二
新工科背景下高水平应用型大学工程训练教学新体系研究与实践[1]
摘要：本文分析了新工科背景下对应用型人才的新要求，结合当前高水平应用型本科院校工程训练中心建设和课程建设等方面存在的不足，工程训练课程要适应新形势，创新工程训练课程教育教学载体，落实“思想政治”引领工程训练课程全员育人、全程育人、全方位育人理念，将工程训练与劳育、美育、体育深度融合，构建“课程思政”引领的“五育融合”工程训练课程实践创新教育教学新体系，深入推进数字化、智能化升级，全面提升高水平应用型本科学生的系统性工程思维和工程实践能力。
关键词：新工科；应用型大学；工程训练课程；教学体系
1.引言
技术革命、工业创新和生态危机共同催生了新工业革命，世界范围内新一轮的科技革命和产业革命，以及全球新经济的蓬勃发展，使第四次工业革命正以指数级在全球范围内展开，以互联网、人工智能、云计算等为主要技术特征的新经济模式既对世界工程教育带来新的机遇，也提出新的挑战[1]。为适应新经济革命和社会的需求，教育部提出新工科建设和卓越计划2.0政策，核心目标是主动布局、设置和建设服务国家战略发展、满足新产业需求、面向未来技术发展的新型工程学科与专业，培养造就一批具有创新创业能力、跨界融合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才，高等教育在人才培养上拥有不可忽视的地位[1-2]。在新工科建设背景下，工程教育理念、人才培养模式和教育教学过程都会发生明显的变化[1-3]。而在全国的高等院校中，应用型本科院校的比重较大。工程训练课程具有通识性和公共基础性的特征，是面向本科各专业，给学生以工程实践的教育、工业制造的了解和工程文化的体验，是各专业人才培养不可缺少的支撑，也是实现学科交叉、文理交融、专创融合的创新教育新模式。如能在新工科的背景下对地方应用型本科学生的工程训练课程教学体系探索出新的思路和方法，培养出适应时代背景的工程应用型的人才，向地方区域经济建设输送主力军，为国家在全球新经济发展蓬勃之际提供坚实的卓越的工程应用人才培养机制。
2.新工科背景下工程训练课程现状分析
随着经济社会的发展和新经济、新产业、新技术、新业态的不断涌现，社会对人才的需求不断发生变化，迫切需要新工科人才支撑[1]。新工科的内涵是：以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[1]。智能制造新业态需要骨干专业技术人员由单一机械结构或电气控制工程师，更多转变为全系统视角下的工程师，因此，智能制造应用型人才不仅要具备学科基础知识，还要具备更加全面、更加宽广的知识背景，以及多元的能力特征和卓越的综合素质。在这种背景下，工程训练课程作为高校进行大学生创新创业教育，工程意识和能力培养的重要通识基础课程，也是大学生将理论知识及专业知识转化为实践创新能力的重要课程[4-5]，应努力把握新工科人才工程能力培养方向，以建设符合新工科人才培养要求的交叉学科工程能力训练及创新能力提升平台为目标，持续调整更新实训内容与课程体系结构，积极创设交叉学科融合的任务导向训练课程，为学生的工程素质基础训练、工程素质专业训练和工程素质创新训练提供优质工程教育资源，着力建设适应新时代高等人才培养的工程训练实践教育教学综合平台和智慧学习工场[6-9]。
我国内地高校的工程训练中心是具有中国特色的工程实践教育理念和教学模式的创新，为学校的教育改革和学生的培养起到重要的作用，也获得了一定的认可。工程训练中心已成为工科类高校中教学规模最大、学生受众人数最多的实践教学基地，也是国家有史以来在高校实验教学建设方面单项资金投入最大的项目[6]。面向新工科的要求，工程训练中心建设和课程建设存在一些不足，特别是当前新冠疫情常态化下，对于应用型大学的工程训练中心的建设和课程实践教学面临更大的挑战。①工程训练学科知识、教学内容、训练模式较为陈旧单一，已经不能适应多方协同育人、多学科交叉融合、创新创业教育、个性化人才培养的新要求；②由于工程训练课程学时分配、训练内容、实践平台、指导教师及训练质量等因素制约，传统训练内容与先进制造技术、智能制造技术训练的矛盾日益突出，不能适应智能时代新工科背景对工程训练的新要求；③工程训练课程“五育融合”的教学体系、方案和教学模式还与新时代的高质量教学体系有较大差距。新时代需要高质量教育体系，培育德智体美劳全面发展的社会主义建设者接班人，工科大学毕业生能够面向智能、绿色、低碳、安全、健康、协同的新产业新业态，适应北京市重点发展高精尖产业需要的知行合一、学以致用、具有创新精神的优秀应用型建设人才[10-12]。
新要求下的工程训练课程建设，要以高水平教学队伍建设为核心，以教学模式和教学内容为重点，确定智能制造产业的课程目标和教学要求；聚焦关键问题，引入产业最新发展，更新课程体系和教学内容，建设面向解决复杂工程问题、适应智能制造产业发展的新型工程训练课程教学内容，以CDIO团队项目贯穿的模块化课程体系；建立工程教育专业认证标准、智能制造行业培养标准和校内专业建设质量标准，构建“课程思政”引领的“五育融合”工程训练课程实践创新教育教学新体系。
3.新工科背景下的工程训练课程教学体系建设目标与思路
面向新工业革命、北京产业结构升级、京津冀协同发展和智能制造产业需求，开展以适应产业升级与学生全面发展的新需求调研，结合学校发展定位，研究确立新工科视角下应用型本科工程训练课程课程目标与内容体系；构建以智能制造技术为基础，工程训练核心课程为重点，体现信息化、数字化、智能化多学科交叉融合的新知识；面向智能制造复杂工程问题和体现“两性一度”的新课程；“创意-创新-创业”和产学产教协同培养的新方法；多方位全过程培养成效评估的新质量五维度要素为核心的新型工程训练课程教学目标达成路径新模式；形成高水平应用型本科工程训练课程质量评价标准体系、课程体系、教学方法、质量评估方法等，并给出实施思路、方法、案例和新教材，进而为同类院校开展新工科人才培养，提供理念、思路和方法的借鉴，如图 1 所示。
图 1 新工科背景下的工程训练课程教学体系建设目标与思路
4.新工科背景下的工程训练课程教学新体系
新工科背景下的工程训练课程建设，以高水平教学队伍建设为核心，以教学模式和教学内容为重点，确定智能制造产业的课程目标和教学要求；聚焦关键问题，引入产业最新发展，更新课程体系和教学内容，建设面向解决复杂工程问题、适应智能制造产业发展的新型工程训练课程教学内容，以CDIO团队项目贯穿的模块化课程体系；建立工程教育专业认证标准、智能制造行业培养标准和校内专业建设质量标准，构建“课程思政”引领的“五育融合”工程训练课程实践创新教育教学新体系，如图 2 所示。
图 2 课程思政引领的五育融合工程训练实践创新教育教学新体系
“工程训练”课程中融入劳动教育，对学生进行劳动观念教育、劳动技能训练，提高其劳动素质；“工程训练”课程中融入美育，要有一定的审美观，要有创造美的能力，才能创新产品；“工程训练”课程中融入体育，工程训练实践中对学生进行身心健康的教育。完善修订工程训练课程标准，加入安全教育、劳动教育、绿色环保、工程认证等相关知识内容；科学合理地分配各个工种的实训学时，把五育元素有效地融入日常训练教学内容，以增强学生的劳动观念、安全意识、环保意识和社会责任感。
5.“知识能力、实践创新”融为一体工程训练课程教学内容
基于新工科建设要求及工程教育培养规律，突破按工种知识点逐个讲授、训练，依次完成并进行考核的传统工程训练方式。优化重构现代工程训练培养体系结构，构建“工业工程认知训练、经典制造技术训练、现代制造技术训练、智能制造技术训练、开放特色创新训练”的智能时代新工科背景下的多层次工程训练实践课程体系，形成“知识能力、实践创新”融为一体的工程实践创新课程体系。
6.结语
针对新工科背景下国家、行业、产业及社会对高素质应用型人才培养的发展需求，在分析当前应用型本科院校工程训练课程建设不足的基础上，重点对新要求下的工程训练课程建设目标、思路、工程训练课程新体系和课程教学内容更新等方面进行了研究与思考，以适应新工科要求，在工程训练实践模式、课程体系、教学内容、评价方式和设备更新等方面进行创新与实践，以适应多方协同育人、多学科交叉融合、创新创业教育、个性化人才培养的新要求。
参考文献
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[1] 基金项目：2022 年北京石油化工学院教育教学改革与研究重点项目（项目编号：ZD202210001）；2022 年机械基础-工程训练教学指导委员会教育科学研究项目（项目编号：JJ-GX-JY202108）。