新工科建设和政产学研用协同育人模式的探索

张玲 何伟 林英撑 谭晓衡 周喜川

[摘要]“中国制造2025”“互联网+”“建设网络强国”等国家重大战略对高等教育新工科建设提出了迫切的要求。论文从现代信息技术变革引发的新经济、新产业背景出发，分析当前工程教育普遍存在的问题，提出新工科建设的目标和内容;结合多年来重庆大学信息类专业工程教育改革的实践经验和发现的主要问题，探讨了工科优势高校信息类专业政产学研用多方协同育人模式，以期为同类型高校的新工科建设和人才培养提供参考。

[关键词]工程教育;新工科;政产学研用;协同育人

[中图分类号]G64

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3437（2020）03-0027-04

当前，世界范围内新一轮的科技和产业革命正在驱动着新经济的形成与发展，与此同时，高等工程教育改革受到前所未有的重视和普遍关注。“中国制造2025”“互联网+”“建设网络强国”等国家重大战略，促进了以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展。为了支撑快速发展的新经济，培养新型工程创新人才，高等工程教育必须进行全面、深刻的改革和创新。基于此，教育部高教司于2017年推出了新工科建设计划，并先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等指导性文件。重庆大学积极响应教育部新工科建设战略，启动了新工科研究与实践计划，对深化工程教育改革、推进工程教育创新、引领工科专业发展起到积极的推动作用。

本文从现代信息技术变革引发的新经济、新产业背景出发，分析当前工程教育普遍存在的问题;从新工科建设最核心的任务即人才培養着眼，明确新工科建设的目标与内容;并在总结重庆大学信息类专业工程教育改革与实践的基础上，通过开展教育部首批认定的新工科研究与实践项目即“信息类专业新工科政产学研用多方协同育人模式改革与实践”的研究，遵循创新型、综合化、全周期工程教育新理念，探讨政产学研用多方协同育人新模式，以期为同类型高校信息类专业的新工科建设和人才培养提供参考。

一、工程教育存在的问题

改革开放40年让我国拥有了世界上最大规模的工程教育，传统的工程人才培养模式比较成熟，涌现了一批世界一流工程学科的高等院校。如今智能信息时代，“工业4.0”、虚拟现实和人工智能的发展风起云涌，面对日新月异的技术发展和全新的世界经济形势，我国高等教育对新型工程教育的探索明显不够，工程教育与产业发展存在脱节，主要表现在：我国工科人才培养的目标定位不清晰，工科教学理科化，对于通识教育与工程教育、实践教育与实验教学之间的关系和区别存在模糊认识，工程教育与行业企业实际脱节太大，工科学生存在综合素质与知识结构方面的缺陷。例如，综合性大学、工科优势大学和行业性大学的专业设置和人才培养体系模式单一，缺乏自身特色：综合性大学的工科专业设置，往往以补齐学科短板为目的，未能真正发挥文、理、商等多学科门类交叉融合优势，难以培养面向未来新技术和新产业发展的高素质复合型工科人才;一些工科优势高校，比较注重传统学科专业优势，而忽视学科交叉融合的新生学科专业建设，难以支撑我国建设创新型国家对工程人才的要求;行业性高校专业设置过细，存在学科壁垒，不利于学科专业的整合、转型、改造和升级，难以与行业和产业直接对接。工科教育普遍存在工程实验实践弱化，工程企业实习虚化，学生与工程严重脱离，缺乏对产品、系统和过程全生命周期系统工程的了解;工程教育重技术、轻素质，工科学生存在组织领导能力和协作沟通能力薄弱，缺乏对经济、社会及科技伦理的了解等。工程教育与产业发展紧密联系，相互支撑，新产业的发展要依靠工程教育提供人才支持。面对未来新技术和新产业国际竞争的挑战，必须加快发展和建设新工科，提升工程教育支撑服务产业发展的能力。

二、新工科建设的目标与内容

（一）新工科建设的目标

习近平总书记指出：高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志;党和国家事业发展对高等教育的需要，对科学知识和优秀人才的需要，比以往任何时候都更为迫切。高等教育肩负着为中华民族伟大复兴提供智力支撑和人才保障的历史使命，就行业和产业发展对工程学科的高度期待和工程学科对国家经济社会发展应当承担的重大责任而言，新工科建设最核心的任务应该重点落在专业建设及其人才培养上。因此，新工科建设的主要目标是“主动布局、设置和建设服务国家战略、满足产业需求、面向未来发展的工程学科专业，培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才”。

（二）新工科建设的内容

依据新工科建设目标，当前和今后一段时期，我国工程教育改革即新工科建设的主要内容，应该以提高人才培养质量为核心，树立创新型、综合化、全周期工程教育新理念，构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业新结构，探索实施工程教育人才培养的新模式，打造具有国际竞争力的工程教育新质量，建立完善中国特色工程教育的新体系。树立新理念，要贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，建立起大工程观、大系统观、大集成观，为新兴工科的孕育产生奠定基础，推进工程教育全过程改革。构建新结构，要主动布局新兴学科专业建设，加快对传统学科专业的转型、改造和升级，推动学科专业的交叉融合。探索新模式，主要包括课程体系及教学内容改革、教学方式及方法改革、课内学习与课外学习的关系、通识教育与专业教育的关系等几方面。要总结中国工程教育改革经验，借鉴国际主流工程教育标准，根据产业发展要求，确定人才培养目标，制订人才培养方案，深化教学体系、内容、方法的改革。打造新质量，要把适应社会经济发展需求、促进人的全面发展作为衡量人才培养质量的根本标准，全面提高学生的责任感、创新精神和实践能力，增强我国工程教育的国际竞争力;要建立工程教育的质量标准，建立完善中国特色、国际实质等效的工程教育专业认证制度。建立新体系，要以“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）为引领、以工程教育专业认证作为走向国际的桥梁、以工科专业类教学质量国家标准为基本要求，促进人才分类培养，建立完善高校与行业企业、科研院所协同育人机制，形成工程教育与产业共同发展的良好局面。

三、重庆大学信息类专业新工科建设的探索与实践

（一）信息类学科专业的发展与布局

重庆大学是一所工科优势明显的综合性“双一流”建设大学，其信息类学科的历史可以追溯到1935年的工学院电讯组，我国著名科学家、无线电研究的创始人冯简时任工学院院长。新中国成立后，为服务国家战略，在20世纪五六十年代相继调整建成了无线电、自动化、计算机学科专业。改革开放以后，工业信息化不断发展，信息产业迅速崛起，为满足日益发展的产业需求，学校一方面“面向工业、面向世界、面向未来”，深化工程教育改革，打造电子、计算机、仪器等优势特色专业，实施“卓越计划”，提升人才培养质量;另一方面面向国家战略性新兴产业和国家紧缺人才行业，适时设置和建设了软件、集成电路、光电信息、物联网等新兴工科专业，深入探索了软件与集成电路产业急需人才培养的体制机制及育人模式。重庆大学目前已建成信息类本科专业16个（见表1），2000年以来开设的新专业有11个，为进一步推动新工科的建设和发展积累了经验、探索了路径。

与此同时，面对大数据智能化时代的呼唤，重庆大学以“双一流”建设为契机，大力推进学科专业调整，主动对接服务重庆市以大数据智能化为引领的创新驱动发展计划，启动了“大数据与软件学院”和“微电子与通信工程学院”建设，加强新工科专业布局，正在积极筹建微电子科学与工程等新生工科专业。重庆大学经过80多年的历史积淀和建设发展，形成了较为完备的信息类学科专业和特色鲜明的工程教育文化，为国家、行业企业培養了大批急需的信息类专业人才。

（二）工程教育改革与“卓越计划”实践

信息类学科专业作为学校建立早、基础好、发展快的大类专业，多年来一直致力于工程教育改革，探索新工科建设途径和人才培养模式。通过国家基础课程教学基地、国家软件示范性学院、国家人才培养模式实验区、国家级特色专业、国家级实验教学示范中心、国家级精品课程、国家级双语示范课程等教学质量工程建设，实施“卓越计划”，工程教育改革取得显著成效。自2005年以来，重庆大学信息类工程教育改革及其专业建设与人才培养，连续3届（2005届、2009届、2014届）获得国家级教学成果奖，2018年一举获得省部级教学成果一等奖3项，且均获推荐参加国家级教学成果奖评审。特别是在电子信息工程“卓越计划”实践中，针对当前工程教育普遍存在学生“专业志趣缺乏、工程实践弱化、生产实习虚化”的问题，基于“兴趣是最好的老师，工程教育重在结合工程、重在能力培养”的教育理念，以“培养专业志趣、强化工程素质、提升实践能力”为目标，依托“自主定位、主动学习的电子信息创新人才培养模式的探索”“CDIO理念下电子信息实践教学体系的改革与实践”“集成电路高素质专门人才协同培养模式研究与实践”等6个重庆市重大教改项目、9个教育部产学合作协同育人项目，构建了三课堂融合体系，提出了学生自主的教育方法，创新了工程实践模式，形成了“从兴趣到志趣，三课堂融合，电子类专业工程教育改革的探索与实践”的教学成果（2018年获重庆市推荐参加国家教学成果奖评审），为信息类新工科建设与政产学研用协同培养人才探索了途径、奠定了基础。实施“卓越计划”所取得的成果主要有以下几方面。

第一，构建了课内外结合、校企所共建、产学研协同的三课堂融合工程能力培养体系。制订培养方案，使一年级学生“触摸工程”，树立工程意识，激发学习兴趣;二年级学生“体验工程”，强化工程素质和实践能力，增加实践乐趣;高年级学生“实践工程”，提升系统集成与工程应用能力，培养专业志趣。学生从工程构思、设计到实现和从兴趣、乐趣到志趣的成功经历，极大地调动了学生主动学习和创新实践的积极性，突出了工程实践能力培养。

第二，提出了导师引导、学生自主定位的工程教育方法。改革第一课堂，学生可通过所研发的反映学习认知规律的课程查询系统，根据兴趣自主选择内容、时间、空间体验工程实践，引导学生自主学习;通过雨课堂、MOOC、翻转课堂、线上线下、课内课外等立体化教学，让第一课堂内容向外延伸，丰富第二课堂，注重个性培养;通过内容驱动、企业进入、评价引导、校企所共建、产学研协同的三课堂融合的教学改革，使学生从触摸工程、体验工程到实践工程，为解决学生“工程实践弱化”提供了可行方案，提高了学生的工程实践能力。

第三，创新了工程教育结合工程的“校内所”与“校企双证”的工程实践模式。按照“政府引导、学生主体、学校主导、产学研用”的原则，牵头建设了“重庆地区ARM生态集成电路人才培养与产学研协同创新联盟”，政府出资实施“2+1+70”人才培养计划，给通过企业实践能力考核的学生以“认证”证书，形成了共商、共建、共享的工程教育责任共同体;与中电科24所共建联合实践基地，学生直接参加工程项目，实施企业管理机制，加强了学生工程文化的熏陶，为学生完成复杂的系统集成工程实践提供了有力的支撑，为解决电子类专业“生产实习虚化”问题走出了一条新路子。

纵观重庆大学目前在加强现代化工科人才培养改革的种种举措，发现还存在以下四方面的问题。

第一，目前实践环节“量”的要求得到了体现，而“质”的提升还远远不能满足现代社会对卓越工程人才培养的需要。

第二，实践环节的完整性和体系化不够，缺乏一套系统性和完整性的优化解决方案。

第三，企业参与高校人才培养的积极性尚未充分调动。究其原因，一方面是因为企业参与人才培养的利益和责任不够对称，使企业往往只是一种“帮忙”行为，这里面的关键是“机制问题”;另一方面是合作兴趣和动力不足，高校的技术创新力度不够吸引企业，缺少合作的核心基础。

第四，尚未很好地借助于政府的指导和协调力量，而只是学校与企业的直接协调，真正实施起来困难重重。

四、创新政产学研用协同育人模式的思考

（一）深化工程教育改革的理念与思路

上述存在的四个方面问题，其要害是工程教育与产业需求脱节，解决问题的关键是要树立创新型、综合化、全周期工程教育新理念，加强政产学研用多方协作，推动开放式办学，推进科教结合、产学融合、校企合作的协同育人体制机制改革。

第一，发挥工科优势，打开“三门”办学，拓展建设新工科途径。打开专业门，以信息科学与技术为基础、国家战略性新兴产业需求为导向，推动学科交叉融合和跨界整合，构建微电子、大数据、机器人等专业新结构，为重庆市以大数据智能化为引领的创新驱动发展计划提供人才支撑。打开校门，发挥自身工科优势以及与行业产业紧密联系的优势，建立校内外体系化学生实践基地，行业、企业深度参与人才培养，解决工程教育与产业脱节问题。打开国门，加强与国际一流理工科大学和产业领先企业的合作，借鉴国际标准，提升国际竞争实力，培养具有引领未来技术和产业潜力的复合型新工科人才，

第二，政产学研用协作，整合多方教育资源，创新协同育人新机制。争取地方政府政策引导企业共同承担人才培养的责任，对参与人才培养的企业给予政策激励;争取各种社会资源，吸引多方力量参与新工科建设，构建优势互补、项目共建、成果共享、利益共赢的人才培养共同体;结合新经济发展趋势和产业需求，构建多主体参与、政产学研用深度融合的新工科人才培养模式;推动大学组织创新，探索由校内外多方参与的信息类行业人才协同培养新型组织建设。

（二）探索政产学研用协同育人模式的建议

重庆大学以“双一流”学科群建设为契机，支持开展“信息类专业新工科政产学研用多方协同育人模式改革与实践”新工科研究与实践。项目组发挥我校工科优势以及与行业产业紧密联系优势，以继承与创新、交叉与融合、协同与共享为主要途径，探索政产学研用协同培养人才新模式。现结合实践经验提出四点建议。

第一，推进校地合作，发挥政府引领和协调作用。作为工科优势明显的“双一流”建设大学，应聚焦国家发展战略、国际新技术和新产业发展、国家战略性新兴产业，促进学科交叉融合，建设新生工科;坚持社会人才需求导向，发挥政府的政策引领和协调作用，按需进行专业结构调整。根据国务院《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》和《“十三五”国家信息化规划》，结合重庆市以大数据智能化为引领的创新驱动发展计划，全面规划、制定微电子、大数据、人工智能、机器人等新工科专业人才培养计划;全面促成重庆市政府关于《重庆市支持重庆大学服务重庆“三大攻坚战”和“八项行动计划”重点工作方案》落地生根，共同推進“市教委、市经信委支持学校与相关企业联合建设半导体、集成电路实习实训基地，支持校企联合开展大数据、人工智能等人才培养”的具体举措的实施，让校地合作产生最大效益。

第二，加强校企合作，整合国内外多方教育资源。发挥我院牵头建设的“重庆地区ARM生态集成电路人才培养与产学研协同创新联盟”的示范作用，拓展与中电集团、中国汽研院、航空航天等知名企业、院所以及与西永微电子、两江机器人等地方新兴产业的合作，深化“需求导向、开放实践”的订单式培养模式，培养地方新兴产业急需人才。加强校企合作，积极承担教育部产学合作协同育人项目，建设面向新工科要求的学科基础课程、信息类通识文化课程以及面向信息产业（行业）需求的专业课程三大系列课程;与ARM、微软、IBM、TI、Altera、Freescale等国际主流IT行业企业紧密合作，打造新工科创新创业人才培养基地，传承信息文化，支撑专业升级，促进学科交叉，强化能力培养。

第三，推动组织创新，搭建大类招生和培养平台。新工科建设与人才培养可以有实体和非实体两种模式，但各有利弊。综合两者优势，推动组织创新，一方面对基础较好、学科相关的院系进行改造，建设新型实体学院负责新工科专业建设，发挥集中力量的优势建设发展新工科;另一方面根据新工科专业是源于传统多学科的交叉融合和不同产业的跨界整合的特点，将新工科的整个学科作为大类，搭建新工科专业大类招生和培养的平台，发挥大类整体的优势培养新工科人才。例如，将软件学院改造建成大数据与软件学院，加强数据科学与大数据技术新工科建设;将通信工程学院改造建成微电子与通信工程学院，大力发展集成电路和微电子新工科建设。同时，将大数据专业纳入计算机大类进行招生培养，将集成电路、微电子专业纳入电子信息类大类进行招生培养。大类培养能够大幅提高学生的通识教育素养，加强通识教育和专业教育的相互融合，促进专业教育教学改革;能够充分发挥学部制优势，促进政校企多主体协作，充分利用内外各方资源，打造工程教育开放融合新生态，以产业和技术发展的最新成果推动工程教育改革。

第四，创新体制机制，构建多主体人才培养体系。创新运行机制，利用地方政府支持“双一流”大学建设机遇，在“政府行政推进+产业市场需求”的新工科建设发展模式下，争取地方政府政策引导行业企业共同承担人才培养的责任，组建教育部门指导、行业企业参与的新工科建设与人才培养专业指导委员会，研究制定学科专业设置、人才培养的方案以及课程与基地建设规划，整合教育教学资源，统筹资源配置，创新资源共享、协同管理新机制。创新用人机制，打破受编制束缚的传统用人办法，借助“双一流”学科基地建设、产业研究院校企合作平台，多渠道聘用双岗教师，建成一支行业背景强、产业技术过硬、实践经验丰富的优秀专兼职师资队伍。创新合作机制，加强校企合作，创建重庆地区新工科人才培养与产学研协同创新联盟，打造共商、共建、共享的工程教育责任共同体，实现“六个共同”即共同制订培养目标和培养方案，共同建设师资队伍，共同建设课程体系和教学内容，共同建设工程实践基地，共同实施培养过程，共同评价培养质量，促进人才培养与产业需求紧密结合，建立完善以产业需求为导向、产业技术为主线、产业联盟为特色的政产学研用协同育人新机制，形成工程教育与产业共同发展、共同提升水平的良好局面。

[责任编辑：庞丹丹]