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[ 摘 要 ] 为满足经济社会发展对工程人才需求的变化，将柔性教育思想引入到工程教育中，改革课程体系设置、教学组织和方法、教师队伍建设、教学资源配置和校企合作方式等要素，实现工程教育模式创新。建立“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式框架，实施柔性培养策略，以先进的理念培养学生。建立“强内核、柔外壳”的课程体系，实现课程设置、教学内容和教学过程的有效调整，以优选的知识传授学生。实施“高校-社会-国际”三维立体式实践能力培养机制，将科研成果转化为优质的教学案例，以科研成果和工程项目强化导师队伍，实现“强、柔”结合的指导机制;与企业、科研院所合作建设联合实验室、实践平台和实践基地，开展实践研究型学习，以优质的实践锻炼学生;加强国际交流合作，通过校际交流、国际竞赛、国际会议，以国际化视野培养学生。
[ 关键词 ] 柔性教育思想;强内核;柔外壳;产学研协同;工程教育模式
[ 中图分类号 ] G642.4 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1005-4634（2018）03-0094-08 0 引言
高素质应用型工程技术人才，是实现我国由制造业大国向制造业强国转变，促进传统产业结构调整和新兴产业发展的支撑力量[ 1 ]。工程教育着重培养符合社会需要的工程技术人才，为他们走上职业化道路夯实基础[ 2 ]。为提高我国工程教育培养质量，教育部先后提出了“卓越工程师教育培养计划”和“CDIO工程教育模式”等工程教育改革宏观指导框架，旨在提升学生的分析能力、实践经验、创造能力、沟通能力、管理能力和学习能力，为工程教育发展带来了活力。但由于缺少微观层面的指导策略，或受学校自身办学条件的限制，在实践过程中仍存在以下问题。
第一，以学生为中心的教学理念虽然已成为共性认知，但是在实际教学中依然存在灌输式教学、被动式学习的问题。
第二，高校教师没有工程背景，普遍缺乏工程经验，教学过程重视知识传授，缺乏对工程问题的认知和发现，学生解决实际工程问题的能力和创新能力不足，无法适应行业企业对工程技术人才的需求，不能满足行业企业未来发展对人才能力素质的要求。
第三，與产业结合的力度不够，支撑力度薄弱，培养目标落实起来存在困难;在培养过程中，缺少持续权威的第三方认证和评价机构，对目标达成度的度量不够具体。
第四，培养的学生科学研究能力、竞争意识较强，专业知识不扎实，社会责任心不强，团队合作意识较弱，工作中缺乏坚韧刻苦和敬业精神，企业对毕业生评价不高。
为适应新形势下对工程技术人才的培养需要，贯彻“以学生为中心”的工程教育理念，提出基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式，引导工程技术人才主动适应环境变化，注重工程实践，不断提高自身的应变能力，实现工程教育的培养机制、课程安排、资源配置、评价方式等全方位改革，满足学生的个性化要求，推动工程教育可持续发展。
1.1 柔性教育
柔性（flexibility）的本意是材料能够容易地进行重复的弯曲、扭转、伸缩而不断裂和不损坏的性质[ 3 ]。柔性教育的核心内容在于“兴趣导向”和“个性发展”，即充分满足学生发展的个性需求，提高其适应社会的能力，其主要特征表现在适应性、人性化和发展性等三个方面。
1.2 国内外现状
20世纪中期，美、英、法、日、韩等发达国家开始关注工程教育领域的柔性问题[ 4，5 ]。生源组织柔性化，可随时按需调整工程教育的准入资格、招生专业、招生范围和招生标准，大大提高了工程教育的培养质量;培养目标柔性化，使学生不但能掌握工程领域必需的知识和方法，还能通过实践应用，提高学生对工程知识的解释、分析、组织及表达能力，增强学生对未来经济发展的适应性和灵活性;教育内容柔性化，面向工程领域开设大量的工程实践课程，实施阶梯式实践能力培养，保证学生受到系统性、综合性专业实践训练，毕业进入工作领域后可立即胜任工作甚至担任领导工作;培养主体柔性化，建立以高校为主导、同行业企业紧密结合的联合体。综上，国外的工程教育柔性培养模式特色鲜明、体系相对完整，得到社会广泛认可，促进了工程教育的发展。
20世纪末期，国内开始柔性培养模式研究，内容涉及柔性教学理论、教学应用、教学管理、评价体系等，已取得一些零散的阶段性研究成果[ 6，7 ]，但仍缺乏适合我国国情的柔性培养模式的系统化理论体系和可操作实践框架。加之国内工程教育尚处于起步期，针对工程教育领域的柔性模式研究较少。为适应产业升级和工程教育改革的飞速发展，迫切需要实施产学研协作的工程教育柔性模式改革。
1.3 产学研协同工程教育柔性模式
产学研协同工程教育柔性模式是高校与行业企业、科研院所共同作为联合培养主体，为工程技术人才构建的柔性化知识、能力素质结构以及实现方式，具体包括四层涵义：第一，培养目标具有柔性，既适应经济社会发展的需要，又兼顾学生未来的发展，提升学生的知识更新能力、实践创新能力和职业升迁能力，培养满足行业企业需求的工程技术人才;第二，培养过程具有柔性，能动态满足行业企业需求，以较低的代价及时调整资源配置、课程体系、师资队伍、教学方法等培养过程要素[ 8 ]，实现工程技术人才培养目标;第三，培养环境具有柔性，高校与行业企业、科研院所优势互补，促进各种教育教学资源的共享，为工程技术人才培养创设适宜的环境;第四，质量保障机制具有柔性，采取多元化、多维度的教育评价手段，使考评结果能够承认工程技术人才的实践创新能力。
燕山大学深入理解、掌握和运用柔性教育的思想内涵和本质要求，借鉴发达国家工程教育改革经验，依托产学研协同，运用系统化、工程化、模块化、层次化等思想，构建了基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式框架（如图1所示）。 “强内核”就是强调高校在工程人才培养中的主体地位，充分发挥高校科研人才密集、专业知识雄厚的优势，与行业企业发展相契合，不断提升高校科研水平，强化高校的社会服务能力，打造高水平的应用型师资队伍，为产学研协同育人奠定坚实基础。
“柔外壳”就是要充分发挥行业企业设备先进、科研课题明确和经费充足的长处，充分利用政府主管部门在管理沟通上的优势，建立产、学、研、政四位一体的多层次协作关系，创建动态适应工程人才培养目标的优质外部资源环境。
2.1 总体思路
基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式，由培养目标、培养过程与方式、培养效果评价三部分组成[ 9 ]。“强内核”体现在强化核心专业内容，强化刚性工程培养目标，强化导师队伍、教学方法、实践环境;“柔外壳”体现在为“强内核”提供了形式丰富、内容演化和资源多样的培养环境，如柔化课程内容、师资队伍、实践环境、考核过程等，能够同时满足社会需求的变化和学生个性化需求;在培养过程中，实施“以先进理念培养学生、以优选知识传授学生、以优秀导师服务学生、以优质实践锻炼学生、以优势手段辅助学生”的“一先四優”策略，使学生“愿学、会学、学会、会用”，培养具有工程思维、系统思维，综合运用多学科知识能力，适应社会发展变化的应用型工程技术人才。
2.2 主要环节及内容
基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式改革的主要环节：第一，确定柔性化培养目标，将培养目标转化成为可行性的专业培养标准;第二，将专业培养标准细化为课程模块和课程教学目标;第三，根据课程教学目标，选用适宜的教学方式;第四，按照专业培养标准来进行教育教学活动、教学资源配置和教学管理制度制定;第五，可持续改进的评价反馈机制，形成柔性化工程教育闭环。第六，以计算机类工程教育模式改革为试点，以点带面、逐步推广，深化全校、全省乃至京津冀范围内的产学研协同工程教育柔性模式改革。
燕山大学基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式改革主要内容：第一，建立“强内核、柔外壳”的工程人才培养框架，解决面向工程的培养理念和模式创新的问题;第二，组成“资源共享、协同演化”的核心课程模块，建立“强内核、柔外壳”的课程体系及内容体系，解决面向工程知识体系构建的问题;第三，创新“高校—社会—国际”三维立体式实践能力培养机制，与企业、科研院所创建创新实验室、校外实践基地，建立以专职导师为主、企业导师为辅、博士生为补、研究生为助的指导团队，加强国际交流，解决实践型教学资源贫乏和培养环境单一的问题。
1） 设定“强内核、柔外壳”的培养目标。柔性培养目标强调以学生为中心，培养适应经济社会发展需要的工程技术人才，主要包含两层涵义。
第一，“强内核”的基本目标，即所培养的工程人才在知识、能力和素质上必须达到的最低要求，以满足行业企业的基本需要;
第二，“柔外壳”的毕业目标，即每一个合格的毕业生应达到的毕业要求，要能够及时反映经济社会发展及行业企业对工程人才培养的需求变化，体现学校、专业特点，强调个性化和多样化。
2） 建立“强内核、柔外壳”的课程体系。按照培养目标对于能力素质的要求，设置“强内核、柔外壳”课程体系的专业理论与实践课程，明确理论学习或实践环节与能力素质培养的内在联系，将理论知识传授与实践能力提高有机地融合到一起。
第一，按照产业发展需求确定专业人才的服务面向。
第二，按照不同服务面向、培养目标对课程体系进行相应的模块化整合，形成多元化的培养体系。
第三，坚持能力导向和多元培养原则，按照工程人才的能力素质结构重构柔性化课程体系。以计算机类工程人才培养为例，将专业人才的能力素质分为核心基础、外沿拓展两个层面，以计算机学科知识之间的拓扑关系为基础，按照能力结构层次，构建符合“面向工程”要求的“强内核、柔外壳”的课程体系（如图2），为学生传授优选的知识。
“强内核”是体现工程人才的核心基础能力素质的专业核心课程平台，包括基础性核心课程模块和演进性核心课程模块，两者“相互促进、资源共享、协同演化”。以面向工程的计算机类本科课程体系为例，其基础性核心课程模块由相对稳定的内容、方法和基本原理组成，包括操作系统、编译原理、计算机组成原理、数据结构和计算机网络等;演进性核心课程模块由面向大数据、移动计算、互联网的核心理论和技术组成，能有效解决强化核心基础内容与核心内容更新之间的矛盾。
“柔外壳”是体现工程人才的外沿拓展能力素质的专业方向课程平台。专业方向课程模块是可扩展、可演化和可拔插的，由预备性、拓展性和前沿性知识构成，可实现课程设置、教学内容和教学过程的有效调整，解决教学内容演化的问题，以适应不同学习层次、不同学习起点、不同学习能力、不同专业学生的个性化需求，从知识结构方面适应“面向工程”的要求。
3） 形成“强内核、柔外壳”的教学内容体系。教学内容设计注重综合性和设计性，形成“强内核、柔外壳”的组织体系，强化基础理论，拓展实践教学，实现产学研优势互补。建立教学内容动态调整机制，及时将科学研究中的新知识和生产实践中的新技术融入课堂教学，加快教学内容的完善与更新，更好地适应工程教育的发展变化。 第一，依托科研优势进行课程改革。通过课程改革、实验平台建设，将相关领域的最新科研成果引入专业教学中，将前沿技术传授给学生。以特色实验平台建设为改革重点，加深学生对抽象教学内容的理解，训练学生的创新思维，激发学生的学习兴趣。鼓励教师将自己的科研成果融入到教材、内部讲义和实验指导书的编著中，解决了“强内核”教学体系和内容相对陈旧的问题。采用校企联合办学模式，在基础理论、专业理论和专业实验等“强内核”教学的基础上，引入企业实训课程，对学生进行工程技术训练，拓展专业知识，提升实践能力，保障了“柔外壳”实践教学内容的工程性，实现理论教学与实践教学紧密结合。图2 面向工程的计算机类本科“强内核、柔外壳”课程体系 第二，将生产项目转化为课程设计题目。为实现工程人才的培养目标，课程设计要满足两个要求：第一，选题要密切结合工程领域的生产实际，重在解决行业企业面临的生产、技术、研发、市场、管理等方面的实际问题;第二，目标重在提高学生综合运用所学理论、方法和技术手段解决实际工程问题的能力，强化学生的工程意识、职业素养、沟通能力和团队精神。结合企业项目攻关需求开展课程设计，加深了学生对课堂知识的理解。例如，从并联机器人视觉子系统、足球机器人系统、软件实体行为协同检测与防护模型等科研項目，提炼出“操作系统”“编译原理”“C++语言程序设计”“网络数据库技术”等源于实际的课程设计题目，吸引学生积极主动参与课程设计，锻炼了分析和解决实际问题的能力。
第三，阶梯式实践训练体系。增加综合实践环节，实施先易后难的阶梯式实践能力培养机制，保证学生在学期间受到系统性、综合性、持续性的专业实践训练。第一阶梯，实践技能基础阶段，完成基本编程工具和实践环境;第二阶梯，项目技能提升阶段，参加实际工程项目，承担项目角色，优秀生将担当项目负责人;第三阶梯，企业实习提升阶段，鼓励学生到知名企业实习;第四阶梯，工程问题研究提升阶段，研究、总结、升华项目完成和企业实习中遇到的工程问题;第五阶梯，论文形成提升阶段，将升华后的工程问题的解决原理、方法和技术作为学位论文的主要内容。
4） 选用教学目标导向的柔性教学方式。根据课程教学目标，探索符合工程人才特点的柔性化教学方式和方法。倡导基于问题的教学，积极引入案例式、互动式、启发式等先进教学方法，实现理论与实践、知识与技能、课堂教学与工程实训相融合，使学生工程实践能力与市场需求相契合。采用课堂讲授与课内研讨相结合的模式，开展实践研究型学习，结合企业生产案例或者相关工程背景，突出项目教学，强调综合训练、仿真训练和创新训练，激发学生创新、创业和科研活动的兴趣和欲望，以优质的实践锻炼研究生。鼓励学生参加全国“挑战杯”科技竞赛、国际仿人机器人奥林匹克大赛等赛事，在“做中学、赛中学”，以学科竞赛进行专业启蒙。发挥“榜样”力量的示范作用，学科竞赛获奖可以转化成学分，并给予奖学金，激发学生的学习兴趣，使学生“愿学、会学、学会、会用”。
5） 实施三维立体式实践能力培养机制。通过构建“高校—社会—国际”的三维立体式实践能力培养架构，即以高校培养为主线、以产学研协同为延伸、以国际交流合作为提高，以多层次的专业实践锻炼学生，提升学生的工程实践、自主研发、协同研发方面的创新能力。
第一，将科研成果转化为优质实践平台。充分利用高校教师主持国家自然科学基金、973、863等前沿攻关项目和企业项目的有利条件，将科研项目和成果转化为优质实践平台，以能力培养为导向，开展基于项目和实践平台的教学和培养过程。例如，信息科学与工程学院依托最新科研成果建成了面向“互联网+健康监护”的工程实践平台，能完成面向个人健康的信息系统集成与协同，实现互联网、物联网、无线网和多种信息终端之间互联互通和协同操作，可进行“互联网+”战略所需关键技术的研发，为计算机类工程人才培养提供了实践环境。
第二，创建实践平台、创新创业实验室。引入社会化操作的理念，充分利用社会资源，弥补学校自身实验设备不足的缺陷。与政府对接，为学生创新创业提供更好的技术、政策支持和帮助。例如，与信息化部共建工业移动互联网创新教学基地，通过课程、沙龙、讲座、研讨会等形式，帮助学生了解创业过程，为学生提供创业和创新技能培训。与国际知名INTEL、IBM、HP、SAP等企业对接，共建实践平台、创新创业实验室，为学生参加创新创业活动和工程实践创造条件，开拓校企合作新思路，提升校企合作层次，扩大校企合作规模，丰富校企合作内涵，以优质的实践锻炼学生，引导学生开展研究型学习。
第三，与企业共建校外实践基地。与企业合作共建校外实践基地，针对培养方案制订、课程体系构建、学位论文指导、培养质量评价等环节，深入开展校企协同的工程人才培养，吸纳企业的高级技术人员与管理人员参与，实现了校企共同建设和联合指导。合作企业已经把人才培养看作关系自身发展的大事和责无旁贷的义务，由用人单位转变为联合培养单位。学校已建立了9个省级校外实践基地、22个校级校外实践基地、82个院级校外实践基地，聘请企业导师781名。学生深入参与企业技术创新和工程开发，增强了社会实践能力与市场适应能力，毕业生受到企业的普遍欢迎。
第四，加强国际交流合作。加强与国外高水平大学的国际交流，开展项目合作，互派交换生，采用“走出去、请进来”策略，让少数优秀学生先受益，然后“以点带面”，影响大多数学生。鼓励学生参加ACM国际大学生程序设计竞赛、美国大学生数学模型竞赛、Google程序设计大赛等国际大赛，使学生在心理素质、团队协作等方面得到系统、严格的训练。组织学生参加ACM、IEEE等国际权威学术会议，拓展他们的科学研究思维方法，提高他们的学术论文撰写水平。
6） 导师队伍建设柔性化。高水平的导师队伍是工程教育健康发展的实施主体，是工程人才培养质量的重要保障。导师队伍柔性化建设措施主要有以下几个方面。
第一，导师队伍具备“强内核、柔外壳”的能力结构。“强内核”包括对导师队伍的学历、职称、年龄结构的要求，逐步实现导师队伍高学历、高职称和年轻化;还包括对导师的教学能力和科研能力的要求，导师必须保持教书育人的旺盛热情，不断更新教学内容、改革教学方法，努力提高教学水平，并能跟踪学术前沿的发展，不断取得科学研究新成果。“柔外壳”是指导师应掌握符合职业标准的工程实践能力，或者具备一定的参与企业工程实践的经历。 第二，建立柔性化的人才吸纳机制，形成一支“强、柔”结合的指导团队。建立以校内专职导师为主、校外导师为辅、博士生为补、硕士生为助的指导团队，促进导师队伍的多元化。积极引进理论水平和实践能力双优的校内专职导师，定期遴选来自科研院所、大型企业的资深专家作为校外导师，帮助学生掌握工程工具、熟悉工程环境、快速进入项目角色;利用全日制博士生熟悉培养环境、拥有项目经验积累的优势，来补充日常指导力量;发挥工程能力强的优秀硕士生“榜样”力量的示范引领作用，实现校企指导教师优势互补，以优秀导师辅导学生。
第三，导师的培训柔性化。采用以提高校内导师实践能力为核心，提升校外导师理论水平为辅助的“强、柔”结合的导师培训方式。重视校内导师岗前集中培训，鼓励校内导师到对口企业挂职锻炼，为校内导师提供良好的工程实训条件，提高工程实践能力。邀请新聘任的校外导师入校参加岗位业务培训，通过专题报告、研讨会、培训会等形式，帮助校外导师明确导师职责，了解工程教育规律和现状，熟悉工程教育流程，提高理论水平和指导水平。
7） 建立和完善柔性化质量评价体系。工程教育质量评价体系的柔性化主要体现为评价对象、评价方法和评价主体的多元化，就是建立国家、社会和学校协同的全方位质量评价体系，用全面发展的眼光看待学生，采用灵活开放的质量评价方法和技术手段，尊重学生的个体差异和个性发展，提高学生理论联系实际、解决实际工程问题的实践能力，增强学生对经济发展的适应性，推进行业企业技术进步，使工程教育更好地适应和推动社会的发展。
第一，在校生学习评价的多元化。根据课程教学的特点，采用随堂检测、试卷笔试、课程论文、综合评价、现场答辩等多种考核方式，考核结果能够体现学生的实践创新能力，促使课程考核由关注“分数高低”转为关注“能力大小”，促进学习方法从死记硬背变为活学活用。将学生的学习过程和学习方法融入到最终考核结果，促使学生学习从注重“期末考试”向注重“学习过程”转变。针对学生的基础和特点，实行个性化、差异化的学习评价。对于基础薄弱、成绩稍差的学生，要关注在原有基础上的提高和进步;对基础扎实、成绩突出的学生，设置更高层次的要求;肯定学生在某些特殊能力上的发展，激励学生解放天性、发挥潜能，实现“厚基础、强能力、高素质”的工程人才培养目标。
第二，毕业生质量评价的多元化。工程类毕业生的就业率和就业质量，是工程教育质量的主要评价指标。用人单位是最具发言权的工程人才培养质量评价主体。在整个工程人才培养的过程中，始终贯穿着用人单位对毕业生的质量评价和检验。建立毕业生质量反馈体系，将用人单位对毕业生的反馈和高校的毕业生跟踪调查作为毕业生质量评价体系的必要组成部分，达到不断改进教学、提高工程教育质量的目的。
第三，质量评价主体的多元化。建立国家、社会和学校三位一体的，“强、柔结合”的工程教育质量评价监督体系。凸显高校在多主体质量评价体系中的核心作用，加强校院二级学位评定委员会、专业学位教育指导委员会的评价监督职能，通过经常性、系统性的自我评估，及时发现和解决问题，以评估促进工程教育质量的不断提高。调动行业企业、政府主管部门等利益相关者积极参与，主动引入工程教育专业认证和各类职业资格认证等第三方评价，使工程教育在人才培养生态链上循环优化、可持续发展。
为了动态适应技术的进步和社会需求变化，近年来，燕山大学以计算机类工程教育改革为试点，建立了工程人才的“强内核、柔外壳”的培养模式框架，解决了面向工程的计算机类工程人才培养理念和模式创新的问题;建立了“强内核、柔外壳”的课程体系及内容体系，解决了面向工程知识体系构建的问题;创新“高校—社会—国际”三维立体式实践能力培养机制，解决了实践型教学资源贫乏和培养环境单一的问题;建立和完善了柔性化工程教育质量评价体系，解决了传统质量评价“重知识、轻能力，重结果、轻过程”的问题。目前，培养模式改革已经初见成效。在著名调查公司麦可思公司对毕业生的权威评价中，燕山大学计算机类专业在“收入、工作与专业相关性、推荐母校、对母校满意度”上都处于学校各专业的最前列。近两年的毕业生多数进入中国顶级计算机和互联网公司。2016年通过计算机专业工程教育认证。今后还将以点带面、逐步推广，在全校、全省乃至京津冀范围内深化产学研协同工程教育柔性模式改革，为区域经济和社会发展提供技术支持和人力保障。
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Study on engineering education model of university-industry-research cooperation based on strong kernel and soft shell
—A case study in Yanshan University
Shen Li-min1，Wang Min2， Wang Hong-yi3， You Dian-long1 ，Zhou Zhao-jun2
（1. College of Information Science and Engineering， Yanshan University， Qinhuangdao，Hebei 066004，China; 2. Graduate Faculty， Yanshan University， Qinhuangdao，Hebei 066004，China; 3. Business Department，Qinhuangdao Institute of Technology， Qinhuangdao，Hebei 066004，China）
Abstract With changes of economic and social development needs for engineering personnel， flexible educational thoughts were introduced into engineering education to found new educational model through reform and innovation of curricular and teaching method， ranks of teachers， resource disposition and cooperation model of university-enterprise. A "strong core， soft shell" framework of engineering education Mode was established through University-Industry-Research cooperation. Flexible training strategies were implemented to train students with advanced concepts. Curriculum of "strong core， soft shell" was established to teach students with optimal knowledge through effective adjustment of curriculum， teaching contents and teaching process. Scientific achievements were transferred into teaching cases and supervisors were strengthened by scientific research and projects to achieve steering mechanism with strong and soft combination under positive interactive mechanism of university， industry and science. Joint laboratories， practical platforms and practice bases were constructed by university and enterprise to train students with fine practical teaching through investigative studies. International exchanges and cooperation were strengthened through exchanges， international competition and the international meeting to train international students.
Keywords flexible education;strong kernel;soft shell;university-industry cooperation;engineering education model
[ 关键词 ] 柔性教育思想;强内核;柔外壳;产学研协同;工程教育模式
[ 中图分类号 ] G642.4 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1005-4634（2018）03-0094-08 0 引言
高素质应用型工程技术人才，是实现我国由制造业大国向制造业强国转变，促进传统产业结构调整和新兴产业发展的支撑力量[ 1 ]。工程教育着重培养符合社会需要的工程技术人才，为他们走上职业化道路夯实基础[ 2 ]。为提高我国工程教育培养质量，教育部先后提出了“卓越工程师教育培养计划”和“CDIO工程教育模式”等工程教育改革宏观指导框架，旨在提升学生的分析能力、实践经验、创造能力、沟通能力、管理能力和学习能力，为工程教育发展带来了活力。但由于缺少微观层面的指导策略，或受学校自身办学条件的限制，在实践过程中仍存在以下问题。
第一，以学生为中心的教学理念虽然已成为共性认知，但是在实际教学中依然存在灌输式教学、被动式学习的问题。
第二，高校教师没有工程背景，普遍缺乏工程经验，教学过程重视知识传授，缺乏对工程问题的认知和发现，学生解决实际工程问题的能力和创新能力不足，无法适应行业企业对工程技术人才的需求，不能满足行业企业未来发展对人才能力素质的要求。
第三，與产业结合的力度不够，支撑力度薄弱，培养目标落实起来存在困难;在培养过程中，缺少持续权威的第三方认证和评价机构，对目标达成度的度量不够具体。
第四，培养的学生科学研究能力、竞争意识较强，专业知识不扎实，社会责任心不强，团队合作意识较弱，工作中缺乏坚韧刻苦和敬业精神，企业对毕业生评价不高。
为适应新形势下对工程技术人才的培养需要，贯彻“以学生为中心”的工程教育理念，提出基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式，引导工程技术人才主动适应环境变化，注重工程实践，不断提高自身的应变能力，实现工程教育的培养机制、课程安排、资源配置、评价方式等全方位改革，满足学生的个性化要求，推动工程教育可持续发展。
1 产学研协同工程教育柔性模式概述
1.1 柔性教育
柔性（flexibility）的本意是材料能够容易地进行重复的弯曲、扭转、伸缩而不断裂和不损坏的性质[ 3 ]。柔性教育的核心内容在于“兴趣导向”和“个性发展”，即充分满足学生发展的个性需求，提高其适应社会的能力，其主要特征表现在适应性、人性化和发展性等三个方面。
1.2 国内外现状
20世纪中期，美、英、法、日、韩等发达国家开始关注工程教育领域的柔性问题[ 4，5 ]。生源组织柔性化，可随时按需调整工程教育的准入资格、招生专业、招生范围和招生标准，大大提高了工程教育的培养质量;培养目标柔性化，使学生不但能掌握工程领域必需的知识和方法，还能通过实践应用，提高学生对工程知识的解释、分析、组织及表达能力，增强学生对未来经济发展的适应性和灵活性;教育内容柔性化，面向工程领域开设大量的工程实践课程，实施阶梯式实践能力培养，保证学生受到系统性、综合性专业实践训练，毕业进入工作领域后可立即胜任工作甚至担任领导工作;培养主体柔性化，建立以高校为主导、同行业企业紧密结合的联合体。综上，国外的工程教育柔性培养模式特色鲜明、体系相对完整，得到社会广泛认可，促进了工程教育的发展。
20世纪末期，国内开始柔性培养模式研究，内容涉及柔性教学理论、教学应用、教学管理、评价体系等，已取得一些零散的阶段性研究成果[ 6，7 ]，但仍缺乏适合我国国情的柔性培养模式的系统化理论体系和可操作实践框架。加之国内工程教育尚处于起步期，针对工程教育领域的柔性模式研究较少。为适应产业升级和工程教育改革的飞速发展，迫切需要实施产学研协作的工程教育柔性模式改革。
1.3 产学研协同工程教育柔性模式
产学研协同工程教育柔性模式是高校与行业企业、科研院所共同作为联合培养主体，为工程技术人才构建的柔性化知识、能力素质结构以及实现方式，具体包括四层涵义：第一，培养目标具有柔性，既适应经济社会发展的需要，又兼顾学生未来的发展，提升学生的知识更新能力、实践创新能力和职业升迁能力，培养满足行业企业需求的工程技术人才;第二，培养过程具有柔性，能动态满足行业企业需求，以较低的代价及时调整资源配置、课程体系、师资队伍、教学方法等培养过程要素[ 8 ]，实现工程技术人才培养目标;第三，培养环境具有柔性，高校与行业企业、科研院所优势互补，促进各种教育教学资源的共享，为工程技术人才培养创设适宜的环境;第四，质量保障机制具有柔性，采取多元化、多维度的教育评价手段，使考评结果能够承认工程技术人才的实践创新能力。
2 燕山大学基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式的实践与探索
燕山大学深入理解、掌握和运用柔性教育的思想内涵和本质要求，借鉴发达国家工程教育改革经验，依托产学研协同，运用系统化、工程化、模块化、层次化等思想，构建了基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式框架（如图1所示）。 “强内核”就是强调高校在工程人才培养中的主体地位，充分发挥高校科研人才密集、专业知识雄厚的优势，与行业企业发展相契合，不断提升高校科研水平，强化高校的社会服务能力，打造高水平的应用型师资队伍，为产学研协同育人奠定坚实基础。
“柔外壳”就是要充分发挥行业企业设备先进、科研课题明确和经费充足的长处，充分利用政府主管部门在管理沟通上的优势，建立产、学、研、政四位一体的多层次协作关系，创建动态适应工程人才培养目标的优质外部资源环境。
2.1 总体思路
基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式，由培养目标、培养过程与方式、培养效果评价三部分组成[ 9 ]。“强内核”体现在强化核心专业内容，强化刚性工程培养目标，强化导师队伍、教学方法、实践环境;“柔外壳”体现在为“强内核”提供了形式丰富、内容演化和资源多样的培养环境，如柔化课程内容、师资队伍、实践环境、考核过程等，能够同时满足社会需求的变化和学生个性化需求;在培养过程中，实施“以先进理念培养学生、以优选知识传授学生、以优秀导师服务学生、以优质实践锻炼学生、以优势手段辅助学生”的“一先四優”策略，使学生“愿学、会学、学会、会用”，培养具有工程思维、系统思维，综合运用多学科知识能力，适应社会发展变化的应用型工程技术人才。
2.2 主要环节及内容
基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式改革的主要环节：第一，确定柔性化培养目标，将培养目标转化成为可行性的专业培养标准;第二，将专业培养标准细化为课程模块和课程教学目标;第三，根据课程教学目标，选用适宜的教学方式;第四，按照专业培养标准来进行教育教学活动、教学资源配置和教学管理制度制定;第五，可持续改进的评价反馈机制，形成柔性化工程教育闭环。第六，以计算机类工程教育模式改革为试点，以点带面、逐步推广，深化全校、全省乃至京津冀范围内的产学研协同工程教育柔性模式改革。
燕山大学基于“强内核、柔外壳”的产学研协同工程教育柔性模式改革主要内容：第一，建立“强内核、柔外壳”的工程人才培养框架，解决面向工程的培养理念和模式创新的问题;第二，组成“资源共享、协同演化”的核心课程模块，建立“强内核、柔外壳”的课程体系及内容体系，解决面向工程知识体系构建的问题;第三，创新“高校—社会—国际”三维立体式实践能力培养机制，与企业、科研院所创建创新实验室、校外实践基地，建立以专职导师为主、企业导师为辅、博士生为补、研究生为助的指导团队，加强国际交流，解决实践型教学资源贫乏和培养环境单一的问题。
1） 设定“强内核、柔外壳”的培养目标。柔性培养目标强调以学生为中心，培养适应经济社会发展需要的工程技术人才，主要包含两层涵义。
第一，“强内核”的基本目标，即所培养的工程人才在知识、能力和素质上必须达到的最低要求，以满足行业企业的基本需要;
第二，“柔外壳”的毕业目标，即每一个合格的毕业生应达到的毕业要求，要能够及时反映经济社会发展及行业企业对工程人才培养的需求变化，体现学校、专业特点，强调个性化和多样化。
2） 建立“强内核、柔外壳”的课程体系。按照培养目标对于能力素质的要求，设置“强内核、柔外壳”课程体系的专业理论与实践课程，明确理论学习或实践环节与能力素质培养的内在联系，将理论知识传授与实践能力提高有机地融合到一起。
第一，按照产业发展需求确定专业人才的服务面向。
第二，按照不同服务面向、培养目标对课程体系进行相应的模块化整合，形成多元化的培养体系。
第三，坚持能力导向和多元培养原则，按照工程人才的能力素质结构重构柔性化课程体系。以计算机类工程人才培养为例，将专业人才的能力素质分为核心基础、外沿拓展两个层面，以计算机学科知识之间的拓扑关系为基础，按照能力结构层次，构建符合“面向工程”要求的“强内核、柔外壳”的课程体系（如图2），为学生传授优选的知识。
“强内核”是体现工程人才的核心基础能力素质的专业核心课程平台，包括基础性核心课程模块和演进性核心课程模块，两者“相互促进、资源共享、协同演化”。以面向工程的计算机类本科课程体系为例，其基础性核心课程模块由相对稳定的内容、方法和基本原理组成，包括操作系统、编译原理、计算机组成原理、数据结构和计算机网络等;演进性核心课程模块由面向大数据、移动计算、互联网的核心理论和技术组成，能有效解决强化核心基础内容与核心内容更新之间的矛盾。
“柔外壳”是体现工程人才的外沿拓展能力素质的专业方向课程平台。专业方向课程模块是可扩展、可演化和可拔插的，由预备性、拓展性和前沿性知识构成，可实现课程设置、教学内容和教学过程的有效调整，解决教学内容演化的问题，以适应不同学习层次、不同学习起点、不同学习能力、不同专业学生的个性化需求，从知识结构方面适应“面向工程”的要求。
3） 形成“强内核、柔外壳”的教学内容体系。教学内容设计注重综合性和设计性，形成“强内核、柔外壳”的组织体系，强化基础理论，拓展实践教学，实现产学研优势互补。建立教学内容动态调整机制，及时将科学研究中的新知识和生产实践中的新技术融入课堂教学，加快教学内容的完善与更新，更好地适应工程教育的发展变化。 第一，依托科研优势进行课程改革。通过课程改革、实验平台建设，将相关领域的最新科研成果引入专业教学中，将前沿技术传授给学生。以特色实验平台建设为改革重点，加深学生对抽象教学内容的理解，训练学生的创新思维，激发学生的学习兴趣。鼓励教师将自己的科研成果融入到教材、内部讲义和实验指导书的编著中，解决了“强内核”教学体系和内容相对陈旧的问题。采用校企联合办学模式，在基础理论、专业理论和专业实验等“强内核”教学的基础上，引入企业实训课程，对学生进行工程技术训练，拓展专业知识，提升实践能力，保障了“柔外壳”实践教学内容的工程性，实现理论教学与实践教学紧密结合。图2 面向工程的计算机类本科“强内核、柔外壳”课程体系 第二，将生产项目转化为课程设计题目。为实现工程人才的培养目标，课程设计要满足两个要求：第一，选题要密切结合工程领域的生产实际，重在解决行业企业面临的生产、技术、研发、市场、管理等方面的实际问题;第二，目标重在提高学生综合运用所学理论、方法和技术手段解决实际工程问题的能力，强化学生的工程意识、职业素养、沟通能力和团队精神。结合企业项目攻关需求开展课程设计，加深了学生对课堂知识的理解。例如，从并联机器人视觉子系统、足球机器人系统、软件实体行为协同检测与防护模型等科研項目，提炼出“操作系统”“编译原理”“C++语言程序设计”“网络数据库技术”等源于实际的课程设计题目，吸引学生积极主动参与课程设计，锻炼了分析和解决实际问题的能力。
第三，阶梯式实践训练体系。增加综合实践环节，实施先易后难的阶梯式实践能力培养机制，保证学生在学期间受到系统性、综合性、持续性的专业实践训练。第一阶梯，实践技能基础阶段，完成基本编程工具和实践环境;第二阶梯，项目技能提升阶段，参加实际工程项目，承担项目角色，优秀生将担当项目负责人;第三阶梯，企业实习提升阶段，鼓励学生到知名企业实习;第四阶梯，工程问题研究提升阶段，研究、总结、升华项目完成和企业实习中遇到的工程问题;第五阶梯，论文形成提升阶段，将升华后的工程问题的解决原理、方法和技术作为学位论文的主要内容。
4） 选用教学目标导向的柔性教学方式。根据课程教学目标，探索符合工程人才特点的柔性化教学方式和方法。倡导基于问题的教学，积极引入案例式、互动式、启发式等先进教学方法，实现理论与实践、知识与技能、课堂教学与工程实训相融合，使学生工程实践能力与市场需求相契合。采用课堂讲授与课内研讨相结合的模式，开展实践研究型学习，结合企业生产案例或者相关工程背景，突出项目教学，强调综合训练、仿真训练和创新训练，激发学生创新、创业和科研活动的兴趣和欲望，以优质的实践锻炼研究生。鼓励学生参加全国“挑战杯”科技竞赛、国际仿人机器人奥林匹克大赛等赛事，在“做中学、赛中学”，以学科竞赛进行专业启蒙。发挥“榜样”力量的示范作用，学科竞赛获奖可以转化成学分，并给予奖学金，激发学生的学习兴趣，使学生“愿学、会学、学会、会用”。
5） 实施三维立体式实践能力培养机制。通过构建“高校—社会—国际”的三维立体式实践能力培养架构，即以高校培养为主线、以产学研协同为延伸、以国际交流合作为提高，以多层次的专业实践锻炼学生，提升学生的工程实践、自主研发、协同研发方面的创新能力。
第一，将科研成果转化为优质实践平台。充分利用高校教师主持国家自然科学基金、973、863等前沿攻关项目和企业项目的有利条件，将科研项目和成果转化为优质实践平台，以能力培养为导向，开展基于项目和实践平台的教学和培养过程。例如，信息科学与工程学院依托最新科研成果建成了面向“互联网+健康监护”的工程实践平台，能完成面向个人健康的信息系统集成与协同，实现互联网、物联网、无线网和多种信息终端之间互联互通和协同操作，可进行“互联网+”战略所需关键技术的研发，为计算机类工程人才培养提供了实践环境。
第二，创建实践平台、创新创业实验室。引入社会化操作的理念，充分利用社会资源，弥补学校自身实验设备不足的缺陷。与政府对接，为学生创新创业提供更好的技术、政策支持和帮助。例如，与信息化部共建工业移动互联网创新教学基地，通过课程、沙龙、讲座、研讨会等形式，帮助学生了解创业过程，为学生提供创业和创新技能培训。与国际知名INTEL、IBM、HP、SAP等企业对接，共建实践平台、创新创业实验室，为学生参加创新创业活动和工程实践创造条件，开拓校企合作新思路，提升校企合作层次，扩大校企合作规模，丰富校企合作内涵，以优质的实践锻炼学生，引导学生开展研究型学习。
第三，与企业共建校外实践基地。与企业合作共建校外实践基地，针对培养方案制订、课程体系构建、学位论文指导、培养质量评价等环节，深入开展校企协同的工程人才培养，吸纳企业的高级技术人员与管理人员参与，实现了校企共同建设和联合指导。合作企业已经把人才培养看作关系自身发展的大事和责无旁贷的义务，由用人单位转变为联合培养单位。学校已建立了9个省级校外实践基地、22个校级校外实践基地、82个院级校外实践基地，聘请企业导师781名。学生深入参与企业技术创新和工程开发，增强了社会实践能力与市场适应能力，毕业生受到企业的普遍欢迎。
第四，加强国际交流合作。加强与国外高水平大学的国际交流，开展项目合作，互派交换生，采用“走出去、请进来”策略，让少数优秀学生先受益，然后“以点带面”，影响大多数学生。鼓励学生参加ACM国际大学生程序设计竞赛、美国大学生数学模型竞赛、Google程序设计大赛等国际大赛，使学生在心理素质、团队协作等方面得到系统、严格的训练。组织学生参加ACM、IEEE等国际权威学术会议，拓展他们的科学研究思维方法，提高他们的学术论文撰写水平。
6） 导师队伍建设柔性化。高水平的导师队伍是工程教育健康发展的实施主体，是工程人才培养质量的重要保障。导师队伍柔性化建设措施主要有以下几个方面。
第一，导师队伍具备“强内核、柔外壳”的能力结构。“强内核”包括对导师队伍的学历、职称、年龄结构的要求，逐步实现导师队伍高学历、高职称和年轻化;还包括对导师的教学能力和科研能力的要求，导师必须保持教书育人的旺盛热情，不断更新教学内容、改革教学方法，努力提高教学水平，并能跟踪学术前沿的发展，不断取得科学研究新成果。“柔外壳”是指导师应掌握符合职业标准的工程实践能力，或者具备一定的参与企业工程实践的经历。 第二，建立柔性化的人才吸纳机制，形成一支“强、柔”结合的指导团队。建立以校内专职导师为主、校外导师为辅、博士生为补、硕士生为助的指导团队，促进导师队伍的多元化。积极引进理论水平和实践能力双优的校内专职导师，定期遴选来自科研院所、大型企业的资深专家作为校外导师，帮助学生掌握工程工具、熟悉工程环境、快速进入项目角色;利用全日制博士生熟悉培养环境、拥有项目经验积累的优势，来补充日常指导力量;发挥工程能力强的优秀硕士生“榜样”力量的示范引领作用，实现校企指导教师优势互补，以优秀导师辅导学生。
第三，导师的培训柔性化。采用以提高校内导师实践能力为核心，提升校外导师理论水平为辅助的“强、柔”结合的导师培训方式。重视校内导师岗前集中培训，鼓励校内导师到对口企业挂职锻炼，为校内导师提供良好的工程实训条件，提高工程实践能力。邀请新聘任的校外导师入校参加岗位业务培训，通过专题报告、研讨会、培训会等形式，帮助校外导师明确导师职责，了解工程教育规律和现状，熟悉工程教育流程，提高理论水平和指导水平。
7） 建立和完善柔性化质量评价体系。工程教育质量评价体系的柔性化主要体现为评价对象、评价方法和评价主体的多元化，就是建立国家、社会和学校协同的全方位质量评价体系，用全面发展的眼光看待学生，采用灵活开放的质量评价方法和技术手段，尊重学生的个体差异和个性发展，提高学生理论联系实际、解决实际工程问题的实践能力，增强学生对经济发展的适应性，推进行业企业技术进步，使工程教育更好地适应和推动社会的发展。
第一，在校生学习评价的多元化。根据课程教学的特点，采用随堂检测、试卷笔试、课程论文、综合评价、现场答辩等多种考核方式，考核结果能够体现学生的实践创新能力，促使课程考核由关注“分数高低”转为关注“能力大小”，促进学习方法从死记硬背变为活学活用。将学生的学习过程和学习方法融入到最终考核结果，促使学生学习从注重“期末考试”向注重“学习过程”转变。针对学生的基础和特点，实行个性化、差异化的学习评价。对于基础薄弱、成绩稍差的学生，要关注在原有基础上的提高和进步;对基础扎实、成绩突出的学生，设置更高层次的要求;肯定学生在某些特殊能力上的发展，激励学生解放天性、发挥潜能，实现“厚基础、强能力、高素质”的工程人才培养目标。
第二，毕业生质量评价的多元化。工程类毕业生的就业率和就业质量，是工程教育质量的主要评价指标。用人单位是最具发言权的工程人才培养质量评价主体。在整个工程人才培养的过程中，始终贯穿着用人单位对毕业生的质量评价和检验。建立毕业生质量反馈体系，将用人单位对毕业生的反馈和高校的毕业生跟踪调查作为毕业生质量评价体系的必要组成部分，达到不断改进教学、提高工程教育质量的目的。
第三，质量评价主体的多元化。建立国家、社会和学校三位一体的，“强、柔结合”的工程教育质量评价监督体系。凸显高校在多主体质量评价体系中的核心作用，加强校院二级学位评定委员会、专业学位教育指导委员会的评价监督职能，通过经常性、系统性的自我评估，及时发现和解决问题，以评估促进工程教育质量的不断提高。调动行业企业、政府主管部门等利益相关者积极参与，主动引入工程教育专业认证和各类职业资格认证等第三方评价，使工程教育在人才培养生态链上循环优化、可持续发展。
3 結束语
为了动态适应技术的进步和社会需求变化，近年来，燕山大学以计算机类工程教育改革为试点，建立了工程人才的“强内核、柔外壳”的培养模式框架，解决了面向工程的计算机类工程人才培养理念和模式创新的问题;建立了“强内核、柔外壳”的课程体系及内容体系，解决了面向工程知识体系构建的问题;创新“高校—社会—国际”三维立体式实践能力培养机制，解决了实践型教学资源贫乏和培养环境单一的问题;建立和完善了柔性化工程教育质量评价体系，解决了传统质量评价“重知识、轻能力，重结果、轻过程”的问题。目前，培养模式改革已经初见成效。在著名调查公司麦可思公司对毕业生的权威评价中，燕山大学计算机类专业在“收入、工作与专业相关性、推荐母校、对母校满意度”上都处于学校各专业的最前列。近两年的毕业生多数进入中国顶级计算机和互联网公司。2016年通过计算机专业工程教育认证。今后还将以点带面、逐步推广，在全校、全省乃至京津冀范围内深化产学研协同工程教育柔性模式改革，为区域经济和社会发展提供技术支持和人力保障。
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Study on engineering education model of university-industry-research cooperation based on strong kernel and soft shell
—A case study in Yanshan University
Shen Li-min1，Wang Min2， Wang Hong-yi3， You Dian-long1 ，Zhou Zhao-jun2
（1. College of Information Science and Engineering， Yanshan University， Qinhuangdao，Hebei 066004，China; 2. Graduate Faculty， Yanshan University， Qinhuangdao，Hebei 066004，China; 3. Business Department，Qinhuangdao Institute of Technology， Qinhuangdao，Hebei 066004，China）
Abstract With changes of economic and social development needs for engineering personnel， flexible educational thoughts were introduced into engineering education to found new educational model through reform and innovation of curricular and teaching method， ranks of teachers， resource disposition and cooperation model of university-enterprise. A "strong core， soft shell" framework of engineering education Mode was established through University-Industry-Research cooperation. Flexible training strategies were implemented to train students with advanced concepts. Curriculum of "strong core， soft shell" was established to teach students with optimal knowledge through effective adjustment of curriculum， teaching contents and teaching process. Scientific achievements were transferred into teaching cases and supervisors were strengthened by scientific research and projects to achieve steering mechanism with strong and soft combination under positive interactive mechanism of university， industry and science. Joint laboratories， practical platforms and practice bases were constructed by university and enterprise to train students with fine practical teaching through investigative studies. International exchanges and cooperation were strengthened through exchanges， international competition and the international meeting to train international students.
Keywords flexible education;strong kernel;soft shell;university-industry cooperation;engineering education model