目任务。构建以项目为引领的综合实践模块，将全面提升应用型人才的创新能力和解决工程问题的能力。

3.2 建立新工科背景下产、学、研、育立体化平台

3.2.1 “学科交叉综合训练”平台

“学科交叉综合训练”平台结合专业课程群模块来建立。“学科交叉综合训练”采取案例研讨和项目参与为主，其核心在于选择具备多学科交叉的案例，需要学生综合运用多学科知识、理论和方法进行项目开发。“学科交叉综合训练”平台根据项目的复杂性，将学生分成训练小组，专业教师与相关交叉学科的教师共同指导学生，培养学生多学科交叉的综合能力。

3.2.2 建立多学科交融的集成创新平台

集成，是多学科专业内涵的综合，涉及相关学科专业以及未来发展可能关联到的学科专业。集成综合平台的创建要体现高端化工产业发展对人才的需求，以及化工产业智慧化、跨界融合化的新旧动能转化导向。创新综合平台的设计上,以综合性功能为导向,注重弥补已有实验在“综合”上的不足,同时充分考虑实验室未来拓展的空间。在管理上,做到对全体学生充分开放,且在时间安排和制度规定上符合学生的学习特点和作息规律,最大限度实现对学生能力的培养。

3.2.3 “产学研育”一体化协同育人平台

针对新工科的建设要求和目前工程专业人才培养存在的问题，以产业需求为导向，深化“引企入教”改革。吸引实力雄厚、具有育人优势的企业与学校共建实训基地，将学生的实习、实训等实践性环节的教学落实到企业，并通过系列制度和机制建设。通过协议签署，保证实习实训的规范化和学生的合法权益。结合企业存在的的问题，组织学生形成研发团队或公关小组，从企业技术研发实际需求出发，以项目为引领，在项目研发和项目公关的过程中，培养学生的创新和工程实践能力。 通过深化“引企入教、引教入企、校企融合”，建立应用型人才培养的特色化、柔性化培养机制，打造产、学、研、育一体化协同育人平台。

4 结语

在国内外应用型人才研究的基础上，结合国家新工科建设的要求以及山东省新旧动能转换高端化工产业的规划对高端化工产业发展对人才的需求，探索以产业需求为导向，深化“引企入教、引教入企、校企融合”， 建立新工科背景下应用型创新人才培养立体化模块和柔性化、特色化培养机制，打造“产学研育”立体化协同模式和育人平台。