新工科背景下应用型高级专门人才培养的探索与实践——以兰州城市学院焊接技术与工程专业为例

晏丽琴,刘宜旺

(1．兰州城市学院 培黎机械工程学院,甘肃 兰州 730070;2.甘肃省榆中县第二中学,甘肃 兰州730106)

新工科建设是一项具有中国特色的复杂系统工程,对我国高等工程教育的改革和发展具有示范和引领的作用。培养方案的制定应基于真正瞄准社会发展,就业市场、行业需求以及学生成长。走访了各级院校和企业,就人才培养目标、专业方向及培养模式等主要问题深入交流,充分分析了就业市场和岗位职责需求,引入行业标准和企业技术体系,结合学校办学定位,逐步形成了我校焊接技术与工程专业培养体系。

1 企业需求与学校教育现状分析

专业与企业的匹配是教育界与产业界的一场博弈,也是逐渐从利益共同体走向文化共同体和命运共同体的过程。在转型的过程中,不可避免地出现了诸多不匹配[1]。

学校教育重理论与企业重实践之间的不平衡;学校教育重培养、重成绩与企业重生产重效益的不平衡;学校教育重基础宽口径与企业重行业、重攻尖之间的不平衡;学校教育重育人与企业重用人的不平衡;学校教育学生道德素养、工程素养以及职业规划培养的普遍空缺与企业急需胜任工作重任的综合能力之间的不平衡。这些问题使得校企矛盾凸显,进而会影响学生择业就业,现实中亟待解决。

2 构建以社会和行业需求为导向的培养模式,即基于OBE-CDIO理念的人才培养模式

2.1 建立符合CDIO理念的学科体系

CDIO包括构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四个步骤。通常以产品研发和运行为基本过程,调动学生主动、积极、连贯地实验及实践[2]。按此模式培养的学生深受社会与企业欢迎[3-4]。

随着科技的发展和社会的进步,对于老工科专业的发展提出了新的要求,同时在专业转型与升级中也面临新的挑战,存在以下亟待解决的关键方面。

2.1.1 课程体系的构建

课程体系是新工科的主要载体,是实现工程教育的基本单元。根据CDIO工程教育理念要求,课程体系应以工程问题的实践而展开,力求合理与连贯:一是通过焊接专业导论以及学术前言讲座等入门课程,普及工程伦理等必备知识,调动学习兴趣,激发学生积极探索的科学精神;二是在专业课程的建设上,突出专业核心课程的主体地位,围绕特定知识和能力展开,实现知识的递进和统一,减小交叉和重复;三是综合类以及实践类的课程,采用项目式和模块化教学单元,实现学科交汇融合,首脑并用,创造分析[5]。

2.1.2 面向学生,课程体系反向设计

课程体系建设的实践中坚持以学生产出为导向并进行反向设计,以培养学生学习成果、能力以及市场与行业需求来指导教育教学全过程。采用逆向思维的方式统筹课程体系的建设,知识模块的建设和实践环节的建设,并突出学生的价值取向培养。

2.1.3 核心能力打造,培育高级人才

对近几年就业企业、行业龙头企业以及毕业生就业现状展开广泛调研,结果表明工程人员普遍存在工程创新能力、跨学科学习应用能力以及团队协作能力的不足。经过专业论证,在课程体系中加入综合型的工程试验及项目单元,引入新型的智能化的焊接技术,引入先进的焊缝质量检测及分析技术,在专业培养方向上另辟蹊径引入计算机模拟课程,同时聘请优秀校外导师和校内教师共同指导,培养卓越的焊接工程师。

2.2 构建基于OBE核心理念的焊接专业质量外部评价体系,促进新工科教学质量的持续改进

不论是OBE还是新工科都是工程教育发展到一定阶段的产物。基于成果导向与OBE理念的专业认证毕业目标达成度评价在文献中也屡见不鲜[6-8]。

基于OBE理念评价人才培养目标,一是要判断学生的能力是否满足实际工作的需求,二是要看成果导向是否体现在人才培养方案全过程。满足工作的需求指的是以社会和市场的需求为导向、以服务地方经济社会发展为培养方向,以当前经济的发展为背景,培养的人才在知识、技能、各方面的素质等能力方面能够满足岗位职能要求。成果导向是指根据实际需求,建构课程体系和培养体系,并贯穿实施于人才教育的全过程。

2.3 CDIO与OBE理念的辩证关系

不可否认,CDIO和OBE工程教育理念,为高等工科院校提供了一个完整、系统的工程教育方法。在处理CDIO与OBE的关系上,CDIO是以项目实施过程为出发点的焊接工程人才培养方式的依据和理念,而OBE是以成果为导向的培养质量外部评价体系建立的依据和理念,两者并不矛盾。两者都是围绕以学生为中心而开展,都以学生获得的知识,能力和素质为主要内容。

兰州城市学院焊接专业,在专业论证的基础上构建了面向机械制造行业的高级应用型人才培养的课程体系,同时凝练出以OBE理念为指导的教育质量外部评价体系。在质量评价的实践中,基于人才培养目标,建立模块化知识和能力目标评价体系和工程综合能力评价体系,并以此形成课程达成度评价和培养目标达成度评价,并闭环持续改进。

3 按照“五维”模型构建焊接专业应用型人才培养体系

3.1 学科交融,重视应用型工程人才通识素养

关于通识教育的作用,学者林建指出:“在通识教育阶段实施大类培养,其作用主要有二:一是在大类通识教育过程中帮助学生培养和发现自己的学习兴趣和特长,有利于学生的个性化培养;二是启发学生从不同的角度看待客观世界、发现问题和思考问题,为专业教育打下宽阔的通识基础”[9]。

厘清通识教育与专业教育的关系,应基于要培养什么样的人才。通识教育要与专业培养结合起来,形成统一的培养体系;再次,通识教育要体现多学科交叉融合,才能为专业培养提供优质的土壤。

在知识组成上,虽然本专业涉及物理、化学、力学等学科,体系庞大复杂,但人文、社科、管理类的知识涉及面却非常有限。加之培养环节上轻视人文素养的重要性,更加导致学生知识面不够广泛;另一方面,学校往往更注重学习成绩和专业技能,淡薄品格和综合能力的培养,导致学生道德素养、科学精神、职业操守以及职业规划的缺失;学科关系上,仅局限于本专业自身的发展,未能适当拓展与延伸。以上情况表明,开设通识教育课程就成为必要。为此本专业形成了基于培养文化素养和科学精神,促进健全人格和价值观的通识课程体系。

3.2 教研结合,凸显新工科内涵式发展,培养高阶人才,提高应用型工程人才专业素养

为了提高应用型工程人才的专业素养,及时调整专业课程结构,不断融入前言性智能化、数字化焊接技术,匹配新工科人才培养需求;平衡基础课程、实践课程以及提升类课程比例,不断满足学生发展需求。

提出采用工程训练,项目参与的方式解决经验不足的短板。在夯实专业基础知识的基础上,结合教师科研开展科学研究实践,实现学生的个性化培养;将专业知识和技能的学习与学生的创新创业结合起来;加强企业育人环节,实时安排用人单位宣讲或者安排企业人员授课,将企业应用技术与培养高素质的工程技术人员结合起来;将所学知识与实际应用结合起来,开设国家焊接工程师及无损检测从业资格考试认证,加速知识的转化[10]。

争取政策扶持和资金支持,提升平台硬件条件。吸收优秀学生,加大科研队伍建设,形成梯度合理与技术过关的科研团队,不断加强教师的科研引领水平,进一步提升学生综合专业素养。

3.3 校企结合、校企共育,提升应用型工程人才工程素养

由于历史原因,我校具有鲜明的师范背景,工科专业的建设仍处于不断探索阶段。受到传统教育模式的影响, 主观上对于工程实践重要性的认识不足,客观上受办学条件和硬件水平所限,应用型的特色尚未完全体现;其次,学校“双师型”教师的数量不足和作用缺失,陈旧的教学模式下,一些教师为了教而教,而忽视了学生从知识向能力的转化;再次,在知识体系的建立中, 理论知识过于陈旧,与实际应用相差较远,学生工程案例和经验积累不足;除此之外,对于在综合工程实践中必需的道德情操,责任心,协作与沟通等综合能力的培养更是有所缺失。

而另一方面,市场经济竞争日趋激烈,丰富的经验和优秀的综合工程素养更能满足企业需求。如团队协作、适应能力、心理素质和品格、辩证思维以及自学能力等。显然,这在学校教育中是有所匮乏的。

日益凸显的校企矛盾,急需对教学实践教学环节进行改革。首先,加强教师队伍建设,培养“双师型”教师,提升教师工程水平是关键。同时学校要着力培养学生全面的专业技能和正确的职业态度,培养社会责任感;在工程能力方面,提升人际关系,团队的交流协作与互助能力;在实践中提升研发新产品的能力,并能快速适应企业对于效益和质量的要求,主动融入新的工作,胜任岗位要求;培养学生正确的职业发展规划,不断学习和突破,尽快成长成为卓越的焊接工程人员;引入企业元素,加深对企业文化,企业需求以及企业认同的认知;校企合作共建实践平台,打造以校为主的特色实验室和实践基地。

3.4 专创融合,全面提升应用型工程人才创新素养

2018年12月,教育部《关于做好2019届全国普通高等学校毕业生就业创业工作的通知》明确指出,进一步推进高校创新创业教育与专业教育等有机结合,引领新时代高等教育的改革创新[11]。

专创融合课程意思是指专业教育同创新创业教育有机融合、协调发展,通过开设跨学科的交叉融合课程,将专业知识外化为创造力;将学科竞赛与创新能力培养相结合,在实战中积累经验,在实战中提升创新水平;将实践平台与创新能力培养相结合,构建多元多层次实践平台,不断加强学生的综合竞争力,提升学生的就业竞争力;打通第二课堂,创办相关创新组织与科研兴趣团队。在团队中提升组织沟通能力,团队协作能力以及挖掘集体智慧。通过教研结合、专创融合,解决高阶性和具有挑战性的实际工程问题;协同育人,打造多形式多元校企合作培育平台;在创新人才的培养中,可将企业的技术研发和难题攻关与学生培养结合起来,企业反哺学校,实现校企共赢与学生成才。

3.5 课程思政,德育先行,铸造“大国工匠”,培育应用型工程人才职业素养

课程思政是专业课教师在课程的讲授中引入思政元素,找到思政元素的切入点,提升价值培养和文化认同,以实现课程思政与专业课程建设同向同行。

首先,要创新教育理念,培养“双师型”思想政治教学工作队伍,培育专业教师的思政观和思政水平;其次,创新教育方法,构建课程思政的教学新体系,将知识、能力及德育贯穿于教学全过程,实现润物细无声;第三,以我校“艾黎精神”文化为载体,以工程实践为契机,创设课程思政教育工作新平台;第四,以立德树人为根基,厚植家国情怀,以三全育人为抓手,铸造“大国工匠”品质和精神,提升学生职业道德。

4 一个基本点——以学生为中心,积极引导学生作为主体参与项目

基于先进的工程教育理念,在教学过程中,一切应以学生为中心,围绕学生的知识和能力展开探究式学习,调动起主体的参与意识,主导作用以及科学思维。采用项目教学的方法,把真实的工程体验融入到工程教育全过程。要求学生全程参与,通过自身的学习和教师的引导,直至独立开展工程项目。培养跨学科跨领域学习和钻研能力,鼓励学生将符合工程应用的构思进一步实践,不断修正,优化及创新,达到与CDIO培养模式目标一致的知识和能力要求。与此同时,应保证工程意识和文化素养的培养不断线,不断普及优良企业文化,加深企业价值认同,培养快速适应企业需要的高级工程人才。

5 结束语

新工科背景下高级应用型专门人才的培养是工科专业建设和发展面临的主要问题。结合专业背景和专业特色,制定科学的教学策略,以提高学生的知识水平,工程素养和创新能力为出发点,培养真正适应企业需求的“现场工程师”,实现与用人单位的良好衔接,全面提升人才培育维度,开创新工科建设的新局面。