陈雄
(福建江夏学院电子信息科学学院,福建福州,350108)
“新工科”是国家基于国际竞争新形势、我国战略发展新需求提出的我国新时代工程教育改革的新方向,是国家推进高等教育改革的新战略。2017年教育部在全国陆续召开高等工程教育发展战略研讨会,先后形成了“复旦共识”“天大行动”等重大的会议精神。会议提出我国高校的新工科建设与发展要立足于构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业的“新体系、新结构”,探究工程人才培养的“新模式”,树立我国从工程教育大国走向工程教育强国所必需的“新质量”。[1]
“新工科”改革是学校建设与发展的重大机遇,也是推动本科人才培养模式改革的重要抓手。不同高校的特色类型、办学层次、理念定位、服务面向各不相同,所形成的新工科人才培养的思路和侧重点不尽相同,例如采用订单式培养、现代学徒制等。然而高校人才培养体制依旧普遍存在着与社会经济发展不适应,学生个性化发展空间有限等问题。[2]要切实解决这些问题,必须真正树立以学生为中心,以社会、企业需求为导向的教育理念。美国知名学者斯派狄在其著作《基于产出的教育模式:争议与答案》中指出,教学应明确地聚焦和组织教学体系,使之围绕并确保学生获得在未来生活中获得实质性成功的经验,教育的重点不在于学生的成绩,而在于学习过程结束后学生真正拥有的能力,这就是成果导向教育OBE(Outcome Based Education)理论。该理论坚持“成果导向”“以学生为中心”“持续改进”的教育理念,强调专业教学设计和教学实施以学生接受教育后所取得成果为导向,重视学生学习成效,明确学生能力目标。成果导向教育理论能更加突出教育的实用性和教学成果的重要性。为了应对新经济对于高等工科创新性人才培养的挑战,社会将更加关注教育投入的回报与实际产出的现实需要。成果导向教育已成为欧洲、美国等发达国家教育改革的主流教育理念之一。[3]
本文立足于应用型高校自身特点,根据“新工科”建设的目标和行动路线,基于成果导向教育(OBE)理论指导人才培养模式的创新,从光电信息类专业人才实践创新能力培养实施方案、学科专业课程体系建设、构建从“以教师为中心”转变为“以学生为中心”的新型“大学生导师制”等方面,进行教学改革创新尝试,探索地方性大学“新工科”人才培养模式改革的新模式和新路子,解决高等工程教育的“供需”矛盾,使之能更好地服务于国家战略需求。
在新经济蓬勃发展的背景下,国内许多高校已开展“新工科”建设及相关教学体系改革,特别一些在传统工科上有较强实力的高校,依托传统教学经验积累已积极探索出适合自身发展特点的新工科人才培养模式。然而,地方应用型高校尤其是以经济类、文科类为传统优势学科的高校,“新工科”建设将面临以下两个方面的困境。
学校是培养创新应用型人才的主要基地,是贯彻与实施国家人才强国战略的关键。以经济类、文科类为传统优势学科的应用型高校没有深厚的工科教学体系的储备。在办学方向、学科建设和人才培养层次定位上,对“地方性”和“工程教育”的内涵理解不足,未能及时紧跟区域产业的升级和新兴产业的崛起而积极调整人才培养的方向。表现为两个方面:一是办学方向与学科建设没有考虑自身的教学软硬件条件,同时未能充分挖掘和体察区域经济发展需求,以至于培养的传统产业应用人才过剩、新兴产业应用人才不足;二是存在盲目跟风与搬用重点院校的教学模式,形成严重的人才培养同质化现象,弱化了自身特色和专业优势。亟待引进新兴的教育理念,指导“新工科”背景下的人才培养目标的制定。
创新精神是应用型高校的弱点,目前高等工程教育的难题之一就是实践能力的培养缺乏有效支撑,部分应用型高校学生的创新能力普遍较低。归根结底在于学校对于学生的培养方式落后。美国哈佛大学教授加德纳桑曾在他的著作《怎样开发创造力》中对美、中教育进行了比较研究,写道:“中国的传统教学理念,不喜欢开放性,不愿看到离经叛道。”[4]在传统的教育方式中,教师处于绝对中心地位而学生是绝对的从属地位,学生的独特个性、健全人格和创新能力无法得到培养,严重压抑学生创新能力与创造精神的发展。
新工科专业设置、理论教学和实践教学等均处于探索阶段。“新工科”教育归根结底是对工程技术人才的培育。部分高校依旧采用较为传统教育模式,重传授知识,不重能力培养。主要存在以下几个方面的问题:
(1)重理论、轻实践。课程安排方面,理论和实践课程的课时比例严重偏向于理论课程,同时部分实践课程内容流于形式;
(2)对学生的创新、实践能力的考核缺乏严谨性和有效性,同时忽视了工程学科实践的体验性和试错性,导致培养的工科学生实践能力不足,缺乏解决复杂工程问题的能力;
(3)创新、创业类课程设置不足,无法组织具有相关经验的教师对学生进行针对性的指导,使得学生的开拓创新、创业合作能力严重不足;
(4)社会实践课程欠缺,缺乏与企业接轨的专业工程实践方面的相关训练;
(5)校企合作没有真实有效的开展,大多数局限于“走马观花”似的参观和讲座的形式。
成果导向教育又称产出导向教育或结果导向教育。作为一种先进的教育理念,其教学设计和教学实施的目标根据学生通过教育过程最后所取得的学习成果来设定的,因此OBE理论主要强调以下4个问题:
(1)想让学生获得什么样的学习成果?
(2)为什么要让学生取得相应的学习成果?
(3)如何有效地协助学生取得学习成果?
(4)如何评价学生已取得的相应学习成果?[5]
成果不仅包含学生课堂所学到的内容,还包含将其运用于实际的能力;成果越接近学生的“真实学习经验”,越能长期保持下去,尤其是通过学生广泛且持续性实践的结果,其存续性更高;成果理应包含生活中的重要内容与物理技能,并注重实用性,否则会成为容易被遗忘的信息;“最终成果”要求学校依据最后取得的顶峰成果,按照反向设计原则设计课程,并分阶段对成果进行针对性的评价。
“新工科”建设的重点之一是“新”工程人才培养模式的探索和建设,它是新经济背景下培养的“新”工程人才能否适应区域经济社会发展和产业转型升级,能否应对新一轮全球科技革命创造的新产业、新业态发展的机遇与挑战的关键。OBE的目标、课程、教材、评价、毕业要求等均聚焦于成果,一切由成果决定而非进程决定。可以建立以成果导向教育理论为基础的人才培养指导方案,见图1。
图1 以成果导向教育理论为基础的人才培养指导方案
在人才培养模式的更新方面,需要做到以下几个方面:(1)需要加强对产业人才需求的调研,尤其是新技术新产业对于专业建设的新需求,构建工科专业新结构;(2)需要根据产业技术的发展及时更新既有的课程体系和教学内容;(3)需要建立以学生为中心的教学模式,根据学生的志趣,用新技术创新工程教育的方式与手段;(4)需要立足国际前沿标准,提高“新工科”人才培养的质量水平。
“新工科”建设过程中需要特别强调实践环节产教融合模式,加强产学研协同发展,探索校企合作有效机制,使学生在问题中学习、在实践中思考、在项目中成长。应用型高校应广泛运用OBE理论进一步加强人才需求调研,根据国家战略和新兴产业发展的需求,优化学科专业结构,加快传统学科专业改造。
课程是实现人才培养目标的主要途径与载体。运用OBE理论创新“新工科”专业实践课程体系的建设是重构工程教育人才培养模式的一个重要模式。我校(福建江夏学院)作为一所年轻的、立足于建设成为有特色的高水平应用型本科大学, 在人才培养体系、模式、理念、机制、质量和标准等方面建立了新的要求。近年来,学校确立了“智能光电子”作为学校专业发展定位的6大应用型专业群之一。“光电信息科学与工程”专业是该应用型专业群的核心组成。该专业具有引领性、交融性、创新性、跨界性和发展性等新工科专业的典型特征。学校的光电信息类专业源于2015年创办的光电信息科学与工程专业,2016年第一届本科生入学,专业“新”,意味着容易摆脱传统工科教学理念的桎梏,力求符合新工科人才培养的新趋势。
结合我校的科研教学基础,拟定的专业实践课程体系建设思路,见图2。
图2 “新工科”背景下的光电信息类学科实践课程体系
根据总体思路,计划建立对应于当下的新兴战略性产业——“柔性电子”“LED照明”“新能源”的3个课程教学体系模块:“有机光电子技术方向”“照明系统设计方向”“光伏器件及其系统设计方向”。为了解决解决学生学习成果落实到具体教育教学过程问题,尝试调整课程实践教学模式,加强产教融合,以认知实习的方式组织学生到企业实地参观访问,安排学生到企业完成课程设计、毕业实习等教学实践环节。[6]进一步推动光电信息类学生科技竞赛类别建设。以学科竞赛活动为基础,建立光电信息类学科竞赛相关保障机制与体系,定期举办校级“大学生光电设计”大赛,同时鼓励学生积极参与当地企业建设,解决地方产业的难点,并结合相关的解决方案积极参加大学生互联网+、创新创业大赛、挑战杯课外作品大赛等,以赛促教。以学科竞赛活动为基础,建立光电信息类学科竞赛相关保障机制与体系。定期举办校级“大学生光电设计”大赛,鼓励学生积极参与学科相关竞赛,在比赛中不断培养锻炼学生的实践、创新能力,帮助学生捕捉创新创业灵感。组织相关教师帮助学生优化项目和团队,将创新创业大赛、创新文化节、大学生创新创业训练计划的优秀成果整理成册,推广宣传,吸引社会投资。
静态的知识技能可以通过学校教育和专业培训获得,而动态的创造性能力则需要在解决实际问题中锻炼培养。充分利用成果导向教育OBE理论,以学生知识与能力发展为主线,合理规划专业实践课程体系,解决好学校的“供”和学生的“需”之间的矛盾。
长期以来,中国高等教育多以教师为中心,学生处于被动学习的状况,教师教授什么内容学生就学习什么,极少进行主动思考,学生的潜能没能得到有效的锻炼。为了让学生能更多地参与科研实践活动,许多高校强制推行“大学生导师制”,但是由于主客观原因,这项制度往往流于形式。当前需要切实推进新型“大学生导师制”,提高实效。新型“大学生导师制”,需要学校鼓励有实力的教师把科研工作中累积的经验、获得的新知识和新成果应用于日常的教学中,结合教师的科研工作,推行大学生和导师双向选择,即依照自愿原则,根据学生自身规划和需求自主报名,且通过教师选拔后参加教师的科研工作。
推行新型“大学生导师制”能有效促进教学理念的改变和教学体系的更新,有利于教师更灵活地调节科研与教学之间的纽带,用其身临其境的科研经历将知识讲活,为学生提供更多学思结合、知行统一的理论实践相结合的训练,使部分优秀本科学生能提前进入科学创新相关研究领域及时了解科学发展前沿。这样的方法既能使教师挑选合适的学生参加自己的科研项目,又能够有效避免学生积极性、意愿不高的问题。OBE的本质是以学生为中心,学生参与科研项目的过程为其提供了更多地独立思考的契机,学生更可能发挥自己的主观能动性,锻炼其创新性思维和创造性能力,从而实现最终的目标——通过让学生充分参与到老师的科研课题中来,利用探究式教学法、研讨式教学法、启发式教学法等教学模式,增强师生互动,鼓励学生主动学习,懂创新敢创业,以培养符合新时代需求的创新创业人才。
借鉴OBE教学理论,试行新型双向选择的“大学生导师制”,正是践行了“新工科”背景下教育理念上的根本改变,从“以教师为中心”的传道、授业、解惑向“以学生为中心”的悟道、求业、生惑的理念转变。
新型的经济发展模式带动新技术、新产业的发展,本科高校在大力推动“新工科”改革的过程中,应该借鉴基于成果导向教育(OBE)理论积极探索与建立多元化的专业课程教学模式,紧密结合课程理论教学和工程实践,深化工程教育人才的理论及实践教学体系。同时,进行新形势下的人才培养模式的创新性探索,强化大学生服务地方和区域发展的责任担当,培养符合区域经济发展需求的、工程实践能力较强的高素质“新工科”人才,以适应国家创新驱动发展和“一带一路”“互联网+”“中国制造2025”等重大战略国策实施的需要。