以新工科教育开辟“政产学研资用”产教融合新路径

钟秋波 李青合 鲍吉龙

摘 要 新工科建设是一次工程教育的范式革命，也是地方应用型本科高校发展的一次新机遇。宁波工程学院作为地方应用型高校转型发展的试点和新工科发展联盟成员，积极开展新工科建设探索，机器人学院就是本次实验的重点。在这次实验中，机器人学院进行办学机制探索，尝试开展“政产学研资用”一体化实践，摸索产教融合的新路径;开展创新教学，以项目制教学为核心，重构跨学科融合、多专业交叉的基层教学组织;建立教师共同体，构建新型教学团队，致力于培养复合型创新创业人才;推进评价制度改革，强化过程评价和立体化评价。

关键词 机器人学院;新工科教育;“政产学研资用”;产教融合

中图分类号 G648.4 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2021）14-0011-06

新工业革命背景下技术与产业革新日新月异，从以人工智能、机器人技术、虚拟现实等为技术突破口，到以网络化、信息化、智能化等为标志的科学技术交叉融合发展，这些都给国际工程教育带来前所未有的机遇和挑战。国际工程教育范式经历了面向工程实践的技术范式、偏离工程实践的科学范式和回歸工程实践的工程范式三个阶段[1]。工程教育范式的变化给工程教育变革提供了新的动力和方向。因应新工业革命对工程教育变革的倒逼，宁波工程学院机器人学院作为学校“新工科”工程教育改革的试验田，以培养智能制造产业急需的复合型工程创新人才为目标，探索具有跨学科复合知识和能力结构的工程创新人才培养的产教融合新模式，构建起完整有效的培养智能制造技术领域复合型工程创新人才的“政产学研资用”协同创新生态系统。

一、“政产学研资用”产教融合路径探索背景

新工科教育是“与未来合作”的工程教育。新工科“是指新的工科形态，即对工科注入新的内涵以适应新经济发展需要而产生的工科新形态”[2]。加快推进新工科建设，是中国高等教育面对国际环境、国家需求、培养对象和资源条件发生的深刻变化，主动适应和引领第四次工业革命发展及其所催生的新经济、新业态、新技术、新模式、新产业，通过供给侧结构性改革提高人才培养能力，推动高等教育内涵式发展的重要举措[3]。教育部2016年提出新工科建设要求后，先后形成“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，并发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》（教高司函[2017]6号）、《教育部办公厅关于推荐新工科研究与实践项目的通知》（教高厅函[2017]33号）等相关文件，深化工程教育改革，提高高校服务经济社会发展能力。

高等教育质量的体现，在于培养适应经济社会需要的各级各类人才。由于历史的原因，宁波高等教育起步较晚，基础较弱。自上世纪末以来，宁波市市委和市政府通过连续实施科教兴市“一号工程”（1999-2004年）[4]、构建和深化服务型教育体系（2005-2012年）[5]、实施产教协同创新发展（2013年至今）[6]等三大战略，不断进行体制机制创新，形成政府服务高校、高校服务地方经济社会发展的理念，政府、高校、区域经济社会实现良性互动循环，高校人才培养较好地满足了宁波市经济社会发展的需要，高校的科技创新能力和社会服务水平不断提升。但是，与宁波经济社会发展所处的地位及宁波加快转型升级、始终走在前列的需要相比，宁波高等教育发展还有一定差距，还存在经济资源与高等教育优质资源不匹配的问题。

为应对现实挑战，服务地方需求。近年来，宁波工程学院积极探索具有地方特色的应用型本科院校发展之路。2010年被教育部列入“卓越工程师教育培养计划”首批实施高校，2014年成为首届“长三角地区应用型本科高校联盟”理事会主席单位，2015年成为浙江省应用型建设试点示范高校，2016年入选国家产教融合发展工程建设高校，成为全省“应用型本科高校联盟”首届理事长单位。

作为一所以应用型人才培养为办学定位的高校，要培养出高规格的应用型人才，就必须在产教融合方面进行大胆的创新实践探索。在办学实践中，充分发挥二级学院在办学过程中的主体作用，尊重其在办学过程中的创造性，鼓励二级学院探索出适合本学院特点的办学模式。并且，只有充分调动二级学院作为办学主体的积极性，才能够在产教融合中实现突破，找到适合自身的发展路径。

二、“政产学研资用”产教融合路径探索实践

宁波工程学院作为地方应用型高校转型发展的试点和新工科发展联盟成员，积极开展新工科建设探索，机器人学院是学校开展这一实验的重点。机器人学院的成立，打破了传统的按照学科分工设立学院的逻辑，而是按照新型产业的特色成立学院。机器人产业并非对应于某一单独学科，而是与多门学科都具有密切关联，无论是培养机器人产业所需要的人才，还是解决机器人产业发展中所面临的问题，都不是某一传统学科所能胜任的。机器人学院以教育部启动首批新工科研究与实践项目为契机，与卓越工程师教育培养计划2.0深度融合，建构了一种“政产学研资用”并联式产教融合模式。

（一）“政产学研资用”产教融合的内涵

寻求“政”府支持。宁波市政府及宁波市海曙区大力支持机器人学院和产业园建设，并给予配套的政策支持。如宁波市政府给予额外的2.5万元生均经费作为办学支持。目前学院生均经费达到4.5万元，实验室建设经费1300万元，学校专项建设资金2000万元。

切中“产”业之需。了解产业发展实际痛点、难点并在学校进行相应的人才培养。主要做法之一就是依据宁波地区智能制造产业发展需求，精选智能制造领域的高端综合性科技竞赛项目，培养学生对各课程知识点的综合应用能力。宁波工程学院知识产业园和李泽湘教授团队与海曙区政府共建的创业孵化中心承担了机器人学院教师和学生的创新创业活动。

成立“研”发机构。引进李泽湘教授团队创立的固高科技、李群自动化等高科技企业及宁波地区智能制造领域的优质企业，在宁波智能技术研究院设立研发机构，通过企业任务驱动来培养学生解决产业界综合工程问题的能力，在此过程中同时提升企业研发能力和核心竞争力。

基金会出“资”助力。产业企业基金会等根据市场需求对宁波市智能技术研究投入资金，助力所研发的产品快速投放市场及再次迭代升级。比如，以“科创营”为载体，整合成熟企业及战略合作伙伴技术资源企业，由这些企业出资并在企业研发人员与机器人学院教师共同指导下，组建学生“科创营”团队，在C端领域进行创新，为产品制造工艺与技术测试提供技术支撑，让科技创新与科研成果实现“无缝对接”。

在实践中应“用”知识。部分教师和学生在孵化器中设计和研发的合格产品，可以通过李泽湘教授团队旗下的相关公司变成量产的市场产品。近年来，C端产品已成为新的经济增长点，也为产业发展带来更多可能性。“我们对传统制造业、传统技术驱动型产品等都很熟悉，但关键是怎么把市场和科技融合起来，这是未来的机遇。”[7]学生在综合性实践教学案例中寻找创新点，经过“科创营”及创新创业项目的孵化，把知识应“用”到新产品研发并进行市场运作。目前，学生已连续获得机器人、机械设计、物理创新设计、工业设计等国家及省级竞赛一等奖30余项。这些竞赛成果部分已经进入创新创业孵化阶段。

在整个人才培养过程中，校企共同制訂人才培养方案、共同开发课程、共同承担理论与实践教学任务、共同推动创新孵化。“学”则融会贯通在整个人才培养过程之中，“学”是核心，“政”“研”“资”“用”是为学创造条件和平台，见图1。

（二）机器人学院开展产教融合的背景

1.地方经济社会发展需要通过新的产教融合方式储备智能制造人才

宁波市是长三角南翼经济中心和先进制造业基地，作为全国首个“2025”中国制造试点示范城市，在全国率先建立了门类齐全的现代制造体系，急需大批智能制造产业复合型人才充实到相关产业中去。宁波市政府对智能制造产业发展给予了大力的政策和财政支持;宁波工程学院作为地方本科院校，要服务地方经济社会发展，必须优先发展支持地方经济发展所需要的专业。机器人学院则融合了智能制造行业所需的机械制造、电气工程、网络工程和工业设计最核心四个专业人才培养资源。

2.学校需要以产教融合路径创新推动新工科建设

宁波工程学院把机器人学院作为新工科改革试验田，把教学活动与产业发展有机地结合在一起，做到真正的产教融合，着重突破以下“瓶颈”：一是教学组织传统，专业壁垒严重，学科融合、专业交叉的工程教育组织模式缺乏，学生的思维和创造力被局限在专业之中;二是课程体系设计沿用传统的学科逻辑，教学内容更新严重滞后于产业需求，新技术、新工艺、新产品无法及时反馈到课堂;三是所培养的学生不适应产业对复合型创新人才的需求，缺乏运用多学科知识和技能分析和解决复杂工程问题的能力，具有工程思维、创新能力和国际化视野的教师队伍建设途径有待探索;四是企业工程师引进缺乏有效机制，以学生为中心的教师绩效考核评价和职称晋升制度有待突破;五是政府支持、校企深度紧密合作的工程创新创业人才培养生态体系尚待建立，政校企合作办学的新体制和新机制有待探索和总结。

（三）机器人学院产教融合之路

机器人学院以国家推动制造强国战略和“新工科”工程教育改革为契机，因应新工业革命对工程教育变革的倒逼，以培养智能制造产业急需的复合型工程创新人才为目标，探索具有跨学科复合知识和能力结构的工程创新人才培养模式和多学科融合、多专业交叉的创新型工程教育组织模式，构建起完整有效的智能制造技术领域复合型工程创新人才培养生态体系。学院积极试点共建共享校企（院、所）实践育人基地，推动合作办学、合作育人、合作就业、合作发展[8]。

美国欧林工学院在工程教育组织和人才培养模式创新上已经进行了20多年的有益探索，被美国甚至国际高等教育界视为“全球工程界教育的典范”。机器人学院在深入研究美国欧林工学院的办学理念和具体方法的基础上，借鉴欧林工学院先进工程教育理念与经验，探寻新工业革命时代智能制造产业领域人才需求的变化规律。

以问题为导向，以出口设计入口，紧密结合产业发展之需求，通过人才培养方案、课程体系、教育过程的精心设计和改革，探索培养能解决复杂工程技术问题、具有创新思维和国际化视野的高水平领军型高科技创新创业人才和高科技企业管理人才的途径和方法。

探索适合跨学科融合、多专业交叉的复合型创新人才培养的教学组织模式，研究学科专业结构重组方案，探索建立产业导向的复合型创新创业人才培养新机制。在专业建设方法、人才培养方案、教学组织模式、人才培养模式、建设与管理模式等方面总结经验，探索出一条政府、产业、学校、研究院、资本和应用立体化创新人才培养生态体系支撑的人才培养新路径。

（四）机器人学院产教融合运行机制

机器人学院由宁波工程学院和宁波智能技术研究院共建，实行理事会领导下的院长负责制。把李泽湘教授团队旗下多家企业与机器人学院的发展紧密联系在一起，构成利益共同体，调动各方积极性。宁波智能技术研究院专门设置了人才培养和创新中心，负责对接机器人学院的学生培养。

机器人学院内部只设教学部、实验实训部、综合行政部。教学部：打破传统教学模式，突破专业壁垒，建立课程组，构架多专业融合的教学集体。实验实训部：负责学生实验、实习、实训管理工作，支撑课程组的运行。综合行政部：负责日常综合事务管理工作、学生管理和后勤保障，支撑学院整体运行。这种治理结构打破了原来以学科划分、专业细分、壁垒森严的基层教学组织形式，而以扁平化大部制建制，实现多学科融合、多专业交叉的教育组织模式。在这种组织架构下，数理基础课教师、四个学科的专业课教师紧密合作，与企业工程师一起共同设计人才培养方案和课程体系，共同开发课程，相互弥补，相互促进，共同推动人才培养目标的实现。

（五）机器人学院产教融合的创新之处

机器人学院以培养多学科融合、多专业交叉的复合型创新创业人才为目标，对专业课程体系进行了重构，教育组织打破了原来的专业壁垒，这本身就是一种人才培养理念和制度上的创新。具体表现为以下几点：

1.办学模式的创新

机器人学院由政府、学校、企业、社会共同筹措和承担办学经费，同时通过高水平创新人才培养实现教师教学成果转化和学生学习成果创业。因此，这种校企深度合作的“2+2”办学模式既能调动企业的积极性，也能增强学院自身的造血功能，实现校企双赢，是一种办学模式的创新。

2.招生及评价模式的创新

机器人学院招生面向进入学校后的大一新生进行二次选拔。选拔的方式采用自愿报名、资格审查、初试删选、试讲展示自我，以及最后的项目化实践中团队组建和面试答辩等环节。尤其在最后的项目化实践环节，学生需要通过随机组队，在规定时间内自主学习一项新知识，并运用学习到的知识和团队成员一起完成任务，并最后答辩展示成果。

3.治理结构与教学组织模式的创新

学院实行理事会领导下的院长负责制，打破传统的教学组织模式，重新构建基层教学组织。传统的学科是以专业为基础，一般只是对某一个领域进行专业建设和打造，并不适合目前新科技发展需求。新科技时代背景下，对学科和专业的要求是复合型的，也就是需要对传统的专业进行多个交叉，并在这个交叉专业的基础上，进行新型学科的融合和交叉学科的建设。而进行专业交叉的第一步，则是建立起多个以项目为主导的课程组，课程组的成员由多个专业背景的师资组成，包括数理教师和专业教师。以项目为主导的课程组可以把多个专业和学科背景的师资融合在一起建设，突破原有的学科和专业壁垒。

4.教学内容和教学方法的创新

从一个具体的实际问题入手，探讨解决该问题所需要的专业知识和数理基础问题，再反馈到教学中进行相应的专业知识和数理基础的教学内容安排。将已有的教学专业知识结构打散，重新形成一套以项目为主导，以案例为引入的新的教学体系。这样以问题为导向的综合课程设置，打破了传统的以学科逻辑设计的教学内容安排，专业知识的重构也使学分降到120分左右，给学生腾出更多的实践时间和自主支配时间。大一、大二学年在数理基础和通识教育阶段开发系列MADE（Mathematical Analysis and Design for Engineering），用于工程的数学分析与设计项目来推动教学，大三、大四学年通过来自企业的项目实践来推动教学。这些均是教学内容和方法的创新。在《物理》《机器人设计》《工业设计》《机械设计》等项目化教学中，学生科技作品已达200多件。

三、“政产学研资用”产教融合的多方位保障机制

（一）政策制度保障

为了促进机器人学院的发展，推进校院两级管理，探索完善校企深度合作的多专业交叉、跨学科融合的人才培养模式以及配套的体制机制，推动新工科教育改革，需要在学校层面制定相应的管理办法。首先，明确学院具有独立的管理体系和运行机制。在办学过程中，可以突破学校已有的部分管理体制。其次，在招生选拔过程中，可以通过学生处和教务处联合进行校内学生二次选拔，各二级学院需积极配合开展。在教师评教过程中，由机器人学院自主制定学评教规则，教学业绩考核比例特殊倾斜。在学生评奖评优方面，设计机器人学院专项奖学金并在各类奖学金人数上进行比例倾斜。在人事分配管理方面，学院可以自行制定绩效分配方案，职称名额人数享受政策倾斜，单列指标。

（二）财政支撑保障

办学经费方面，学生生均经费额外拨付2.5萬元每生每年，用于日常教学运营管理。教师绩效方面，学校按照基本数1.6倍奖励绩效划拨给学院，并提供2000万设备设施进行教学实践探索。

（三）物理空间保障

在两个校区分别建设10000平方米的教学、实验、实践场所。建立以产品研发和产业实践为主的多功能实验室，如图2所示。

四、实施效果与未来展望

经过三年的人才培养与建设探索，机器人学院在人才培养、师资队伍建设、课程体系建设和产教融合建设等方面取得了较好的效果。

（一）人才培养方面

开展新工科建设，升级改造传统专业，深化产教融合人才培养模式;探索出一种多专业交叉，教、创、研一体的新工科创新人才培养模式;结合应用型人才的培养要求，在人才培养方案、课程体系、课程内容、教学大纲和实验大纲等方面进行了深化改革，制定了网络工程、机械制造及其自动化、电气工程及其自动化和工业设计四个专业的人才培养方案，推动了教学目标与人才需求相融合、理论教学与实践教学相融合，把提高人才培养质量落到了实处。

（二）师资队伍建设方面

新工科教育改革的核心要素是建设一支强有力的师资队伍。师资在学科建设和产业推广方面应该具有丰富的经验。除了教学实践，还需要产业实践。坚持“人才强校”战略，紧扣高水平应用型大学发展需要，建设数量充足、结构合理、素质优良、充满活力的高水平师资队伍。建院三年来，共引进专业教师26名，其中双师型教师比例达到100%，博士学位比例为90%，师资队伍平均年龄37岁，生师比达到13∶1。

（三）课程体系建设方面

推进线上线下混合式教学改革;加强课程教学过程化管理与评价;开展教师教学技能专题培训活动，提升教师课堂教学能力;强化课程、工程实践教学的校企合作;实施分层分类教学和小班化教学;加快人才培养改革，增加课程开设数量和选修课比例，扩大学生学习选择权。四个专业设置了四个课程体系，其中大一、大二采用通识与基础教学体系，大三、大四采用专业与实践教学体系。四个课程体系互相融合、互相交叉。在知识体系方面进行了重构与排列，更加符合新工科多学科融合、多个专业交叉的培养模式。

（四）产教融合建设方面

通过和宁波智能技术研究院、宁工知识产业园等多家研究院和产业园的合作，形成了具有新工科教学改革特色的新型产教融合模式。把学院办到公司里，公司成为教学实践的场所;把公司办到学院来，让公司的工程师到学院进行教学授课，达到应用与实践的有效融合。目前对接相关实习实践企业12家，分别以工作室的形式入住到学院的科创与产教中心，通过学院师资和企业工程师互聘共同参与企业实际项目研发与设计，以及学生的人才培养过程。

（五）幾点思考与展望

机器人学院把产业学院作为深化产教融合、培养创新创业人才的重要抓手。将产业学院建设纳入学院“十四五”规划和年度重点工作，根据机器人交叉学科和多专业特色，统筹校内外资源，紧密对接宁波本地区域优势的智能制造特色产业，建立了一套长效运行机制和管理模式。

学院要继续深化治理模式、加快推进“双轮驱动”发展战略，进一步推动产教融合，以新的发展方向引领学院“十四五”前行道路。

机器人学院新工科教育探索极大地调动了教师教学的积极性和学生学习的主动性，正在朝着良性的方向发展。但目前该模式只进行了3年的实践，以下方面还需要进行深入的研究和实践。

一是如何持久调动教师教学改革的积极性。目前机器人学院推出了多门注重数理基础的项目化教学综合性课程，需要教师花费数倍的时间和精力才能完成教学设计和教学任务。这对教师的绩效考核办法以及教师自身知识结构构成了持续挑战。

二是后两年实践教学安排问题。虽然在人才培养方案中已经设计好了实践教学内容，但一方面智能技术领域知识的更新日新月异，另一方面宁波市智能技术研究院的工程师有较大的流动性，为确保后两年实践教学稳定开展，还需要进一步在制度设计上进行细化。

三是政府及资本支持的持续性问题。每一届政府和基金会都会根据经济社会发展的实际需要进行政策上和投资方向的调整，但对于高校人才培养来讲，专业的设置是一个长期的过程，这就需要进一步发挥机器人学院及宁波市智能技术研究院的自身造血功能。

参考文献

[1]费少梅，陆国栋，顾大强.时空融合知行耦合的机械大类课程教学新范式探索实践[J].高等工程教育研究，2017（6）：71-75.

[2]李华，胡娜，游振声.新工科：形态、内涵与方向[J].高等工程教育研究，2017（4）：16-19.

[3]吴岩.勇立潮头，赋能未来——以新工科建设领跑高等教育变革[EB/OL].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1026.G4.20200407.0940.002.htm1.

[4]王永康.全面实施科教兴市“一号工程”促进宁波经济发展[J].中共宁波市委党校学报，2001（3）：53-56.

[5]宁波市人民政府.关于深化服务型教育体系建设加快培养高素质应用型人才的若干意见[Z].甬政发[2008]86号，2008-10-03.

[6]宁波市人民政府.关于实施协同创新战略全面提升高等教育服务经济社会发展能力水平的若干意见[Z].甬政发[2013]106号，2013-10-11.

[7]2020智能C端科创训练营在宁波海曙开营[EB/OL].（2020-11-17）[2021-01-03].http：//union.china.com.cn/csdt/txt/2020-11/17/content_41361956.html.

[8]多专业融合的智能制造人才摇篮——这个机器人学院了解一下[EB/OL].https：//www.csdp.edu.cn/article/6349.html.

Opening up a New Path of Integration of Industry and Education with“Government， Industry， Education，Research and Funding”with New Engineering Education

——A Case Study of Robotics College of Ningbo University of Technology

Zhong Qiubo， Li Qinghe， Bao Jilong

Abstract  The construction of new engineering courses is a paradigm revolution in engineering education， and it is also a new opportunity for the development of local applied undergraduate colleges and universities. As a pilot for the transformation and development of local applied universities and a member of the New Engineering Development Alliance， Ningbo University of Technology is actively exploring the construction of new engineering disciplines. The robotics college is the focus of this experiment. In this experiment， the first is to explore the school-running mechanism， try to carry out the integrated practice of“government， industry， education， research and funding”， and explore a new path of integration of industry and education; the second is to carry out innovative teaching， with project-based teaching as the core， and reconstruct a grassroots teaching organization that integrates interdisciplinary and cross-specialties; the third is to establish a teacher community， build a new type of teaching team， and focus on cultivating compound innovative and entrepreneurial talents; finally， to promote the reform of the evaluation system， strengthen process evaluation and three-dimensional evaluation.

Key words  robotics college; new engineering education;“government， industry， education， research and funding”; integration of industry and education

Author  Zhong Qiubo， associate professor of Ningbo University of Technology （Ningbo 315211）; Li Qinghe， associate researcher of Ningbo University of Technology; Bao Jilong， Ningbo University of Technology