新工科背景下高校智能运载微专业的建设与探索

［摘 要］ 随着新工科背景下机械类专业人才培养需求的不断增长，高等院校正积极探索开展跨学科培养的新途径，其中微专业作为一种重要方式备受关注。微专业是一种针对特定领域或专业的短期课程，旨在培养学生在该领域的专业知识和技能。具有开放性、灵活性和实践性的特点，能够满足学生个性化的学习需求，并提供与行业需求相匹配的实际技能。以燕山大学智能运载微专业为例，介绍了其建设、探索和实践过程中的一些做法和思考。通过微专业建设的合作与资源整合、学生创新思维和实践能力的培养，以及持续的改进和经验交流，高等院校可以打造出更加适应社会需求的跨学科人才培养模式。

［关键词］ 微专业；智能运载；机械类专业；人才培养；高等院校

［基金项目］ 2020年度河北省高等教育教学改革研究课题“智能运载微专业建设探索与实践”（2020GJJG051）；2021年度河北省高等教育教学改革研究课题“基于脑神经科学的创造思维心理与创新型人才培养嵌合协同机制的研究”（2021GJJG067）；2024年度燕山大学教学研究与改革项目“基于多元智能理论的本硕一体化协同人才培养模式：理论探索与实践创新”（YSU-2459）；2024年度雄安高校协同创新研究项目“产教融合驱动下雄安新区高校协同创新与人才培养模式研究——以新质生产力发展为视角”（202403-09）

［作者简介］ 翟富刚（1976—），男，河北秦皇岛人，博士，燕山大学机械工程学院副教授，主要从事重型机械动力传输与控制方面研究；解明利（1982—），男（满族），河北承德人，博士，燕山大学机械工程学院副研究员，主要从事超精密加工和创新设计研究；张亚辉（1990—），男，安徽阜阳人，博士，燕山大学机械工程学院副教授，主要从事智能运载研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）12-0089-04 ［收稿日期］ 2023-12-18

随着科技的快速发展和社会的变革，智能运载已成为当今工程领域的重要研究方向。为了满足智能运载领域对人才的需求，高等院校积极探索新的人才培养模式。微专业作为一种灵活多样的跨学科培养方式，为机械类专业人才的培养提供了新的思路和机会［1-4］。本文以燕山大学智能运载微专业为例，探讨其建设情况、特色工作以及对高等院校微专业建设的思考。

一、智能运载微专业建设

（一）市场调研与需求分析

在智能运载领域快速发展的背景下，燕山大学智能运载微专业进行了充分的市场调研与需求分析，以了解行业对人才的需求和未来发展趋势。市场调研的目的是为微专业的建设提供有力的支持和指导［5-6］。

燕山大学与相关企业和研究机构合作，开展了广泛的调研活动。通过与行业专家、企业高管和技术人员的深入交流，收集了大量的市场信息和行业需求数据。调研内容包括当前智能运载领域的发展状况、技术创新方向、人才需求和培养要求等方面。通过对这些数据的分析和整理，燕山大学智能运载微专业能够更准确地把握行业的发展趋势，为培养目标的制定和课程设置提供依据。

（二）专业培养目标与课程设置

基于市场调研和需求分析的结果，燕山大学智能运载微专业制定了明确的专业培养目标。该微专业旨在培养学生具备智能运载领域的核心知识和技能，使他们能够适应行业发展的需求，并具备工程实践能力和创新思维。针对培养目标，智能运载微专业设计了一系列的课程。这些课程旨在全面提升学生的专业素养和实践能力，其中包括“智能控制技术”“运载系统设计与优化”“机器学习及应用”等核心课程。这些课程涵盖了智能运载领域的基础理论、前沿技术和实践应用，能够帮助学生建立起扎实的专业基础。

（三）实践教学与合作机制

实践教学是燕山大学智能运载微专业的重要组成部分。通过实践教学，学生能够将所学知识应用到实际问题中，提升解决实际工程问题的能力。燕山大学智能运载微专业组织了一系列的实践项目和实验课程。这些项目和课程涵盖了智能运载系统的设计、制造和测试等方面。学生将亲身参与到项目中，通过实际操作和实践项目的完成，提升他们的实践能力和工程素养。这些实践项目旨在培养学生的实际操作能力、工程实践能力和解决实际问题的能力。

二、智能运载微专业建设的方法

（一）“系—院—校—企”多元协同育人教学模式

开展微专业建设，奠新工科专业基石。本项目打破传统系部主体教学局限，构建了多系部、众学院、跨学校、名企业交叉融合的多元协同育人模式。围绕“运载”产业领域、聚焦“智能”发展前沿，以机械工程学院特色优势学科为基础，以机械设计专业为核心，联系机电控制工程专业，协同电气工程学院、车辆与能源学院、艺术与设计学院，会同国外日本东京农工大学、东京都市大学、意大利米兰大学，联合国内顶尖企业吉利集团中央研究院、浙江吉利远程新能源商用车集团有限公司等，累计涉及10余家单位的15名教授、高工。通过多元协同育人模式改革，培养33名具备多学科交叉背景的新工科高维度人才，形成了学生开放合作培养机制。

燕山大学智能运载微专业建设采用实践导向的教学模式，注重将理论知识与实际应用相结合。通过实践教学，学生能够更好地理解和应用所学知识，提高解决实际问题的能力。专业以新工科实践教学为研究对象，在构建新工科实践教学课程设计流程和持续改进闭环运行机制基础上，探索了新工科实践课程创新改革方法和手段。提出了EDI（epistemology-driven inquiry）教学模式，利用微课程，将知识学习前移，同时将学习的访问——应答机制以流媒体的形式贯穿于学生的认识活动全过程，研究表明工科实践微课程对学生学业质量的提升以及自主学习能力的可持续培养有积极作用，同时，该研究也从实践层面给新工科教学的实施和完善提出新策略［7］。

在课程设计中，燕山大学智能运载微专业注重将理论教学与实践操作相结合。课程设置中包括大量的实验课程和实践项目，学生通过实际操作和实践项目的完成，锻炼实际操作能力和解决实际问题的能力。例如，学生可以参与智能运载系统的设计、制造和测试等实践项目，通过亲身实践来巩固所学知识，并培养学生的工程实践能力和创新思维。此外，燕山大学智能运载微专业还注重与企业、研究机构等合作，组织学生参与实际工程项目，了解行业需求和发展趋势。这种实践导向的教学模式使学生能够更好地适应行业要求，提高就业竞争力。

（二）因材施教，创建“机—车—信—X”跨学科微专业课程体系

突破“多数传统+少量现代”课程的简单叠加设置问题，创建“智能运载”微专业精准育人课程体系，开“自动驾驶平台技术”“智能运载前沿”“运载工具电动化技术”“自动驾驶决策与控制”4门新课，新开“工程机械智能设计专题”“现代工程机械液压传动系统”2门课程，融合“智能运载综合设计”项目式课程1门，打造特色基础+专业前沿+创新实践的“3+3+1”模块化微专业课程体系，解决了跨学科选修、专业背景迥异的多学生受元需要。将多个学科的知识和技能有机结合起来。例如，“智能控制技术”课程涉及机械工程和电子工程的知识，机器学习在智能运载中的应用课程涉及计算机科学和数据分析等知识。通过跨学科的课程设计，学生能够全面了解智能运载领域的相关知识和技能，培养学生的综合素质和跨学科思维能力。

（三）活化课堂，建立“问—研—试—答”沉浸式教育教学方法

微专业教学实施的最大难题在于，如何解决微专业与主专业授课时间冲突，且学生专业类别多导致的时间集中难问题。本项目重构了微专业教学模式，通过整合碎片时间，实现微专业课时保障；采用室内室外相结合模式，将微专业课堂延伸至智能运载“现场”，实现“课堂活化”；利用虚实情境交叉，引导学生问、研、试、答，使学生沉浸于“微专业”环境。

首先，提问是这一方法的核心。教师通过提出引人思考的问题，引发学生的好奇心和求知欲。这些问题可以是开放性的，激发学生的思维，引导他们主动探索知识的深度和广度。其次，研究是在问的基础上展开的。学生被鼓励进行独立或合作的研究，寻找相关的信息和资源，深入了解问题的背景和相关概念。这种主动参与的学习过程，培养了学生的信息获取和分析能力。再次是试，即实践环节。学生通过实际操作、实验或模拟情境，将所学的知识应用到实际问题中。这种实践性的学习方式，不仅能够帮助学生巩固知识，还能够培养学生解决问题的能力和创新思维。最后是答，学生通过展示和分享他们的学习成果，回答问题，与他人交流和讨论。这个环节鼓励学生表达自己的观点，增强他们的表达能力和团队合作意识［8-10］。

（四）产学研结合的项目实践

燕山大学智能运载微专业注重产学研结合，通过与企业、研究机构合作开展项目实践，提升学生的实践能力和就业竞争力。燕山大学智能运载微专业与相关企业和研究机构建立了紧密的合作关系。通过与合作伙伴的合作项目，学生能够接触到真实的工程项目和实际的工作环境，了解行业需求和发展趋势。学生在项目实践中能够将所学知识应用到实际问题中，提升解决实际工程问题的能力。

三、高等院校微专业建设思考

（一）人才培养与社会需求的对接

高等院校微专业的建设应与社会需求对接，确保培养的人才能够满足行业的实际需求。在建设微专业之前，进行市场调研和需求分析是至关重要的一步。通过与相关企业和行业专家的深入交流，了解行业的发展趋势、技术创新方向和人才需求，可以为微专业的目标制定和课程设置提供有力的支持和指导。此外，建设微专业还需要关注行业的发展动态，及时调整和更新课程内容，确保所教授的知识和技能与行业的新发展保持同步。为了更好地与社会需求对接，高等院校可以与企业、研究机构等建立紧密的合作关系，开展项目实践和实习活动，使学生能够接触到真实的工程项目和实际的工作环境，增加其就业竞争力。

（二）跨学科融合与学科交叉的挑战与机遇

微专业的建设应注重跨学科融合和学科交叉，将多个学科的知识和技能有机结合起来。这样的设计可以培养学生的综合素质和跨学科思维能力，使他们能够更好地适应复杂多变的现实工作环境。然而，跨学科融合和学科交叉也面临一些挑战。首先，不同学科之间的知识体系和教学方法存在差异，需要找到合适的方式将它们有机结合起来。其次，跨学科教师团队的组建和协作也是一个挑战，需要教师具备跨学科的知识和能力，并能够有效地协调各学科之间的教学内容和方法。最后，跨学科融合和学科交叉也带来了机遇。通过跨学科的课程设计和教学方法，可以提供更广阔的知识视野和学科交叉的思维方式，培养学生的综合能力和创新能力。此外，跨学科的教师团队也可以促进教师之间的合作与交流，提高教学质量和学生的学习效果。

（三）产学研合作与创新能力培养

产学研合作是高等院校微专业建设中的重要环节。通过与企业、研究机构等合作开展项目实践和科研活动，可以提升学生的实践能力和创新能力，使他们能够更好地适应行业的发展需求。在产学研合作中，高等院校可以与企业和研究机构建立紧密的合作关系，共同开展实际的工程项目和科学研究。通过参与实际项目，学生能够接触到真实的工程问题。

结语

通过燕山大学智能运载微专业的案例分析，我们可以看到微专业在机械类专业人才培养中的积极作用和特色工作。高等院校在微专业建设中应注重市场需求的调研，构建实践导向的教学模式、跨学科融合的课程设计以及产学研合作的机制。这些经验和思考对于其他高等院校在新工科背景下机械类专业人才培养中具有一定的借鉴意义。

参考文献

［1］党蒙，张传伟，杨芝，等.新工科背景下车辆工程专业教学改革与实践：以西安科技大学车辆工程专业为例［J］.装备制造技术，2023（5）：169-171.