3C模式下产教研协同育人模式新探索
2025-02-13王荣刘伟段书用
摘" 要:围绕国家需求统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局,探索以产业发展需求为导向的机械设计类专业特色课堂教学模式。针对行业企业技术人员人才培养参与度不高,以企业-高校-科研团队合作为基础,推行本科生“双导师”多元协同育人3C(Corporation-College-Community)模式,将产业、教育和科研统筹融合、良性互动,完善双向需求导向的专业人才培养方案,实现此类培养模式的可持续发展。构建“专业共建、课程共担、人才共育”校企协同育人的产教研融合的创新型人才培养模式,将有效提高机械设计类本科生专业素质与素养,进而提高本科生创新能力以及就业素质和就业水平。
关键词:产教研融合;协同育人;创新人才;特色课堂;人才培育
中图分类号:C961" " " 文献标志码:A" " " " " 文章编号:2096-000X(2025)05-0161-04
Abstract: According to the national needs, the overall plan of \"five-sphere integrated plan\" and the strategic plan of \"four-pronged comprehensive strategy\" should be coordinated to promote, and the classroom teaching model with professional characteristics guided by the needs of industrial development should be explored to improve the participation of technical personnel in the training of talents. Based on the cooperation project of enterprises, universities and research teams, the 3C model of undergraduate students' collaborative education with \"double tutors\" is implemented, the industry, education and scientific research are integrated and positively interactive, and the two-way demand-oriented professional personnel training program is improved to achieve sustainable development of such training model. The construction of the innovative talent training model of \"co-construction of majors, co-ownership of courses and co-education of talents\" and the integration of production, teaching and research will effectively improve the professional quality and accomplishment of mechanical design undergraduates, and then improve their innovation ability, employment quality and employment level.
Keywords: integration of production education and research; collaborative education; innovative talents; characteristic classroom;talent development
产教研融合是产业与教育的深度合作,是院校为提高其人才培养质量而与行业企业开展的深度合作。2017年《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》中指出,深化高等教育等改革,发挥企业重要主体作用,促进人才培养供给侧和产业需求侧结构要素全方位融合。2019年,《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》中,提到要改进实习运行机制,强化实习导师职责,强化实践育人,建成一批对区域和产业发展具有较强支撑作用的高水平应用型高等学校。习近平总书记强调要“发展新质生产力”,产教研融合以科技和人才为核心,对于形成与发展新质生产力相适应的新型生产关系具有重要推动作用。因此,深化产教研融合、校企合作,对新形势下全面提高教育质量、推进经济转型升级具有重要意义。
新工科背景下,国内众多院校在产教融合与校企协同培养方面做了大量工作[1-4],各类工科课程均围绕产、教、研三方面进行教育改革创新[5-7]。在陕西推动秦创原创新驱动平台建设中,西安交通大学在中国西部科技创新港启动了“6352”产教融合创新工程,聚焦国家发展战略、对接地方产业需求、培养卓越创新人才,推动新质生产力发展,支撑引领陕西争做中国式现代化西部示范[8]。北京发那科机电有限公司牵手陕西国防工业职业技术学院深入推进产教融合、校企合作,共建FANUC产业学院。青岛市“产教研协同创新教科研基地”的建立标志着“产教研协同创新教科研联盟”的成立。由通用技术高新材料集团有限公司、东华大学、黎明职业大学共同牵头成立的“全国数字化纺织材料产教融合共同体”在泉州成立。国外的产学研合作教学模式也较为成熟,如德国的“双元制”教育[9],英国的“三明治”教育模式[10],这些培养模式旨在把培养学生动手实践能力的科技研究与工程设计、理论学习和实践教学融为一体。这些基地、共同体的建成有效地说明了产教研融合未来良好的发展趋势,但是如何将科研高校的优势“研”进一步发挥作用,还需要从本科生培养的全周期重新审视并优化培养方案,对全面有效地提升机械设计类专业创新型协同育人模式有着重要意义。
一" 3C模式下产教研融合的协同育人模式
与产教融合模式不同的是,新工科背景下的3C模式(Corporation-College-Community)主要集中在企业-高校-科研团队三体,其除了考虑企业与高校合作,还重点考虑了科研团队在产教研融合中的关键作用。企业是实践基地和人才培养的主要提供者,拥有对市场资源的整合能力,可以对市场需求敏锐把握、对前沿技术持续探索,还拥有将技术转化成产品的研发能力,以及长期积累形成的深厚企业文化;高校是知识传授和科研创新的主要场所,具有各类优势,例如地方政府的政策支持、学校场地的空间资源、拥有开展创新创业活动的各类人才以及具备把产业需求转化为教育标准的能力;而科研团队除了可以保持高校研究方向和学术队伍的可持续发展外,在整合企业资源、提高团队承担重大科研项目和社会服务能力方面更具有优势,是高校与企业之间达到良好沟通、完成平台基地建设的重要纽带。因此,将“研”真正融入到产教融合中,可使得产教研融合的协同育人模式更加完整。
结合河北工业大学“工学并举”的教育思想和办学理念[11],依托强势特色学科专业和京津冀区域内的优势特色产业链条,构建产教研融合平台,需要各个主体之间密切合作,形成良好的合作机制。以机械设计类专业为例,从建设以产业发展需求为导向的产教研融合专业特色课堂,到实施项目驱动的本科生“双导师”制,最后以机械专业建设标准为依据共建人才培养方案与实践机制。从“引企入校”到“送教入企”,有效推动产教研融合、校企合作,深化新理论、新技术、新方法,逐步实现多元融合的协同育人创新模式。因此,产教研融合的协同育人模式对于促进教学工作、提高教学质量、培养全方位优秀人才以及发展新质生产力等有着重要作用和意义。
二" 3C模式产教研协同育人体系构建
3C模式产教研协同育人体系主要以服务区域产业经济发展和专业人才需求为导向,从“引企入校”到“送教入企”双向推动产教研融合,完善专业特色课程教学模式,三方通过基地共建、信息共享、资源共用和优势互补等要素,优化现有专业类创新型人才培养模式,提高新工科背景下本科生就业素质,实现企业、高校、科研团队的互利共赢,在体制上保证了深度融合。
从成果转化和技术开发模式中加快产教研融合。团队导师具备学术能力优势,而企业导师具备实操能力优势,充分发挥团队导师和企业导师的优势,进而有利于加快科技成果转化,对于提升企业研发实力和学校影响力具有积极推进作用。此外,将学校的技术科研成果带入企业,可以有效减轻企业的创新滞后问题,这些问题主要是由于企业专业人才结构不合理、科研投入不足造成的。因此,此种结合模式既可以加快学校的科技成果累积,还可以锻炼老师和学生的科研能力,真正将学校的科技成果转化为实际生产力,增强了自身创新能力和实战经验的同时,也为企业带来了直接经济利益。
另外,此种模式还可以在校企之间为学生打造一种能够实现身临其境教学效果的教学环境。主要从协同合作育人、协同创新创业、协同社会服务三方面入手:协同合作育人主要包括专业共建、课程共担、素质培养、技能训练和人才培养,协同创新创业主要由科技创新、创业实战、科技研发和共建实验室构成,协同社会服务立足于技术开发和成果转化两个方面。进而实现理论教学、素质培养、人才培育、技能训练、行业需求、创业实战和科技创新等全方位、多视角的有机衔接,如图1所示。目前,河北工业大学机械工程学院研究生已在各科研团队形成管理模式,借鉴此种模式,基于各科研团队教师已掌握的科研项目和课题,将本科生生产实习、课程设计与毕业设计划分到科研团队管理[12],可以更加有效促进产教研融合的协同育人新模式。
三" 机械设计类专业协同育人体系主要内容
(一)" 以产业发展需求为导向的产教研融合专业特色课堂教学
高等教育院校和科研团队与企业建立合作时,往往将企业作为教育过程的外在载体,容易使企业处于被动地位,学生去企业实习,经常只是简单了解企业研究内容,无法真正融入实践环节。因此需要调整此类专业课程的教学内容和方式,将课堂教学与专业实践相结合,培养学生的创新能力和实践能力。
实现这一目的的关键在于找准企业的核心利益诉求,以先进性机械类企业发展需求和技术研发需求为出发点,梳理科研项目关键点与专业课程知识点,结合本科生专业教学大纲,在课程标准、教学进度和理论实践教学等方面共同设计,在理论课程和实践课程中融入科研课题与科研项目,建设产教研融合专业特色课堂。同时,根据行业企业实际需求动态调整人才培养方案和教学运行机制,并且由科研导师和企业技术人员共同承担理论和实践教学环节。也就是说,基于技术问题、案例和项目相结合的教学方法,引入实际工程案例,让学生分析和解决实际问题,提高其解决实际工程问题的能力。此外,还可利用现代信息技术,搭建数智化实验分析平台,以提高教学质量和效率,形成产教研融合机械类专业特色课堂,提高学科专业学生的培养质量,如图2所示。
(二)" 项目驱动的本科生“双导师”制
企业、高校与科研团队依托在研或未来研究合作课题与资源,共同确定机械设计类本科生课程设计与毕业设计任务书,确定相关任务“双导师”,将专业-产业有效结合。目前本科生课程设计题目每年基本没有变化,课程题目较单一,毕业设计也主要来源于本科生学校导师的科研题目输出,没有真正地与企业技术设计等有效结合。
依托项目驱动的本科生“双导师”协同育人模式,科研团队导师与企业导师多元设置课程或毕业设计任务,有利于解决二者之间匹配度低的问题,进而提高本科生就业素质和就业水平。企业、高校与科研团队通过资源共享与合作,实时了解行业和科研方向新动态,预见性地掌握经济社会发展趋势,深入开展本科生“双导师”协同育人,进一步促进科技成果转化,为企业提供技术支持和人才培养,完善高校教学教研体系,实现双向输入与输出。
为了达到双向输入效果,需要将企业的创新产品产业需求转化为科研导向带入校园,同时也要将学校以及科研团队的学术语言转化为通俗语言输入到企业生产过程中。通过科研论文、教学课件、仪器设备等科技资源的共建共享,积极推进项目式、案例式、研究式教学,在此过程中,既要将学校的教学成果和企业生产相结合,还要培养出能够符合产业和社会发展需求的各类人才。每学期各团队合理安排合作企业进行课堂授课,将专业课程与科研项目有效结合,针对性地共同制定课程设计、毕业设计任务书和计划书,并配套相应的评价指标。将企业纳入教学管理和教学评价,企业对参与工学结合的学生在专业技能、工作态度、团队协作和创新思维等方面进行考评,使企业的人才评价同样构成学校的评价因素,制定校企共建课程考核机制,颁发企业第三方人才评价证明,真正达到本科生“双导师”协同育人效果。同时,高校主要由本科生院对教学过程进行辅助支撑,积极跟进掌握教学效果,如图3所示。
(三)" 以机械专业建设标准为依据共建人才培养方案与实践机制
本科专业人才培养方案是高校学生学习和人才培养的重要依据,合理地调整完善专业设置和培养计划,实现专业培养目标和产业需求的有效对接。优化人才培养模式,加大对人才实践性和创造性的培养力度,将各协同单位和企业纳入人才培养的质量评价主体,完善相关专业产教研融合人才培养方案,不断健全机械本科生在企业实习的实践机制。
在人才培养体系的建设上,明确企业需求设置专业培养方向,通过与深度合作的企业开展企业人才前置,开设企业共建课程,由企业提供实践环境与指导,强化专业方向与岗位需求的关联性;根据学生能力和兴趣分级递进式开设创新实践课程,通过开展技能竞赛和校企合作项目的形式,提升学生解决实际问题的能力;开发数智化实训课程,整合校企软硬件资源,通过虚拟与实物的多元化教学、建设线上课程资源库、工业化软件仿真教学等手段,根据企业提供的实际案例开展教学与实践,将高校的基础理论与企业的新技术实践相结合,以企业真实的项目锻炼学生创新能力。
目前可主要在科研团队现有合作企业中开展,将科研导向与产业实际需求结合,提高企业主动参与的社会责任意识,以机械专业建设标准为依据确定人才培养方案,并在实践过程中发现问题和不足,动态调整此类人才培养方案。例如,可推行“以赛代考”方式,将参与实践的学生划分为若干组,不定期组织组间比赛或竞赛,由科研团队带队老师和企业技术人员共同制定赛制规则,可从能力、素质、专业知识等多维度、全方位制定比赛指标,对于获得名次同学可颁发企业奖学金,使得学生之间形成良性竞争,提高学生的学习主动性和实践能力。以此不断完善机械类专业创新型人才实践机制,提高创新创业水平,如图4所示。
四" 产教研融合协同育人模式实践
作者所在河北工业大学机械工程学院工程设计与可靠性团队,与天津华建天恒传动有限责任公司和华电(宁夏)能源有限公司新能源分公司建立了长期稳定的合作关系,共建了校企合作研究院和实训基地。以企业需求为导向,前期带领了多名硕士研究生深入到企业进行风电机组项目合作研究,项目顺利进行的同时完成了研究生的培养。在此基础上,团队老师将研究生在企业获得的创新研究成果带回学校进行本科生课堂教学授课和毕业设计,例如在机械设计、机械原理、工程图学课堂和课程设计教学中,将齿轮传动系统动力学特性分析、滑动轴承与滚动轴承特性分析等,融入到齿轮传动系统、滑动与滚动轴承、齿轮系统装配图的本科教学,学生普遍反映更易掌握相关专业知识,并获得了一致好评。还将齿轮箱箱体建模与结构拓扑优化、叶片柔性模具设计等课题研究设置为本科生毕业设计题目,并让企业技术人员参与到毕业设计的指导中,鉴于此种模式,多名学生获得了优秀本科毕业论文,这是产教研协同育人融合的良好体现与收获。此外,还将开发的风电机组数字化软件平台带入课程教学中,使得学生更直观地获取相关机械和动力学专业知识,对于本科生参加国家级和省部级创新创业大赛具有启发和指导作用,学生也获得了优异的比赛成绩。以上实践结果均表明,此种模式真正将最新研究成果和技术转化为教学资源等,提高了课程的实用性。
作为3C模式产教研协同育人本科生教育教改创新模式的前期探索,此种模式将产教研融为一体,从“产”入手,以“研”为手段,落实到“教”,真正达到了新工科背景下全方位、高质量的人才培养目标。
五" 结束语
新质生产力带来的产业结构调整和人才需求变化,对人才的技能提出了更高要求,高校培养的人才不仅需要满足当前企业的需求,更需助力学生培养终身学习观念,适应未来职业发展的需求。因此,以服务区域特色产业经济发展和专业人才需求为导向,从成果转化和技术开发模式中加快产教研融合,提高培养学生质量,以达到新工科人才培养目标。3C模式下产教研融合的协同育人模式改革,对国内高校改革人才培养模式、关注人力资源供给侧结构性改革有重要的借鉴意义和推广价值。
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基金项目:河北省研究生示范课程“机械系统可靠性设计”(KCJSX2024012);河北工业大学本科教育教学改革研究与实践校级重点项目“3C模式下高校机械设计类专业协同育人模式研究与实践”(202301029)
第一作者简介:王荣(1988-),女,汉族,山西临汾人,博士,副教授,硕士研究生导师。研究方向为工程设计与装备可靠性。
*通信作者:段书用(1984-),女,汉族,河南方城人,博士,教授,博士研究生导师。研究方向为新工科课程建设与实践。