第04版:高校新风
2025-08-24 星期日
郑州大学
构建新工科教育体系 培养π型人才

  在数字化浪潮席卷全球的今天,先进制造、人工智能、物联网等技术的深度融合,正重塑现代制造业的未来。为了满足大型工程对复合型、创新型人才的需求,郑州大学突破传统单一的学科培养模式,打破学科壁垒,致力于锻造“π型”人才(“π”下面的两竖是指兼具精深专业与广博跨学科视野,“π”上面的一横是指将多门学科知识融会贯通)。学校立足洛阳校区与现代制造河南实验室,依托河南省高等教育教学改革研究与实践项目“基于现代制造的跨学科创新型人才培养模式研究与实践”,展开了一系列富有成效的实践探索,构建了“平台—模式—机制”三维驱动体系,为高等教育改革提供了鲜活案例。

  确立目标:培养跨学科创新型工程人才

  当前,先进制造业已形成了融合先进制造、智能系统、新材料、大数据分析、工程计算等多门学科的复杂生态系统,诸如航空航天、高端电子、新材料化工等领域的技术难题往往需要横跨多个知识领域的系统性解决方案。然而,学校工程教育面临着诸多困境:学科壁垒形成的“深井效应”使学生知识结构碎片化,难以构建跨界思维框架;教材更新滞后于技术迭代速度,人工智能、数字孪生等前沿技术融入课程体系的时效性不足;跨学科实践平台建设面临高端实验设备、多学科导师团队等资源整合瓶颈;毕业生知识结构与产业需求不匹配,不能满足企业对“机械+信息+数据”复合型人才的需求。为了破解以上难题,郑州大学以服务制造强国建设与区域产业升级为导向,将跨学科创新型工程人才培养确立为教育改革的核心目标,开启高等工程教育的破壁之旅。

  破壁行动:构建“平台—阶梯—三维”培养新体系

  (一)筑基石:打造“1+N+M”特色赋能平台

  郑州大学依托洛阳校区与现代制造河南实验室这两大重要支点,构建起集成创新引擎:以“1”个现代制造河南实验室为核心平台,聚焦先进制造、高端材料等方向,汇聚高端设备与智力资源;在此基础上,布局“N”个创新基地,联动国家重点实验室与洛阳中信重工等龙头企业的研发中心,打造真实工程环境;同时,拓展“M”张创新网络,辐射区域产业链,形成了“学科—科研—产业”的共生生态圈。该平台有效突破“基础研究—技术攻关—应用转化”的断层,为人才培养提供从理论到产品的完整创新链条。

  (二)设阶梯:创新“四级进阶”培养模式

  郑州大学构建的“能力锻造阶梯”呈现了层层递进的培养逻辑:基础融通阶段,通过“智能制造系统认知”“数据驱动工程决策”等交叉课程群,打破专业藩篱,构建“π型”知识基底;专业淬炼阶段,依托实验室群开展现代传感技术、智能控制算法等实操训练,将理论知识转化为肌肉记忆式的工程能力;工程实战阶段,学生深度参与企业产线优化、新材料应用等真实项目,逐步培养工程思维;创新攻坚阶段,聚焦国家级别重点课题与企业核心技术瓶颈,完成从“执行者”到“创新者”的能力跃升。这种培养逻辑犹如登山的阶梯,使学生从工程图纸识读起步,逐步掌握系统设计方法,最终具备解决复杂工程问题的能力。

  (三)强内核:“三位一体”锻造工程素养

  郑州大学围绕工程素养构建起融合闭环的培养体系:理论教学层面,动态优化课程图谱,前沿技术课程占比超40%,强化数理基础与交叉知识储备;实践教学层面,在洛阳中信重工、洛拖集团等企业建立17个实践基地,年均提供300多个实习岗位,让学生在实操中深化专业认知;创新创业层面,设立专项基金支持学生参与中国国际大学生创新大赛和“挑战杯”等赛事,孵化科创企业群,实现创新思维与创业能力的双向赋能。

  机制创新:打造跨学科培养生态

  (一)导师“组团指导”:形成立体化解决方案

  郑州大学打破单一的导师制,组建由机械工程、控制科学、材料科学、统计学等领域专家构成的跨学科导师团队,制定《导师团队职责规范》,明确主导师负责制与成员分工机制,建立以创新能力成长为核心的动态评价体系。这种“专家会诊”式指导模式,使学生在机械设计难题中获得工程专家的指导,在算法优化瓶颈处得到计算机专家的支持,形成立体化解决方案。

  (二)学科“跨界共生”:打破院系围墙

  郑州大学以平台聚合、制度破冰、课程共享三重举措推动跨学科协同:以现代制造河南实验室为枢纽,促成材料、化工、电子、统计等学科的交叉融合、协同联动;建立起跨院系招生、培养、授位的全流程制度,打破学科壁垒;同时,开发模块化交叉课程包,实现学分互认,让学生能够按需“拼图”,构建个性化知识体系。

  (三)校企“双元驱动”:打通“最后一公里”

  郑州大学推行“双导师制”与“三段式”培养模式,深化产教融合:校内导师与企业首席工程师联合指导,确保论文选题源自企业真实需求;采用“校内理论—企业实训—联合研发”“三段式”培养模式,41%的研究生在中钢洛耐、军工院所等单位完成核心技术研究;推动校企资源共享,企业提供产线数据与测试平台,学校输出技术预研成果,形成“人才共育、难题共克”的协同创新格局。

  硕果初显:从区域实践到形成辐射推广效应

  郑州大学通过精准定位、制度建构与实践迭代,形成可复制的培养模式:确立“机械筑基、智能主导、多科交叉、创新为核”的人才画像,指导全流程培养;出台《实验室研究生培养管理办法》等10余项制度,构建规范体系。目前,该模式已取得显著成效:91名企业技术骨干受聘为兼职导师并带课题进课堂,学生获省级以上科创竞赛奖项的数量增长65%,参与国家重点研发计划项目占比显著提升,相关成果获2023年河南省教学成果奖二等奖。跨学科育人的辐射推广效应同样突出,河南工业大学、郑州轻工业大学应用该模式后,研究生工程实践能力评估优良率提升30%以上。

  未来之路:深化融合,服务制造强国建设

  郑州大学的实践充分印证,跨学科创新人才培养需要以大平台打破资源壁垒、以新模式重构培养链条、以活机制激发协同效能。面向未来,学院将在三个维度持续深耕:一是深化“学科—产业”映射关系,动态调整交叉研究方向,紧密跟踪量子制造、生物制造等新兴趋势;二是升级“数字赋能”教学体系,通过建设虚拟仿真实验室、借助AI技术实现个性化能力图谱规划;三是拓展“国际化工坊”平台,引入全球高端制造企业资源,着力培养具有国际视野的工程人才。

  学校以“破壁者”的勇气构建的跨学科培养体系,为“洛阳制造”向“洛阳智造”转型升级注入人才动能;“平台聚合、阶梯锻造、三维赋能”的改革经验,也成为破解高等工程教育与产业需求结构性矛盾的密钥,为教育强国和制造强国建设提供坚实的人才支撑。

  (王景涛 徐丽 李涛 屈凌波)

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中国教育报
中国教育报高校新风 04构建新工科教育体系 培养π型人才 王景涛 徐丽 李涛 屈凌波2025-08-24 郑州大学 2 2025年08月24日 星期日