新工科产教融合研究性课堂教学改革的路径探讨

[摘 要] 在新工科产教融合的背景下，为培育社会需求的新工科人才，全面夯实人才培养实效，应充分发挥产教融合教学模式的应用优势。在产教融合推进过程中，注重把握好时代的发展潮流，让学生切身感受技术进步;借助产业界的优势资源，发挥工程实践的关键效能。为了持续深入保障高校育人工作，需积极结合新工科的现实要求和产教融合的教学理念，全面优化课堂教学效率，大力引入企业优质人才，积极改革研究性教学模式，培养学生的实践能力和创新精神，从而系统提升学生的综合素养。

[关键词] 新工科;产教融合;研究性;课堂教学;改革路径

[作者简介] 龚鹏剑（1985—），男，江西南昌人，工科博士，四川大学高分子科学与工程学院副教授，博士生导师，主要从事高分子材料加工研究。

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）09-0001-04 [收稿日期] 2022-01-19

当今世界，各国之间的经济竞争、科技竞争日趋激烈。一方面，我国已成为世界主要工业品生产大国;另一方面，我国工业生产技术仍不够先进，在重大关键领域缺乏核心自主知识产权，导致面临着以美国为首的西方国家的技术封锁。在此背景下，要进一步推进中国工业向前发展，需培养出大批具有创新精神、创新能力的工科人才，也意味着有必要对工科教育进行大胆改革，在工科产教融合背景下针对研究性课堂教学进行改革。

一、新工科背景下产教融合教学模式的应用优势分析

（一）新工科背景

19世纪蒸汽机的出现，预示着第一轮工业革命兴起，19世纪末至20世纪初，以发电机、电动机、内燃机为主的工业技术的出现意味着第二轮工业革命兴起，20世纪80年代以电子计算机为主的电子技术的出现预示着第三轮工业革命兴起。进入21世纪后，以物联网、云计算、人工智能、虚拟现实技术为主的数字技术层出不穷，标志着第四轮工业革命正在兴起。与前三轮工业革命相比，第四轮工业革命的影响力更大、波及面更广，是目前世界各主要工业国积极推进的重要技术革命。

自改革开放以来，经历几十年高速发展后，我国已经成为世界主要工业品生产大国。据统计，我国工业年增加值已超过30万亿元，相较于中华人民共和国成立初期，增长超过970倍，超过了美国和日本并高居世界第一。我国是全球唯一拥有完整工业体系的国家，可以生产国际工业体系中的525种主要工业产品，其中220多种工业产品的产量高居世界第一。尽管如此，我国工业经济发展现在已经进入一个转型期。长期以来，国内工业企业依靠投入大量生產要素进行劳动密集型生产和实行粗放式发展，不仅造成了严重的资源和能源的浪费，还造成了环境的破坏及资源、能源和劳动力的枯竭等一系列问题。因此，我国正在主动转变经济发展方式，同时优化和调整经济结构，转换经济增长的动力，大力培养优秀工科人才，搭上第四轮工业革命的快车道。在此背景下，教育部于2017年启动了新工科建设，发展第四轮工业革命中出现的新的工科专业，以及响应传统工科专业在第四轮工业革命中提出的新要求。

（二）新工科背景下产教融合教学模式的应用优势

在新工科的大背景下，积极、全面地推进产教融合，可以充分发挥新工科教育的育人优势，促进学生在理论知识和实践能力两个方面实现均衡发展，把学生真正培养成具有理论知识、实践能力、创新精神和创新能力的新工科优秀人才，全面提升学生的整体素养和综合能力。在新工科背景下，应用产教融合教学模式具有非常重要的优势和作用。具体来看，这种优势表现在以下四个方面。

1.精准全面地把握好新产业、新技术发展动态。在新工科背景下，依托于产教融合的方式来打造研究性课堂，可以切实提升课堂教学效率。在传统的工科课堂教学中，教师习惯于采用灌输性的教学模式，将教材中枯燥、难懂的工科知识内容灌输到学生头脑中。这种教学模式会在很大程度上影响和制约着学生的学习兴趣，难以高效提升学生的认知深度，更不利于提升学生的实践能力与整体素养。在新工科背景下，依托产教融合的科学模式开展课堂教学，可以精准有效地把握第四轮工业革命技术发展的方向，紧密结合新工科行业最新的发展动态，使学生切身感受到新工科带来的技术进步，显著提升工科育人实效，夯实工科育人力度。

2.充分借助产业界的资源和优势。在新工科背景下，培育符合新技术岗位需求的高素质人才，培育具备工程实践能力的综合型人才，已经成为高校新工科教育教学改革的重要立足点。目前，国内各高校现有的资源体系仍不够丰富和完善，无法全面满足新工科育人的要求，但各高校拥有完整的教学理论体系、充足的师资力量和丰富的实践育人经验。通过产教融合的方式，将高校所有的师资力量与国内企业现有的先进装备和工程化经验相结合，可以有效弥补高校的不足，保障高校新工科育人工作的持续深入开展。

现如今，国内一些龙头企业拥有先进、发达、成熟的工程科技，部分企业的工程科技处在行业领先甚至世界领先的地位。同时，随着自然科学和工程技术的持续快速发展，新技术岗位对于高校工科人才的综合素养的要求越来越精细，而在实践中发展综合能力是重要渠道之一。因此，通过实行产教融合，将高校的新工科育人与企业的生产实践结合起来，可以促进工科人才的成长速度，提升新工科教育质量[1]。产教融合还可以实现高校人才培养与企业需求的无缝对接，既缩短了企业技术开发周期，又缩短了技术人才的工程经验培养周期，有效推动新工科技术向前发展。

3.发挥工程实践的关键效能。实行产教融合、深入推进校企合作，可以使高校与企业建立长效化合作关系。高校可以从企业中引入产业导师，与高校教师共同开展新工科教学，共同指导学生，推动工科育人工作的深入发展。实行产教融合，企业还可以为工科学生提供丰富的工程实践机会，为学生创设真实的工程应用场景，为学生组织实践性教学平台，迅速提升学生的工程实践能力。此外，企业拥有的丰富的发展资金和高校具备的先进的科研创新实力，都是培养新工科人才的保证。通过产教融合，将企业的资金与高校科研创新实力结合起来，通过设立新工科专项资金来扶持科研项目，可以为企业培养大批新工科人才。

4.支撑内陆地区新兴产业发展。近几年，内陆地区的新兴产业正逐步发展壮大。贵州建成了全国首个大数据试验区，着力发展大数据产业;湖北大力发展新能源汽车产业，光伏新能源发电、电动汽车充电桩、机电设备生产等已具有一定规模;陕西大力发展以风电、光伏、储能等为主的可再生能源，已形成可再生能源产业集群;青海大力发展生物产业，省内医药生产企业超过40家，已形成生物医药产业集群;四川正全力发展高端装备制造产业，比如中国兵器装备集团开展智能制造技术攻关、工艺装备研制，东方电气大力发展风力发电机组、氢能、太阳能光热发电、智能电厂服务等一系列新技术新产品。尽管内陆新兴产业逐步发展，但与沿海发达地区相比仍存在较大差距。为了推动内陆经济发展，教育部将中西部55所高校和136个学科都纳入了“双一流”建设范围，再结合产教融合，中西部高校根据内陆新兴产业的需要为企业培养人才，可以把工科学生培养成为企业所需的工程师和技术骨干，不仅解决了大量中西部高校毕业生的就业问题，还有力地支撑了内陆地区新兴产业快速发展。

二、新工科产教融合研究性课堂教学改革的路径

长期以来，高校工科实行的封闭式课堂教学侧重向学生灌输工科专业理论知识，但难以培养行业所需的应用型人才。在新工科产教融合背景下，高校工科专业要为新兴产业培养创新型和应用型人才，就需要推进研究性课堂教学改革，才能突出工科教学的主体性地位，发展学生的工科实践能力，提升高校工科教学的整体质量，提高新工科行业的技术创新能力。

（一）立足课堂教学，加强实训实践

在新工科产教融合的视域下，高校课堂教学需积极创新、变革课堂教学模式，切实有效地提升课堂教学质量。

第一，依托课堂教学增加实践内容。在课堂教学实践中，除了注重提升学生的理论素养和学习成绩，还需重点关注学生的实践素质和应用能力，如拓展课程资源和增加实践内容。在课堂教学实践中，教师可顺应新产业的发展方向，向学生介绍新产业的最新信息，激发学生的好奇心，拓宽学生的知识视野，提升学生的知识素养。此外，在具体的课堂教学中，教师可将课堂还给学生，由学生掌握学习的主动权，让学生以课堂学习主人翁的身份主导教学进程，教师则积极为学生提供丰富的实践情境，也能切实提升学生的学习实效。

第二，在课堂教学中融入具体的任务。在教育教学过程中，一般观察、阅读获取的视觉信息只有极少量被吸收，听觉获取的声音信息也只有少量被吸收，而亲身实践获取的信息让人印象深刻，在亲身实践中运用知识所获取的信息基本可以完全掌握。因此，研究性课堂的构建需转变教学方式，需在课堂教学中融入具体化的任务。高校工科专业可结合具体的教学实践需求，创设应用性强、创新性高的研究任务，让广大学生在投身学习实践的过程中，借助清晰化的研究任务导向，逐渐形成集成化、系统化的新工科思维。在教学过程中，教师可充分结合工科学生的现实发展需求，科学设计具体的研究性任务目标，提升学生的工科能力[2]。考虑到个体学生适合独自完成简单任务，越复杂的任务则需要越多学生参与，因此教师可以结合研究性任务的具体内容和科学方向等，基于不同特长和性格的学生互相搭配的原则，将学生分成若干实践小组并投入任务式教学，进一步培养学生的团队协作能力。

第三，立足实训平台进行课堂教学的延伸。在工科育人实践中，高校要充分发挥实训平台的作用，将传统课堂搬至实训平台为学生创设实训环境，满足学生在实习、实训中进行科研教学的需求，激发学生的学习兴趣，切实提高学生的动手能力。此外，高校还要尝试通过校企合作的方式，引导新兴企业参与实训平台建设。

（二）将企业优质人才引入课堂教学中

在新工科产教融合深入推进的过程中，高校不仅要注重自身优势师资力量，而且要注重外引内培的师资发展战略。一方面，高校要从龙头企业积极引入优质工程人才充实到教学队伍中来;另一方面，高校也要将自己培养的新工科人才推荐进龙头企业，让其在龙头企业的生产实践中推动新工科技术发展。长期以来，国内高校的科研导向模式与企业的技术发展需求相差甚远，因此，企业人才与高校师资的着力点明显不同。高校师资拥有丰富的理论知识和教学经验，却缺乏工程实践条件;企业人才拥有丰富的实践经历，但缺乏理论指导，未触及科学问题的探索。在新工科产教融合的背景下实施校企合作，可以使高校教师与企业人才实现高度互补，方法之一便是高校吸引企业优质人才走进课堂。例如，高校邀请企业人才以行业发展座谈或最新变革讲座等方式走进课堂。通过将企业人才引入课堂，让他们讲解行业未来的发展方向、企业曾面临的生存问题、技术团队的工程经验等，可以使学生获得丰富的感性认识，切实有效地提升新工科教学的质量。

（三）立足产教融合来实现课程教学改革

传统教材体系存有更新速度慢、课本知识易老化的不足，难以满足高速发展的新工科建设的需要。若基于传统工科教学模式开展课堂教学，无法实时更新行业发展最新动态，更无法全面生动讲解最新技术。在新工科产教融合的科学背景下，高校一方面采用创新思路改革教材体系，一方面开展课堂教学改革，促进教学理念、方法和内容不断迭代更新。教师要拓展同龙头企业的对接与合作，在协助企业研发的同时，把产业界前沿技术和行业运营背景通过课堂传导给学生，通过课堂PPT、小组作业、技术发展论文等形式，让学生了解产业真实情况，提高专业学习的原动力。

（四）采用线上线下混合式课堂教学模式

在新工科教学实践过程中，高校要注重充分发挥信息技术的关键效能与核心作用，积极建构线上线下混合式课堂教学模式。通过线上线下教学模式的精准运用，满足学生个性化的发展需求，同时弥补传统课堂教学的不足。通过线上线下混合式教学模式，既可依托于线上课堂拓展课程资源，满足学生差异化的发展需求，积极引导学生进行自主学习，又可依托于线下课堂实现教与学的深入互动和强化实践能力，科学引领学生进行充分全面的工科学习，積极鼓励学生开展研究性学习，夯实学习成效，全方位优化学生的学习素养。

（五）立足卓越工程師教育培养实现课堂教学改革

教育部启动《卓越工程师教育培养计划》（以下简称“卓工计划”），旨在面向行业培养一大批具有创新能力、满足行业需要的高质量实用型工程技术人才[3]，清华大学、上海交通大学、四川大学、哈尔滨工业大学等一百多所高校已参与该计划。“卓工计划”强调高校要按照通用标准、行业标准，为行业培养工程人才，着重培养学生的工程能力和创新能力。通过实施该计划，一些高校已经摸索出了一系列工程教育培养经验。因此，高校应立足“卓工计划”持续推进工程培养，并不断尝试研究性课堂教学改革，将“卓工计划”与新工科建设结合，可有效利用“卓工计划”的工程教育培养经验，迅速提升新工科研究性课堂教学的实效性。

积极推动课堂教学改革，全面推动研究性教学工作的深入，是顺应新工科产教融合的重要举措。高校要充分全面地整合自身的教育资源，积极明确产教融合的现实作用，依托高效的发展举措来推动新工科人才培养质量的提升，真正培育国家发展所需要的高素质、综合性、应用型新工科人才，为技术进步和行业发展提供坚实的人才保障。

参考文献

[1]张海生.我国高校“新工科”建设的实践探索与分类发展[J].重庆高教研究，2018（1）：41-55.

[2]王相平.县级职校校企合作、产教融合人才培养模式探析[J].教育论坛，2017（8）：11-12.

[3]林健.新工科建设：强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究，2017（3）：7-14.

Path of Research Classroom Teaching Reform of Industry-Education Integration in “Emerging Engineering Education”

GONG Peng-jian

（College of Polymer Science and Engineering， Sichuan University， Chengdu， Sichuan 610065， China）

Abstract： Under the background of the industry-education integration in “emerging engineering education”， and in order to cultivate the emerging engineering talents needed by the society and consolidate the effectiveness of talent training， we should pay attention to the application advantages of the teaching model of industry-education integration. In the process of promoting the integration of industry and education， we should demonstrate the high-speed development of the times， so that students can feel the progress of technology; we should take full advantage of the industry resources， and give full play to the key efficiency of engineering practice. In order to strengthen the college education continuously and deeply， we should combine the actual requirements of “emerging engineering education” with the teaching concept of industry-education integration， comprehensively optimize the efficiency of classroom teaching， vigorously introduce high-quality talent from enterprise， reform the teaching model based on actual research， and cultivate students theoretical knowledge， practical ability and innovation spirit， so as to systematically improve students comprehensive quality.

Key words： “emerging engineering education”; integration of industry and education; research; classroom teaching; reform path