“新工科”背景下特色工科专业的差别化人才培养体系

王 萍，张 岩，潘志娟

(苏州大学 纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215123)

为应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，主动服务国家创新驱动发展、“一带一路”倡议以及“中国制造2025”“互联网+”等重大战略的实施，为重点产业的转型升级提供支撑，教育部自2017年以来积极推进“新工科”建设，先后发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》[1]和《教育部办公厅关于推荐新工科研究与实践项目的通知》[2]，推动高校深入开展“新工科”研究和实践，根据产业和技术的最新发展、行业对人才培养的最新要求，更新教学内容，改革教学方式，面向未来技术和产业主动布局工程科技人才培养[3-5]。本文介绍我校(苏州大学)非织造材料与工程专业在“新工科”背景下提出的“四位一体、多方联动”差别化人才培养体系。

一、 非织造材料与工程专业差别化人才培养体系的构建

我校非织造材料与工程专业在充分理解和消化“新工科”建设的“新三部曲”(复旦共识、天大行动、北京指南)的基础上，借鉴国内外知名高校的“新工科”建设经验，依托江浙沪地区得天独厚的非织造和纺织企业资源优势，提出了“四位一体、多方联动”差别化人才培养体系(如图1所示)。 “四位一体”是指从课程体系、学科竞赛、科研前沿、校企联合四个方面为工科学生四年大学生活进行多维度、立体化顶层规划设计；“多方联动”是指该人才培养体系广泛调动教师、企业的积极性和主动性，使各方有效参与学生的培养过程，为学生的就业、择业和深造打下坚实基础。我校非织造材料与工程专业是纺织类特色专业，拥有优质的师资队伍，得到众多国家级、省级教学科研平台支持；专职教师全部拥有博士学位，师资队伍结构合理。在“新工科”背景下，本专业提出的“四位一体、多方联动”差别化人才培养体系通过调动多主体参与到学生的培养过程中，为四年学生培养做好顶层设计，推动工科人才培养模式改革。这一顶层设计将有助于提升学生对专业的认知度和热爱度，提高学生解决复杂工程问题的能力及职业素养，使学生不但具有高度的社会责任感、历史担当感，更具有扎实的专业知识、过硬的实践能力和脚踏实地的工匠精神。

图1 “四位一体、多方联动”差别化人才培养体系

二、 非织造材料与工程专业差别化人才培养体系构建的具体措施

1. 课程体系

我校非织造材料与工程专业的课程设置主要由通识教育、大类基础和专业教学三个模块组成，旨在通过课程的系统学习，使学生具有良好的专业素养、沟通能力、人文情怀、学习能力和工程伦理(如图2所示)。通识教育课程共计75学分，包括公共基础课(65学分)和通识选修课(10学分)，通识选修课中包含新生研讨课。改革主要体现在三个方面：一是增设“新工科”选修课；二是提高实践环节数量和质量；三是改革课堂教学模式和教学方法。

图2 非织造材料与工程专业课程体系

(1) 增设“新工科”选修课。随着非织造产业的快速发展和改造升级，它不再是仅仅生产手袋、口罩、湿巾、尿不湿等看似低端的产业，而是利用其产品独特的连续立体多孔结构不断向人工智能、空滤水滤、生物医用、汽车内饰、航空航天等领域渗透。为了使学生能够更好地适应行业的快速发展，培养方案中特别删减了必修课学分，增设了“新工科”选修课，包括“航空用高性能纤维材料”“生物医用非织造材料”“3D打印与柔性材料”“可持续纺织”“高端产业用纺织品”“Python实验数据分析”“数据库技术与纺织信息系统”“智能纺织与服装”“时尚产业创业实践”和“纺织服装创新设计”等课程。这些课程内容涉及应用新领域、信息新技术、行业新发展和实践新能力，达到培养多元化、创新型卓越工程人才的目标。其中，“时尚产业创业实践”和“纺织服装创新设计”是结合纺织服装工程学院“紫卿书院”建设，在全院范围内开设的实践类创新创业课程。这些“新工科”课程可以极大地拓展学生的学术视野，提升学生的专业认知度，提高专业学习兴趣。

(2) 提高实践环节数量和质量。“新工科”建设对学生的实操能力提出了更高的要求，新培养方案中大大增加了实践和实验环节。首先，将课程实验教学部分与相关课堂教学相衔接，任课教师与实验室专职实验员协作开展实验教学，避免了以往课堂教学与实验教学的脱节；其次，在以往实验教学的基础上增设了非织造材料与工程综合实验(一)、(二)、(三)三个大型综合实验，分别从纤维原料和黏合剂、加工方法和设备以及后整理工艺三个层面将非织造加工技术串连成线、逐级深入。

(3) 改革课堂教学模式和教学方法。以我校“3I”课程建设项目为主要依托，非织造材料与工程专业已初步完成“纺织工艺学”“非织造学(上)”和“非织造学(下)”3门微课和1门全英文教学示范课程“非织造工艺学”的建设，以线上线下相结合的教学模式，通过教学环节设计，利用翻转课堂和研讨式、参与式教学方法，有效激发学生的学习热情，使他们主动参与课堂教学活动，体现学生的学习主体地位，使教学活动逐渐从“教师想让学生学什么”转变成“学生自己想要学什么”，在教师教学和学生学习之间找到有效的沟通方式。

同时，积极推动课堂质量保障体系建设，通过学生评教和教师评学，切实提升课堂教学质量，让教师教得有动力，学生学得有激情。图3为课堂教学活动评价体系，其中评教体系中包含校、院、系三级教学督导组织的随机听课和计划听课，以及学生每学期对教师教学活动的评分等；评学体系改变了过去的“一二七分”(平时10%、期中考试20%、期末考试70%)评分方式，大幅度降低了期末考试的成绩占比，同时提高平时成绩占比，尤其是翻转课堂、微视频学习、拓展资料查阅及总结等学生自主参与的教学活动的成绩占比，让学生以主人翁的姿态对待专业知识学习，而不是考试前临时抱佛脚。这种评学方式可以最大限度调动学生参与课堂教学的积极性，学生参与了才有可能发现其中的乐趣，进而提升对专业的认可和理解。评教体系和评学体系的反馈机制，有针对性并有效地提升了课堂教学质量，这是保障人才培养质量的基石。

图3 课堂教学活动评价体系

2. 学科竞赛

构建学科竞赛“金字塔”(图4)，鼓励5%～10%特别优秀的学生参与国家级三大学科竞赛和国家级/省级创新创业项目，10%～20%的学生跨专业组建队伍参与本学科竞赛，30%～50%的学生参与学校和学院组织的各项课外科研管理项目、校级大学生创新创业项目和“挑战杯”大学生系列科技学术竞赛。学生在参与学科竞赛和科研项目的过程中，在专业知识方面，可以有效应用学到的数理知识、实验设计与数据分析等；在综合素质方面，可以增加项目管理经验，提高团队协作能力和沟通技巧，增强责任意识。通过学科竞赛和科研项目的锻炼，可以显著提高学生的工程管理以及解决复杂工程问题的能力，使他们具备前瞻性的学术视野和脚踏实地的工匠精神，具有良好的沟通表达能力，富有团队协作精神。近年来我校纺织与服装工程学院参加外贸跟单大赛、中国高校纺织品设计大赛、大学生绿色染整科技创新竞赛、江苏省大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”江苏省大学生创新创业比赛等行业比赛，获得一等奖10项、二等奖12项、三等奖多项，并获得国家级、省级大学生创新创业训练计划项目多项。

图4 学科竞赛“金字塔”

3. 科研前沿

结合我校非织造材料与工程专业具有硕士和博士学位授予权的优势，本科生科研训练主要从三个方面着手：(1)同研究生座谈。由于年龄差异小，本科生和研究生之间的沟通相对比较顺畅，可以请研究生将在科研中的心得体会或对行业的理解和感悟分享给本科生。这可以作为本科生专业认知的第二课堂。这样的沟通方式可以让本科生在相对轻松愉悦的环境中了解非织造行业曾经做过什么、现在正在做什么、未来还可以做什么。(2)定期举办科技进展报告。我院拥有优质的师资队伍，其中不乏学术大家。学术大家的科研成果对于本科生来说非常具有吸引力。因此，定期举办科技进展报告，邀请学院的学术大家开设学术讲座，也是激发学生学好专业知识的有效途径。(3)邀请行业代表做讲座。大部分本科生毕业之后将参加工作，针对学生存在的未来踏入社会的恐慌心理，邀请我校优秀毕业生、行业企业领导给学生谈体会和感受。用活生生的例子让学生知道非织造行业与他们的想象有何不同，也让他们知道留在这个行业的人“未来可期”。

4. 校企联合

在产教融合大背景下，如何将企业需求与人才培养有机结合是亟需解决的问题之一[6-8]。我校纺织与服装工程学院在“新工科”建设过程中，提出了深化校企合作、联手培养“新工科”人才的目标。具体举措包括：(1)依托企业的实际项目需求，为本科生的产品设计“出难题”。可以结合教师已有的横向科研项目，也可以由长期合作的实习、实践企业提出待解决技术问题。以实际需求为出发点，让学生的设计更加接地气，更加有价值，尽可能实现校企双赢的目标。(2)结合“新工科”建设，我们建设了一批校企共建课程。在校企共建课程中，邀请行业知名企业家或管理人员进入课堂，承担一定的教学任务，为学生带来行业的最新动态，也让学生了解书本与实际的差距。(3)将第八学期毕业设计之前的参观实习改为2周的驻厂跟岗实习，由年轻教师担任指导教师，与学生一起在企业跟班跟岗实习。这样既可以增加年轻教师的企业实习经历，也为学生提供了更多深入了解企业的机会，培养学生的责任心和使命感。(4)结合企业导师与学校指导教师的横向合作课题，安排部分学生进驻企业开展后续的毕业设计(论文)，让学生以企业和市场需求为导向，充分利用所学的专业知识，助力企业的技术升级和产品开发。图5为专业实践类课程设置，其中虚线框中是企业参与的环节。

图5 专业实践类课程设置

三、 结语

新时代条件下，多方主体对工科人才提出了更高的要求，这也激励着高等工科教育工作者不断改革现有的教学方式和手段，以顺应社会对人才的要求。在这样的背景下，我校非织造材料与工程专业积极调整人才培养体系，构建了“四位一体、多方联动”差别化人才培养模式，从课程体系入手，辅以学科竞赛、科研前沿和校企联合培养模式，大大提高行业企业在人才培养中出现的“频率”，使培养的学生更加“接地气”，以满足纺织行业发展的需求。