面向国家重大工程人才需求的五维融合教学模式探索与实践

齐振超 田威 王珉

摘  要：随着科技创新与产业变革，航空企业对国家重大工程高素质复合型人才的需求与日俱增。高校与企业携手促进产学研多维深度有机融合，有利于实现企业端人才需求与教育端人才培养的高效衔接，为行业的高质量发展提供强有力的人才支撑。研究指出，现有的高校人才培养模式仍以高校为主，企业参与度及融合深度不够，难以形成持续有效的教学育人模式。因此，该文从培养目标建设（专业理论知识与工程认知相融合）、课程体系建设（专业必修课和企业课程相融合）、教材体系建设（理论体系教材和工程案例教材相融合）、教学资源建设（线上线下开放教学模式相融合）和教师队伍建设（高校教师与行业总师相融合）五个维度来实现面向国家重大工程复合型人才需求的校企协同深度融合教学模式探索与实践。

关键词：工程人才；五维融合；校企融合；教学模式；航空制造

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）20-0005-04

Abstract： With technological innovation and industrial transformation， the demand for high-quality compound talents for national major engineering projects from aviation companies is increasing rapidly. The deep organic integration of industry， academia， and research promoted by universities and enterprises is conducive to achieving efficient linkage between talent demand at the enterprise end and talent cultivation at the educational end， providing a strong talent support for the high-quality development of the industry. Existing talent cultivation models in universities are still mainly led by universities， with insufficient participation and integration depth from enterprises， making it difficult to form a sustainable and effective teaching and educating model. Therefore， this article explores and practices a deeply integrated teaching model for the collaboration between universities and enterprises， targeting the demand for compound talents in national major engineering projects， from five dimensions： construction of training objectives （integration of professional theoretical knowledge and engineering cognition）， construction of the curriculum system （integration of professional compulsory courses and enterprise courses）， construction of the textbook system （integration of theoretical textbooks and engineering case textbooks）， construction of teaching resources （integration of online and offline open teaching models）， and construction of the teaching staff （integration of university teachers and industry experts）.

Keywords： engineering talents; five-dimensional integration; university-enterprise integration; teaching model; aeronautical manufacturing

随着新一代的科技创新与产业变革，行业对国家重大工程高素质复合型人才的需求与日剧增[1]。作为培养人才的端口，高校应与企业携手促进产学研多维深度有机融合，实现企业端人才需求与教育端人才培养的高效衔接，为行业的高质量发展提供强有力的人才支撑[3]。

飞行器制造工程专业是南京航空航天大学（以下简称“我校”）首批入选一流学科建设点的专业之一，它在卓越工程师计划的培养目标和专业建设目标中强调：航空航天相关企业要深度参与培养学生，使之具有科学素养、工程素养和人文素养，以及航空航天工程领域的专业知识，并着力强化培养学生的工程能力、工程实践能力、研究应用能力及发现系统问题、解决工程实际问题的能力，实现专业理论知识与工程认知相融合[4-6]。

飞行器制造工程专业作为一个高度技术化和实践性强的专业，其人才培养过程中工程认知和实践能力的培养是至关重要的。然而，当前该专业在人才培养方面确实面临一些挑战，特别是在工程认知方面存在一些问题。

首先，下厂实习的成本高且条件受限是一个显著的问题。由于飞行器制造涉及高端技术和精密设备，企业可能担心学生的参与会对生产造成干扰或损坏设备，因此不愿意接纳学生实习。此外，飞行器的制造过程通常涉及国防和安全等敏感领域，这进一步增加了学生实习的难度。高成本和严格的保密要求使得企业在接纳学生实习方面持谨慎态度，从而限制了学生接触和了解实际工程环境的机会。

其次，课程教学中偏重理论而缺乏工程认知也是一个重要问题。传统的飞行器制造工程专业课程往往注重理论知识的传授，而缺乏对实际工程应用的深入探讨。这种教学方式导致学生难以将理论知识与实际工程问题相结合，缺乏解决实际问题的能力[7]。为了改善这种情况，应该增加工程认知相关的教学内容，如案例分析、项目实践等，以帮助学生更好地理解和应用所学知识。

此外，企业在课堂教学中的参与度不足和模式单一也是影响工程认知培养的问题[8-9]。目前，高校在飞行器制造工程专业的教学中仍然以理论知识讲授方式为主，缺乏与企业的深入合作和互动。这种单一的教学模式限制了学生对工程实际问题的了解和认识。

为了改善这种情况，高校应该积极与企业合作，面向国家重大工程人才需求，本文提出五维融合教学模式，引入企业工程师参与课堂教学，共同开发课程资源，以提供更加真实和贴近工程实际的教学环境，补充工程认知教育。

一  五维融合教学模式的基本思路

目前，关于高校人才培养模式的探究还处于摸索阶段。现有的高校人才培养模式仍以高校为主，企业参与度不够，融合深度不够，难以形成持续有效的教学育人模式，因此，本文将从五个维度来实现面向国家重大工程复合型人才需求的校企协同深度融合教学模式探索与实践，如图1所示。

核心专业必修课飞机装配技术为学生专业理论知识的培养提供了有力保障，而工程素养的培养需建立在学生具有较强的工程认知能力基础之上，企业课程正是培养学生工程认知能力的重要起点。企业课程飞机装配技术工程实践于2023年春季开设，由飞机装配行业工艺总师负责讲授，课程内容主要围绕飞机研制、生产全过程的工程实践经验展开。将专业必修课程飞机装配技术与企业课程飞机装配技术工程实践二者融合，相辅相成，对飞行器制造工程专业类学生拓宽知识领域、巩固理论知识，以及动手能力、创新意识、分析问题和解决工程实际问题能力的培养起到了重要的推动作用，也为基于工程认知能力培养的专业必修课程教学模式改革提供了一种新思路和新模式。

飞机装配技术课程及飞机装配技术工程实践课程的培养目标要求理论与实践并重，课程具有强烈的工程和项目应用背景，而当下市面上的教材普遍特点是：年代相对久远、内容陈旧，表现形式落伍、不符合教学规律、没有配套多媒体资源、与当前行业发展实际严重脱节和案例教材匮乏等，使得学生接触不到前沿的项目和最新技术，高校人才培养质量脱离企业实际需求，教育质量大打折扣。理论体系教材和工程案例教材相融合有利于学生加强理论学习、开阔眼界、提升学习兴趣及主动性、理论联系实践和培养工程认知能力，并为高校教师提供备课素材，有效弥补教师自身一线生产经验不足，促进教学工作从面向理论、面向教材的人才培养模式向面向应用、面向实践、面向企业的人才培养模式转变，达到人才培养质量满足企业需求的人才培养目标。

实践教学活动是人才实践能力和创新能力培养的重要环节，在校企协同教学育人新机制中，加强行业总师师资队伍建设，培养年轻骨干企业教师，发挥学校教师与行业总师在教学中的“传、帮、带”作用，增强教学团队整体教学水平。构建高校教师与行业总师相融合无疑是实现校企协同高水平人才培养模式的关键基础，是增强学生创新创业能力、岗位就业竞争力的重要前提条件，是全面提高人才培养质量的重要保障。

相较于传统的教学模式，案例式、启发式、混合式和探究式等智慧教学模式，通过开放性问题研讨、组内讨论和组间竞赛，线下教学和线上教学相融合等方式，可大幅度提高师生互动程度，激发学生的学习积极性，既强调以学生为主体开展“自主探究、自由探索”，又加强对学生专业兴趣的引领，充分挖掘学生个性特质和内在潜质，能够促进教学和科研、教学和工程实际的紧密结合，具有专业导向特色，提升教学效果。

二  五维融合教学模式具体实施措施

在五维融合教学模式中，以培养目标为牵引，以课程体系为纲，以教师队伍为根基，以教材体系和教材资源为重要依仗，全方面有效提升工程认知在课程教学中的比重以及方式。

（一）  培养目标建设：专业理论知识与工程认知相融合

新时代航空航天工程需要实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。作为新工科建设之一的飞行器制造工程专业，其传统教学培养目标已经成为限制新工科人才成长的瓶颈，急需建设新的教学培养目标。调研新时代航空航天领域对高端人才的需求，考虑知识大爆炸的时代背景，尊重学生成长规律，重新整理并规划多层次的教学目标结构，开展专业知识和先进装配技术的学习，鼓励学生积极思考、自由探索、勇于创新，注重道德品质的提升，培养出实践能力强、创新能力强、德才兼备的高素质复合型新工科人才。我们将培养目标划分为知识、能力、道德三个层面，在知识层面划分理论体系和工程认知两部分，强调对行业情况的了解及实践能力[10]。在此基础上，以人才培养目标为导向，基于OBE理念将目标分散到教学活动。

围绕飞行器制造工程专业培养目标及专业学科建设目标，研究制定并落实专业核心课程飞机装配技术和企业课程飞机装配技术工程实践的培养目标、教学大纲及培养方案，使学生既具有扎实的专业理论知识，又具备较强的解决工程实际问题的工程素养，做到理论知识与工程认知相融合，并充分调动学生在学习过程中的主观能动性，促进高校与行业联合培养人才。

（二）  课程体系建设：专业必修课和企业课程相融合

飞机装配技术作为飞行器制造工程专业（以下简称“本专业”）的核心专业必修课，承载着培养学生专业理论知识和工程素养的重任。为了确保学生能够全面掌握飞机装配技术的核心知识，我们不断优化课程内容，引入行业前沿技术，使学生能够站在时代的最前沿，掌握最新的飞机装配技术。

为了进一步深化学生对飞机装配技术课程理论知识的理解和应用，我们特别开设了飞机装配技术工程实践这门拓展提高性课程。这门课程定位为专业选修课程，旨在满足学生的个性化学习需求。我们邀请校企专家共同参与课程建设，确保课程内容与飞机装配技术理论知识紧密衔接。课程以重大型号飞机的研制和生产经验为依托，由飞机制造行业的工艺总师结合自身多年的实践经验，向学生传授飞机从研制到生产制造全过程中的宝贵经验。这些经验不仅涉及飞机制造过程中的关键工程问题，还涵盖了当前行业飞机制造所涉及的专业理论知识与应用情况。

飞机装配技术与飞机装配技术工程实践两门课程的融合，实现了理论知识与工程实践的无缝衔接。这种融合不仅加深了学生对课堂内容的理解，还提高了他们的综合实践能力和工程认知能力。学生在学习过程中能够直接接触到行业一线的真实情况，了解工程实践中需要解决的实际问题，从而更加明确自己的学习目标和职业发展方向。这种校企协同的人才培养模式，不仅提高了人才培养质量，还满足了社会对多层次、多类型工程技术人才的需求。我们将继续深化这种融合模式，为培养更多优秀的航空航天工程人才贡献力量。

（三）  教材体系建设：理论体系教材和工程案例教材相融合

飞机装配技术课程先暂时使用教材初稿及PPT作为教学资源的主要载体，本教学团队将多年来从事飞机装配和智能制造领域积累的丰富的教学科研资源和成果汇编成一本适用于本专业核心课程的教材《飞机装配技术》。在编写此教材时，本团队注重强化哲学思辨能力，潜移默化航空报国意识，立足应用，回归基础，深化科学本质，强化工程认知，强调知识的系统性并配套多媒体资源，教材已于2023年出版。

飞机装配技术工程实践课程教学PPT将由行业工艺总师根据一线飞机研制及生产实践经验制作而成。为提升教学效果，教学团队将依托航空航天领域智能制造教材建设重点研究基地及实践教学“专创融合课程”建设，围绕课程教学大纲与核心知识点，结合现有的教学课件资源，联合校企专家，从实际项目中精选出典型的、具有代表性的、最能揭示飞机装配技术、飞机装配技术工程实践课程专业理论知识体系的案例，编写了一本融合学科前沿发展与工程实践特色的配套教材《飞机制造案例集》，于2023年出版。

（四）  教学资源建设：线下资源与网络资源相融合

随着教学方法的不断创新、教学模式的持续升级，以及科技创新与产业变革的加速推进，我们的教学团队在教材资源建设的基础上，积极致力于打造自主可控的优质线上教学资源。线上与线下资源的融合不仅能提供更丰富的教学素材，更能有效促进学生的学习体验与成果。

为了确保线上资源的真实性和实用性，我们精选了大量企业工程项目中的典型且有特色的工程案例。这些案例能够深刻揭示课程专业理论知识体系，帮助学生更好地理解和应用所学知识。此外，我们还搜集了真实的照片或影像、模型图片、视频资源等，确保每一个教学资源都真实可靠，能够帮助学生建立起与实际工程项目之间的紧密联系。在资源制作过程中，我们以研究专题为脉络，精心制作了PPT和慕课视频。每一个讲稿都经过严谨的准备，确保内容的准确性和完整性。我们还录制了高质量的教学视频，并配备了字幕，以便学生能够更清晰地理解课程内容。这些教学资源在超星平台上进行了整合，建立了完善的网络课程，方便学生进行自主学习和复习。通过网络化教学模式的构建，学生可以随时随地进行学习，打破了传统课堂的时空限制。同时，线上资源的交互性也为学生提供了更多的学习机会和方式，帮助他们更好地理解和掌握所学知识。

总之，通过线下资源与网络资源的深度融合，我们为学生提供了更加丰富、多样的教学资源和学习方式。这不仅有助于提升学生的学习效果，更能为培养高素质航空航天工程人才提供有力支持。我们将继续探索和完善这一教学模式，为培养更多优秀的航空航天工程人才贡献力量。

（五）  教师队伍建设：高校教师与行业总师相融合

基于飞行器制造工程专业人才培养目标及学科建设目标、卓越工程师教育教学大纲及培养方案的深入解读，我们紧密结合飞机装配技术在实际工程中的应用，充分考虑到行业的多样性和对工程型人才需求的广泛性。为了进一步提升教学质量和效果，我们在全国范围内精心遴选了飞机制造相关领域的领军人物，并诚挚邀请技术负责人和总工程师加入我们的行业教师队伍，共同构建一门高水平的课程。

除了外部资源的整合，我们也高度重视对本校教学团队青年教师的培养。我们鼓励并支持青年教师与行业总师进行深度合作，发挥他们在教学中的“传、帮、带”作用，通过经验分享、教学研讨等方式，不断提升整个教学团队的教学水平。

作为依托，本教学团队紧密依托航空航天领域智能制造教材建设重点研究基地及实践教学“专创融合课程”建设项目，与行业总师、专家、一线工艺人员等组成了强大的联合教师队伍。我们共同参与到课程的目标制定、内容更新、教材建设等核心工作中，确保课程内容与行业需求紧密相连，为学生提供最前沿、最实用的知识和技能。

通过这一系列举措，我们致力于培养出一批既具备扎实理论知识又具备丰富实践经验的卓越工程师后备人才，为推动飞行器制造工程专业的持续发展和我国航空航天事业的繁荣作出积极贡献。

三  结束语

本论文研究并实施了五维融合教学模式在飞行器制造工程专业中的应用，在飞行器制造工程专业中取得了显著的效果，为培养高素质复合型新工科人才提供了有效的途径和方法。

培养目标建设：成功地将专业理论知识与工程认知相融合，以满足新时代航空航天工程对高素质复合型新工科人才的需求。通过重新规划教学目标结构，强调工程认知和实践能力的培养，培养出实践能力强、创新能力强、德才兼备的高素质复合型新工科人才。

课程体系建设：实现了专业必修课与企业课程的有机结合，特别是飞机装配技术和飞机装配技术工程实践两门课程，它们紧密结合工程实践，有效提高了学生的综合实践能力和工程认知能力。

教材体系建设：成功地将理论体系教材和工程案例教材相融合，通过编写《飞机装配技术》和《飞机制造案例集》两本教材，系统地介绍了飞机装配技术的理论知识和工程实践案例，为教学提供了有力的支持。

教学资源建设：实现了线下资源与网络资源的融合，通过打造优质线上教学资源，使课程教学内容多样化，并构建了网络化教学模式，有效提高了教学效果和学习体验。

教师队伍建设：通过邀请飞机制造相关领域的领军人物和技术负责人加入教学团队，实现了高校教师与行业总师的融合，为专业建设和人才培养提供了强有力的师资保障。

参考文献：

[1] 邹鹏君，徐幸超，王俊鹏.航空产业校企合作需求与创新人才培养对策研究[J].科技广场，2021（2）：45-50.

[2] 朱丽明，余文胜，黄丹，等.新工科视域下航空航天工程本硕贯通培养体系设计与实践[J].大学：研究与管理，2023（8）：109-114.

[3] 刘元朋，王正鹤，常绪成，等.新工科背景下基于航空产业学院的协同育人模式探索[J].中国科技经济新闻数据库教育，2023（5）：3.

[4] 姚文莉，王谦源，曹金凤.基础力学第二课堂实施内容及模式探究[J].当代教育理论与实践，2011，3（9）：62-63.

[5] 黄宜胜，彭辉，刘章军，等.基于工程认知能力培养的土木水利类基础力学课程教学模式[J].教育教学论坛，2016（52）：133-134.

[6] 林志南，王家全，常志凯，等.以认知实践为主体、创新教育为动力的土木工程教改模式研究[J].大众科技，2021，23（7）：116-118.

[7] 刘长青，李迎光，郝小忠.飞行器制造工程专业航空特色教学案例设计[J].高教学刊，2016（20）：60-61.

[8] 吕宗宝，冯福生，朱振玉.企业项目驱动下软件工程案例式教学模式研究[J].高师理科学刊，2015，35（2）：82-84.

[9] 陈鄞，苏统华，黄虎杰，等.基于校企合作的软件工程专业系列案例教材建设[J].计算机教育，2017（3）：22-24.

[10] 齐振超，田威，王珉.智慧教育理念驱动的“新工科”专业课程教学模式探索与实践[J].工业和信息化教育，2021（1）：20-27.

基金项目：2023年江苏省高等教育教改研究重点课题“基于‘智能+教育融合的新型基层教学组织研究与实践”（2023JSJG166）；工业和信息化部“十四五”规划教材建设重点研究基地开放课题“面向国家重大工程复合型人才需求的校企协同多维深度融合教学模式探索与实践”（GXBJC22_007）；2023年度江苏省高校社科联发展专项课题“面向重大公共决策的‘大社科智库跨界团队的组建与评价机制研究”（23GSB-057）

第一作者简介：齐振超（1987-），男，汉族，河北沧州人，博士，副教授，硕士研究生导师。研究方向为飞机装配技术、复合材料连接技术。