跨学科融合：ZP大学的工科教育模式探索与实践

面向科技变革前沿是“顶天”，对准产业需求是“立地”。以“顶天立地”服务引领广东产业需求是ZP大学发展战略的必然选择。近年来，ZP大学紧密围绕广东省产业转型升级和创新驱动发展战略，按照培养学生“创新能力、变化能力、适应能力”的目标方向，积极探索基于多专业融合培养满足产业发展所需的高素质创新型应用型人才，在管理机制、培养模式、课程体系等方面进行了新工科人才培养探索，建立了10种理工结合、商工交融、艺工渗透、文工贯穿为特色的跨学科多专业产教融合新工科人才培养模式；与东莞国际机器人产业基地、香港科技大学机器人研究所联合建立了粤港机器人联合学院（机器人学院）；与中国印制电路协会联合，组建了印制电子电路联合学院（PCB学院）；与国家广州集成电路设计基地合作建立了集成电路设计联合学院（IC学院）；与中国建设银行广东省分行联合，创办了科技金融创新班，还建立了创新创业训练班、实践能力提高班、海信科龙“3+1”班、飞机维修“3+1”班、大师班、大实践环节嵌入班等。凡此种种，既适应了广东产业发展的需求，同时也为新工科人才培养探索了一种模式。

（一）创新管理机制，构建多专业融合培养跨界思维育人环境

为改善缺乏培养学生跨界创新思维的育人环境，ZP大学新工科建设改革的主要做法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机制，设立非实体的跨界学院，建立“首席教授责任制”的“联合学院”教学管理和运行机制。

在跨界学院框架下，建立了以机器人学院、PCB学院、IC学院等为代表的多专业融合培养的联合学院。在跨界学院框架下，多专业融合培养的联合学院不设专职教师岗位。不同的新工科培养采取不同的校企联合学院培养模式。按一流水准、国际视野、产业特色、创业阅历的条件和标准，融合专业教师和兼职教师建立师资队伍。首席教授负责该学院的教学指导、学术指导、创新创业引导、多专业融合培养指导，以及责任教师和讲席教师遴选、培训和管理等。责任教师和讲席教师共同承担不同专业背景学生的培养方案和教学计划制订、课程建设和教学工作实施。学生毕业后，除可获得原专业的毕业证书、学位证书外，还可获得由合作共建单位和ZP大学联合颁发的学习证书。

（1）机器人学院。该联合学院是ZP大学与东莞松山湖机器人产业基地、香港科技大学联合产教合作的学院，采用“2+2”的培养模式，培养适应机器人领域发展、具有国际竞争力的创新创业人才，学生来自高职院校自动化、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、数学与应用数学、信息与计算科学等六个学科领域的七个专业。按照学科知识交叉、团队合作、动态调整的理念个性化培养。该培养模式已试点4年，2019届毕业生共60名。

（2）PCB学院。该联合学院是和广东省印制电子电路产业技术创新联盟产教合作的学院，采用“2+2”的培养模式，培养适应我国印制电子电路发展要求的研究型、应用型高级人才，学生来自化学工程与工艺、应用化学、机械设计制造及其自动化、微电子科学与工程、高分子材料与工程、环境工程、自动化等七个学科专业。该培养模式已试点2年，2019届毕业生20名。

（3）IC学院。该联合学院是ZP大学与国家广州集成电路设计基地产教合作的学院，采用“2+2”的培养模式，培养面向集成电路新领域和新技术、围绕集成电路和芯片技术的人才。从自动化、微电子科学与工程、计算机科学技术、电子信息工程、信息工程、集成电路设计与集成系统、电子科学与技术等七个相关专业招收三年级学生，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。该培养模式已试点6年，2019届毕业生57名。

（4）科技金融创新班。该创新班是ZP大学与中国建设银行广东省分行合作设立的特色班，采用“工科+金融”的双学位培养模式，培养具有金融、科技、产业知识和国际化视野，符合广东金融市场发展需求的复合型、应用型高级金融人才。从全校所有45个工科专业二年级中选拔学生，依托高职院校工科优势，学习金融专业核心课程。该培养模式已试点3年，2019届毕业生22名。

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”班也都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，实现了不同专业的学生知识结构互补、能力互补、性格互补，达到使学生学会合作的目的。

（二）优化培养模式，制定跨专业融合培养的新工科培养方案

根据高职院校“面向产业需求，培养高层次、复合型、国际化人才”的培养目标，面向科技发展和产业转型升级的需要，坚持“重基础、强能力、宽视野、多样性、敢担当”的人才培养理念，制定了“主体专业+跨界专业”融合培养新工科人才的培养体系，构建了多专业融合培养、跨专业交叉培养、创新创业引导、全程项目驱动等为特色的全新培养模式。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，制订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。促进复合型人才的培养，实现跨界人才培养。

多专业融合培养的共同特点是以一个主体专业（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，掌握其他学科专业发现、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。使学生培养解决复杂工程问题的思维，培养学生的适应能力。培养方案主要特色包括以下几点：①多专业融合组织教学；②多种模式产教融合；③以项目为引导、以能力为导向的探究型教学；④与国际接轨。(www.xing528.com)

（1）机器人学院。机器人学院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。机器人学院培养方案的核心是采取原学科专业65%的课程、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，但他们共同的学习方向都是机器人。

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ZP大学和东莞机器人产业基地完成，一、二年级的学生集中在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课程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。

（2）科技金融创新班。科技金融创新班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，强化对学生的产业创新能力以及与专业相关的产业与市场知识的培养；另一方面协同改造传统“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掌握得面面俱到，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。科技金融创新班的目标是培养一批既具备理工科专业知识，熟悉广东优势产业与市场信息，又掌握金融学、投资学基本理论和实务技能，能够从事风险管理、资产定价、公司理财、投资决策等工作的复合型、应用型卓越科技金融人才。

（3）PCB学院。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，在第三年额外增加到本科课程中，在第四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。

（4）IC学院。IC学院培养方案可简化为“2+2”模式，二年级结束后，高职院校挑选一批与电子和芯片专业有关（多专业）的学生，第三年派赴基地上课，课程由ZP大学和基地共同承担。培养学生在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的知识。

（三）重构课程体系，强化以项目驱动的产品设计及实践教学

高职院校以培养学生解决复杂工程问题为核心，实施“多层次、递进式、全程化”的项目驱动式实践教学。通过开发跨界综合课程，重点提高学生的动手能力、学习创新方法、培育团队合作精神、激发创业激情、以人为本发掘社会需求、建立市场产品意识、加强人文及工程伦理教育，将多专业融合的项目课程贯穿大学四年全过程。通过重构课程体系、强化实践教学以及项目驱动的产品设计制造，提高学生的团队合作能力和解决复杂工程问题的能力。

（1）机器人学院。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。在项目设计上采用递进式，分为入门层、综合层、创新层、产品层等多个层次，每个层次的内容、综合性、难度等逐渐提升。从入门项目、综合项目到基于竞赛的真实项目，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，中间可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”，置身于探索知识的情境之中，进而解决问题。最终使学生的综合能力和动手能力得到系统的训练，提高解决复杂工程问题的能力。

（2）科技金融创新班。科技金融创新班采用模块化的课程群，为最大限度地使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。①“金融工程专业基础课程群”；②“现代资本运营与投资实务课程群”；③“科技金融创新产业应用课程群”；④“科技金融业务演练与实践课程群”。

（3）PCB学院。PCB学院的学生来自不同理工科专业，基于学生的数学、物理基础课程知识背景，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）。

（4）IC学院。IC学院课程设置要求每个学生均要接受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的学习成效进行评价。