彭麗泓，伍 權(quán)，徐衛(wèi)平，任甜芳

（貴州師范大學(xué) 機械與電氣工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

0 引言

新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式、新技術(shù)“四新”經(jīng)濟的發(fā)展格局下，對人才的知識隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿科技逐步取得技術(shù)性的突破，以智能產(chǎn)業(yè)牽引的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命方興未艾，正深刻影響著世界經(jīng)濟運行方式，也進一步加快了全球制造業(yè)的的發(fā)展與轉(zhuǎn)型[1]。新技術(shù)、新體系、層次類型、能力結(jié)構(gòu)等也提出了“新”的需求，為此國際上掀起了高等工程教育改革的浪潮?！靶鹿た啤钡奶岢?，是中國面對國際工程教育改革做出的“中國模式”“中國經(jīng)驗”的具有中國特色的工程教育改革回應(yīng)[1]，因此，傳統(tǒng)工程教育改革勢在必行。

作為地方高校，工程人才的培養(yǎng)既要立足于“地方”，以“應(yīng)用型人才”培養(yǎng)為主，服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級[1-2]。同時，也要注重“工程”，進行“真刀真槍”的操練。因此地方高校在推進新工科建設(shè)的過程中，應(yīng)堅持扎根地方，切實以區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，密切跟蹤區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求變化，改革人才培養(yǎng)模式，注重工程能力的培養(yǎng)，無論是知識、能力還是素質(zhì)都要有自身特點[3]。培養(yǎng)的應(yīng)用型工程人才既要具備扎實的專業(yè)理論知識，同時要兼?zhèn)涔こ虒嵺`創(chuàng)新、工程適應(yīng)變化、工程素養(yǎng)等綜合能力，能夠為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展做出服務(wù)與貢獻。

因此本研究基于“新工科”背景下，突出強調(diào)地方特色，即“立足地方現(xiàn)實，總結(jié)地方經(jīng)驗，服務(wù)地方發(fā)展”，在分析當前地方性高校工程教育現(xiàn)狀及問題的基礎(chǔ)上，從教學(xué)理念、教學(xué)體系、教學(xué)模式、教學(xué)方法等出發(fā)，構(gòu)建“一軸·兩翼·三平臺·多課堂”新教學(xué)體系，對工科本科生的工程能力進行系統(tǒng)、全面、深刻的滋養(yǎng)。

1 地方性高校工程教育中存在的問題

地方性高校培養(yǎng)的工程人才是以“應(yīng)用型人才”為主，非常強調(diào)學(xué)生的工程實踐能力，但經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的學(xué)生是空有理論的“偽工程師”，他們畢業(yè)后由于實踐知識經(jīng)驗和實戰(zhàn)能力的不足，完全不符合用人單位對工程人才的要求，導(dǎo)致大多數(shù)人畢業(yè)就轉(zhuǎn)行，甚至失業(yè)。反觀地方性高校對工程人才的培養(yǎng)模式，大多都出現(xiàn)與工科優(yōu)勢高校、綜合性高校的培養(yǎng)模式同質(zhì)化，完全忽視了地方特色與辦學(xué)屬性，且缺乏系統(tǒng)性建設(shè)布局。通過簡單的課程加和，專業(yè)聯(lián)培，產(chǎn)業(yè)對接，并不能完全激發(fā)出新工科建設(shè)對人才的新需求動力[1]。因此地方性高校要立足自身特色，從整體出發(fā)，改革創(chuàng)新教學(xué)體系，系統(tǒng)性的設(shè)計課程結(jié)構(gòu)，深化以實踐能力為主導(dǎo)的理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)理念，使工科學(xué)生真正體會到“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的真諦。

缺失人文素養(yǎng)，難以全面發(fā)展。在“實用主義”思想的影響下，高校對工程人才實踐能力培養(yǎng)更多的是師徒制模式下的模仿沿襲，即所謂的一技之長，而忽視了看似不太有用的文學(xué)素養(yǎng)的提升，即使開設(shè)了相應(yīng)素質(zhì)修養(yǎng)課程，但缺乏相應(yīng)的工程情境性，學(xué)生聽課也會產(chǎn)生厭倦、枯燥，對于個人綜合素養(yǎng)的提升只停留在認同層面，并未達到內(nèi)化層次。真實的工程環(huán)境下，面對誘惑與挑戰(zhàn)，大多數(shù)工程人才還是會做出讓步與妥協(xié)，甚至?xí)龀霾焕硇缘淖龇?，這樣的人才隊伍對社會發(fā)展會帶來嚴重的損失。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，新型的經(jīng)濟環(huán)境對未來工程師在工程素養(yǎng)方面的要求甚至超過了工程能力，因此，高校對工程人才的培養(yǎng)既要強調(diào)工程能力，也要注重工程素養(yǎng)，二者相輔相成，缺一不可，最終實現(xiàn)人的全面發(fā)展。

2 “一軸兩翼三平臺多課堂”新體系建設(shè)

新工科背景下，地方院校在辦學(xué)和人才的培養(yǎng)上要更新觀念，要做到專業(yè)教育和素質(zhì)教育齊抓共管，理論教學(xué)與實踐教學(xué)互為一體[2]，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和工程素養(yǎng)。基于此，本研究以“價值引領(lǐng)、實踐導(dǎo)向、追求創(chuàng)新”為指導(dǎo)，構(gòu)建了“一軸·兩翼·三平臺·多課堂”人才培養(yǎng)新體系，如圖1所示。這個體系從宏觀到微觀、從抽象到具體，全方位、系統(tǒng)性地建構(gòu)，旨在培養(yǎng)大批具有較強行業(yè)背景知識、工程實踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，服務(wù)區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展[1]。

圖1 “一軸兩翼三平臺多課堂”人才培養(yǎng)新體系

2.1 “一軸”確定以”工程能力”培養(yǎng)為軸

“新工科”的提出，著重強調(diào)高等工程教育回歸工程實踐，實踐的目的就是為制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展培養(yǎng)人才，以滿足和服務(wù)經(jīng)濟發(fā)展需求[1，5]。根據(jù)高校人才培養(yǎng)層次的不同，地方院校應(yīng)構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，具體是指理論學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練都要圍繞“工程能力”為主進行教育改革創(chuàng)新，培養(yǎng)具有良好的工程觀念、工程思想、工程觀念等工程人才隊伍。

2.2 “兩翼”面向“兩能力”培養(yǎng)

該實踐課程教學(xué)體系始終以工程能力為軸，落實培養(yǎng)目標，面向工程實踐創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)“兩翼”重構(gòu)教學(xué)體系，突出以學(xué)生為主體的實踐教學(xué)體系，真正落實人才培養(yǎng)體系的優(yōu)化與創(chuàng)新。

（1）工程實踐創(chuàng)新能力。王沛民（1994）提出工程教育的三個特性質(zhì)：“實踐性、創(chuàng)新性、綜合性”[1]，在此基礎(chǔ)上，立足地方特色與現(xiàn)實經(jīng)驗，對新工科人才能力結(jié)構(gòu)做了進一步探索與總結(jié)，一是工程實踐創(chuàng)新能力，具體是指工程應(yīng)用能力、工程實踐能力、工程創(chuàng)新能力、思維判斷與分析能力、復(fù)雜問題解決能力等[6]。

（2）工程素養(yǎng)。具體包括工程適應(yīng)變化能力、職業(yè)道德與社會責任意識、人文社會素養(yǎng)、主動學(xué)習(xí)能力等。工程素質(zhì)強調(diào)的是工程師在知識經(jīng)濟時代應(yīng)該具有的工程師意識及適應(yīng)變化能力。具體來說工程師意識就是他們在面對實際工程任務(wù)時候，做“值不值得做”“可不可以做”“應(yīng)不應(yīng)該做”等回答所需要的知識和能力，在承擔具體的工程任務(wù)時，具有良好的責任意識、成本意識和市場意識[7-8]；同時在面對突發(fā)任務(wù)或新環(huán)境下，能夠快速、精準地做出判斷與選擇，具有較強的適應(yīng)變化能力。

2.3 “三平臺”促進“實踐平臺”建設(shè)

努力打造好的工程教學(xué)新模式，走教學(xué)模式現(xiàn)代之路，打造高效實踐平臺，為推動地方高校學(xué)生工程實踐能力提供了有利的條件和保障。本研究新教學(xué)體系是通過專業(yè)課程實驗、工程實訓(xùn)、工程項目實戰(zhàn)“三大平臺”相互銜接，層層遞進的方式，以“激發(fā)興趣、注重能力、多元培養(yǎng)、個性化發(fā)展”為指導(dǎo)，進行針對性的強化工程實戰(zhàn)能力的訓(xùn)練。如圖2所示。

（1）專業(yè)課程實驗平臺。實驗是科學(xué)探索的先導(dǎo)。教師要引導(dǎo)學(xué)生以懷疑批判的精神去探究事物的內(nèi)在規(guī)律和本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。學(xué)生通過基本實驗教學(xué)一方面能掌握基本的實驗技能，深入理解專業(yè)課程中的基本理論知識；另一方面實驗教學(xué)有助于對專業(yè)課程中抽象概念和理論的理解，是培養(yǎng)大學(xué)生的研究與探索能力的重要環(huán)節(jié)[9]。實驗教學(xué)是工程實戰(zhàn)教學(xué)的基礎(chǔ)和前提，能夠使學(xué)生逐步意識到作為一名合格的工科師，實踐能力是最基本的素養(yǎng)，同時還應(yīng)兼?zhèn)涠喾N工程綜合能力。

圖2 三平臺建設(shè)

（2）工程實訓(xùn)平臺。工程實訓(xùn)是指鍛煉學(xué)生掌握某一專業(yè)課程所必備的操作技能，以模塊化的形式進行專項技能訓(xùn)練，將所學(xué)的專業(yè)理論知識遷移到工程實踐中，強化理論實踐深度融合，從而達到“知行合一”的教學(xué)效果。以本校機械與電氣工程學(xué)院中的機械專業(yè)為例，建立工程訓(xùn)練四年全程貫通，著力打造多方位、多層次、多元化，以任務(wù)為驅(qū)動為主的實訓(xùn)教學(xué)體系。如圖3所示，從二學(xué)期的工程認知訓(xùn)練、三學(xué)期的金工實習(xí)、到八學(xué)期基于工程項目的畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，遵循工程實踐的內(nèi)在邏輯，完善工程實訓(xùn)培養(yǎng)體系，循序漸進地提升學(xué)生的工程實踐能力。

圖3 工程訓(xùn)練四年全程貫通

（3）工程項目實戰(zhàn)平臺。工程項目實戰(zhàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，以新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式的“四新”市場環(huán)境背景下，僅有“一技之長”能力是不能成為合格的工程師。美國工程與技術(shù)認證委員會（ABET）對21世紀新的工程人才提出了11條評估標準，從11條標準可知，現(xiàn)代工程師應(yīng)具有工程實踐創(chuàng)新能力、多學(xué)科綜合知識背景及多方面能力、職業(yè)道德和責任感[10]。

工程項目實戰(zhàn)體現(xiàn)的是一種綜合性的實踐活動，是工程師真正意義上的一種創(chuàng)造性的勞動，非常強調(diào)工程師的個人綜合能力。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，大部分工科學(xué)生在工程素養(yǎng)方面的缺失遠大于工程技能，尤其是在解決復(fù)雜工程問題能力、工程應(yīng)變能力、團結(jié)溝通能力、職業(yè)責任感等方面亟待加強。以工程項目驅(qū)動實戰(zhàn)，提高學(xué)生工程素養(yǎng)意識的重要性，幫助學(xué)生檢驗自身在成為合格工程師前的優(yōu)劣勢，對自己有清楚的認知，以便在后期繼續(xù)學(xué)習(xí)中能夠抓弱項、補短板、強優(yōu)勢。以多元項目驅(qū)動主要包括學(xué)科競賽驅(qū)動、工程綜合項目驅(qū)動、科研項目驅(qū)動、多種技能證書推動等的方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，達到“做中學(xué)”的教學(xué)效果，將工程素養(yǎng)內(nèi)化于人的血脈精神力量，最終實現(xiàn)知識、能力、價值觀涵養(yǎng)三位一體教育生態(tài)系統(tǒng)。

2.4 “多課堂”打造“主課堂+”立體化教學(xué)模式

教學(xué)內(nèi)容豐富而教學(xué)時空有限，學(xué)生思維活躍而教學(xué)模式僵化也是影響實踐教學(xué)的瓶頸之一。基于此，本研究著眼于“新工科”理念，創(chuàng)設(shè)“實踐驅(qū)動”引導(dǎo)的“主課堂+”立體化教學(xué)模式，圍繞“主課堂”（實踐課堂），打造創(chuàng)意課堂、網(wǎng)絡(luò)課堂、人文課堂、創(chuàng)業(yè)課堂“四位一體”的拓展課堂，助力創(chuàng)新“主課堂”，實現(xiàn)主課堂與拓展課堂的有機結(jié)合，有效破解教學(xué)供給與學(xué)生需求之間的矛盾。

（1）創(chuàng)意課堂。以實踐課堂為主，搭建創(chuàng)客空間實驗室、3D打印實驗室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地“三室一體”等創(chuàng)意示范基地，為學(xué)生提供創(chuàng)新平臺支撐保障，促進主課堂與創(chuàng)意課堂對接。

（2）網(wǎng)絡(luò)課堂。依托“中國大學(xué)慕課”網(wǎng)等各種優(yōu)質(zhì)教學(xué)平臺，選取相關(guān)教學(xué)資源，例如典型工程案例分析、工程經(jīng)濟學(xué)多學(xué)科交叉等，錄制慕課、教輔片、微課等，拓展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間。

（3）人文課堂。圍繞教學(xué)目標，開設(shè)工程素養(yǎng)方面的選修課、人文通識課，拓展人文視野，為實踐教學(xué)提供豐富等人文滋養(yǎng)；同時實踐課堂中以“做中學(xué)”的方式深化學(xué)生人文素養(yǎng)，實現(xiàn)專業(yè)教育與素質(zhì)教育有效融合。

（4）創(chuàng)業(yè)課堂。面向全體學(xué)生開設(shè)“創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)”等課程；科研成果轉(zhuǎn)化促進雙創(chuàng)教育；邀請知名教授來院開展有關(guān)創(chuàng)業(yè)相關(guān)的內(nèi)容；積極舉辦有關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“雙創(chuàng)”比賽活動，實現(xiàn)專業(yè)教育與雙創(chuàng)教育有機結(jié)合；探索“企業(yè)實習(xí)+創(chuàng)就業(yè)一體化鏈條”促進產(chǎn)業(yè)與創(chuàng)業(yè)教育相結(jié)合。“多課堂群”助力拓展教學(xué)時空，有效增強實踐教學(xué)親和力和針對性，教學(xué)改革取得顯著提高。

3 “一軸兩翼三平臺多課堂”新體系的實施成效

2009年起，本校機電學(xué)院針對本科生的工程實踐能力獲得感不強，不能很快適應(yīng)工作崗位的現(xiàn)狀，經(jīng)過多年的學(xué)習(xí)與探究、調(diào)研國內(nèi)知名高校在工程能力培養(yǎng)方面的先進經(jīng)驗，又在2012年率先在國內(nèi)機械制造及其自動化專業(yè)開設(shè)了“機械綜合能力訓(xùn)練”課程。本著“拓寬知識，保證基礎(chǔ)，提高素質(zhì)，重在應(yīng)用”的原則，由淺入深、循序漸進，創(chuàng)設(shè)“一軸·兩翼·三平臺·多課堂”新體系技術(shù)路線。2012年至今，長達10年的實踐探索證明，該模式取得了良好的教學(xué)效果。

3.1 教學(xué)成果應(yīng)用廣泛、應(yīng)用程度深入

本教學(xué)體系契合本科及高職院校對技術(shù)、技能型應(yīng)用人才的培養(yǎng)需求，為省內(nèi)外本科、高職院校工科類課程的開發(fā)與建設(shè)提供借鑒。近年來與貴州省多所本科院校與職業(yè)院校進行交流與推廣。如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院、南通理工學(xué)院、貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院等。

3.2 實踐成果鮮明，育人效果好

本教學(xué)體系培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的學(xué)生。在科研實踐方面，發(fā)表多數(shù)論文、教材。在教學(xué)競賽方面，學(xué)生獲得各類競賽獎居省內(nèi)同內(nèi)院校前列，如“大學(xué)生3D打印比賽”多數(shù)團隊獲得一等獎、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽省內(nèi)銀獎、“全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計”比賽二等獎等，有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究能力，增強其自信心。

4 結(jié)束語

本研究基于地方性高校工科本科生工程能力現(xiàn)狀，在新工科背景下，創(chuàng)設(shè)了“一軸·兩翼·三平臺·多課堂”工科本科生工程能力培養(yǎng)教學(xué)體系，打造專業(yè)教育和素質(zhì)教育齊抓共管，理論教學(xué)和實踐教學(xué)互為一體的局面。該體系經(jīng)過多年的實踐檢驗，顯著提高了學(xué)生的工程實踐創(chuàng)新能力和豐富了工程素養(yǎng)，整體上優(yōu)化了人才培養(yǎng)方案的目的。