应用型本科校企多方协同新工科建设探索与实践——以沈阳工学院为例

李康举, 梁 爽, 赵 元

(沈阳工学院 a.机械工程自动化学院; b.教学管理部, 辽宁 抚顺 113122)

新一轮科技革命和产业变革的蓬勃发展对我国制造业、科技、教育等多个领域提出了新的要求。在新时代、新经济的呼唤下，我国高等教育的新工科建设应运而生，成为主动应对第四次工业革命的“先手棋”。新工科概括起来为“五个新”，即“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、分类发展的新体系”〔1〕。近年来，国内外许多高校的专家学者对新工科加强了研究，也取得了一定进展。围绕“五个新”，教育部认定了首批612个新工科研究与实践项目，但针对应用型高校开展新工科人才培养的研究成果尚为数不多。

应用型本科高校培养新工科人才更加注重理论和实践的融合，注重将学生的知识学习与应用有机结合，毕业生进入企业的相关生产部门后，将以应用理论带动技术升级和产业创新，从而实现科学知识和技术的成果转化。新工科应用型人才在推动科技革命和产业转型升级中具有不可替代的作用〔2〕，因此，必须从“新的工科专业、工科的新要求”出发，全面加强应用型新工科建设。

一、应用型本科高校建设新工科普遍存在的问题

1.师资问题。据《2018年度全国普通高校本科教育教学质量报告》统计，作为应用型本科高校中的典型代表新建本科高校，其双师型教师占比25.42%，具有工程背景专任教师占比8.5%，具有行业背景专任教师占比17.23%。从这些数据中不难看出，新建本科高校的教师缺乏系统的工程实践经验，这与新建本科高校建校时间短、师资队伍积累不足、年轻教师多、教师成长需要过程等因素有关，这样的教师队伍对新工科的需求了解不足，与新工科应用型人才培养需要有差距。要想教师队伍建设达到新工科人才培养要求，必须转换思路，创新聘用方式，借助社会力量，加快教师队伍成长，缩短达到要求的时间〔3〕。

2.设施问题。从《2018年度辽宁省域本科高校教学质量监测报告》可知，全国一流大学教学科研仪器生均设备值5.37万元，而新建本科生均0.92万元。从比较数据中看出，新建本科高校要培养新工科人才，还需要在教学科研仪器设备投入上下功夫，这与新建本科高校的出身有一定的相关性。新建本科高校要么前身是专科学校，要么是依托某高校设置的独立学院转设而来，建校时间普遍较短，生均值较低。教学科研仪器设备不能对新工科人才培养形成有力的条件保障，因此，必须扭转局面，加大设备投入，尤其是要加大能代表行业发展水平的先进仪器设备的投入，唯此才能与新工科人才培养的内容体系接轨。新建本科院校每年的招生人数基本不变，来自政府拨款和学费收入也没有大的调整，要想加大设备投入力度，必须开放办学，立足地方，争取社会投入，有效衔接企业需求，密切校企合作，加大产学研用的融合，通过加强校内实践基地建设，优化学生实践环境和条件，为开展新工科人才培养奠定基础。

3.课程问题。新工科教育是新形势下的新理念，部分专家学者结合未来工程发展趋势和特征，《华盛顿协议》《欧洲国家工程协会联合会》对工程师专业胜任力要求，《ABET本科工程专业的毕业要求》和《中国工程教育认证通用标准》制定了《新工科人才培养质量通用标准》〔4〕。这些标准的制定者多是一流大学的专家学者，更侧重于研究型大学的质量标准，对应用型本科高校虽有一定的参考意义，但因两类学校的办学定位、人才培养目标等存在较大差异，应用型本科高校往往需要将通用标准“应用型”化，对课程体系和质量标准还需要进一步探索。针对新工科人才培养的新要求，须更注重学生解决复杂工程问题能力的培养，从“掌握”知识到“应用”知识，让学生在学习过程中有机会使用一流的设备，有机会与不同背景、文化和经历的人接触，有机会以完成实际工程项目为目标进行自主式学习，有机会开拓知识面以激发原创性思维和独立能力，有机会发现自然科学与人文社会科学之间的关联，这些都需要充分利用社会资源，结合行业企业发展需要和趋势，科学合理的设计专业课程体系，向第一课堂要效率，向第二课堂要效果。

通过上述分析可知，应用型本科高校在师资、设施、课程等基本条件方面存在的问题将严重制约新工科建设的开展，而所有问题的解决都指向了同一个路径，即校企多方协同助力应用型本科高校开展新工科建设。

二、校企多方协同开展新工科建设是应用型人才培养的必然

1.产学研合作教育的开展已具备一定的基础

产学研合作教育是由美国辛辛那提大学工程学院教务长赫尔曼·施耐德开创的，它的基本特征是学习和工作相结合。长期以来，产学研合作的重点放在产、学合作上，主要合作方式为建立校外实践基地接纳学生实习实训。《2018年度全国普通高校本科教育教学质量报告》统计数据表明，新建本科高校校均校外实践实习基地数量153.31个，校均当年接纳学生总数为6042.22人次，说明各新建本科高校已经建立了校企合作的基础，形成了基本的合作。

2.新工科技术的需求来源于企业

应用型新工科不是学术导向的建设，而是产业需求导向的建设，最终目的是要服务社会需求。毕业生的就业岗位来自企业，学生的能力和素质应该满足企业岗位的需求，教师的科研成果应该更好地为企业服务。因此，在需求导向上，应用型新工科建设离开企业将成为无源之水、无本之木。

3.校企合作共同培养人才

在确定专业设置和人才培养目标规格时，要了解企业、行业和社会对人才需求的信息；在专业论证、课程体系设置、教学内容设计等方面，要满足企业、行业和社会的需要；在人才培养的过程中，要企业全程参与，合作企业是高校办学的伙伴，人才培养需要校企协同实施。

三、应用型本科高校新工科建设的思路与措施

基于应用型本科高校建设新工科存在的问题和校企多方协同开展新工科应用型人才培养的要求，应用型本科高校建设新工科需要以成果导向(outcome based education，简称OBE)理念为引导，以多方校企合作为手段，明确需求，建设基地，提升师资，构建课程，通过校企多方协同共建共育共享，培养新工科高水平应用型人才。

1.打破学科专业藩篱，对接产业链建设专业群

目前应用型本科高校的院系大多依据学科设置，学科专业之间形成了壁垒，阻碍了学科专业的交叉融合。按照地方产业发展需求，应将对接同一产业或以相同产业为核心的上下游产业的相关专业设置为同一个专业群，以专业群为建设单元开展师资队伍、教学条件、课程体系等方面的建设。同一专业群的各专业之间联系紧密，教学条件和团队可以资源共享，各团队既可独立开展研究、落实任务，又可互相帮助和支持，定期开展经验分享，能在一定程度上促进各专业间的交叉融合，为培养复合型新工科人才提供专业基础。

2.寻求先进企业开展校企协同创新，探索新工科人才培养新模式

开展新工科人才培养，要充分认识新工科的新技术、新工艺、新流程和新标准，而这些最新技术、工艺、流程和标准往往存在于本领域内的高水平企业，因此必须寻求本领域内高水平的企业做合作伙伴，形成以重点合作企业为核心的一批校企合作企业群，开展专业共建、人才共育、技术导入、科技赋能、创新孵化等战略合作，实施协同创新。将先进企业的新技术、新理念和新思路按照继承与创新、交叉与融合、协调与共享等原则纳入多方协同人才培养的框架，探索应用型新工科人才培养新模式。

3.构建多层次校内外实践基地，为新工科应用型人才培养提供平台

具有创新特质的应用型新工科人才培养，不是传统教学模式的补充，而是一种新的人才培养模式，因此搭建满足市场需求的多层次实践基地至关重要〔5〕。要解决复杂工程问题必须按照局部与整体相结合、单项与综合相结合的思路进行，建设校内外实践基地也必须按照这样的思路建设实验、实训、实习平台，保证设施设备的多样性，能同时实现专项训练与系统集成。校企可以无保留的实现技术共享，师生可以在现有系统基础上完成二次开发，学生在校内就可以得到与实际产业接轨的工程项目的训练，然后到企业工程环境中去实习。这样的建设思路不但提高师资队伍建设水平，促进教师和团队的教学科研能力，也为学生解决实际复杂工程问题提供基础和条件保障。

4.建立长效机制，完善高水平双师型师资队伍建设

新工科背景下的应用型人才培养，更强调学生解决复杂问题的能力、适应变化的能力以及创新能力，因此，教师需要以学生综合素质和能力提升为核心，提高自身的教学水平和能力，其实现途径主要有以下几种：第一可以聘请企业工程师兼职并对企业教师开展规范化教学培训，使其适应教学工作；第二可以安排教师赴企业挂职锻炼或到国内外先进典型学校开展访学培训，多渠道了解学科前沿，以便更好地融入教学过程中；第三可以依托地方重点发展产业成立科研团队，通过科研项目服务地方，将科研成果应用于教学实践，形成教学科研相互促进、水涨船高的良好局面。

5.综合考虑各利益相关方的建议，构建多学科交叉融合的课程体系

新工科面临的问题越来越复杂，单一的知识领域很难解决这些复杂的问题，这就需要综合运用多学科知识。一个专业课程体系的构建要根据人才培养目标确定，而对新工科专业培养目标最有发言权的是行业的发展、企业市场的需求、学生的基础和能力以及家长的期待，针对上述人群开展调查，充分了解和掌握需求后确定的新工科培养目标才是最符合客观规律的培养目标。一旦培养目标确定，即可按照成果导向(OBE)人才培养理念逆向重构人才培养方案，升级改造旧的工科知识，升级换代原有的实践体系，提高毕业要求对培养目标的支撑度以及课程体系对毕业要求的支撑度，按照交叉融合、因材施教、协同育人的思路，重构能满足通识教育、专业教育以及实践能力提升的课程体系。

四、新工科视阈下沈阳工学院校企协同育人的探索与实践

(一)优化专业结构是新工科建设的灵魂

沈阳工学院地处沈抚改革示范区。随着新一轮产业革命进程的不断推进，辽宁省衍生出高端装备制造业、新一代信息技术产业、新能源汽车等重点发展的新兴产业，形成了对智能制造、智能科学与技术、机器人工程、计算机科学与技术、物联网工程等新工科专业人才的大量需求，因此学校立足沈抚两市一区，面向辽宁省，主动对接区域经济发展和产业转型升级，精准对接高端装备制造业、人工智能、新一代信息技术、数字经济等战略性新兴产业领域，分析产业链的技术领域和岗位群特点，瞄准产业链发展方向和潜在需求，开展高校内的专业结构调整，推动专业有效整合，以核心专业为引领，将若干知识和技术领域相同或相近的、具有内在联系的专业有机结合，增设“新兴工科”专业，升级改造传统工科专业，建设学科交叉的新的工科专业，依托与地方政府、行业、企业的有效融合，协同创新发展，互惠互利，加强专业建设，促进内涵发展，把产业贡献大、创造价值高、带动结构能力强的专业作为突破重点，形成了具有鲜明区域特色的专业集群(见图1)。

图1 新工科专业结构

学校新工科建设秉承“专业随产业生而长”“产业随专业兴而优”的理念，彼此相互促进，协同共进。学校打破二级学院按学科类别建制，依托产业链条整合专业形成新的专业群，依托产业行业设置i5智能制造学院、华为ICT学院等产业学院，新建了智能制造工程、机器人工程、大数据管理与应用等新专业，改造了机械设计制造及其自动化、计算机科学与技术等专业，形成新的培养方向，新工科建设促进了学校专业结构的进一步优化。

(二)校企协同创新机制是新工科建设的手段

先进企业的技术水平领先于应用型高校，这些企业在同类企业中规模领先、技术水平先进、具有重要影响力，能够代表国际、国内领先水平。应用型高校和先进企业合作，能够学习企业的先进技术，提升整体办学实力和核心竞争力，是快速获取新工科技术的重要渠道之一，在实际操作中，高校应结合自身办学定位精准选择技术领先、能够深度合作的企业合作。

按照携手名企、定位高端、匹配专业的思路，把深化校企合作作为长期发展战略，积极推进各专业(群)实训基地、产业学院、校企联盟等项目建设。学校围绕新工科建设，开展了对沈阳机床集团、华晨宝马汽车有限公司、华为技术有限公司、奇虎360科技有限公司、甲骨文(中国)软件系统有限公司等行业内名优企业调研，建设了全国首家i5智能制造中心、华中数控学院、华为ICT学院等一批生产性实训基地，牵头成立了汽车产业链后市场产业、自动识别智能装备产业校企联盟，与行业内领先企业形成了校企命运共同体，为应用型本科高校校企合作提供了范式。

经过多年的探索实践，学校确立了多方校企合作的思路，组建了新工科合作企业群。如在智能制造专业群建设中，首先围绕核心工科技术，确定了一个核心的合作企业——沈阳机床集团。该集团拥有独立知识产权的i5智能制造技术，企业产品销往全国各地，具有较强的产品和技术优势。学校同沈阳机床集团达成协议，双方共同出资、出人建设沈阳工学院i5智能制造学院。其次，围绕交叉学科技术，确定了一批知名的合作企业——中国科学院沈阳自动化研究所、新松机器人自动化股份有限公司等。最后，围绕社会需求多方协同育人，拓展了广泛的企业用户——中国航天科工二院、华晨宝马汽车有限公司等。这些企业对学校新工科专业的建设和发展起到了至关重要的作用。

(三)校企共建校内实践基地是新工科建设的基础

开展新工科专业建设必须具备较完善的校内实践基地，能够更好地让老师和学生去看、去干，甚至去设置和排除故障。为此，学校与合作企业共同设计和建设了一系列功能齐全的校内实践基地，包括：与华为和中国移动建设的校内通讯实践基地、与甲骨文公司共建的大数据中心、与沈阳机床集团共建的智能制造实践基地等。以智能制造实践基地为例，按照同时满足开放、多样、综合系统与单项训练系统相结合、技术共享等特点建设校内实践基地。智能制造实践基地按照设备层级智能化、控制层级网络化、企业层级过程可视化、网络层级管理数字化的四化标准建设，包括三个制造单元岛、一个智能仓储物流系统、一个车间总控系统的智能制造实训中心。实践基地既可以满足学生模块化训练，也可以满足学生的综合训练。

1.选择开放平台

开放平台有利于师生更好地了解新工科各项技术，学校的i5智能制造平台使得企业向学校开放了包括程序接口及源代码的全部技术，可以实现对系统内软硬件的参数调整、控制对象的变更、控制手段和方法的变化、新的控制对象的增加、新的控制方法的尝试等。教师依托该平台进行二次开发，充分挖掘和高效利用平台资源，对教师的科研能力的提高发挥了有效的促进作用，为学生创新、实践以及解决复杂工程问题的能力培养提供了保障。

2.设施系统多样

企业为了追求系统的安全和高效，通常采用尽可能同一品牌或相近的系统和设备，而学校是为了培养人，在系统构成上在保证系统安全性的基础上，可更多地吸纳不同的系统和设备，以求教师和学生了解更多的新技术和新装备。学校的智能制造实训中心的数控机床系统就包括西门子、FANUC和i5系统，机器人涵盖发那科、库卡、ABB和安川“四大家族”，机器人的形式也有固定、桁架和地轨等多种。设施系统多样性能够更好地满足教学和科研的多样化需求，助力新工科学生能力的培养和提高。

3.综合系统与单项训练相结合

学生的能力培养需要循序渐进，实践基地的建设需要单项与综合相结合。学校的新工科实践基地建设既有功能齐全、设施先进的综合系统，又有单项技术训练的实验室，更好地满足了系统训练与单项训练的需求。为解决单项技术训练，建设单项技术训练的实验室，包括通信技术实验室、机器人实验室、智能检测实验室、智能高速五轴实验室、大数据实验室、智能物流实验室等单项技术实验室。为提高学生解决复杂问题的综合能力，建设了涵盖多个智能单元岛、智能物流控制以及智能车间总控的集成平台，学生可以将单项训练的技术、技巧根据项目需求选择恰当的技术、方法、手段、工艺、流程等，开展全方位综合性智能训练，对接现代智能制造产业新需求。

4.技术共享

学校与合作企业共同育人、共同研发，通过共享的全面化开放平台发布各种信息、技术校企合作双方能够及时了解、参与、研究和分享。合作中，一方面学校教师的教科研水平得到提高，另外一方面双方研发的技术成果应用于企业，提高了企业专业技术人员整体水平及企业的竞争力。技术共享成为校企长期深度合作的保障。

(四)高水平应用型师资队伍是新工科建设的关键

校内新工科实践基地由校企双方的技术人员和专家共同建设，在基地的建设和应用中，很好地锻炼了师资队伍，培养出一批学术带头人和学术骨干，逐步形成了一支专家教授指导、骨干教师支撑、青年教师快速成长、“双师双能型”教师比例高的高水平学术梯队。通过平台建设和使用，教师提高了自身水平，促进了教学质量的提高。

首先，学校通过密切校企合作，聘请企业工程师来校任教，指导实践教学和毕业设计，为学生带来企业的真实项目，鼓励学生开展自主式学习，提升学生解决复杂问题的能力和水平。其次，学校与深度合作企业开展“教师赴企业挂职锻炼”，教师深入宝马、华为、机床、东软等企业，通过真实企业实践，深度了解先进制造技术的岗位需求，丰富了教师实践背景，提升了教师实践水平。再次，学校引进知名企业教授级高工、高级工程师、高级实验师，补充了师资数量，优化了师资结构，打造形成了一支专兼职结合的掌握智能制造企业生产技术的“双师双能型”师资队伍。最后，学校通过高水平实践平台，与企业工程师一起建设高水平科研团队，共同开展科学研究，共同研发科研项目，共同形成科研成果，将其应用到企业实践中，并将这些典型案例转化为教学项目，支撑学校教学，形成互惠互利、合作共赢的良性循环。

(五)课程体系构建是新工科建设的落脚点

通过企业挂职锻炼和校内实践基地的学习和研究，教师掌握了新工科专业相关技术的最新发展以及行业对人才培养的最新要求。在此基础上，以OBE教育理念为指导，教师与企业技术管理人员共同研究，通过成果导向的反向设计，形成了新工科专业的课程体系和教学内容。

新工科专业根据社会需求和学校定位，校企多方参与确定人才培养目标，进一步分解毕业要求，设计培养方案，制定课程体系，确立课程标准，开展教学活动，实施课程评价，形成毕业要求达成评价，进一步支撑培养目标的实现。OBE理念下的人才培养方案体系框架如图2所示。

图2 OBE理念下的人才培养方案体系框架

下面以智能制造为例说明新工科课程体系建设的思路。智能制造新工科课程体系分为三个模块：理论课程体系、实践课程体系和课外活动与社会实践，重点培养学生的创新意识、智能制造工程应用能力、综合素养，使其成为具有创新意识与创新能力、较强智能制造工程能力、较好综合素养的高级应用型人才(见图3)。

图3 智能制造新工科人才培养课程体系

按照岗位需求，教师与企业专家一起将企业先进的技术优化为教学内容，编制成教学项目，形成讲义材料，在教学中通过应用不断优化，在此基础上编写公开出版教材、实验指导书固化教学成果。

现代化的实践中心、高水平的师资队伍和先进的教学内容激发了学生的学习积极性，学生不再上课来、下课走，学生自己忙起来了，“5+2”“白+黑”地在实验室里学习、实践成为常态。学校还因势利导组织了多个大学生科技社团，以项目为载体,探索研究基于实践的学生创新能力的培养,学生在掌握理论知识的同时也锻炼了解决实际工程问题的能力、培养了团队合作的精神，取得了良好的教学效果。以上诸多举措使得学生培养质量不断提升，学生还未毕业就被中国航天科工二院、宝马汽车、ABB、东软集团等名优企业抢订一空，这也成为新工科建设下的“沈工现象”。

五、结论

笔者以沈阳工学院为例探索了以校企多方合作为支撑的应用型本科新工科建设的有效路径：先进理念是引导，基地建设是基础，多方校企合作是手段，师资队伍建设是关键，课程项目开发是落脚点。实践证明，这种做法在新工科建设中是有效的、可借鉴的。笔者牵头的教育部首批新工科研究与实践项目——“基于i5智能制造学院新工科多方协同育人模式改革与实践”获评优秀就充分体现了学校探索校企协同育人的成效。

新工科建设是一项涉及多产业、多部门、跨学科、跨专业的复杂的、全局性的系统工程，不可能一蹴而就，需要通过坚持不懈的研究、实践和探索来实现，而如何进一步提升教师的教学水平和科研能力、深化校企合作长效机制等问题则需要更多应用型高校和专家学者的研究与实践。