新工科背景下三位一體助力創新人才培養模式探索和實踐

高慧 楊云濤 王林 尹群

摘? 要? 江蘇科技大學以具有鮮明行業特色的船舶與海洋工程專業為依托，將學科競賽和創新訓練融入教學，建立國家、省、校、院四級創新訓練體系，探索本科生導師制，發揮專業教師科研能力和水平優勢。利用船舶工程實驗教學示范中心、船舶數字化設計制造工程實踐教育中心及各類創新實踐平臺等資源和條件，構建學科競賽、創新訓練、本科畢業設計過程控制三位一體的創新實踐教學模式，為創新人才培養提供一種途徑。

關鍵詞? 新工科；工程教育；船舶與海洋工程；創新人才培養模式；學科競賽；創新訓練；畢業設計

中圖分類號：G642.4? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）12-0157-04

Abstract? This paper is based on the ship and ocean engineering specialty with distinctive industry characteristics of Jiangsu University of Science and Technology， integrate discipline?competition and innovation training into teaching， establish a?Four-level innovation training system at the national， provin-cial， school and college levels， explore the undergraduate tutorial system， and give full play to the scientific research ability and level advantages of professional teachers. Using the?resources and conditions of our ship engineering experimental teaching demonstration center， ship digital design and manufacturing engineering practice education center and various innovative practice platforms， this paper constructs an inno-vative practice teaching mode of high-quality teaching resources， discipline competition， innovation training， gradua-tion design integration， so as to provide a way for the cultiva-tion of innovative talents.

Key words? new engineering; engineering education; ship and?ocean engineering; innovative talent training mode; discipline?competition; innovation training; graduation design

0? 引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確指出要“深化教學改革……支持學生參與科學研究，強化實踐教學環節”。為了推動工程教育改革創新，2017年2月18日，教育部在復旦大學召開高等工程教育發展戰略研討會[1]，發表“復旦共識”[2]。之后不久，《教育部高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知》中明確提出：“地方高校發揮自身優勢，推動傳統工科專業改造升級，開展地方高校新工科研究和實踐”[3]。

國家在高等教育改革中把大學生創新能力的培養作為重點，高校不僅要培養理論知識扎實、能夠解決實際問題的人才，更要培養有較強創新能力和科研能力的人才。

畢業論文作為培養大學生實踐創新能力的重要手段，質量的好壞是衡量一所大學教學水平的重要依據。在高校擴招大背景下，傳統的精英教育逐步走向大眾教育，出現本科生畢業論文質量下滑的跡象，成為高校人才培養中的薄弱環節[4]。出現這種現象的因素有許多，但是畢業論文選題內容過于陳舊，無法適應新體系、新理念、新質量、新模式、新結構的新工科要求，這是主要原因之一[5]，是各大高校當前亟待解決的重要問題。

已有研究表明：將本科生科研訓練納入教學活動是培養創新人才的重要手段，有助于培養學生的創造、創新、創業精神，促使優秀人才脫穎而出。美國博耶委員會（Boyer Commission on Education?Undergraduate in the University）發布《再造本科教育：美國研究型大學的藍圖》，歐美發達國家的著名大學把培養本科生的創新科研能力作為大學轉型的重要策略，并對本科生創新能力的培養給予高度關注，掀起“再造本科教育”的浪潮[6]。目前，國內已有眾多高校在一體化方面進行有益探索和改革，例如：中國礦業大學王方田等[7]依托大學生創新訓練課題，提前謀劃學生論文主題，早早開展論文選題與方案設計，取得顯著成效；中南林業科技大學張勝等[8]將本科生畢業論文的研究任務與創新創業教育活動進行深度融合，探索出一條新工科人才培養新的途徑；李金昌[9]介紹浙江工商大學開展實踐教學與學科競賽相結合的經驗，通過制定本科生科技作品替代畢業論文制度，提升創新人才培養質量。

江蘇科技大學船舶與海洋工程專業是國家特色建設專業、國家級卓越工程師試點建設專業、國家級高等學校專業綜合改革試點專業和江蘇省品牌專業，辦學80余載，為國內船舶與海工裝備企業輸送了大批優秀畢業生，涌現出一批LNG船、豪華游輪、極地破冰船、國產航母、核潛艇的總工藝師和總建造師。在人才培養理念上，江蘇科技大學著眼于船舶與海工領域實踐性強、知識技術更新快、學科交叉緊密的特點，一方面面向產業發展需求，培養理論扎實、實踐能力強的產業人才；另一方面牢牢抓住海洋強國戰略機遇，適應產業升級需求，培養學生具有創新、自主和終身學習能力。本文基于優質教學資源，從“學科競賽—創新訓練—畢業設計”一體化介紹船舶與海洋工程專業在人才培養方案方面轉變實踐教學思路與方法，實踐教學實施過程與質量控制、評價等諸環節，優化創新實踐教學培養體系和人才培養機制體制，拓展高等工程教育改革主渠道，提高人才培養質量。

1? 構建開放式、多學科交叉融合的新工科創新人才培養方案

近年來，江蘇科技大學在國家“堅持陸海統籌，加快建設海洋強國”的發展思路和“江海襟懷、同舟共濟、揚帆致遠”的“船魂”精神指引下，將船舶與海洋工程這一傳統專業積極融入國家海洋開發和強國戰略中，與時俱進，引入現代智能制造技術、學科交叉、新型材料、節能減排綠色低碳概念，完成教學理念創新，豐富教學內涵。依托國家級實驗教學示范中心、海洋工程裝備智能制造技術國家級培育中心、江蘇省實驗教學與實踐教育中心和江蘇省船舶先進設計制造技術重點實驗室，既注重內涵建設，又注重院際合作，打造學緣廣泛，船舶、機制、機電等多學科交叉的師資隊伍，構建多層次、開放式學科交叉實踐平臺。在課程設置上除傳統船舶與海洋結構物性能、設計、制造三大核心課程群之外，隨著大數據、機器人、物聯網+等新興產業的涌現與高速發展，融入船舶與海洋裝備智能制造、船舶與海洋先進工藝力學、船舶生產機器人與高端制造技術、船舶多學科設計方法與優化、大數據與人工智能導論等實踐教學內容。將信息化和工業化深度融合作為切入點，人工智能技術、機器人等新興課程導入傳統船舶建造工藝中，建立以數字化、模型化、自動化、可視化、集成化為特征的智能化造船和生產管理課程體系，既重視和其他學科進行交叉融合研究，又結合學校行業特色發展方向，關注船舶行業發展前沿，著力培養國家和地方建設、發展所需的創新型人才。

2? 遵循“以賽促學、以賽促教、以賽育人”的教學方針，以教學模式創新為驅動，??提高實踐教學質量

針對船舶與海洋工程專業課程實踐性強的特點，學校重新設計和梳理教學資源與教學流程，更加關注實踐教學實施過程，建立以教師為主導、學生為主體，貫穿本科全過程的導師制，注重培養的前瞻性和連續性，有助于導師由關注學生的“教”向關注學生的“學”轉變，從傳授知識為主轉變為實踐能力培養為主，形成具有江蘇科技大學特色的“四個三”實踐教學模式，即搭好“三個平臺”（導師交流平臺、船舶與結構工程創新實踐教育平臺、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽交流平臺）、做好“三結合”（與課程教學改革相結合、與創新領軍人才培養相結合、與教學團隊建設相結合）、做好“三項工作”（校際交流、本科生創新訓練、省級以上競賽）和完善“三項保障”（經費保障、條件保障、制度保障），如圖1所示，創新教學結構和模式，建立學科競賽、創新訓練與教學改革聯動。

在創新教學模式上以課程教學為基礎，以競賽內容為載體，以技術訓練為手段，考慮不同年級、不同能力水平學生的需要，設置三個層次，依次遞進，即構建平行遞進式創新教學體系，如圖2所示，實現“知識—能力—素養”同步培養。

3? 依據新工科建設需求，以項目式實踐為載體，構建學科競賽、創新訓練、畢業設計深度融合機制

作為實踐教學的重要環節，創新訓練、學科競賽和畢業論文無論在培養過程還是在培養成效上，有諸多相契合的地方。學校探索將學科競賽成果鞏固深化，與本科畢業論文有效融合，對于推進學校的教育教學改革和教學質量提高，最終提升畢業論文質量，特別是高水平論文數量，具有一定的積極意義。

當前包括船舶與海洋工程專業在內的大部分工科專業類學科競賽以工程項目實踐為背景，學校將優勢教學、科研資源以大一新生引導課程、研討課程和通識課程等形式，激發新生探索新知識的興趣；到了大二以上，以專業課或講座的形式增設綠色船舶、深遠海探索與開發、極地開發、船舶與海洋工程裝備等前沿課程，將本校參研國產航母、海洋石油981平臺、“天鯨號”大型絞吸疏浚船、“蛟龍號”與“奮斗號”深潛器等大國重器項目作為優質教學素材，與創新型船舶設計理念、船舶人工智能及高端制造技術有效融合。

學校以學科競賽為載體，以培養學生創新意識和能力為目標，搭建學生創新平臺，提高學生工程項目實踐能力；以學科競賽課題作為創新訓練的選題素材，提高選題的科學性和規范性；以創新訓練的管理模式改進本科畢業論文過程管理；以創新訓練的結題標準規范本科畢業論文成果，使創新訓練、畢業設計具有專業交叉、學科融合的特點，題目取材更加寬泛，內容更加獨特，知識點要求掌握更加全面，結果更加多樣化，進一步提升畢業論文的整體質量和本科生人才培養質量，“大一打基礎、大二增深度、大三收成果、大四轉成果（畢業論文）”，形成有方向、有團隊、有平臺的良性發展機制。創新人才培養路徑如圖3所示。

經過多年努力，在多方面取得較好成績。近3年，學生參加省部級以上項目獲得特等獎3項、一等獎20余項，發表省級和校級優秀論文10余篇，畢業學生素質逐年升高，就業競爭力大幅提升。以應屆畢業生身份進入中國船舶集團以及其他國內500強企業就業人數占畢業生總人數比例和進入“雙一流”高校繼續深造比例作為評價本科畢業生質量的兩個指標，如表1所示。以2013級和2014級為基準數據，兩者總的平均比例為10%；2015級、2016級和2017級相比較基準數據，獲得大幅度提升，提升幅度分別達到77.8%、111.1%和144.4%。由此可知，實施創新人才培養模式以來，本科畢業生質量得到顯著提高。

4? 以過程管理為核心，構建畢業論文質量保證體系

本科畢業論文培養學生的初步研究能力，著重考查學生綜合運用所學知識來解決實際問題，也是對學生掌握專業知識程度的有效性檢驗?？梢哉f畢業論文好壞更是本科生人才培養質量高低的直接反映。

作為實現人才培養目標的重要閉環，針對本科畢業設計較強過程性這一特點，重點設計以點穿線、以線網面的全面的質量監管。區別于以往將某幾個時間節點的成效評價考核作為質量保障的控制手段，在每一環節制定相關評判指標和評估方法，建立完善的質量控制與考核評價體系。

畢業論文是本科教學中最為關鍵的實踐環節，是實現本科培養目標的重要階段。分析畢業論文質量現狀、影響論文質量的因素，圍繞畢業設計的各個環節，規范過程中各個階段控制點的任務，從優化管理、完善監督、建立評價激勵機制上提出規范，強化過程管理，見圖4。

從新工科專業建設角度，除了完成上述流程和任務之外，還需要做好以下五點工作：

1）在日常任務環節的基礎之上建立全流程畢業設計監控和管理機制，制定一整套完善的監督管理規程，在成效上細化到階段性目標，在時間節點上細化到天；

2）選題前增加立題環節，減少出題盲目性，充分把握新技術、新方向和技術路線的交叉融合性；

3）探索在監管實施過程中強化“任務—指標—時間節點”管理和師生定期見面制度；

4）增加答辯后環節，用于對論文的總結完善、修改提高，實現創新訓練成果、創新研究能力由量變向質變轉換；

5）整個過程管理中采用畢業論文智能管理信息平臺對學生畢業論文進行全流程監管，對任務和流程保留可追溯的完整記錄。

5? 結束語

在面向新時代加快建設創新型國家的時代要求下，基于海洋經濟發展和建設海洋強國戰略發展的人才需求，江蘇科技大學探索船舶與海洋工程專業創新人才培養新理念、新模式和新制度，包括：創新人才培養理念，構建多學科交叉融合的新工科創新人才培養方案；創新人才培養模式，秉承新工科建設理念，探索大學生創新訓練、學科競賽和畢業論文相互融合促進機制，“三位一體”助力創新人才培養和保障人才培養制度創新；構建畢業論文流程和任務新結構，健全質量控制和考核評價體系。

參考文獻

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