地方院校卓越工程师培养方案的构建与实践
——以浙江工业大学化学工程与工艺专业卓越工程师培养方案为例

2013-08-08 05:48:58
关键词:卓越工程师计划

(浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江杭州310032)

教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是国家工程教育领域的一项重大改革项目,旨在通过该计划树立全面发展和多样化的人才观念,树立主动服务国家战略要求、主动服务行业企业需求的观念,改革和创新工程教育人才培养模式,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才①教育部:《关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,(教高[2011]1号)(Z),2011年1月8日。。地方院校是培养工程师的主力军,承担着培养工程师的重要责任,是未来工程师的摇篮[1]。在参与国家“卓越工程师教育培养计划”的194所各层次、各类型高校中,有地方院校90所,可见地方院校在卓越工程师培养中的作用不容忽视。然而,地方院校需要基于何种理念去培养哪个层次的工程师?培养的卓越工程师与其他院校培养的工程师优势体现在哪些方面?地方院校在卓越工程师的培养方案中如何体现主动服务国家战略和行业企业发展的需求?这些都是在构建与设计地方院校卓越工程师培养方案过程中需要思考和解决的问题。本文试从这几方面来阐述培养方案构建的基本前提,并以浙江工业大学化学工程与工业专业卓越化学工程师培养方案为例,进一步探讨地方院校卓越工程师培养方案的具体设计和实践。

一、地方院校培养卓越工程师的逻辑起点

“卓越计划”是国家工程教育改革的一次大范围试点改革,作为工程师培养摇篮的地方院校承担着不可推卸的改革责任和任务,其改革创新的目的并非是要向全国重点高校或者“985”、“211”高校看齐,并非是要培养拔尖创新型工程科技人才或者研究型人才。“卓越计划”强调培养的是企业的工程师、有志于从事工程事业的优秀人才,选拔的学生主要是瞄准企业,培养下得去并能发挥作用的人才,这个是计划实施的初衷[2],因而构建地方院校卓越工程师培养方案需要在以下几个逻辑起点下进行。

(一)培养卓越工程师的非同质化理念

伯顿·克拉克曾指出:“实施高等教育的最差办法,就是把所有的鸡蛋都往一个篮子里装——高等教育最忌讳单一的模式”[3]。因为随着社会改革的纵深发展、市场经济的不断完善,社会劳动分工更细化,岗位的更替更频繁复杂,对不同人才的需求更为迫切,从而使得高等教育多样化、多层次培养人才的作用更为突显,而作用的发挥必然依赖于不同层次、不同类型的高校协同完成培养任务,以适应社会繁荣进步的客观要求,所以“非同质化”的培养理念是高等教育人才培养的基本出发点。同样高等工程教育,尤其是“卓越计划”要求树立全面发展和多样化的人才观念必然要求培养高质量的多类型、多层次的工程科技人才,以满足国家、社会、企业发展的不同需求,“非同质化”的人才培养理念显而易见。

地方院校培养卓越工程师要以非同质化的理念为指导。在90所参与“卓越计划”的地方院校中,培养方案的制定首先取决于对工程师类型的认识和限定,只有对工程师类型的准确把握,才能有效避免人才培养同质化的现象。林健认为,工程师类型的划分要遵循四个原则,即生命周期原则、成长过程原则、学历层次原则和粗细适中原则,他将我国工程师分为服务工程师、生产工程师、设计工程师和研发工程师[1],具体选择何种类型的工程师培养就要因校而异、因地制宜。

(二)培养卓越工程师关键在于设计主动服务区域战略和行业企业需求的培养方案

“卓越计划”的特点之一是行业企业深度参与培养过程,这是成功培养卓越工程师的关键,也是我国工程教育改革发展的战略重点。因为纵观世界各国高校无一例外都采取与企业合作的方式培养工程师,其优势在于能紧密结合行业企业的发展趋势和前沿,准确把握社会对工程师的需求,同时使培养过程更贴近工程实践本身,使工程师培养更符合社会、企业的需求。同时地方院校培养的卓越工程师主要面向地方、服务区域社会发展,是区域社会经济发展的后备人才力量,因而地方院校构建和设计卓越工程师培养方案,一方面要主动服务区域社会经济发展的需求,有重点有侧重地培养区域战略后备工程人才,另一方面要主动服务于行业企业需求,重点设计行业企业深度合作培养方案,使校企合作真正落到实处,使培养的卓越工程师真正能为企业所用。

(三)培养卓越工程师优势是基于学校特色的培养方案的改革和创新

“卓越计划”中各地方院校的培养方案并非要求高校原有方案的“推倒重来”,而是要按照自身的人才培养特色进行更深入的创新性设计。地方院校经过多年的发展,都相应形成了自身特有的学校特色,“卓越计划”就是要在学校特色基础上进行培养方案的改革和创新,这样才能使我国工程教育的层次、类型、内容更加丰富,更契合中国特色新型工业化发展的需求。

地方院校的学校特色集中体现在区域特色性、行业背景化等方面,首先地方院校立足地方,对地方企业行业的人才需求占有“地利”的优势[4]。地方院校的专业学科设计往往是依托地方经济社会发展的重大战略要求,专业学科的区域服务性功能较强。其次地方院校的生源本地化趋势明显,尤其是地处省会重要城市的地方院校,这方面的优势更为明显。这部分学生对本地区人才需求的关注度相对更高,学生对所选专业的认可度相对较高,并且学生在培养过程中更易与其今后的工作的定位、发展方向相结合。最后大部分地方院校都具有一定的行业企业背景,其培养的工程师工程意识、工程实践能力更强。

二、地方院校卓越化学工程师培养方案的内容设计

浙江工业大学是一所综合性的省属重点大学。化学工程与工艺专业是该校建立最早、实力最强的专业之一,于2007年被评为国家级特色专业,2011年10月接受教育部工程教育专业认证,也是首批教育部“卓越计划”试点专业之一。在几十年的发展历程中,化学工程与工艺专业主动适应经济社会发展,拓展专业外延,为浙江省支柱产业——化学工业及相关产业培养和输送了一大批“下得去,干得好,上得来”的高素质化工人才;以浙江省“十二五”规划培育发展新能源、新材料、节能环保等战略性新兴产业为契机,将“绿色化工”和“可再生能源”等理念融入人才培养的各个环节,形成化学工程人才培养新的特色和增长点。

按照“卓越计划”专业培养方案制定的要求,一个完整的培养方案包含培养目标、培养标准、课程体系改革和重组、教学内容更新、教学方法改革、培养标准实现矩阵、企业培养方案、教学计划、教师队伍、质量保障体系以及附件等方面[5],限于篇幅原因,本文试从目标选择、标准确立、课程与教学体系改革、企业培养方案等方面来阐述浙江工业大学卓越化学工程师的培养改革内容。

(一)培养目标选择

浙江工业大学卓越化学工程师培养主要面向区域,以培养服务工程师和生产工程师为主。因此在设计目标时强调了区域性、综合性,以知识、能力和素质三方面的协调发展为基础。培养标准和实现矩阵的设计主要围绕目标展开,强调毕业生能够适应浙江省社会经济发展需要,承担化工及相关行业领域的生产、管理、设计、咨询和教育等工作职责;能够应用工程技术科学和其他有关科学知识,通过应用研究和发展研究,解决工业生产过程中的具体问题。毕业生达到见习化学工程师的能力水平,可迅速适应工作环境,能在短期内获得注册化学工程师资格,成长为能够面向和引领未来的创新型工程师,也具备发展成为优秀企业家和知名学者的潜力。毕业生具有自主学习的能力,能够根据化学工程跨学科发展的趋势以及产业转型升级和新兴产业发展的趋势,不断完善知识结构,成为新兴产业的积极开拓者和新生产力的重要创造者。

(二)培养标准的确定

根据“卓越计划”通用标准、IChem国际认证和教育部工程教育专业认证的相关标准,结合浙江省化学工业及相关产业的人才需求和学校人才培养的现状,在目标展开基础上共设计了17条具体的标准。如体现知识性标准为“掌握化工生产过程自动控制和安全联锁系统的基本方法,掌握化工安全和环境保护的共性技术”;体现能力性标准为“掌握化工单元设备的设计方法和操作规范,具备解决单元设备操作问题的能力,具备标准设备选型和非标准设备设计的能力”;体现综合素质性标准为“深入了解并把握本专业领域的发展现状、发展趋势和应用前景,具备面向和引领未来的发展潜力”。

学校培养标准的实现矩阵是进一步细化“卓越计划”培养目标,使之与相应课程实现联结,使目标实现过程更明确、更有指向性和针对性。因此将培养目标和标准分解为具体的能力,包括掌握工程科学技术通识知识和化学工程领域专门工程技术知识,具备运用知识单元解决工程问题的能力;具备一定的考虑经济、社会、环境和技术的产品开发综合能力;具备较强的化工产品生产系统(化工厂)的综合设计能力;具备一定的工程项目组织与管理能力;具备良好的沟通与交流能力;具备良好的职业道德,体现对职业、社会、环境的责任。这些能力又可以细化到三级,再由具体的各种课程来实现。如表1。

(三)课程与教学体系改革

如何在原有课程教学基础上实现新的改进和突破,是“卓越计划”成功实施的关键,也是阻力和困难最多的环节。浙江工业大学卓越化学工程师培养主要通过构建有机融合和相互支撑的课程体系,通过课堂教学、实习实践、课程设计项目等各种教学环节综合培养学生知识、能力和素质,使学生在学科背景下掌握深厚的工程基本原理方面的知识,学会应用技术知识,并由此学会将具有抽象思维的学科知识转化为对具体工作的理解。具体改革内容为:

1.设立了四类特色课程,包括具有工程经历教师主讲的课程、采用双语授课的课程、采用项目式教学,与计算机应用技术紧密结合的课程和采用分级教学的课程。

表1 培养目标实现矩阵示例

2.将工程实践教学中各相对独立环节进行整合融通,形成“融通式”实践教学模式,实现“实践教学贯穿育人全程、实践育人贯通课程内外”。(1)将《无机及分析化学实验》、《有机化学实验》和《物理化学实验》整合为《基础化学实验》,将《化工原理实验》和《化工专业实验》整合为《化工综合实验》,建立了三层次(基础规范性实验——综合设计性实验——研究探索性实验)创新化学实验教学模块。(2)构建计算机仿真(模拟)实习、沙盘仿真模型实习、工厂实习、过程模拟与优化等四位一体的生产实习教学模块。(3)以实践环节课程为中心,建立课内、课外两个实践教学平台,建立实验室开放运行的管理制度,加强两个实践平台之间的联系,促进第一课堂和第二课堂的融通。如图1。

(四)企业培养方案

校企全程合作是“卓越计划”成功的关键[6]。浙江工业大学卓越化学工程师的培养主要采用分阶段模块化、项目化培养方式,重点与企业建立合作教学基地,依托上虞绿色精细化工科技创新服务平台和温州市化工行业协会等机构,设立约50家企业教学基地,具体教学安排。如表2。

图1 课内外实践教学平台融通模式

表2 企业教学计划安排表

三、地方院校卓越工程师培养方案的实践

自2010年9月正式实施卓越化学工程师培养方案以来,浙江工业大学化学工程与材料学院从培养对象的选择、培养方案的实时修正、培养过程的反馈跟踪等方面入手对改革过程中可能遇到的各种问题进行深入分析研讨,及时将来自学生、教师、企业、管理者的意见建议融入培养方案中。经过两年多的试点改革,在各方面都取得了较为明显的成效,也存在一些突出的问题急需解决。

(一)培养方案实践过程取得的成效

1.课程教学水平明显提高,学生创新意识和创新实践能力显著提升

试点改革三年来,在浙江省教育厅教学检查结果评分中位列全省高校第一。学生参与化学实验、化工设计的积极性逐年提高。2010年至2012年,连续三届获得全国大学生化工设计竞赛特等奖,位于全国高校前列和地方院校首位。2010年、2012年连续两届获得全国大学生化学实验邀请赛二等奖1项,三等奖2项,竞赛成绩位于地方院校首位。竞赛由组委会随机抽取学生参赛,学校工科专业学生与985高校理科专业学生同台竞技,竞赛成绩充分体现了实验教学水平。学生获得国家大学生创新性实验计划项目立项数位于全国地方院校前列,获得浙江省大学生科技创新活动计划(新苗人才计划)项目立项数位于省属院校首位。2009年以来获“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖1项及浙江省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖等奖项10项次;以大二本科学生为第一作者正式发表研究论文4篇;本科生第一发明人获授权各类专利由空白提升到20项/年。

2.教学改革项目成果丰硕,培养了一批工程实践教学师资队伍

项目组教师教学改革项目成果先后获得中国化工教育科学研究成果奖、化工高等教育学会优秀高等教育研究成果奖、浙江省高校实验室工作研究成果奖一等奖、浙江省教学成果二等奖和学校教学成果一等奖等多项奖励,人才培养理念和培养模式受到行业协会和学校的高度认可。项目组教师发表相关教学研究论文约40余篇,获授权软件著作权专利4项,出版了全国十一五规划教材《化工原理实验》一本,《新编基础化学实验》、《综合化学实验》及《有机化学实验教学课件》等教材多部,教师教学改革的视野不断拓展,教师队伍成长迅速。

3.“卓越计划”的深入实施进一步推动了学科专业建设

自“卓越计划”实施以来,先后建立了多个国家级工程实践教育中心,化学工程与工艺专业被评为国家级特色专业,材料科学与工程专业为浙江省重点建设专业,化学工程与工艺专业通过教育部全国工程教育专业认证,被列为教育部卓越工程师教育培养计划首批试点专业。此外还获得国家级精品课程建设项目和省级实验教学示范中心建设项目立项支持。化学工程与工艺专业于2011年通过教育部全国工程教育专业认证,认证有效期6年,教育部全国工程教育专业认证专家委员会在《浙江工业大学化学工程与工艺专业现场考查报告》中对学院实践教学改革思路和成效给予充分肯定(摘录:2、浙江工业大学化学工程与工艺专业立足浙江,服务浙江,为浙江省化工及相关行业培养了一大批“下得去,用得上,干得好,上得来”的高级化工科技和管理人才,为区域经济的发展做出了杰出的贡献。3、浙江工业大学化学工程与工艺专业将实践教学和课外科技活动紧密结合,构建了培养学生工程实践能力和创新精神的实践教学体系,取得了良好的效果。以大学生化工设计大赛为例,该专业50%的学生参与,在全国性大学生化工设计决赛中,成绩名列参赛高校的前列。)

(二)培养方案实践过程存在的问题

1.学生学习习惯对“卓越计划”实施的影响

这部分影响主要表现为学生对教师教学方式回应度不高以及对课程学习的兴趣性降低等。虽然在“卓越计划”班中的每位学生都是经过选拔而来,但学生多年形成的以“知识学习“为主的学习方式很难短时间内得到改变,并且这类改变需要学生付出更多的时间、精力,很多学生在刚进入时信心满怀,但一段时间后学习的惰性、学习的难度、同伴的影响等方面因素使学生走回学习的“老路”,从而造成学生对课程教学内容学习的简单化,对教师教学要求的回应不积极,同时对课程学习的兴趣度也降低,使得“卓越计划”实施效果不明显。

2.高校教师“多重任务”对“卓越计划”实施的影响

“卓越计划”参与的教师并非教学一项任务,大多数还需要同时完成科研、社会服务等其他方面的工作。“大学教学是一种复杂的创造性的实践活动”[7],“卓越计划”的课程教学要落到实处,需要教师在前期课程资源的搜索、课程环节的设计、课堂教学掌控以及课程后续作业问题的解答方面投入大量时间和精力,还需要在教学小组内进行定期的讨论和修整。然而在“卓越计划”实施的制度政策中,虽然给予参与教师很多的鼓励政策,但高校考核体制仍然无法做到只考核教师的教学来认定其业绩,因此教师专注于教学的“专注度”不够,还需要进一步通过制度政策来进行倾斜性引导。

3.企业合作顾虑对“卓越计划”实施的影响

“卓越计划”实施很关键的一点是企业参与合作的深度,因为与企业合作的广度可以通过建立实践教学基地来实现,而合作的深度却在实施过程中较难处理和把握。企业的运作总是遵循市场化的思维方式,追求成本最小化、利益最大化,表现为很强的功利性。企业与高校合作最关键的障碍在于技术的保密性上,一个企业成功很大程度上依赖于技术的成功、营销的成功、产品的成功,虽然与高校合作可以获得企业员工培训成长的机会、可以获得国家的相关优惠政策,可以和高校教师合作开发新技术或者解决技术难题等,但技术层面的合作顾虑是任何一个企业都需要慎重考虑的。在与企业进行分阶段、项目化培养过程中,学生很多实践的内容动手的机会少于看的机会,尤其是与企业工程师合作完成项目的机会不多,因而如何提高企业参与培养的积极性还是需要进一步研究和推进。

作为培养未来工程师摇篮的地方院校,在培养卓越工程师的改革试点中还有很多需要突破和重点克服的主客观因素,但改革的重点和关键仍然是如何将培养方案特色化、区域化地具体落实,如何使企业与高校真正形成常态化、深入型地合作培养机制和途径。浙江工业大学卓越化学工程师的培养改革正是朝着这两个方向去努力探索与实践。两年多的实践改革无论是教师、管理者还是学生普遍感觉收获颇多,但在收获之余更多地是思考今后如何将现有的课程教学条件、人才培养条件、政策扶持条件进一步与培养方案深度融合,使培养的学生真正为企业所需、为社会发展所需。

[1]林健.工程师的分类与工程人才培养[J].清华大学教育研究,2010,(2):51-60.

[2]陈启元.对实施“卓越工程师教育培养计划”工作中的几个问题的认识[J].中国大学教学,2012,(1):4-6.

[3]伯顿·克拉克.高等教育系统——学术组织的跨国研究[M].杭州:浙江教育出版社,2001.44.

[4]李俊杰.地方院校工程科技人才培养的优化路径[J].中国高等教育,2012,(12):18-19.

[5]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案再研究[J].高等工程教育研究,2011,(4):10-17.

[6]林健.校企全程合作培养卓越工程师[J].高等工程教育研究,2012,(3):7-23.

[7]韩洪文,等.我国大学教学模式同质化的表征、原因与对策[J].教育研究,2012,(9):67-72.

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