地方高校新工科专业建设的探索与实践

2021-12-03 12:23涂吉蓉王再友
高教学刊 2021年34期
关键词:工科工程专业

涂吉蓉 王再友

摘  要:实践新工科教育改革是地方高校发展的历史机遇。文章基于地方高校新工科建设目标与内涵的分析,以“五新”新工科教育范式为准则,对地方高校传统工科专业建设进行了剖析反思,提出地方高校新工科专业建设的实践逻辑转向,并开展了专业层面整体的新工科教育改革探索与实践。

关键词:地方高校;新工科;专业建设

中图分类号:G640       文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2021)34-0067-05

Abstract: The practice of new engineering education is a historical opportunity for the development of local universities. Based on the analysis of the goal and connotation of the construction of new engineering in local universities, taking the "five new" of new engineering education paradigm as the criterion, this paper analyzes and reflects on the construction of traditional engineering specialty in local universities, puts forward the practical logic turn of the construction of new engineering specialty in local universities, and carries out the exploration and practice of the overall reform of new engineering education at the professional level.

Keywords: local universities; new engineering; specialty construction

随着我国社会发展,社会主要矛盾的变化,“供给决定需求”的新经济发展规律,通过产业升级换代,对我国工程教育的改革和发展提出了新的需求和挑战,习近平总书记指出:“我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切”。对于培养工程技术人才数量最多的地方高校,如何拓展工程教育改革和工科专业建设的理念、内涵与目标,如何构建工科专业的结构进而重构人才培养模式,以响应新经济的新需求,承载地方高校应有的使命,成为地方高校亟需研究解决的现实问题。

一、地方高校工科专业建设的反思

(一)地方高校新工科专业建设的目标与蕴涵

新工科应我国新经济、国家重大战略、产业转型升级需求而生,并根据需求和高校的不同层次,分别赋予“优势高校、综合性高校、地方高校”以“工程科技创新和产业创新、催生新技术和孕育新产业、支撑经济与产业转型升级”的使命[1]。因此,地方高校新工科专业建设,是以“支撑经济与产业转型升级”为目标。

具有“可持续化、高新技术产业化、世界经济一体化、社会生活现代化”等特征的新经济,决定了产业发展之道在于契合“供给决定需求”的新经济发展规律,从而要求高等教育不仅要解决培养人才与行业需求脱节的问题,还要及时跟进产业发展前沿,支撑产业转型升级,更要有培养未来人才的理念,引领产业发展。对地方高校而言,办学即是办专业,因此,地方高校新工科专业建设的基本蕴涵即是:基于新经济对工科专业人才的新要求,转变工科专业建设理念,结合学校办学基础和目标定位,研究所服务地方与区域的相关行业发展趋势,强化和提升校企合作、产教融合层次,对传统的、现有的学科专业通过跨界整合、交叉融合等方式进行转型、改造和升级,并在人才培养目标、标准、课程知识体系、人才培养方案,以及实践平台、师资队伍建设、教育教学方法、质量保障体系[2]等方面进行系统改革創新,探索工科专业人才培养新模式,为传统产业转型、改造和升级提供人才支撑。作者所在学校2013年率先开设工业机器人专业方向,即高度契合《中国制造2025》“信息技术与制造业的深度融合”、长三角经济区对现代智能制造人才的需求。

(二)地方高校传统工科专业建设的反思

对标“支撑经济与产业转型升级”使命要求,反思地方高校传统专业建设,存在诸多不足,比如:学科导向和投入导向强劲而结果导向不足,教育界与工业界的对接互动严重不足,缺乏评价学生知识、能力的国际实质等效标准,工科教育“理科化”“重硬轻软”“重事轻人”等[3]。导致培养人才与行业需求脱节、难以满足经济发展需要、更无法引领产业发展。

首先,专业建设理念不适应新经济发展。受多方面影响,地方高校传统工科专业建设,一直与行业产业对接不紧密,更缺少主动服务国家重大战略、面向未来的理念。目前,我国新经济、产业转型升级、创新驱动发展等对人才培养提出了更高的要求,“新经济快速发展迫切需要新型工科人才支撑,需要高校面向未来布局新工科建设,探索更加多样化和个性化的人才培养模式,培养具有创新创业能力和跨界整合能力的工程科技人才”[4],而地方高校近几年才由规模发展转向内涵发展,专业建设理念与新需求存在较大的偏差。

其次,专业管理机制难满足新技术交叉融合的需求。主要表现在三个方面:一是以学科为专业划分标准,甚至按二级学科为专业划分标准,在强调学科知识完整性和系统性的同时,制约了知识体系、新技术跨学科的交叉融合。二是高校缺少专业设置权限,使高校不能积极快速地根据经济发展预测进行专业设置,专业改革很大程度上还只停留在培养方案的修订上,专业知识体系更新速度缓慢。三是专业建设规划不适应新经济发展。地方高校在发展初期多以老牌高校为参考,但因积淀不足而对自身定位认识不清,导致高校间专业同质、校内专业集群重叠,后期对国家战略和地方经济发展战略性分析、预判不足,难以培养符合新经济发展未来需求、引领行业产业发展的工程科技人才。

再次,专业人才培养模式僵化,所培养人才实用性较低,不能承载新经济的新需求。一方面,传统的工科专业人才培养,课程建设滞后,重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证,教学方法缺乏启发式、研究式的學习氛围,不注重工程师应有的团队合作、严谨求实、社会责任等职业素养的培养,使传统工科专业所培养的人才实用性较低。另一方面,新工业革命正在影响和改变工程项目的组织、管理与实施,对更加多元的人才培养模式、多样化的教学模式,以及新的专业评估和认证制度的需求比以往任何时候都更加迫切,而这些是传统工科专业人才培养所不能承载的。

最后,校企合作不强且层次质量不高,难以构建人才培养的工程环境。一方面,没有企业深度参与的工程人才培养无疑是闭门造车,而企业追逐利润最大化的本质特性,使企业缺乏持续的参与积极性和主动性,加之国家促进企业参与高校人才培养相关激励政策、企业与高校间人才流动机制尚不健全,严重地制约了工科专业建设所需的工程环境的形成。另一方面,目前高校以补充实践教学资源而选择与普通企业合作,因多方面原因,合作企业在行业中的代表性不足,也缺少新产业的代表性企业,高校不能快速地将相关行业产业的前沿发展动态与趋势及时应用到人才培养之中。

这些理念与实践缺陷,也导致国家推行的“卓越计划”尚未完成惠及10%工科学生人数的预期目标的一半[5],在2013年之后就停止了。因此,要搞好新工科专业建设,转变理念、创新工科专业建设实践是当务之急。

二、地方高校新工科专业建设的实践逻辑思考

地方高校新工科专业建设是响应新工业革命需求,因此也应该针对新工业革命的产业形态、工程技术、商业模式的融合与变革,对传统工科专业建设进行理念与实践逻辑转向,以支撑经济与产业转型升级。

(一)转变工科专业建设理念

新工科建设需要新的理念引导具体实践行动,理念内涵主要体现在地方高校工科专业在经济社会发展中角色的转变和责任的加大:首先,树立工程教育新理念。树立创新型工程教育理念、综合化工程教育理念、全周期工程教育理念,坚持并落实“学生中心、成果导向、持续改进”等工程教育专业认证理念。其次,新工科的提出是服务于国家提出系列重大战略,所以,新工科的建设,要具有服务国家战略的理念,要根据“一带一路”“互联网+”“中国制造2025”、创新驱动发展等,主动布局、设置、建设和发展相关新工科专业。第三,要有对接行业产业的理念。国家战略的实现,依赖于具体的产业行业,因此,现阶段新工科要与行业产业紧密对接,充分了解产业需求和发展趋势,确定人才培养规格,同时构建工程人才培养所必需的工程环境。第四,要有培养未来人才的理念。从“用昨天的知识培养明天的人才”现状向“按明天的要求培养今天的人才”转变,深入调研产业行业需求与发展趋势,进行战略性学科专业调整,或对现有学科专业进行交叉融合,适应产业结构调整与转型,甚至引领未来产业的发展。第五,国家在十八大报告中就指出“经济发展方式转变依赖于创新创业活动”,认为创新创业精神与能力是建设创新型国家和落实“科教兴国”战略的需要,也是大学生适应快速发展的现代化社会的需要,因此,高校新工科专业建设需要充分重视创新创业精神的培养。

(二)创新工科专业管理思路与机制

对于地方高校,可以从三个方面统筹推进新工科专业建设,一是建新的新工科专业,主动布局引领未来产业技术发展的人才;二是加快传统专业的升级改造,拓展传统专业内涵,服务产业的升级换代;三是推动学科专业交叉融合,培养复合型工程人才,促进产业的发展。

地方高校要聚焦所面向地方区域的主导产业与特色产业,深入分析其发展特征、规律、发展方向与趋势,立足于应用型工程人才培养,在建设过程中,创新工科专业设置机制,突破传统的按学科划分标准,借鉴美国等工程教育强国按学科、职业或个体需要的划分方法。在专业改造升级时,要树立专业从本质上是一组课程或实践的集合理念,实现学科专业的跨界整合、交叉融合,从而能契合国家和产业发展的需求。同时,新经济发展是快速变化的,地方高校要建立专业动态调整机制,及时完善或调整专业人才培养方向、目标、标准、方案以及课程和教学内容。

(三)探索工科专业人才培养新模式

新工科专业人才培养的落实,需要对人才培养的目标、标准、课程知识体系、人才培养方案、实践平台、教育教学方法进行系列改革创新。

第一,在培养目标与标准方面,在厘清工程师的分类基础上,结合地方应用型高校的定位、使命,借鉴发达国家的工程教育标准,对比分析其工程师或工程专业能力标准,确定地方高校未来工程人才专业培养目标、毕业要求和专业特色。

第二,将培养标准细分到技术、管理、法律、文化伦理等不同领域,把握准新工科的多学科交叉融合内涵和特征,强调通识教育对专业教育的支撑,增强以信息物理系统和人工智能为核心的课程,以学习成果导向重构课程体系,按照工程逻辑构建模块化课程,并定期审视、及时调整。

第三,制订柔性的人才培养方案,进一步明确专业人才不同领域能力,通过相应课程的设置、明确课程的目标、选择和组织支持课程目标实现的课程内容、建立课程体系及能力实现矩阵,并能使用同一方案,通过选择专业方向、组合不同课程,培养出生产工程师、服务工程师、工程技术师或社会工程师等不同类型的工程师。更进一步丰富课程和教学资源,使学生在教师指导下,能自主组合课程,在全校范围内选修课程,实现学生自主发展。人才培养方案要处理好课堂教学和课外学习、线上学习和课下学习、课程学习和社团实践等之间的关系,构建柔性的多维度互补的人才培养生态环境[6]。

第四,拓展现有实践教育平台。一方面,拓展现有实践课程体系,设置行业最新科技课程、综合性课程、交叉学科研讨课程、问题导向课程、创业引导课程,紧密接合实践,培养学生跨界、面向未来的思维与能力。另一方面,高校要加强与新技术和新产业领域领先企业合作共享,建立支撑基础工程能力、工程综合能力、系统性创新能力的教学资源平台和相应的教学项目,以及打造学科竞赛平台、参与全国创新创业大赛,和支撑新工科专业学生开展创意、创新、创业“三创融合”活动的服务平台,增强学生交叉复合、创新创业意识与能力。

第五,改革教学内容与方法。以学生为中心,以学习为中心,以学习成效为中心,通过以能力为导向的教学设计,注重将新工科学科前沿知识和相关学科交叉知识、原理和方法融入专业课程教學中,开拓学生视野,培养学生未来能力;通过共享优质在线教育资源,实施混合式教学方式,通过小组合作学习、专题研讨式、研究性学习、挑战性学习等教学组织形式,激发学生学习兴趣,提高学习参与度、学习效果;开展过程性评价,综合培养学生批判性思维与创新创业精神以及领导、管理、交流协调等软技能。

(四)提升校企合作的内涵

校企协同培养在传统工科专业建设中已经开展了很多年,新工科在此基础上,需要进一步提升其层次质量。首先,深化校内跨学科专业合作教育,不仅在相同学科的不同专业间协作,更要在不同学科间的不同专业之间强化协作交融,如理科和工科,人文学科和工科专业的渗透融合,以培养学生交叉融合的思维与能力。其次,深化产学研合作内涵,传统工科的产学研合作更多偏向补充实践教学资源而选择普通企业合作,新工科更注重合作对象在行业中的代表性、技术的前沿性,更偏向和产业研究院所(特别是与新产业有关的院所)、新产业的代表性企业、具有新产业特征的优秀企业等,从而使相关行业产业前沿发展动态与趋势及时体现到新工科人才培养之中。最后,要充分利用好各种行业产业协会、产学研合作联盟,建立跨院校的新工科专业协作建设联盟,发挥集体力量,快速切入新工科的未来信息,也促使地方高校人才培养的多样化和多元化。当然,有条件的高校可更进一步,开展相关方面的国际合作教育,将新工科建设与国际上技术前沿紧密结合,提升国际合作教育的内涵。

(五)建设工程教育师资队伍

新工科的引领性、交融性、创新性、跨界性和发展性等特征[6],使新工科教师要具备多学科专业交叉与融合能力、运用多学科知识解决新产业问题、复杂工程问题的能力,以及将信息技术与“互联网+”应用到教学中的能力。因此,新工科专业教师队伍需要在学科背景、知识结构、年龄结构、学缘结构以及工作经历上适应不断变化中的新工科建设。采取培养、引进与兼职相结合的方式,强化校内已有教师的工程实践能力培养,从与专业培养密切的企业中聘请兼职教师,同时需要关注引进青年教师的可塑性、发展潜力,这对新工科学科和专业建设具有重要的意义。基于管理学的角度,在促进教师队伍建设中同时应注重对新工科专业教师的评价和激励,需要根据不同学科、不同专业特点,基于任职要求与目标,立足于教师的长远发展与综合能力的提高来制定相应评价标准与激励政策。

(六)完善质量保障体系

人才培养是新工科建设的最终落脚点,为保障培养出的工程科技人才满足新经济的发展需要,地方高校需要根据新工科的特点与需求重塑人才培养质量观,完善新工科建设的质量保障体系。一是树立地方高校新工科应用型本科人才“就业有实力、双创有能力、发展有潜力”的新质量观,建立与国家标准、产业标准响应的“学科知识、专业能力、非专业能力、综合素质”等学校新工科应用型本科人才培养质量标准。二是新工科人才培养质量评价需重视过程管理,采用内部评价与外部评价相结合的方式,获得公正、客观的评价意见,同时还可在评价主体的多元化、评价方法的针对性以及评价结果的使用上进行研究,以引领教师形成正确的新工科人才培养质量观念,并科学地评价新工科专业学生的培养质量。

三、南京工程学院新工科专业建设探索

(一)创新育人理念,校企合作向产、学、研融合转变

南京工程学院始终坚持“需求导向”的应用型人才培养定位、“服务地方区域经济和产业行业”的发展面向、探索“校企合作、产教融合”的协同育人模式。“十二五”以来,南京工程学院继承传统,转变理念,实现了校企合作从“探索前进”向“指向清晰”的转变,在合作维度上,由单一维度的教学向教学、科研、服务等多维度,合作宽度由一元的校企合作向校企合作、校地合作、校研合作多元合作,合作深度由资源共建向全程参与,合作目标由学用结合向学、用、创融合转变。同时联合行业产业,共同进行专业建设,共同开展人才需求预测,共同指导教学过程,一起开发教育资源,共同设计人才培养方案,共同评价教学效果,形成了“转型发展共同谋划、供求信息及时互通,人才培养联合协调”的工作机制。

(二)及时关注“新要求”,拓宽新专业

按照学校整体专业发展规划,不失时机地拓宽了本科专业,如:2014年以来学校新增加本科专业11个,其中机器人工程、功能材料、新能源科学与工程、能源化学工程、城市地下空间、数字媒体技术、电器工程与自动控制等这些专业都是“中国制造2025”中涉及的相关领域和战略新兴产业。

(三)创建“能力导向,学用创相融”的人才培养新模式

为加快人才培养从知识本位向能力本位的转变,南京工程学院紧紧抓住产业发展“新需求”和人才培养“新质量”两个关键问题,采取五大措施,实施综合改革,创新培养模式,促进学、用、创三维一体、深度融合。

一是转变价值取向。人才培养的价值取向从“促进学科发展”向“满足产业发展需求”转变,加快人才培养从“知识传授、能力培养”向“价值塑造、知识传授、能力培养”转变。

二是实施“引知工程”。首先,构建应用型人才培养的师资队伍共同体,组建多方参与的“双师型”师资队伍。其次,开展“教材资料共编、项目课题共研、培养方案共商、资源基地共建、教学团队共组、培训竞赛共办”。实行人才培养方案“双认证”、专业课程“联合授课”、实习实训“双指导”,毕业设计“双导师”,教学质量“双评价”。最后,聘请200余名企业和研究院所技术专家,组建了108个“教师+工程师”“教师+设计师”“教师+会计师”教学团队。组建了10个工程化项目教学指导团队,实施教师讲理论、专家讲案例的“复合式教学模式”;实现了学校教师与业界专家的优势互补,合作编写教材讲义40多部,开发教学项目200余项。

三是重构课程体系。构建“三教合一”“双元交叉”的“模式化”课程体系。“三个层次、三阶段、多载体、五位一体”创新创业教育体系。

四是重组教学内容。从“用昨天的知识培养明天的人才”现状向“按明天的要求培养今天的人才”转变。主编出版200余部新教材,获国家级精品教材4部,省级精品教材12部,省级“十二五”重点教材12部。

五是重建教学载体。系列项目载体,主要有以下特点:“工程性、综合性、创新性”三个原则,“校内校外互补、课内课外互补、线上线下互补”三个互补,“必做项目、选做项目、开放项目”三个类型,“专业课程群选做项目、综合训练项目、工程教学项目”三个层次,目前已开发课程群项目102个,专业综合训练项目54个,工程化实战项目44个。

(四)搭建平台,全员覆盖,大力推进创新创业教育

我校明确了“传承知识与实践体验相统一,全员覆盖与个性培养相统一,贯穿全程与强化主题相统一,成长教育与成才教育相统一”的“四统一”创新创业教育改革理念,构建了面向全校学生、与专业教育相融合、贯穿育人全过程、贯通课内外、融通校内外的创新创业教育体系,完善创新学分管理办法,建立学分认定和互换制度,建设创新内课程,搭建“四创空间”平台,开展系列学科创新竞赛,系统推进了以创新创业教育体系为核心,创新创业课程建设为基础,创新创业平台为支撑,创新创业竞赛和科技创新活动为载体,创业训练和创业实践为牵引,完善的组织、评价和服务机制为保障的创新创业教育综合改革。

实践证明,我校在专业建设与规划、人才培养模式、创新创业教育等方面的改革很好地契合了新工科建设的技术发展、学校主体、学生志趣、内外资源、国际前沿的专业改革路径,有效地解决了学科壁垒、专业藩篱、校企隔阂、师生淡漠的问题。

参考文献:

[1]教育部.“新工科”建设复旦共识[EB/OL].(2017-2-18).http://www.moe.edu.cn/s78/A08/moe_745/201702/-t20170223_297122.html.

[2]林健.新工科建设:强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究,2017(3):7-14.

[3]徐飞.办一流工程教育 育卓越工科人才[J].高等工程教育研究,2016(6):1-6,36.

[4]吴爱华,侯永峰,杨秋波,等.加快发展和建设新工科 主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017(1):1-9.

[5]朱正偉,李茂国.实施卓越工程师教育培养计划2.0的思考[J].高等工程教育研究,2018(1):46-53.

[6]龚胜意,应卫平,冯军.“新工科”专业建设的发展理路与未来走向[J].黑龙江高教研究,2020,38(4):24-28.

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