摘 要:新工科建设是我国高等教育工科人才培养模式的改革探索,也是经济社会发展的迫切需求。本文从应用型本科院校的办学实际与发展需要出发,在详细剖析新工科与传统工科区别的基础上,具体探讨了如何以“大工程观”“大应用观”指导新工科人才培养的理念改革;基于OBE教育模式构建行动导向的课程体系,进而推进新工科人才培养的课程体系革新;通过“构建三平台、推进三融合”调动企业参与人才培养的积极性与主动性,完善校企合作育人机制,推进新工科人才培养的模式改革;构建“开放多元,螺旋上升”的质量生成与保障体系,促进新工科人才培养质量的稳步提升,进而为经济社会发展与行业产业升级输送优秀新工科人才。
关键词:新工科;产教融合;OBE;行动导向
随着国家创新驱动发展战略和中国制造2025战略的全面实施,地方产业通过转型升级主动应对新一轮科技革命与产业变革已是势在必行。产业集群理论指出,通过特定区域的产业聚集实现公共资源的共享和市场环境的共建,有效降低生产成本;通过完整产业链建设整合上下游相关资源,降低信息交流与物流运输的成本,是充分发挥聚集效益,实现经济快速、持续增长的有效途径。所以,产业集群化发展已成为现代区域经济改革的新趋势,发展的新亮点。面对更加立体复杂的新兴产业群,传统基于学科知识体系的工科教育已无法满足行业企业对工程技术人员能力素质的新要求。急需通过对传统工科专业的改造升级,建设对接产业链和价值链的“新工科”,从而实现专业群优化与产业结构升级的“同频共振”,为经济发展提供智力支撑和人才支撑。
尤其对于处在转型发展关键时期的应用型本科院校而言,“新工科”建设既是挑战也是机遇。挑战在于“新工科”建设需要从理念、体质和组织形式等方面全面创新,彻底革新专业建设与人才培养体系,目前尚无成功案例可供借鉴;而机遇在于应用型本科院校可以通过“新工科”建设充分调动社会资源参与办学,弥补自身基础薄弱、资源不足等问题,进而办出水平、办出特色,实现弯道超车。
一、新工科与传统工科的区别
工科是基于社会生产实践所积累的技术经验而发展起来的工程类学科。随着时代的发展,社会生产模式发生了变革,工科专业的设置与人才培养模式自然也要随之调整。从这个视角来看,新工科建设是社会发展和产业结构优化的必然产物。实际上,在教育部正式提出新工科建设规划之前许多高校已经进行了相关探索:2016年,中国科学院便成立了国内首家未来技术学院,北京大学也已经开设整合科学试验班,尝试培养新工科人才[1]。2017年2月,教育部在复旦大学召开的高等工程教育发展战略研讨会上,正式提出新工科建设计划。同年6月,教育部正式组建新工科研究与实践专家组,全面启动新工科建设工作。
“新工科”概念一经提出,就得到了高教领域的广泛关注,并先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”。教育部也出台《关于开展新工科研究与实践的通知》,从工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系五个维度对新工科的内涵进行了界定。但是,由于“新工科”的内涵十分丰富,涉及范围也很广泛,目前尚未形成准确的定义。很多学者从不同的视角对其内涵进行了阐述:张大良认为“新工科建设就是要设置和发展一批新兴工科专业,同时推动现有工科专业的转型和升级”[2];林健认为“新工科代表的是最新的产业或行业发展方向,指的是正在形成的或将要形成的新的工程学科。”[3]李培根认为,“新工科”建设的推进关键在于对“新”的内涵理解与实际行动上。而“新”的内涵首先表现在面向未来的工程技术人才应该具备怎样的“新素养”。[4]虽然专家学者们表述的侧重点和切入点有所不同,但可以达成共识的是:新工科建设是以国家新时代经济社会发展和新兴产业的人才需求为导向反推专业人才培养规格。通过传统学科的交叉融合与校企合作育人的深入开展,强化学生知识综合运用能力、实践动手能力、创新思维能力的训练,从而培养出能够将专业知识灵活运用到经济、社会、管理实践之中,解决生产实际中跨学科复杂工程问题的复合型工科人才。同时,新工科专业的建设还要具有超前性、创新性与实践性,切实引领、服务新兴产业的发展和传统行业产业的转型升级。
相较于传统的工科人才,新工科培养的学生不再局限于某一学科专业领域,而是具有学科交叉融合的特征。更重要的是他们不仅能运用所掌握的知识能力去解决现有的问题,还有能力学习新知识、新技术去解决将来可能会出现的问题。不仅在专业领域优秀,还要具备专业相关的经济、社会和管理知识并兼具良好的综合素质与人文素养。
二、新工科人才培养的有效途径
要实现新工科人才培养目标,需要彻底打破传统工科以学科知识体系为基础组织人才培养的模式,从人才培养的理念、规格到组织实施、质量评价进行彻底的重构。
(一)革新育人理念,以“大工程观”“大应用观”指导新工科人才培养
要从根本上解决以往应用型高校拘囿于狭隘“工程观”,沿袭传统研究型人才培养模式,忽视现实工程问题的综合性、系统性与复杂性,导致工程教育科学化或狭隘的技术化,学生的专业应用能力与职业发展需求脱节,创新能力与现实工程需求错位等问题,以“大工程观”、“大应用观”引领新工科人才培养。“大工程观”理论原型是在20世纪末,美国工程教育“回归工程”背景下由时任麻省理工学院院长的乔尔·莫西斯提出的,核心思想是引导工程教育回归为工程实际服务的本质[5]。将其应用于我国的新工科建设还要结合我国的经济社会发展现状和时代背景,从现实工程的系统性、复杂性和学科交叉性出发,基于学校原有学科专业基础构建对接地方产业群、产业链的学科专业群,促进专业学科之间渗透交融,实现专业群与产业群的有机协同。在构建学生复合型知识能力体系的同时,注重培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力,回归现实工程本源[6]。而“大应用观”则要求我们以专业人才培养目标与岗位能力需求的高度契合为出发点,通过人才培养目标与产业需求的统一、教学标准与行业标准的统一、课程体系与岗位能力的统一、理论教学与实践教学的统一、实训过程与生产过程的统一,从知识、能力、素养等不同维度构建对接行业标准的学生能力素质标准体系。不但重构专业层面的标准,强调工科生的技术属性,也要涵盖其他方面的素养要求,体现培養人才的社会属性。全面设计和实施“由个体到整体、由单一到综合、由表象到本源”的系统化改革。
(二)革新课程体系,基于OBE教育模式构建行动导向的新工科课程体系
为培养出真正满足实际工程需要的优秀应用型人才,各国在工程技术人才培养模式上进行了广泛的探索,影响较为广泛的包括美国的“工学交替制”、德国的“双元制”、法国的“新学徒制”等。我国于2016年正式加入的华盛顿协议则提倡在本科层面的工程技术人才培养中,采用对接工程教育专业认证、基于学习产出的OBE(Outcomes-based Education)教育模式。这种以生为本,对接工程实际的教育模式目前得到了较为广泛的认可。
所谓OBE模式就是采用“回溯式”设计原则,以专业面向的职业岗位能力素质要求为根源,反推人才培养的规格要求,进而绘制与之对应的能力矩阵,设计能够支撑矩阵中所列各类能力培养的课程,确定教学内容和教学方法,最终以目标达成度评估教学效果。其核心是教学范式由“内容为本”向“学生为本”转变。教学内容的设计从学科知识体系导向转变为职业能力素质要求导向。要构建适用于工科人才培养的行动导向课程体系,突显教学内容、教学模式与现实工程和职业需求的无缝对接。
行动导向课程体系要求依据实际工作过程和完整职业行为设计教学内容,构建教学情境,选择教学模式。首先要通过对行业发展乃至岗位职责的系统调研,确定学生职业发展所需要具备的知识、能力、素质。在此基础上,对接职业岗位的典型工作任务,精炼专业核心课程;对接实际工作所需要的理论知识,优化学科基础课程;对接真实复杂的工程实际,打破传统学科壁垒,设置跨学科专业选修课程,通过分级教学、自主选修,在保证学生掌握必要专业基础知识的前提下,根据实际工作过程掌握相关专业知识,拓宽就业途径。同时要加强通识教育,开设社会实践、创新创业、人文素养乃至艺术欣赏等课程,提升学生的创新意识、人际交往能力、团队协作能力乃至幸福生活能力,实现从培养“技术人”到培养具有完整属性“社会人”的转变。
在行动导向课程体系构建中,尤其要重视理论与实践的融合。理论教学与实践教学是人才培养过程中不可分割的两个主要环节,脱离了实践的理论是空洞的,缺乏支撑,脱离实际的;脱离了理论的实践是盲目的,缺乏理性,不成体系的。只有两者相互支撑,形成合力,才能促进学生的全面发展。尤其对于学科交叉型的新工科人才培养而言,只有做到“工学结合,理实一体”才能真正对接工程实际,实现学生知识能力的同步发展。具体实施中,可以设置项目化教学模块,由学校专业教师和企业兼职导师分阶段联合指导学生以研究小组的形式围绕某一实际工程问题自主展开学习。在研究初期由学校教师主导,主要指导学生学习项目研究所涉及的专业知识,并引导学生运用这些知识设计实践项目;后期由企业导师主导,指导学生完成实践操作,协助学生分析解决实践中遇到的问题。这样不但在教学内容上实现了理论与实践的融合,在教学组织上也实现了教学环节的相对集中,有利于提升教学内涵和教学质量。同时,这种以学习小组为单元,解决实际工程问题的项目式教学更容易调动学生学习的积极性、主动性,在取得良好教学效果的同时也可以带给学生更多的成就感。
(三)拓宽合作渠道,通过“构建三平台、推进三融合”完善校企合作育人机制
新的教育理念与课程体系最终需要通过人才培养模式的改革创新落实。传统政府主导、学科分割、封闭办学的高校育人模式与应用型人才面向的市场主导、综合复杂的工程环境存在明显的错位,导致高校人才培养与市场人才需求严重脱节,一度导致了大学生就业难与用人单位人才荒并存的尴尬局面,显然已无法适应新工科人才培养的需要,必须进行全面彻底的革新。
对于致力于培养面向生产一线专门人才的应用型本科院校而言,要想区别与传统研究型本科和高职院校,培养出不但具备上手快,能力强,后劲足的专业素养,还具备较强的沟通协调能力、创新应变能力、组织管理能力以及良好的职业素养、文化修养、道德品质的应用型新工科人才[7],必须构建完善的校企合作育人机制,通过企业的深度参与融通人才培养与就业。
推进产教融合,首先要积极争取地方政府的政策支持,营造良好的社会环境。学校要本着“以贡献求支持、以贡献求发展”的思路,主动与地方支柱产业以及战略新兴产业对接,建设契合地方发展需求的新工科专业。构建良好校地战略合作关系,充分发挥学校智库功能,为地方发展规划和企事业单位提供咨询服务,依托学校“联合技术转移中心”整合校内外科技资源,促进政产学研对接,为地方经济社会发展提供智力支持。通过师资引进与订单式培养,为地方吸引高端人才、留住一线人才。通过一系列举措提升学校对地方经济社会发展的贡献度,进而争取地方政府的政策支持,吸引社会资源参与办学,从政策层面构建校企合作的长效机制。
从具体实施的层面看,要培养出行业企业真正需要的应用人才,就需要行业企业全面参与人才培养的整个过程,包括人才培养方案的制定、教学内容、教学模式乃至教学情境的选择,以及学生學习效果的评价等各个环节。让企业充分表达其对人才知识、能力、素质方面的培养要求,并对教学内容与教学模式提出意见与建议。只有这样,才能从根本上解决学校人才培养中故步自封,与生产实际脱节等问题,真正培养出具备企业需要的核心职业能力的优秀工程人才。
如何满足企业的需求,构建校企利益共同体,进而充分调动企业参与人才培养的积极性与主动性是这个过程中的关键点和难点。对于大部分地方性应用型本科院校而言,可以通过与企业共建“三平台”的形式,构建校企共赢的合作模式。
一是基于实验室与实训中心打造“教育研发平台”。要通过共建共享将教育研发平台的功能从传统的实践教学拓展到企业的员工培训,学校科研项目与企业产品研发。真正的共建共享包括两个层次,企业不但要以资金或设备投入等形式参与平台硬件建设,同时也要派出一线专家对照实际工作需要参与课程教学资源建设。企业专家大量的工程实践经验和案例与专任教师系统的理论体系结合才成开发出优质的“理实一体”化教学资源。而共享不但包括资源的使用,更要延伸到成果的共享。
要充分利用现代信息技术,构建平台使用的在线开放预约系统,不但包括仪器设备的预约,还要延伸到项目的开放预约,甚至研究团队的预约。企业可以通过内部共享平台发布项目需求,相关领域的老师和具有一定基础的学生均可结合自身研究方向申请加入项目,由项目负责人选定人员,组织开展研究,管理分配项目经费。研究成果由全体参研人员共享。
二是基于创新创业教育打造“成果孵化平台”。一方面将创新创业教育融入专业人才培养,保证创新创业教育的学科基础和技术支持,促进其可持续发展。更重要的是要构建“政府-企业-学校”三维联动的创新创业教育体系,构建良好的成果孵化平台。政府主要从制度创新层面为创新创业活动提供政策引导、资源配置、绿色信贷、税费减免等政策保障;企业则充分发挥其了解市场便于成果转化等优势,为校企联合开展的创新创业活动提供技术、场地、资金方面的支持;学校则为项目研究提供专业指导、研究平台和咨询服务,同时依托产业园、创业园促进集群产业的相互支撑,争取地方政府相关免税政策,为研究成果孵化创造良好生态环境,在推进技术创新和成果转化的同时培育一批高新技术企业。
三是依托“校企联盟平台”聚集资源,促进学校与企业、企业与企业之间进行更多领域、更为广泛的合作。在学校的科研成果转化、校企联合进行技术创新与产品开发的基础上,充分发挥学校智库功能,为中小企业之间的交流合作、资源整合,上下游企业的合作交流搭建平台,提供智力支持。
要将合作提升到意识形态,从思想上、认识上内化为合作双方的内需,还要做到文化层面的相互认可与融合。校企合作也是如此,从学校方面来说,要打破传统狭隘的校园文化育人体系,推进三个层面的文化融合,构建文化层面的协同育人机制。
首先要通过投身地方文化建设发展、地方非遗文化发掘、面向社会开放学校图书馆、校园开放日等活动,促进“学校文化与地域文化融合”,在引领地方的文化建设与发展的同时,充分汲取地域文化的养分,使学校文化更具生命力、感染力以及地域亲和力,形成学校地域特色。其次要通过将地域行业产业的质量文化、效率文化融入学校文化育人体系实现“学科文化与行业文化融合”,提升学生的专业认同感、行业归属感和职业忠诚度。还要通过将企业文化、企业奉行的工匠精神融入专业培养,将教学内容从单纯的专业能力培养拓展至行业企业的发展历程、职业精神、价值规范和道德准则等企业文化层面和学生职业发展等方面。实现“专业文化与企业文化融合”,拓宽校企合作途径、实现职业与专业的对接。通过文化的融通与共建,校企之间的相互认可与认同,促进产教融合与共建,缩短毕业与就业的距离。
(四)革新评价体系,构建“开放多元,螺旋上升”的质量生成与保障体系
在传统的高等教育中,受教育资源所限,学生评价注重的是学生的“甄别与遴选”,为体现公平,通常采取统一的评价标准、单一的评价模式,并将分数视为唯一的评价结果。这种评价模式忽略了学生之间的个体差异,限制了学生的个性发展。
在高等教育普及化的新时代,尤其对于更加注重能力素质教育的新工科人才培养而言,学生评价必须打破传统学生评价中师生之间“二元对立”的状态,在构建主义理论和多元智能理论的指导下,构建一种“开放多元”的评价体系。充分发挥学生评价的引导性与激励性功能,实现从传统终结性评价到过程性评价、发展性评价的转化。
首先是评价内容的开放多元。从传统仅注重学生的学习成绩,拓展到学业评价、综合素质测评、就业质量评价三个维度。评价内容不但包括学业成绩,还包括对学生思想品德、知识技能、体质、社会适应性以及劳动技能等各个方面的可教育性及实际发展水平进行的价值判断。甚至延伸到对学生入职以后的职业适应能力和职业发展潜力的评价。
还有评价主体的开放多元。要彻底颠覆教师在学生评价中的绝对权威和主宰地位,通过学生自评、小组互评、企业导师评价以及第三方机构的评价相结合,以更加丰富的视角对学生进行全方位的评价。其中,第三方机构评价的引入,优越性在于评价主体与评价客体并无明显的隶属关系和利益关系,能够最大限度的排除评价主体主观因素的干扰,保证评价结果的公正性。
还要做到评价模式的开放多元。在学业考核上将传统的考试与考查拓展到调查报告、课程论文、小组答辩等更加综合系统的考核模式;在综合素质测评中采取第二课堂、拓展学分、问卷调查等;就业质量评价不但包括满意度调查还包括对职业发展的预期和指导。
要逐步构建“螺旋上升”的质量生成与保障体系。形成“评价-反馈-整改-再评价”的螺旋上升式闭环系统。使学生评价工作进入良性循环,具有长久的生命力,切实推进素质教育,提高大学生综合素质,使学生在就业市场上立于不败之地。
三、结语
新工科人才培养不但是时代的需要,更是我国工科教育服务社会,接轨国际的有效探索。对于大多数地方性、应用型本科院校而言,要通过系统的改革培养对接新产业、适应新时代的新工科人才,在服务区域经济社会发展的同时提升人才培养质量与自身办学水平。当然,这种全方位的改革不是学校单方面的工作,需要政府、企业的全面参与配合。相信新工科人才培养模式改革,必将有效促进我国的产业转型升级和经济社会发展,同时推进我国从高等教育大国向高等教育强国的转变。
参考文献:
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[2] 佚名.“新工科”建设复旦共识[J].高等工程教育研究,2017,15(1):10-11.
[3] 林健.面向未來的中国新工科建设[J].清华大学教育研究, 2017,38(2):26-35.
[4] 李培根.工科何以而新[J].高等工程教育研究,2017,(4):1-4.
[5] 刘亮军.新工科:地方本科院校人才培养的新路径[J].黑龙江高教研究,2018,(9):32-35.
[6] 张新科.应用型本科院校人才培养理念创新与实现路径[J].江苏高教,2017,(5):38-41.
[7] 张群.“大文化观”引领下的应用型本科院校大学文化建设[J]. 淮海工学院学报(人文社会科学版),2018,(3).
基金项目:2018年江苏省现代教育技术研究课题:基于现代信息技术的多维度、个性化人才培养模式探索与构建(2018-R-66240);2018年徐州工程学院校级高等教育教学研究课题:新型本科院校基于产教融合的“新工科”人才培养模式改革研究培养模式(YGJ1837)
作者简介:张群(1979- ),男,江苏徐州人,副研究员,硕士,研究方向为高等教育研究。