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摘要:高等院校在專業人才培養方面對標工程教育認證進行了多元化探索。強調學生畢業要求達成度,注重專業課程體系構建與培養機制持續改進,培養學生的專業、科研及創新能力,從而提升專業課程的活力與教學質量。圍繞認證的教育理念,模塊化拆分課程,以突出專業能力的培養與工程創新能力的提升為目標,重構專業課程體系和教學內容,從而實現專業課程的改革性探索。歸納了當前工程認證存在的癥結問題,并針對癥結提出相應的“治療方案”——專業課程改革。
關鍵詞:工程教育認證;多元化探索;專業課程體系;改革性探索
工程教育專業認證(以下簡稱“工程認證”)構建遵循“以學生為中心”核心理念,以畢業要求為準則,建立“產出導向”的培養體系,形成“持續改進”的培養質量跟蹤機制[1],并對人才培養機制、課程體系的設置、高校所提供的條件、師資力量等方面提出明確要求。專業課程內容建設不僅要關注本學科的專業特性,同時也要融合并拓展交叉學科的專業知識、工程實踐及創新性思維等內容。在高等教育過程中,依托工程認證在學生的知識、能力、創新和素質等方面實施具體可行的有效措施,探索專業人才培養的新模式,在人才培養、專業課程建設、創新能力培養與提升等多方面展開研究。當前工程認證存在一些癥結,諸多問題既有個性顯現,同時也存在共性問題。對于工科專業而言,與畢業要求關聯度最大部分當屬專業課程。培養方案持續重構與專業課程的建設都是提升專業人才培養的重中之重。對于癥結問題,最佳“治療方案”則當屬專業課程的改革。專業課程改革引起重視的問題[2]包括多元化協同的教師隊伍打造、多元化專業課程教學的實施、精準供給的多模式(線下、線上)課程服務機制、教學質量持續改進機制的構建。諸如此類的問題都會影響工程認證質量,如何建立以專業認證為導向的專業課程綜合體系成為高校探索的熱點話題。
1存在的癥結問題
工程教育專業認證清晰地詮釋了畢業要求、課程目標及課程體系之間關系,但是課程內容與畢業要求不是一個簡單對應的關系。原因在于:課程的設置與實際授課內容存在一定的質量偏差,而課程內容質量恰恰是與工程認證密切相關的,也會對人才培養有較大影響。當前的專業課程建設存在諸多癥結問題,具體如下[1-2]:①優質專業課程建設投入與產出低。課程內容更新速率較慢,存在落后陳舊或千篇一律的現象;專業課程的授課方式單一、固化,缺乏內容與教學模式的創新,減弱其學生的參與度及學習的主動性;任課教師的選擇與培養目的性不強,提供的專業課程服務清晰度不夠,難以調動學生積極性。②認證標準的落地實施難以保證。對應內容的匹配度不夠使得評價流于形式或表面,難以保障人才培養質量的有效性,致使難以實現工程教育專業認證的價值與意義。③實踐環節生硬且遠離工程應用。實驗室建設脫離實踐環節,實驗內容不充分。實驗室建設單一、陳舊,校企共建模式開展力度不夠,產學研項目對接實施有待加強。實踐環節對理論與實踐結合力度弱,學生缺乏有價值的實踐機會,畢業后也難以快速適應工作崗位需求。另外,教師的專業素也對專業課程的建設與人才質量的培養有較大影響作用。教師的能力、教學方法、教學模式不能適應學生特點,無法獲得很好的教學效果。師生間溝通不暢或者不及時,造成學生在專業課程學習過程輸入與輸出比例過低。專業課程內容質量直接決定著人才培養質量和工程認證的價值。因此,專業課程內容建設將成為工程認證的重要實施單元,專業課程培養方案的重構影響人才培養的可持續性與質量的提升,需適應人才、產業與用人單位三方面的發展需求。基于此,工程認證的質量要以專業課程內容質量為基礎,圍繞持續改進的質量跟蹤機制,既要做好課程體系建設、師資隊伍提升、條件投入等工作,又要積極、扎實地解決存在的癥結問題,確保專業課程質量與工程認證質量的同步匹配與快速提升。
2適應工程認證的專業課程改革建議
2.1幾處早鶯爭暖樹——專業課程理論內容的“守舊”與“革新”
2.1.1加強優質專業課程建設,提供多元化專業課程資源。機械工程專業要立足本專業發展,在保證機械類專業系統性的前提下,緊扣專業課程目標,緊貼工程教育認證標準,以工程教育認證標準為藍本編排、修訂專業教材內容。專業教材的修訂需要保留經典的專業知識(“守舊”),同時也應該與時俱進引入當前科技發展的新成果(“革新”)。對于開展專業課程改革,慕課、金課、微課、課外作業實踐課、翻轉課堂、知識模塊拓展研討課等多元化教學方法的引入將會促進優質專業課程的建設。網絡視頻資源已成為提高教育質量、推進教育公平的重要戰略舉措,可以解決部分院校師資足、空間等方面的難題,是突破專業工程教育發展瓶頸問題的有力法寶[3]。提高專業教師的教學素質,加強教學能力從而提高專業教學的質量。由于部分考核機制的偏差運行,造成部分教師將較大重心放在科學研究方面,加之教師對專門的教學研究呈現薄弱態勢,增加了優質專業課程建設的難度。因此,校院級層面制定合理的考核評價標準,加大對專業任課教師的專業培訓,多元舉措并施從而提高教學質量,培養高水平的人才。2.1.2課堂教學改革的“舊”與“新”。“舊”是指傳統經典的知識,它們是專業課程的內核,更是前人專業知識的精華傳承,諸多新事物是在該“舊知識”基礎上發展而來。它是專業傳承與發展的基石。“革新”就是引入最新科技應用到課堂,讓大學生了解科技發展動態,拓展學生的專業視野,清晰認識本專業發展趨勢,對標社會發展需求。用舊的知識分析講解新的科技發展成果,以新的科技成就實現舊知識的拓展。以機械工程測試技術為例,信號處理及傳感器原理等經典知識是“保留曲目”,但是其較為枯燥、難懂;而最新的工程實踐應用(月球車、空間站、智能機器人)則會引起學生極大的興趣。兩者穿插融合,通過最新工程應用引入原理,在應用中講理論,在理論中強調應用,同時積極引導學生參與討論,加深學生對理論知識的印象,也可以達到拓展學生思維的目的。對標工程認證與社會發現需求,對專業任課教師的能力提出了更高的要求,促使每一位專業課程任課教師必須高度重視課堂教學質量的提升,積極改進授課模式與方法。科技飛速發展與多學科交叉快速融合,學科之間的界限逐漸模糊,迫切需要知識復合、實踐能力突出、創新能力強的新型專業人才。從教學內容和模式2個方面加強對學生的培養,呈現完整、緊密的全局知識框架,顯性化學科間的知識關聯。專業課堂不再是某一門課程的“一統江湖”,而是多門專業課程的交叉融合,既保持該專業課程的獨特性,又離不開其他專業課程的輔助。專業課堂的內容需要達到“你還是你,我還是我。我中有你,你中有我”。
2.2目見之不如足踐之——實踐環節的“學以致用”
專業課程由理論知識與專業實踐相輔相成。理論知識的傳授來自課堂,知識的加深與應用要走出課堂。讓學生意識到“紙上得來終覺淺”,還要體會到“絕知此事要躬行”。引導學生主動走出課堂,融入實驗,為學生能夠成為優秀的專業工程師打下扎實的理論與實踐基礎。專業課程將實驗環節作為起點,以課程設計作為主體,而畢業設計則視為閱兵場,構建全新的實踐方案,保證課堂教學到工程實踐之間的有效銜接與過渡。具體情況包括下述幾點。2.2.1實驗室建設的多元化與綜合化。實驗室的建設要綜合考慮人才培養、教學科研、場地空間、儀器共享與使用等方面,使儀器設備的利用率最大化,并盡可能實現多實驗交叉融合,完善知識鏈的個性與綜合,從而提升專業建設的效果。實踐環節的方案設定與調整要充分利用現有學科平臺的堅實基礎,實現實踐環節的主體內容;拓寬對外聯系途徑,與專業契合度高的企業、科研單位強強聯合,共同建設一批高水平的校內、校外實踐教學科研場地、示教中心,為新型高質量應用型人才培養提供堅實的保障。實驗平臺的建設在充分利用現有實驗平臺、儀器設備的同時建設專業需求的實驗室,可從多方面入手:滿足(基礎)專業課程的需求、滿足教學科研建設的需求、滿足一定的工程實踐創新需求。為實現使用效率的最優化與場地利用的高頻態,專業課程實踐平臺的建設要盡可能滿足多學科交叉的需要,順應發展趨勢,積極改進實踐項目內容,并積極吸引校企共建實驗平臺,同時積極探索開設虛擬仿真實驗模式[4]。2.2.2實踐環節的強化與拓展,健全實習實踐環節。在實踐環節中,專業課程內容的建設是落實工程認證標準的微觀基礎,也是工程認證同質化的有效途徑[2]。專業課程的(課內、綜合)實驗要凸顯專業理論知識的獨特性和交叉融合性,可根據認證標準的要求進行細節拆分,模塊化搭建實驗全過程,穿針引線式講解實驗中所涉及的理論知識,使用課堂所接觸的理論知識講解實驗原理、現象或結果。實驗內容中加入開放類實驗元素,激發學生自身興趣、特長,選擇并搭建課程體系要求下的多元化實驗項目,可進行初步的創新設計與探索。專業課程設計的選題要基于當前行業發展現狀,貼近企業生產實踐,選取實踐性較強且符合工程認證要求的課題。課題任務求解方法要具有一定的開放性和多樣性,使學生能夠從多方面、多角度尋找問題的解決方案,并加強分析優化能力與創新能力[5]。學生可根據自身知識積累與興趣進行自主選題,而專業任課教師根據工程認證課程目標要求審查、修改學生的選題,使其內容滿足支撐課程目標與指標點的要求。2.2.3科技活動的實踐提升。大學生科技創新、競賽是工程認證視域下達成專業培養目標及畢業要求的重要手段之一。為充分調動學生的學習積極性與主觀能動性,將本創計劃、學科競賽等科技創新活動引入日常專業教學中,鼓勵學生參加高水平競賽,如“互聯網+”創新創業大賽、機器人競賽等,達到促教促學的目的。選題要加強對實踐應用的契合程度,充分激發學生對實踐創新的興趣。通過競賽,培養學生的溝通能力與團隊合作意識,引導培養學生嚴謹的科研創新精神,提高大學生的專業綜合素質及實踐能力。此外,高校可以與專業相關度高的企業進行合作,共同舉辦一些應用性、專業性較強的科技活動,不僅可引導學生參與解決企業在工作中所面臨的實際問題,同時也能提高學生的創新能力和實踐能力。在工程認證持續改進過程中,需要科學合理地規劃設計實踐教學體系,構建合理的評價體系,創立大學生實踐教育創新實驗室,革新工程認證的核心架構,保證工程認證健康、持續的質量跟蹤改進機制,穩步提高大學生的專業能力與創新能力[6]。
3結論
人才培養方案不應該是一成不變的,要對接企業、用人單位對專業人才的需求。而在專業課程理論知識傳授方面,不僅要將經典理論知識講透,同時結合當前科技發展引入新型案例,拓展學生專業視野,構建新事物用經典知識進行新式專業分析的思路。探索合作共建實驗室模式可增強專業課程、人才與企業專業契合度。工程認證背景下人才培養是一個系統工程,需要多方面的協同與配合,質量的持續改進模式更離不開專業課程作為基石的支撐。
作者:方記文 李雪瑩 李沖 呂明明 鐘偉 劉芳華 單位:江蘇科技大學機械工程學院 江蘇科技大學環境與化學工程學院