解决方法  
成果解决问题的方法

1、创新管理机制,构建多专业融合培养跨界思维的育人环境

我校新工科建设改革的主要做法之一是打破按专业设置教学班的培养管理方式,建立跨专业融合培养的机制,设立了非实体的跨界学院,打造了培养跨界思维的育人环境。

在跨界学院框架下,是以粤港机器人联合学院、印制电子电路联合学院、集成电路联合学院、科技金融创新班、创新创业训练班、实践能力提高班、海信科龙班、飞机维修班等建立为代表的多专业融合培养育人环境的打造。

粤港机器人联合学院采用首席教授负责制,按非实体学院进行管理,学生来自于我校六个实体学院的自动化、机械设计及其自动化、计算机科学与技术、信息工程、工业设计、应用数学和信息与计算科学等七个专业。每年在大一新生中招收60-80名学生,按照学科知识交叉、团队合作、动态调整的理念集中编班个性化培养。

科技金融创新班提出“理工科+金融”双专业链合协同培养卓越科技金融人才培养方案。同时为理工科学生量身定制“环环相扣、层层递进”四大金融课程群;打造“课堂即现场、现场即课堂”的教学模式,综合应用案例教学、实地考察、角色演练等教学手段,让学生熟练掌握科技金融综合服务的全流程业务运作。

PCB学院以广东省印制电子电路产业技术创新联盟为依托,以学校的机电、自动化、材料、化工、环境等相关学科为支撑,具有高度综合化、交叉化、专业化 的特性。PCB学院以工程人才培养需求为导向,以面向新产业的科技创新需求为驱动,实施多学科交叉、动态融合。PCB学院招生对象为在校大二升大三理工科类别学生,涉及轻工化工学院、机械工程学院等7个学院。学生毕业后,除了获得原专业的毕业证书、学位证书外,还能获得中国印制电路协会(CPCA)和广东工业大学联合颁发的印制线路板(PCB)高级技师证明(证书)。

集成电路联合学院从2012年开始筹办,面向集成电路的新领域和新技术,围绕集成电路学科和芯片新技术的多专业融合的协同育人模式探索。从不同的集成电路相关专业(自动化、微电子、计算机、信息工程、电子科学与技术等7个)工科专业三年级学生,以项目为驱动,加以集成电路设计和电子设计自动化课程体系的强化培养和实践训练,使学生在“德、智、体、美”全面发展,具备各种类型集成电路设计技术、集成电路制造与工艺技术、计算机辅助设计与电子设计自动化技术、片上系统和FPGA系统设计技术等方面知识。

图1 多专业融合人才培养模式示意图

创新创业训练班、实践能力提高班、海信科龙“3+1”班、飞机维修“3+1”班等也都是采用跨学科多专业融合培养的方式。这些培养方式共同构建了多专业融合、跨专业互动,培养新工科人才的工程教育新模式,营造了培养学生跨界创新思维的育人环境。跨学科多专业融合培养还实现了不同专业的学生知识结构互补、能力互补、甚至性格互补,达到学会合作的目的。

图2 多专业融合的跨界学院管理架构和机器人学院

2、优化培养模式,制定跨专业融合培养的新工科培养方案

跨界学院下的各类特色班通过优化人才培养目标,制定了综合原学科专业及跨学科专业的新工科人才培养方案和课程体系,跨学科专业课程以培养学生跨学科的基础知识为主,强调学科和专业的跨界思维融合。通过优化人才培养模式,制定了综合原学科专业专门知识及跨学科专业基础知识的新工科人才教学计划。

多专业融合培养的共同特点是一个主体专业(本专业)融合多个跨学科专业,学生分别在各自专业学习、接受本专业核心课程训练、掌握本专业基本思维方式和分析解决问题的方法,又通过融合课程,以项目驱动方式共同学习,掌握其它学科专业发现、分析、解决问题的方式方法,通过相互“碰撞交流”,潜移默化学习到不同专业思维方法,培养解决复杂工程问题的思维,培养学生变化和适应能力。

以机器人学院为例,跨学科招收的学生既是机器人学院的学生,又是各自原学院的学生,粤港机器人联合学院培养方案的核心是采取原学科专业65%课程、跨学科专业35%的课程进行个性化培养。机器人学院的跨学科专业课程以培养学生跨学科的基础知识为主,强调学科和专业的跨界融合,不同专业的学生在一起完成理论学习、实践训练、项目设计的相互交融,每个学生都有自己的主体专业,但他们共同的方向都是机器人。项目课程是机器人学院的特色课程,采取循序渐进的难度设置,分别在广东工业大学和东莞机器人产业基地完成,一、二年级的学生集中在广东工业大学机器人学院进行基础训练和项目课程I的学习,三、四年级在东莞松山湖机器人基地进行项目II、III的学习,项目课程由不同专业的学生组成的团队共同完成,形成了多专业融合、跨专业互动、全程项目驱动的全新培养方案和培养模式。

科技金融创新班培养方案一方面通过增加与原专业相关的广东优势产业与市场方面的选修课,强化学生在创新产业规律以及与专业相关的产业与市场教育;另一方面,协同地改造传统“新瓶装旧酒”式的科技金融人才“金融侧”的培养方案,不要求科技金融学生对金融专业基础知识面面俱到,但要熟悉现代资本运营与私募股权基金运作以及科技金融政策,熟练掌握自己所在专业的产业领域科技金融业务综合服务技能。

PCB学院培养方案可简化为2+1+1模式,该模式的特色在于,把线路板制造企业需要的专业知识,在第3年额外增加到本科课程中,在第4年又可以把所学印制线路板知识,放到企业中进行检验,实现了真正意义上的学以致用,并为广东线路板行业输送高级人才。

集成电路联合学院培养方案可简化为2+2模式,二年级结束后,学校挑选一批跟电子和芯片专业有关(多专业)的学生,第三年在基地上课,上课的有我们的老师,也有基地的高级工程师和博士。

科技金融创新班PCB学院集成电路联合学院培养方案主要特色包括以下几点:①多专业融合组织教学,②2+2或2+1+1产教融合,③探究型教学、以项目为引导、以能力为导向,④与国际接轨。

图3 跨专业融合培养的机器人学院培养方案

3、重构课程体系,强化以项目驱动的产品设计及实践教学

重构课程体系、强化实践教学,通过项目驱动的产品设计制造,提高学生团队合作和解决复杂工程问题的能力。

机器人学院设计了“多层次、递进式、全程化”的项目驱动与产品开发相结合的实践教学课程体系,分为入门层、综合层、创新层、产品层等多个层次,每个层次内容、综合性、难度等逐渐提升。实践课程贯穿本科四年学习全过程,主要包括第一至四学期的“机器人项目设计”系列课程,第五至七学期的“产品设计项目”课程,中间寒暑假穿插“市场调研与实践”等敞开式实践课程。采用基于项目和设计思维的教学方法,充分发挥学生的主动性、积极性和创新意识,让学生带着问题主动去“学”,使学生置身于探索知识的情境之中,进而解决问题。基于项目的课程有分工有合作,学生通过合作与讨论,不断克服所遇到的各种困难,能够亲身认识和体会团队合作的价值和意义,并培养主动探索的创新精神和创新意识,使学生逐步形成正确的工程思维,提升学生解决复杂工程问题的能力。

图4 多层次、递进式、全程化的项目驱动课程

为最大程度满足零金融基础的理工科学生快速掌握宽广的金融理论,科技金融创新班为理工科学生量身定制“环环相扣、层层递进”四大金融课程群。即“金融工程专业基础课程群①”、“现代资本运营与投资实务课程群②”、“科技金融创新产业应用课程群③”和“科技金融业务演练与实践课程群④”为建设抓手。

图5 科技金融创新班课程群

PCB联合学院学生来自不同理工科专业,选课过程定为两种方式,化工类专业学生选课为必修课+选修(1),机械及自动化类学生选课为必修课+选修(2)。

集成电路联合学院课程设置要求每个学生均要受到本专业核心课程训练,掌握本专业的思维方法。同时注入产业资源和海外资源,为学生提供多层次实践和多样性师资,最后通过灵活的教学方式和评价方式对学生学习进行评价。

                          表1  PCB联合学院必修课与选修课

图6 集成电路联合学院课程体系

 

 
 

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