牛萍娟　劉大利　張牧　韓麗麗　孫玉楷

摘要：目前，全球范圍內(nèi)正在進(jìn)行新一輪科技變革，綜合國(guó)力的提升勢(shì)在必行。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是評(píng)價(jià)判斷一個(gè)國(guó)家科技所處階段的主要標(biāo)志。為符合國(guó)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和高校新工科改革的需要，工科教育與產(chǎn)業(yè)緊密聯(lián)系、協(xié)同育人并在人才培養(yǎng)目標(biāo)的層次化中補(bǔ)充人才培養(yǎng)體系，結(jié)合集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式（Integrated Product Development，簡(jiǎn)稱(chēng)IPD）思路，提出一種工程設(shè)計(jì)與管理具體課程方案以緩解我國(guó)工科教育所面臨創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)效果不佳的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；新工科改革；IPD；協(xié)同育人

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）21-0207-03

一、引言

當(dāng)前，第四次工業(yè)革命正如火如荼地展開(kāi)，處于這種形勢(shì)之下，我國(guó)應(yīng)積極推動(dòng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展，搶占工業(yè)4.0、人工智能等科技革命的制高點(diǎn)。在實(shí)施競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中人才是社會(huì)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)資源，推動(dòng)新一輪生產(chǎn)方式的改變和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變遷。習(xí)近平總書(shū)記指出，“我們對(duì)高等教育的需要比以往任何時(shí)候都更加迫切，對(duì)科學(xué)知識(shí)和卓越人才的渴求比以往任何時(shí)候都更加強(qiáng)烈”，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正在進(jìn)入組成成分調(diào)整與模式轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，以網(wǎng)絡(luò)為核心的科技和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢(shì)待發(fā)，創(chuàng)新成為國(guó)際影響力競(jìng)爭(zhēng)與爭(zhēng)奪的新賽場(chǎng)，為發(fā)展中國(guó)家跨越束縛提供了戰(zhàn)略機(jī)遇，也將進(jìn)一步加劇國(guó)際間的人才競(jìng)爭(zhēng)[1]。新工科所具有的特色是改變與服務(wù)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，新工科的前沿特色是引領(lǐng)性，新工科的樹(shù)立和存在將為其他行業(yè)與領(lǐng)域的建設(shè)以及專(zhuān)業(yè)科技人員培養(yǎng)提供鋪墊，新工科的優(yōu)越性將在培育出最先進(jìn)生產(chǎn)力方面展現(xiàn)，通過(guò)先進(jìn)生產(chǎn)力支撐的領(lǐng)域勢(shì)必會(huì)有大量新產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)。新工科的學(xué)科特色是交融性，學(xué)科特色使得新工科與傳統(tǒng)工科相比，內(nèi)容復(fù)雜、建設(shè)難度大。創(chuàng)新性是新工科不可或缺的特色，是新工科真正的意義目標(biāo)，是需求人才而對(duì)新工科提出的必然條件。新工科的建設(shè)是服務(wù)以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尋求我國(guó)在核心關(guān)鍵技術(shù)上的突破，在未來(lái)全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，跨界性是新工科的產(chǎn)業(yè)特征，是新工科圍繞產(chǎn)業(yè)鏈整合需要而在自身構(gòu)成中必須具有的跨越原有產(chǎn)業(yè)和行業(yè)界限的特征[2]。重點(diǎn)結(jié)合國(guó)際先進(jìn)的集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式（IPD），提倡人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位應(yīng)是具有工程實(shí)踐能力的工科人才，并且掌握工程類(lèi)產(chǎn)品創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的基本理論及其工程分析和設(shè)計(jì)方法，清晰地建立起創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目典型的基本架構(gòu)和基本概念，結(jié)合案例教學(xué)等教學(xué)手段學(xué)會(huì)利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目管理理論進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐，同時(shí)將工程倫理的知識(shí)、職業(yè)道德的約束、職務(wù)發(fā)明的約束、知識(shí)產(chǎn)權(quán)策略、法律和法規(guī)、環(huán)境保護(hù)等各種工程基礎(chǔ)知識(shí)綜合后進(jìn)行有針對(duì)性的工程基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)。

二、傳統(tǒng)工科現(xiàn)狀分析

在世界經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的前提下，中國(guó)需要應(yīng)對(duì)困難和挑戰(zhàn)，經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)快速發(fā)展。中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展長(zhǎng)期向好的方向發(fā)展，持續(xù)增長(zhǎng)的良好支撐基礎(chǔ)和條件依舊存在，保持經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的前進(jìn)態(tài)勢(shì)。2017年全球500強(qiáng)名單中，上榜的500家企業(yè)的總營(yíng)業(yè)額為27.6萬(wàn)億美元，凈利潤(rùn)為1.48萬(wàn)億美元。入圍門(mén)檻為209.2億美元，中國(guó)達(dá)到了115家，在上年度的基礎(chǔ)上增加5家。目前，工科畢業(yè)生的就業(yè)率高于平均就業(yè)率水平，相對(duì)于其他科目的畢業(yè)生相對(duì)較高，工科畢業(yè)生的就業(yè)現(xiàn)狀以及未來(lái)幾年的趨勢(shì)比較樂(lè)觀，但畢業(yè)生就業(yè)水平高的表象卻無(wú)法填補(bǔ)競(jìng)爭(zhēng)力差、創(chuàng)新性不足的客觀事實(shí)。造成工科畢業(yè)生就業(yè)率普遍高的原因包含以下兩個(gè)主要原因：第一，在中國(guó)，產(chǎn)業(yè)是人民生活生產(chǎn)的主要來(lái)源，其發(fā)展?fàn)顟B(tài)一直都在穩(wěn)定提升，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的提升為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了機(jī)遇，適合工業(yè)生產(chǎn)的工科畢業(yè)生滿(mǎn)足不了當(dāng)下需求，市場(chǎng)導(dǎo)向偏向于工科畢業(yè)生，導(dǎo)致就業(yè)率普遍升高，但是其創(chuàng)造的社會(huì)價(jià)值就無(wú)法一概而論。第二，自2001年加入世界貿(mào)易組織以來(lái)，不僅外國(guó)企業(yè)如潮水般擁入中國(guó)，而且更加傾向于把自己的傳統(tǒng)行業(yè)與加工業(yè)遷移至中國(guó)，為中國(guó)的工科畢業(yè)生提供了分流的機(jī)會(huì)，所以在最近幾年的人才市場(chǎng)上，工科專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生一直擁有很大的需求量，就業(yè)形勢(shì)較好。

可觀的就業(yè)率下卻隱藏著我國(guó)工科教育中競(jìng)爭(zhēng)力與創(chuàng)新性不足的問(wèn)題。到目前為止，世界最多的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者是美國(guó)，居世界各國(guó)最前列。在自然科學(xué)范圍內(nèi)，美國(guó)得到的諾貝爾獎(jiǎng)遠(yuǎn)超世界剩余國(guó)度的總和，美國(guó)的大學(xué)聚集了全球的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，50位以上的菲爾茲獎(jiǎng)獲得者。據(jù)2017年全球化智庫(kù)（CCG）和西南財(cái)經(jīng)大學(xué)發(fā)展研究院在北京發(fā)布的《中國(guó)區(qū)域國(guó)際人才競(jìng)爭(zhēng)力報(bào)告》顯示，中國(guó)國(guó)際人才競(jìng)爭(zhēng)力總體程度不高，得分第一的上海競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)剛過(guò)合格線(xiàn)，中國(guó)國(guó)際人才比例遠(yuǎn)低于世界平均水平。這對(duì)擁有4000萬(wàn)工程技術(shù)人員的中國(guó)來(lái)說(shuō)，工科教育質(zhì)量問(wèn)題已不再是一個(gè)可以忽視的問(wèn)題，工科畢業(yè)生缺乏特色和個(gè)性，專(zhuān)業(yè)面窄，欠缺解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)的核心已經(jīng)由領(lǐng)域、數(shù)目之爭(zhēng)轉(zhuǎn)化為人才的競(jìng)爭(zhēng)，用人單位對(duì)工程技術(shù)人員的識(shí)別能力越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)工程技術(shù)人員的要求也越來(lái)越高，更暴露出我國(guó)工科畢業(yè)生競(jìng)爭(zhēng)力不足的問(wèn)題[3]。

為貫徹與落實(shí)國(guó)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)號(hào)召和高校新工科改革，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度為學(xué)生思考，基于新工科教育的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系，重點(diǎn)結(jié)合國(guó)際先進(jìn)的集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式（IPD），來(lái)對(duì)目前工科教育進(jìn)行嘗試性改革，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與新工科建設(shè)相結(jié)合，而新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目管理與實(shí)踐類(lèi)目前國(guó)內(nèi)尚屬空白，應(yīng)用前景明朗。

三、集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式（IPD）的落地實(shí)踐

日趨激烈的人才競(jìng)爭(zhēng)最終轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品的研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)，伴隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨殘酷，產(chǎn)品的生命周期正在不斷縮短，使此刻比過(guò)去都更加注重產(chǎn)品調(diào)研、產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)之間的彼此作用，并使企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)始轉(zhuǎn)向生產(chǎn)成果管理的競(jìng)爭(zhēng)。而集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)（IPD）是一套產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的模式、理念與方式。集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的精髓是IPD框架，包含市場(chǎng)分析、流程管理、開(kāi)發(fā)管理。市場(chǎng)分析是從生產(chǎn)成果的外在客觀因素來(lái)判斷影響產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率和存活率的原因，客戶(hù)需求主要集中在分析生產(chǎn)成效，確定生產(chǎn)成果市場(chǎng)定位，優(yōu)化投資組合，分析集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，以獲取最優(yōu)配比。流程管理主要聚焦于不同部門(mén)與不同小組間的流程項(xiàng)目協(xié)同管理與交流問(wèn)題上，在流程中的每一個(gè)階段與制定決策中，來(lái)自不同部門(mén)的工作人員將會(huì)在同一個(gè)部門(mén)管理的團(tuán)隊(duì)內(nèi)協(xié)同工作，配合研究，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，短板兼容，提升產(chǎn)品核心價(jià)值。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的決策和消費(fèi)者使用需求設(shè)計(jì)，通過(guò)項(xiàng)目管理來(lái)保證產(chǎn)品順利地得到開(kāi)發(fā)。跨部門(mén)團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)是以流程形式運(yùn)作，提升效率的基本保證。項(xiàng)目管理是跨部門(mén)小組集合起來(lái)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，交流合作行動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。開(kāi)發(fā)管理是提高集成生產(chǎn)成果開(kāi)發(fā)效率與節(jié)省開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)的關(guān)鍵手段與途徑。開(kāi)發(fā)管理主要的關(guān)注點(diǎn)在于并行開(kāi)發(fā)和公共基礎(chǔ)模塊。通過(guò)適當(dāng)減弱各開(kāi)發(fā)層次間的依賴(lài)性，實(shí)現(xiàn)所有階段任務(wù)的并行開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，節(jié)省時(shí)間與經(jīng)濟(jì)成本。而公共基礎(chǔ)模塊指不同產(chǎn)品之間擁有和使用相同的模塊與設(shè)計(jì)成果。建立公共基礎(chǔ)模塊數(shù)據(jù)庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品之間的重用和共享，可以縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本，大大的受益于各個(gè)行業(yè)。

科技型人才已成為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、提升國(guó)家自主創(chuàng)新能力、推動(dòng)科技與經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源[4]。通過(guò)詳細(xì)對(duì)比集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式（IPD）與美國(guó)高校學(xué)術(shù)要求、發(fā)展目標(biāo)、人才塑造方向，而人才塑造方向階段差異化直接體現(xiàn)在人才塑造體系的不同上，在人才培養(yǎng)體系上我們做出大膽嘗試，結(jié)合“復(fù)旦共識(shí)”與“天大行動(dòng)”，我們開(kāi)設(shè)符合新工科精神的工程設(shè)計(jì)與管理實(shí)踐課程，在一定水平上彌補(bǔ)了現(xiàn)有的工科實(shí)踐與創(chuàng)新不足。大學(xué)實(shí)行目標(biāo)管理是否適宜需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行判斷、選擇[5]。工程設(shè)計(jì)與管理實(shí)踐課程屬于校本課程開(kāi)發(fā)，簡(jiǎn)稱(chēng)為SBCD，是各個(gè)高校根據(jù)自己的實(shí)際條件與短板進(jìn)行的一種“自下而上”的課程開(kāi)發(fā)。1970年代以來(lái)，SBCD課程備受歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)推崇，是一種與國(guó)家課程開(kāi)發(fā)相得益彰的課程開(kāi)發(fā)策略。校本課程開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)是，課程的決定權(quán)在學(xué)校，課程與教學(xué)的整合以及課程開(kāi)發(fā)注重多元協(xié)同、民主參與[6]。

工程設(shè)計(jì)與管理目前主要適用于電氣與光源專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)之前需要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、機(jī)械制圖、電工電子等課程，以培養(yǎng)學(xué)生的思維與基礎(chǔ)知識(shí)，之后學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)與管理，起到承上啟下的作用，在以后學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電氣工程技術(shù)等課程時(shí)便可以發(fā)揮基礎(chǔ)課程、工程設(shè)計(jì)與管理的優(yōu)勢(shì)，更好地實(shí)踐與管理自己的知識(shí)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工程類(lèi)產(chǎn)品創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本理論及其工程分析和設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生清晰地建立起典型的基本架構(gòu)和基本概念，學(xué)會(huì)利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論的工程方法分析、設(shè)計(jì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，并為學(xué)習(xí)后續(xù)有關(guān)課程準(zhǔn)備必要的知識(shí)，幫助學(xué)生提高應(yīng)用判斷能力和綜合整體素質(zhì)。掌握以電氣和光源類(lèi)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為主要對(duì)象的多種光熱電磁設(shè)計(jì)方法；掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)、測(cè)試開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)及財(cái)務(wù)管理的初級(jí)知識(shí)，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。

在教學(xué)內(nèi)容上涵蓋課程簡(jiǎn)介與項(xiàng)目管理、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造與市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、項(xiàng)目需求調(diào)研、自主選題討論、分組查閱資料、產(chǎn)業(yè)化報(bào)告調(diào)研與撰寫(xiě)、企業(yè)參觀教學(xué)。在教學(xué)方法上以“分小組—團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)”模式為主，結(jié)合報(bào)告、互動(dòng)交流、自我學(xué)習(xí)、實(shí)踐等教學(xué)方式完成課程任務(wù)與相關(guān)技能的培養(yǎng)。讓每一位學(xué)生全面地了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本知識(shí)及其工程分析、設(shè)計(jì)的方法和手段。在實(shí)踐教學(xué)階段，通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生分角色擔(dān)任公司的職務(wù)，嘗試真實(shí)社會(huì)環(huán)境，尋找真實(shí)發(fā)展需求，以創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的組織模式，在分組教師的帶領(lǐng)下開(kāi)發(fā)出真實(shí)產(chǎn)品，并對(duì)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)、財(cái)務(wù)管理、人事調(diào)動(dòng)、生產(chǎn)組織、品質(zhì)保存初步形成認(rèn)知與接觸，著重進(jìn)行科技技術(shù)開(kāi)發(fā)和實(shí)踐，學(xué)習(xí)項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)與管理，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與主動(dòng)實(shí)踐的能力、實(shí)際動(dòng)手操作能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)合作能力、獲取和收集處理信息的能力、準(zhǔn)確運(yùn)用語(yǔ)言文字以及報(bào)告的表達(dá)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在自學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)教授的課程中存在的一些有助于深層次探討的理論知識(shí)內(nèi)容，須經(jīng)過(guò)任課教師的指導(dǎo)并配合同學(xué)之間的討論，由學(xué)生思考與實(shí)踐自學(xué)完成。這些內(nèi)容不限于光熱電磁、信息控制與處理等，通過(guò)自學(xué)這一教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考、樂(lè)于實(shí)踐與敢于創(chuàng)新的能力。

四、結(jié)論

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，高校畢業(yè)生就業(yè)市場(chǎng)也掀起了一場(chǎng)革命，從原先的“統(tǒng)一分配”到“自主擇業(yè)、雙向選擇”，是我國(guó)高等教育體制進(jìn)行的一次大刀闊斧的改革[7]。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，新工科為創(chuàng)新教育的實(shí)施保駕護(hù)航，更加引領(lǐng)工科教育的潮流，為社會(huì)提供源源不斷的科技人才，造福于民。本文不僅對(duì)當(dāng)前工科現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出目前存在的問(wèn)題：工科行業(yè)就業(yè)率高的表象卻不能抹殺競(jìng)爭(zhēng)力差與創(chuàng)新能力弱的問(wèn)題，并結(jié)合集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式（IPD）對(duì)當(dāng)下困境提出解決現(xiàn)狀的具體方案，目標(biāo)上圍繞產(chǎn)業(yè)與服務(wù)區(qū)域、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)需要，反映學(xué)科前沿與技術(shù)進(jìn)步，注重學(xué)科交叉與問(wèn)題導(dǎo)向，培養(yǎng)工程思維與綜合能力；在實(shí)現(xiàn)路徑上要堅(jiān)持實(shí)質(zhì)等效，圍繞架構(gòu)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及培養(yǎng)學(xué)生的工程能力設(shè)計(jì)課程體系，該方案具有可嘗試性，是在新工科趨勢(shì)下的一次突破。

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