冯果 江峰 朱颖 胡庆 包镇红 江伟辉

摘要：在“新工科”背景下，将“器件化”思维的培养引入工科教育意义重大。这对提高工科课程教学质量、改善工科人才培养模式、促进学生在学校的快速成长和增强学校与社会紧密结合都有有益的作用。工科学生“器件化”思维培养是“中国制造2025”对工科教育的紧迫要求，是工科教育的发展趋势。

关键词：“器件化”思维;工科;教育;创新

引言：

2017年，教育部下达了《关于开展“新工科”研究与实践的通知》，为中国创新驱动发展奠定基础。“新工科”背景下的人才培养给材工科学生的培养提出了新的要求与挑战[1]。为此，大量教育工作者开展了一些卓有成效的研究[2-3]。对工科学生“器件化”思维培养未见相关针对性研究。为此，本文浅议了“器件化”思维培养在工科教育中的重要性。

一、“器件化”思维的培养对提高教学质量的重要性

将“器件化”思维的培养贯穿工科教育的整个培养过程，探索工科教育理论创新和实践动手能力相结合的综合素质与能力培养方案，其本质是将教育、科研、生产三者结合于研究生培养过程，有助于工科教育的实践教学环节更有实际应用价值。通过“器件化”思维，有助于巩固专业课程的同时，还可以引导和加强工科生的实践创新能力，使工科生教育进一步获得发展和提高。“器件化”思维的培养有助于提高工科生解决“新工科”背景下具体实际问题的能力。根据工科学生的专业基础培养目标、创新意识培养目标和能力技能培养目标，以未来职业需求为向导，设置针对性的教学，设置教学任务，逐步在学校搭建器件制备和检测平台，采用“试验、测试、检测、分析”与器件化教学设计深度结合，融理论研究、材料制备与器件设计开发一体化的课堂设置和实施模式，有效调动学生上课的兴趣，促进学生积极思考与实践;采取市场需求、项目导向、任务驱动、岗位职责等课题实施驱动模式，强化研究生的综合能力培养，提高教学质量。

二、“器件化”思维的培养对改善人才培养模式的重要性

在新工科背景下，以“器件化”思维的培养为载体，构建由基础理论培养目标、创新意识培养目标和能力技能培养目标构成的工科人才协同培养机制。工科教育走与新工科背景下企业对人才需求相结合之路，以行业和具体企业对人才的需求为导向优化工科教育以职业能力和技能培养为重点，并与行业企业合作进行基于企业器件化需求的培养模式、建立以校企深度融合、能力与需求紧密结合的工科教育培养模式。将行业企业一系列对接产业转型的技术需求及难题建成工科教育培养重点库，选择重点库库中的技术难题作为培养内容，引导学生在培养过程中进行实际技术问题乃至跨学科问题的分析解决，扩大自身知识面、提高学习能力，成为适应产业转型条件下企业需求的复合型人才。以“器件化”思维的培养的实施为载体，以加强对工科生创新意识和能力技能的为重点、结合培养研究生的团队合作能力、分析问题解决问题的综合能力。改进工科生毕业课题的选题依据、开题方法与手段，引入与企业互动式、案例式、项目化等课题选题和考核与评价的改革与创新。

三、“器件化”思维的培养对学生成长的重要性

“器件化”思维的培养机制的实施还可使学生了解除本专业知识外的特色，有助于拓宽学生的知识面，提高学生的多学科交叉综合能力。“器件化”思维离不开厚实的理论基础和丰富的知识，阅读文献也是培养多学科交叉能力的重要一步，学会在浩瀚的学术文献中获取新知识，然后结合自己已有知识进行思考总结，将所学到的知识进行知识储备。这就要求学生在专业知识上不仅应有广度还应有深度的学习，能及时了解并掌握学科发展的前沿动态，对于其他专业的知识可以由浅入深，逐渐地将专业知识和技能沉淀。企業需要高校的知识、人才、创新技术，同时其对人才的实践能力要求更高。高校也需要企业提供的生产实践环境、顺应时代发展的技术，了解企业和器件制品市场对材料和技术的最新要求，两者是共同作用相辅相成的。总之，要适应新工科背景下行业对人才的需求，通过器件的研发将高校的新材料、新工艺资源与企业的实践需求及器件产品市场有效结合起来，这是培养适合新工科和中国制造2025背景下实用工科学生最有希望的手段。无论是对社会长期的发展，还是对学生个人的成长都是一大助力。

四、“器件化”思维的培养对学校与社会紧密结合的重要性

多数高校工科专业的课程培养仍然偏向于基础理论，总体方向上依然存在“重理论轻实践”的问题，大多都忽略了实践在工科生培养中本应有的主体地位，忽略了相关实践成果或企业工艺改进的重要性。这一问题导致培养出的工科生与制造业对高实践能力人才的需求不匹配。为此，“器件化”思维的培养需要结合于工科生的培养过程。充分利用工科老师往往有一定校企合作经验和横向合作单位的优势，在工科课程教育的过程中使学生了解到行业的需求、企业最新的实践技术难题，进而培养学生的理论创新的同时，也培养其实践创新能力和动手能力。建立课程设计实现以能力和技能为本的高等技术应用性专门人才的培养目标，理论知识以“适度、够用”为限，突出工科培育为器件服务，培养器件开发、制备、检测及对应理论研究方法及技能测试和训练等。

随着新工科和中国制造2025等相关概念和政策的提出，工科的发展和新材料、新技术、新工艺的不断推广应用，发展对器件开发和改进的要求越来越迫切，相关器件的标准、规范和检测技术也在不断更新变化。工科学生的培育内容也逐步变化，旧的材料有些淘汰，新的材料在补充，如何制备器件成为一个十分急迫的问题。因此，在工科生课程教育过程中就必须引入器件开发制备相关的要求，使工科生的培育题与时倶进。

结论：本文浅议了“器件化”思维培养在工科教育中的重要性。分析表明“器件化”思维培养纳入工科教育对高工科课程教学质量、改善工科人才培养模式、促进学生在学校的快速成长和增强学校与社会紧密结合都意义重大，是工科教育未来的发展趋势。

参考文献：

[1]吴爱华，侯永峰，杨秋波，郝杰.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育，2017，3（1）：1-9.

[2]张海生.我国高校"新工科"建设的实践探索与分类发展[J].重庆高教研究，2018，6（1）：41-55.

[3]吴涛，刘楠，孙凯."新工科"视域下工程人才关键能力的思考[J].黑龙江高教研究，2018，1（3）：156-160.

（景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院 333000）