新工科背景下地方院校个性化人才培养模式探索与实践

毛成 赵春鱼 李一星

摘 要：如何将新工科理念融入人才培养目标和过程是新时代地方工科院校教育教学改革重点之一。本文以中国计量大学工科试点班为例，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为途径，重塑培养目标、优化培养方案、健全保障机制、改进评价体系，探索和实践新工科背景下个性化人才培养模式，学生培养成效显著提升。

关键词：新工科;个性化;培养模式

在“复旦共识”“天大行动”“北京指南”三部曲和教育部“新工科改革研究项目”立项的政策推动下，我国工科人才培养正式迈入新一轮转型升级和质量提升阶段。作为“新工科”建设主体的地方工科院校在这场改革与建设中责无旁贷，同时也面临新的机遇和挑战。

“人才队伍靠教育事业培养，人才素质由培养模式决定”。提高工科人才培养质量是改革开放以来我国工科院校一直努力的方向，不少院校尝试采用包括“混合班”“交叉班”“卓越班”“试点班”等模式来回答“钱学森之问”。综合分析国内外一流大学个性化人才培养模式，发现有以下几个重要特点：①都把培养创造性作为个性化人才培养的核心理念;②注重学生的个性差异，在专业设置口径、方向、时空等方面更具灵活性;③注重学科交叉和通识课程的开发和建设，减少专业必修课，增加专业和自由选修课;④特别重视教学制度体系的创新与优化，如建立导修制、访学制、弹性学分制等;⑤特别强调构建以发现和探究为核心的教学组织形式;⑥评价方式上，从单一走向多元。

应该说，这些探索积累了个性化人才培养的诸多经验，但在学生需求日益多元、经济发展日益多样的今天，个性化培养仍有较大的探索空间。“新工科”以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，对传统工科人才培养提出了新的挑战[1]。面对新工科所带来的工程教育整体改革影响，如何在继承原有模式中有所创新，如何更好实现各专业方向的交叉与融合，如何更好推动试点学院与专业学院和行业企业资源协调与共享，成为新工科建设背景下地方院校个性化培养模式改革的重要课题。本文以中国计量大学量新学院工科试点班近四年深度个性化人才培养改革为例，对以上问题进行探索与实践。

一、起点与思路

1.改革起点

中国计量大学是一所以“计量、标准、质量”为特色的地方工科院校，长期以来在引领行业发展和服务地方经济中扮演着重要角色。而量新学院作为中国计量大学的荣誉学院，自2006年成立以来，一直承担着学校工科试点班的培养任务，以及学校教育教学改革的试点工作。在传统工程教育模式下，工试班曾经历了2006—2011年的“2+2”模式，2012—2016年的“1.5+2.5”模式，应该说多年改革取得一定的成效。但是从校友反馈和学生访谈来看，培养模式的个性化程度有限，学习自由度偏弱，学生的创新意识和能力及知识结构的交叉复合、国际化视野、主观能动性发挥等方面还存在一定的局限性。

2017年，以新工科建设为契机，学院针对问题和局限，在大量的调查研究、学习借鉴基础上，开启对工科试点班全面、深度的人才培养模式改革，进一步探究与梳理人才培养的目标逻辑和过程逻辑，进一步突破传统壁垒，创新机制，构建“符合学生需求、符合社会需求、符合教学规律”的新版人才培养模式，切实体现“以生为本、因材施教、激发潜能、追求卓越”的荣誉学院办学宗旨。

2.改革思路

人才培养模式改革一般包括目标优化、方案改良、机制保障和评价改进等关键要素。以这四个要素为改革主要环节，嵌入新工科建设思想，以实现人才培养模式的重构与优化（见图1）。在培养目标优化中，基于在校生、毕业生、教师和用人单位等调研，梳理工科试点班培养目标演变脉络，探索新工科核心要素植入点;在培养方案优化中，通过学程设计、课程门类拓展、课程选择拓宽以及强化创新课程等实现前沿工科课程内容的更新迭代和多学科知识结构的交叉复合;在机制保障维度，通过组织、管理和激励三个方面突破原有管理限度;在评价改进维度，通过学习成果多元化、教学成效多要素、培养方案全过程评价体系的构建，促进个性化培养方案的持续有效的改进。

二、探索与实践

1.目标优化——新工科背景下个性化人才培养的逻辑起点

人才培养目标是为人才培养质量确定标准，培养目标的重塑是人才培养模式创新的逻辑起点，这个起点需要解决的问题包括：①新工科人才的核心要素要体现;②个性化培养的特色优势需呈现。为此，通过对30多个用人单位走访交流，500多名学生问卷调查和40多名师生的深度访谈，结合对新经济变化需求和新工科人才核心要素的认知，根据学生发展诉求和学院办学使命，确定培养理念、特色和规格，重塑培养目标：以立德树人为引领，以“厚基础、强能力、重交叉、广视野”为特色，以生为本，面向未来，培养在计量或相关领域具有创新精神、全球化视野和持久竞争力的高素质、复合型、卓越化的工科人才。

与以往相比，在培养目标的维度上突出了创新和实践能力、可持续发展能力、知识结构交叉复合、国际化视野、追求卓越等新工科人才的核心素质;在培养目标的实现上强化了培养过程的四大特色优势;在培养目标的规格上进一步明确了高层次、复合性、拔尖型的培养层次。

2.方案改良——新工科背景下个性化人才培养的主体承载

人才培养方案是培养目标的“设计施工图”，是提高人才培养质量的主体承载。在充分借鉴和实践反思的基础上，遵循新工科的理念，依据培养目标和规格，多措并举，对前期的个性化人才培养方案进行优化和改进。

（1）“二维联动”，重构新工科下个性化人才培养方案总体框架（见图2）。

①纵向维度，改进学程模式。学程，是相对于教程而言，即以学生主导的学习进程。工试班学生以往与普通班学生相比，在工科大类培养阶段，课程内容多而全;进入主修专业，除了选修课程，其他基本上均按学校统一教学计划来执行，学生在学习进程、内容、时空上的可选择性非常有限，个性化发展的需求无法得到满足。针对这一状况，我们设计了学程模式“1.5+1.5*+1+4S”，学籍管理全程由量新学院承担，即：“1.5年工科大类学习阶段”，学生可根据个人发展规划和后续专业意愿自由选择基础课程进度、难度和模块，也可根据个人能力和兴趣自由选择创新实践、社会实践、视野拓展等各类项目;“1.5*年主修专业学习阶段”，学生可根据自己的发展需要，在主修专业核心课程基础上，可跨学院、学科、专业自主设计这一阶段的课程构成体系，实行“一生一案”;“最后1年自主发展阶段”，根据个人发展路径，选择不同学习模块和实践内容，也可查漏补缺在全校范围内或国内外跨校选择自己需要完善或提高的课程和项目，充分满足学生个性化发展的需要。总体而言，学分学时分布更趋优化，知识结构更趋合理，个性化程度三段渐进。“4S”为社会交流与实践SCP、科技竞赛活动SCE、科研素质拓展SQT、系统工程实训SEP，是基于新工科理念下贯穿整个本科阶段强化学生创新能力、科研能力、社会能力、工程能力、全球視野、交叉复合的培养环节。

②横向维度，增进分层分类。工科大类阶段，教学计划全部由量新学院设计，提供多层次的工科基础荣誉课程、各专业方向的预修课程模块、特设的荣誉选修课程。专业阶段，主修专业的核心课程是必学的，但部分核心课程根据学生需求也设置了不同梯度;自选课程中增大了交叉课程比例，可自主设计课程组合[2]。自主提升阶段，设置研究型和应用型模块，根据个人发展需要，选择不同路径;4S模块均设有不同梯度和类别，学生按兴趣和能力各取所需。

（2）“三大突破”，新模式中关键节点选择充分满足学生个性化需求。在培养模式运行过程中，学生会面临一些关键节点的选择，如专业的再次选择、各类课程的选修、业内学分的抵换等。对此，一方面加强引导和咨询，另一方面从政策和制度上加以保障和改善。

①专业选择上突破传统，充分满足学生发展需要。工试班每年从已录取的理工科新生中选拔约4%～5%的优秀学生进行四年一贯培养与管理。在1.5年的大类培养阶段，学生可通过“始业教育”“大学生學习指导”，结合生涯规划、名师导学、专业走访等，让学生逐步了解各个专业内涵，再结合个人兴趣、能力和职业理想，对专业进行二次选择和定位。为了充分满足学生的需要，重新修订分流制度，突破原有方案设置的局限。经统计，专业更改比例每届超过60%，学生的选择更趋理性和成熟。

②课程选择上突破壁垒，深度满足学生个性需求。原先不管是在大类培养阶段还是主修专业的培养阶段，课程的选择往往仅限于在相对应学院内，但是新工科的很重要特征是知识结构的交叉复合。为此，我们改革的重点是，在保证专业核心课程完成的基础上，全程实施“不同课程组合”的“一生一案”制，学生可根据学业进度、科研兴趣、个人发展等需要，突破传统壁垒，可跨专业、跨学科、跨年级、跨时空修读课程。在此模式下，学生选择自由度增大，主观能动性提升，学科交叉优势明显。

③学分认定上突破界限，更好体现评价多元开放。学分总量从原来的185分降到165分，给予学生更多的自主选择和决定的权利，并且突破课程性质与界限，认定和评价方式更加开放。如学生已获奖的学科竞赛、结题的科研项目、授权的专利、发表的学术论文，在满足基本毕业创新实践学分后，可认定为培养计划中的相关课程，从而激发学生参与创新实践活动的主动性和积极性。另外，经相关认定的优质网课、出国（境）交流项目、雅思或托福成绩等均可计入或抵入业内学分。近四年毕业生通过上述方式认定达70%以上。

（3）“四头并进”，新工科人才核心要素融入培养过程。培养适应未来新产业需要、具有国际竞争力的高素质复合型工科人才，是新工科建设的核心内涵和价值追求[3]。为此我们通过供课程、促交叉、融学创、拓视野等举措，把新工科人才核心要素有机地融入培养过程，努力实现学生综合能力提高、知识结构优化、创新创业增强、视野意境开阔的培养目标。

①基于能力提升，优化课程供给。原有课程供给体系，除了大类阶段的几门核心课程与普通班学生相比在难度上有点差异，其他的基本相同，诸方向也无差异性，平台课多而杂，学生可选择自由度比较低，导致学生学习压力大，个性化发展非常有限。

为此我们把课程改革作为重中之重来对待，努力开发和提供多类优质课程资源，满足不同阶段学生多元选择的需要。在大类培养阶段，为了专业方向衔接的需要，增设专业预修课，各专业大类方向按模块设置选修课程。重视强化数学、物理、英语、电路等10门荣誉核心基础课程建设和督导，通过扩学时、增难度、配强师，夯实工科基础，如把高数提高为工科数学分析（两学期共10.5学分）、把线性代数拓展为线性代数与空间解析几何（3.5学分）、概率与数理统计从2学分提升到3学分、大学物理跨两学期总计6学分。英语课程开设有大学英语四、五、六（跨度为3个学期）、外教英语口语（共两学期）、雅思英语、科技英语等。课程教学形式基本为小班化，师资大多为国省级名师或优秀中青年教师。为了强化学生创新能力、科技前瞻性等的需要，开设荣誉先锋课程，即以“项目驱动式”“问题导向式”和“前沿领略式”为特色的学院专设选修课，如数学建模、发明与实践、算法与编程实践、创新思维与创新实践等，提高学生创新意识、设计能力、科技前瞻性和领导力等。开展对重点实验课程的试点改革，提高学生工程思维和实践动手能力;进入专业后全程开展系统实训SEP计划。

②基于复合融通，加强知识交叉。“新工科”更强调学科的实用性、交叉性与综合性。相对于传统工科人才，新工科人才不仅要在某一学科专业上学业精深，而且还应具有“学科的交叉融合”的特征[4-5]。为此，通过交叉学分设置（10～15分）和认定机制，引导学生跨学科专业选课;或要求学生选择专业自主创设的交叉整合课程，如智能控制、软件设计、机器学习与大数据基础等;或组织学生参加一些交叉性、综合性的学科竞赛，如“挑战杯”“智能车”“机器人”“互联网+”大赛等，从而更好地完善知识结构，促进与满足学生多元化、复合型发展的需要。创设6大模块的专业交叉课程群，如自动化+机器人工程、测控技术与仪器+智能感知工程、质量管理工程+标准化工程、计算机科学与技术+人工智能等，科学引导学生跨专业选课。依托多学科交叉平台，如智能工程—众创空间、大数据分析与人工智能实验室等，供学生本硕创新、学科竞赛、综合工训。鼓励学生辅修知识产权、标准化等具有计量特色的第二专业，完善行业相关知识结构。

③基于创新培养，强化学创融合。新工科人才的核心要素之一就是“创新能力强”。在传统培养中，比较多的是学生自由组合、自主利用课余时间进行科技活动，这样显得零星松散，专业性不够强，参与度不够广，激励性不够大。

针对这些问题，我们构建了“课程牵引、社团招募、导师指导、学分认定、重奖激励”“五位一体”的创新能力培养体系[6]，使专业学习和创新实践有机融合，兴趣爱好和社团活动充分结合，创新导师和专业导师点面结合，学分认可和奖励基金双管齐下（见图3）。以全国大学生数学建模竞赛为例，量新学院每届一般有60%左右学生在第三学期选择“数学建模”这门课，课程结束后有80%左右的学生被选拔进入“数模竞赛团队”，学院专门聘请导师团队指导，这些学生中90%以上均能获国家级或省级以上奖项。2018年量新学院一组学生获全国数模竞赛最高奖——MATLAB创新奖，2019年获国际数模竞赛特等奖和SIAM奖。同时，学生根据需要均可获得相应学分认定。学院还设有创新奖学金，对于学生获奖层次和等级给予1000～10000元奖励。相较于改革前学生创新意识、创新动力和创新成效显著提升。

④基于视野拓展，加强交流力度。拓展学生的国际化视野，提高国际化实践能力，是培养高质量工程人才的有效途径，也是培养国际化创新人才的必然要求。为此我们与美国、英国、德国、日本、澳大利亚、芬兰、捷克等国家的高校和名企建立交流访学和实习项目;设立高额访学奖励基金，制定交流学分互认机制，以充分满足学生“拓视野、长才识”的需求。国际访学比例逐年提高，无疫情时毕业生30%左右有交流学习或出国深造的经历。

3.机制优化——新工科背景下个性化人才培养的重要保障

“改革要成功，机制须先行”，良好机制能够切实保障模式运行的有序化和规范化。几年来，通过对组织、政策、激励三大保障机制的健全，不断提高管理运行绩效。

（1）强化组织保障。建立健全“进出口”和过程管理中的组织保障体系，并不断探索高效的工作机制。建立了“选拔与分流工作领导小组”“教学指导委员会”“荣誉证书评审委员会”等多个校级组织机构。上述机构负责人均为校长，相关职能部門和学院负责人参与，从组织、协调到决策，均得到有效的保障。

（2）优化政策保障。系统梳理个性化人才培养各个环节的管理机制，疏通各个机制之间的衔接和呼应，提高管理流程的简洁性和流畅性，提高管理绩效。出台了导师制、滚动学籍制、学分认定制、荣誉学籍制、学院共享制等与新模式相匹配的管理制度。如学分认定制，近年来不断完善各类课程和项目的学分（交叉学分、创新学分、实践学分、交流学分和网络学分等）权重的设置和认定机制;如学院共享制，学生进入专业后，管理主体仍是量新学院，但培养是量新学院与相关学院双主体的，所以学校对培养成效的考核与奖励均为双重赋予，以此更好地激励双方的能动性和联动性，共享培养成果，从而改变了以往“单打独斗”“相对封闭”的局面，开启了齐抓共管、互利共赢的良好态势。

（3）建立激励机制。通过学校政策支持、引进企业资助、校友资源等，建立一系列优学重奖、优教优酬的激励机制，尤其是近四年学院共引入企业和校友捐资150余万元，设立了4项奖学金和1项奖教金，且在关键节点的改革中加大资源投入和政策倾斜，形成了优学优教优导互相促进、潜能潜质潜力有效激发的良好教育生态环境。

4.评价优化——新工科背景下个性化人才培养的重要环节

质量评价是依照培养目标对培养活动及其结果进行价值判断，传统评价比较强调控制职能，评价模式较为单一、单向、单方。为此，在新模式运行过程中，我们借鉴发展性评价理念，树立“以学生为中心、重视过程管理、强调持续改进”的质量评价观，通过对学生学习、教师教学、培养方案“三大评价”体系的创建，进而形成多方、多元、多向交互评价的动态闭环调节系统，有效促进学生和教师主体效能的提高，以及培养模式的持续改进[7]（见图4）。

（1）对学生学习成果的“多元化”评价。针对学生多样化成果采取多元化的评价方法，形成规范体系，并以“一生一册”开展全方位建档;邀请每届毕业生离校前对学习满意度、培养效果等进行评价和建议。

（2）对教师教学成效的“多要素”评价。主要采用“生评教，生评导”方式，并结合校院二级教学督导反馈，以及教师教学成效和指导成果等要素。评价结果作为选聘任课教师和导师的主要依据，并与薪酬和评优挂钩。每届毕业生对导师进行问卷评价，全面了解导师指导情况，以此作为导师甄选、调整以及优秀导师评选的主要依据;每年对聘用的创新导师或社团活动指导教师进行考核评价，用以奖励或续聘依据[8]。

（3）对人才培养方案的“全过程”评价。学院每年通过教学指导委员会、外聘专家和第三方评估机构，对总体培养方案、“1.5年大类阶段”培养计划、学生个性化培养方案进行审核认证。

三、成效与反思

1.改革成效

四年来，按照新工科理念，不断改进与优化个性化人才培养模式，取得了一些显著的成效，尤其是2019年11月在教育部对我校本科教学审核评估回访中，量新学院“一人一案”的个性化培养模式及取得的成效，受到了教育部专家的充分肯定。主要体现在以下方面：

（1）就业竞争力显著提升。近年来，在浙江省教育评估院对《毕业生职业发展状况及人才培养质量》的调查中，量新学院学生的就业率、就业核心竞争力、对母校满意度、用人单位满意度等方面均名列全校第一。以上数据在省属荣誉学院中也是名列前茅。

（2）应届生深造率显著上升。四年来，在没有保研机制的情况下，毕业生继续深造率连年提升，2021年达70.7%，平均达62%，其中考上国内外名校的达70%以上，在省属高校荣誉学院中名列前茅，对比前三年继续深造率平均值提高了近24%（图5）。

（3）学生创新能力显著提高。设置科学的激励机制，积极组织和引导学生参加学科竞赛。2017年35人次、2018年38人次、2019年31人次获国家级或国际性竞赛奖。其中“挑战杯”、数模、智能车、航模、智能互联、英语和生命科学等类大赛均获过全国特等奖或一等奖;2018年1组学生获全国“数模”特等奖后，2019年又摘得国际“数模”特等奖，并获SIAM奖。四年来，88%左右的毕业生获得省级及以上科研项目和学科竞赛奖项，比前三年平均提高40%以上。

（4）学生综合素质和社会活动能力显著提升。四年来多名学生曾获国家奖学金特别评审奖、全国大学生就业创业人物、全国大学生“自强之星”、省“十佳大学生”等荣誉;多名学生参加全国大学生骨干培训班、入选省新世纪人才学院、担任省学联主席;多名学生被评为“西博会”“G20峰会”和世界互联网大会等活动优秀志愿者;班团曾获评全国活力团支部、浙江省冠军团支部等。

2.总结反思

经过四年来的探索与实践，取得了一些经验和成效，但也有一些值得反思和完善之处：

（1）以新工科建设为契机，紧抓专业改造和专业更新。近年来，学生的专业选择还是以传统的学校优势专业为主，如测控专业、自动化专业、光学工程、质量工程、计算机专业等。但是在调研和个案设计中，学生对一些新兴专业比较青睐，如人工智能、机器人、云计算、大数据等，学生的需求尽管在个性化培养中按“主修专业+相关课程群”的形式得以一定缓解，有的专业目前学校也正在积极筹办或申报之中，但按新工科建设要求，学校在专业建设这一方面应有更多的先行布局和总体考量;学校要建立学科专业动态调整机制，经常性地对学科专业建设及其人才培养环境、条件和特色进行分析，既要适应当前发展需要，又要考虑产业长远的、潜在的需求。

（2）以精品一流为目标，强化课程和课程群建设。量新学院开课教师均从各个相关二级学院聘请，本院没有专职教师，尽管有较好的动态选聘机制，但由于任课教师的外援化，模糊了课程建设的主体性。另外，由于聘请的教师在规模效应上的局限性，也导致课程建设团队协作效应得不到很好的发挥。从长远来看，优质课程是保障个性化培养质量的关键要素，学校和学院应加大主体投入，强化对一流课程和课程群的建设。

（3）以制度创新为保障，提高模式改革的成效。近几年来，制度的建立和完善，极大地推动了改革进程，保障了改革效应，但还存在着“小众需求”与“大盘走向”、政策倾斜与资源不足的境遇矛盾。为此，除了要重视完善较为常规的运行和保障制度，还应加强调研取经，因地制宜、与时俱进地构建独具特色的管理、评价、共赢、激励机制，激发参与单位和师生的积极性，不断提高改革的成效。

参考文献：

[1]钟登华. 新工科建设的内涵与行动[J]. 高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2]林健，彭林. 普渡大学本科工程教育改革实践及对新工科建设的启示[J].高等工程教育研究，2019（1）：15-26.

[3]王斌，高江波，陈晨. 面向“新工科”大学人才培养的思考[J]. 教育探索，2018（1）：52-55.

[4]林健. 多学科交叉融合的新生工科专业建设[J]. 高等工程教育研究，2018（1）：32-45.

[5]陆国栋，李拓宇. 新工科建设与发展的路径思考[J]. 高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[6]孙康宁，于化东，梁延德. 基于新工科的知识、能力、实践、创新一体化培养教学模式探讨[J]. 中国大学教学，2019（3）：93-96.

[7]代玉，王贺欣.中美新工科教育典型人才培养模式研究——以欧林工学院和天津大学为例[J]. 河北大学学报（哲学社会科学版），2020（3）：78-86.

[8]吳雅琴. 基于“本科生导师制”的“新工科”人才培养模式探究[J]. 中国大学教学，2021（8）：8-11.

[资助项目：浙江省高等教育“十三五”第一批教学改革项目“新工科背景下个性化人才培养模式的探索与实践——以中国计量大学工科试点班为例”（编号：JG20180141）;浙江省高等教育“十三五”项目“循证视角下高校大学生竞赛质量评价研究”（编号：JG20190206）]

[责任编辑：杨裕南]