简析新工科下仿生学导论在独立学院开展的必要性

摘 要：仿生学作为一门传统与现代相结合的应用型与学术性并存的边缘学科，完美地融合了高科技中大数据、物联网与人工智能的特质，是我国所需的复合型人才培养的主要方向之一。同时，独立学院作为中国的应用型大学，已经发展了近20年，将仿生学的超强应用型特质在独立学院展开建设，对于我国应用型人才的培养有着至关重要的意义。

关键词：新工科；仿生学导论；独立学院

一、 新工科下仿生学学科在国内独立学院建设的意义

2017年2月，教育部在全国高校积极推进新工科建设。鼓励全国各高校大力开展新工科方面的专业高等教育强国建设，致力于培养造就一大批复合型、创新型的优秀工程科技人才，为我国产业发展和国际竞争提供有力的人才支撑。新工科专业是以大数据、云计算、人工智能、机器人等用于传统工科专业的升级改造。

仿生学属于生物学的一个分支，主要研究生物系统的结构、功能等，用来改进工程技术系统，非常符合教育部规定的新工科教育培养方向。路甬祥院士曾经发表了著名文章《仿生学的意义与发展》，他提出了仿生学的意义在于将地球生物体35亿年所进化出来的生物体特性的伟大成果，充分并有效地应用到我们人类的生产生活中去，从而更好地帮我们提升生活品质。

在我国独立学院的本科教育阶段，目标是重点培养具有创新精神和实践能力的应用型人才，将产教融合、校企合作相结合，为服务区域经济社会发展提供有力的人才保证。如果将仿生学的应用性作为重点的部分在独立学院展开建设，这将对我国应用型人才的培养有着深远的意义。仿生学导论这门学科，主要就是详细介绍仿生学在社会生产生活中的应用，可以很好的满足仿生学在独立学院进行学科交叉培养应用型学生的宗旨，充分地响应我国在新工科方面复合型应用型人才培养的伟大战略方针。

二、 仿生学导论在独立学院开展的主要措施

（一） 根据仿生学导论的应用型特点制定复合型人才培养方向

独立学院的人才培养目标重点在应用型。仿生学导论所涵盖的应用范围非常广泛。为了发挥应用型复合型人才的优势，突出仿生学导论学科特色，对于独立学院而言，培养方向应该充分结合区域内企业需求与实体经济的发展趋势，在新工科理念的基础上，明确重点的应用领域，注重理论与实践相结合。

（二） 结合新工科的精神制定教学方法和教学内容

仿生学导论学科应以应用实践为基础，注重理论与实践相结合的整体思路，对教学方法和教学内容进行系统性的制定和规划，培养学生在学习理论知识的同时，树立灵活的应用性思维。教学方法的制定主要是將传统的教学方法与现代科技教育相结合，利用仿生学多样性、趣味性的学科特色，采用启发式、开放式和互动式的教学方法，充分培养学生的创新意识和创新能力，激发学生的创新实践和学习兴趣。例如，充分利用社交网络平台，即时向学生分享仿生学成功的应用案例，让学生多讨论多沟通，相互分享自己好的创意和想法，培养学生养成善于思考、善于交流的学习习惯，让不同的思想碰撞在一起，产生更多有价值的信息和创意。教学内容的制定主要是基于仿生学理论的基础上，详细分析仿生学几个比较典型的应用案例，例如仿生机器人、机器动物、智能制造系统中的机械手（臂）等，让学生学会善于观察生活中的生物体特性，并思考如何将观察到的这些特性应用到生活中去，充分培养学生创新与实践的能力，真正落实应用型复合型人才的培养理念，为实体企业培养出更多的人才。

（三） 巧用仿生系统设计项目培养学生的应用创新能力

为了让学生更好地将所学的理论知识得以应用和发挥，在学期的后几周可以适当安排学生以小组的形式设计一些仿生学的系统模型。作为启迪，可以给定学生一些相关的课题，也可以让学生自由发挥，选择自己感兴趣的题目，根据课题的相似性对学生进行分组，逐步让学生完成自己的设计理念。项目开始之前，鼓励学生进行大量的资料检索，了解项目背景以及当前的一些科技进展，保证学生所做的项目具有一定的前沿性和实用性。在项目设计过程中，鼓励学生彼此多交流多讨论，学会妥协和坚持，培养良好的团队精神，充分发掘每一个学生的创新潜质和创新特点，培养学生建立自己的创新思路和创新方法，为将来工作和创业打下扎实的创新基础。项目结束的时候，要求学生完成项目的设计报告，并制作幻灯片来展示自己的设计成果，并以每组答辩的形式来向大家介绍自己的设计理念、设计方法以及未来的展望。通过问与答的形式，充分考查学生对仿生学的认识程度和创新的能力。通过整个项目设计，不但可以让学生充分发挥自己所学的理论知识和创新思维，也可以帮助教师进一步了解学生对仿生学的理解，为仿生学在独立学院的实践类课程建设奠定良好的基础，同时可以帮助独立学院培养优秀的应用型创新设计团队。

三、 结论

本文阐述了在新工科的背景下，仿生学导论学科在独立学院开展的必要性。仿生学导论是培养复合型应用型的前沿学科，可以为我国实体经济科学的培养出一大批一流的复合型应用型人才。通过制定仿生学导论的培养方向，结合新工科背景制定教学方法和教学内容，巧用仿生学系统项目设计的思路，在独立学院建立一套系统的、全面的复合型应用型人才培养体系，为学生将来的工作、创业打下扎实的基础。

参考文献：

[1]曲立杰.新工科复合型创新人才培养的思考与建议[J].经济师，2018（2）.

[2]路甬祥.仿生学的意义与发展[J].科学中国人，2004（4）.

[3]李盛辉，孟迎军.面向企业定制的独立学院应用型工科人才培养模式研究[J].大学教育，2016（8）.

作者简介：

马子乾，张恩光，广东省珠海市，吉林大学珠海学院机械工程学院机械电子工程系。