张荣芸,王建平,潘家保,吕 寅,潘道远
(安徽工程大学 a.机械工程学院;b.计算机与信息学院,安徽 芜湖 241000)
当今汽车工业行业发生了翻天覆地的变化,电动化、智能化、网联化以及共享化已成为未来汽车发展的主要趋势,车企间的核心技术竞争也开始从传统燃油车的“三大件”以及整车调校逐渐向车规级软件和网络技术转移。[1]因此,汽车已从之前以机械硬件技术为主的具有单一运载功能的系统,逐渐变为一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的具有交叉学科知识体系的高新技术综合体。而我国主要培养汽车技术人才的车辆工程专业,其培养方案设计承接苏联模式,基于机械工程一级学科,以培养大机械类通识教育为主,所涉及机械领域课程较多,博而不专不精,且针对目前汽车行业新技术和新经济所需人才的专门化课程设置不足。[2]因此,传统车辆工程专业人才培养方案已经与新时代汽车行业对汽车专业技术人才需求严重脱节了。本文基于工程教育认证和卓越工程师计划理念、新时代专业技术人才培养理念,从汽车产业新技术新业态对人才需求出发制定培养目标和构建车辆工程专业人才培养的课程体系,探索新时代车辆工程专业人才培养方案,培养具有交叉学科知识体系的新工科复合应用型车辆工程专业人才。
党的十九大报告从社会主义在中国的不同发展时期、十八大以来中国特色社会主义所具有的新的时代意义、社会主要矛盾转化以及新的历史任务等方面加以判断,宣告了中国特色社会主义进入了新时代。[3]在党的二十大报告进一步提出了要全面建设社会主义现代化国家新征程的论述,而教育的现代化也是这一新征程中的主要内容。因此,在创新型国家建设、乡村振兴、人民生活水平保障和改善以及生态文明建设等方面,对专业技术人才也有了新的要求。而作为人才培养主阵地的大学,就应该树立起新时代新征程专业技术人才培养理念,来应对新时代新征程中各种新经济和新业态对新的专业技术人才的需求。
为了符合教育现代化的要求,新时代车辆工程专业人才培养理念应是在“卓越工程师计划”实践基础之上,本着新工科和以“学生为中心”的工程教育认证核心理念,并将新时代课程思政教育元素融入教育全过程中,以培养汽车行业未来新兴产业和新经济需要的、实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质新工科复合应用型人才。
新工科建设应是在卓越工程师计划多年实施基础之上提出来的。卓越工程师计划是面向社会需求,通过构建高校与行业企业相合作的新机制,来培养服务国家社会需要、具有社会责任感和勇于创新的专业技术人才。因此,卓越工程师计划主要强调的是通过构建高校与行业企业的校企合作新模式来培养社会需要的具有较强实践和创新能力的卓越工程师人才。而新工科建设相比于卓越工程师计划,更强调面对新兴产业和新兴科学技术,以工业互联网和智能化为基础的大数据、云计算、人工智能、区块链、开创元宇宙的虚拟现实技术等相关的工科专业[4],以及依托新兴产业和新兴科学技术对传统工科专业进行的改造,主要通过对专业培养方案及课程设置,融入学科交叉、科教融合、校企合作以及协同育人的理念,达到培养未来新经济新产业需要的实践能力强、创新能力强和具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。因此,在对新时代车辆工程专业人才培养方案构建上应具有协同共享、交叉融合与因时而新的新工科理念。
“学生中心,产出导向,持续改进”是工程教育认证所提倡的三个基本理念。工程教育认证理念的优点是在学生培养过程中建立起了一套动态的、闭环的以及全过程评价的机制。车辆工程专业为传统工科专业,对其进行新工科改造主要是在分析当前汽车行业出现的新技术和新业态对人才新需求的基础之上,修订专业的培养目标和毕业要求,配置新的课程体系,注重学生交叉学科知识体系和较强实践能力的建立。这与“学生中心”的工程认证理念上是一致的。而工程教育认证理念还强调应以学生受教育后应获得的成果为导向来进行教学设计与实施,这样有利于课程目标的达成;其次,还强调建立教学质量监控体系,并根据毕业生、用人单位等对本专业培养目标和毕业要求的达成进行评价和反馈;最后,根据评价和反馈结果再来持续性地改进,这样就使得专业人才培养体系形成了闭环,通过持续改进机制的动态调整,促使专业人才的培养目标和毕业要求始终与社会和行业企业人才需求相适应。因此,在新时代车辆工程专业人才培养方案构建上,除在宏观上满足新工科理念要求,还要在专业培养方案具体实施过程中满足“学生中心,产出导向,持续改进”的工程教育认证基本理念。
党的十八大以来,高校思政课程建设愈发得到重视。[5]新工科和工程教育认证理念,反映了对工程技术人才在知识和技术层面上怎么培养,那么新时代思政课程的建设,则反映了对工程技术人才在政治思想上怎么培养。在新时代卓越人才培养过程中,只有做好课程思政,才能保证正确的新时代中国特色社会主义办学方向;才能保证全面贯彻党的教育方针政策,落实立德树人根本任务;才能加强“四个自信”教育,培养能担当民族复兴大任的时代新人。因此,只有在新时代车辆工程专业人才培养方案构建中体现新时代思政教育理念,才能回答好培养什么人、怎样培养人、为谁培养人这道“必答题”,积基树本回归教育璞真。
产业变革的支撑是人才,卓越的汽车专业技术人才是新时代汽车电动化、智能化、网联化和共享化取得技术突破的关键。但作为各类人才培养主阵地的高校,在车辆工程专业人才培养方面还存在以下不足。
目前,全国开设有车辆工程专业的高校有一百多所。从各高校培养方案来看,不少高校的主要课程存在长时间保持不变,并未及时根据汽车行业新发展而更新的问题,导致各高校培养的汽车专业技术人才难以胜任汽车行业新技术新业态岗位的需求。[6]同时由于部分高校车辆工程专业定位不清,人才培养特色不明,导致专业课程设置贪多图全,门类较多,除与机械及汽车相关专业课程之外,有材料类、电子类、计算机类等所有汽车涉及学科门类课程,但这些课程呈现散点状设置,逻辑关系不强,这就使得所培养的汽车专业技术人才知识驳杂而不成体系,这种课程设置与新时代汽车行业要求的高质量复合型新工科人才是相违背的。所谓复合不是简单的多学科知识堆叠,专业培养方案课程设置应以该产业特色对人才所需求的学科知识为主体来构建,对于地方性应用型高校更应如此。此外,汽车行业新技术发生了日新月异的变化,高校车辆工程专业课程内容更新不及时,让学生形成了一种课堂教授的知识还不如用手机在汽车相关网站或论坛上学习得多的感受,这样会使学生觉得上课无用,失去学习的兴趣,不利于教学管理和实施,也不利于专业吸引优质生源。
现在无论是通识必修课还是专业课,其课堂教学仍然以教师讲授为主,以传授知识为主要目的,这种长时间的填鸭式教育,易使学生产生受迫的体验感。这在千禧年后成长起来的,主张张扬个性,表现自我的新一代青年人中极易诱导较强的厌学情绪,不利于学生的有效学习。虽然,随着多媒体和信息网络技术在教学中的不断应用发展,也有部分教师采用了翻转课堂或线上线下混合式等新的教学方式,但由于与之相适应的教学设施、教学及评价机制没有完善起来,有的高校车辆工程专业的教学改革主要还是靠部分教师的教学创新精神来进行自主尝试。同时,因教师和学生对于新的教学方式没有形成统一的共识,要大面积推广存在难度,最终使得教学效果没有达到预期。
以汽车智能化、电动化、网联化以及共享化为发展趋势的汽车新技术新业态,对教师专业知识结构的要求也发生了翻天覆地的变化。汽车新四化对专业技术人才多学科知识交叉特性的要求也必然使具有学科交叉知识的课程设置增多,对于传统单一知识体系的教师来说,能否继续胜任经新工科改造后的车辆工程专业课程教学,已然成为了不得不面对的严峻挑战。同时,由于汽车专业技术人才的培养,对实践能力有较高要求,也需要教师有较丰富的工程技术背景。因此,博士大学毕业就直接进入高校的教师,由于缺乏实际工作经验,工程技术背景薄弱,在培养学生解决复杂工程问题的能力上力有不迨。
培养汽车专业技术人才,重点是培养学生的实践创新能力。目前,车辆工程专业培养方案实习实践课程设置比重不高,并且实践课程实际执行时间较短。例如,多数高校认识实习一周学时,生产实习两周学时,这样的执行时长是不利于实习实践环节的有效实施的,大多为浅尝辄止,当然也很难有较好的效果。此外,虽然笔者单位属地芜湖,有较深厚的汽车工业基础,但由于政校企三方没有统一协调机制,也很难将实习实践环节做实。因为,大多数规模以上企业效益较好,生产任务重,不太愿意接收大学生进入企业深度实习。而一些中小规模企业虽然愿意接收学生实习,但也存在管理制度不健全、实习安全没有保障等问题。因此,实习效果往往很难达到期望效果。
这也是汽车专业技术人才培养的重点和焦点问题。虽然,在汽车领域内有较多学科竞赛,可通过各种竞赛来提高学生的创新能力,但无论是学校层面还是学生自身层面,对待竞赛多少都存在以获奖为目的而非创新能力培养为目的的问题。因竞赛成绩不好而支持力度逐年下降的赛事,在地方高校还是较为常见的。这种导向不但不利于学生创新能力培养,反而还会激发学生做事的功利性。同时,由于教学方法传统,课堂教学依然以传授知识作为首要目的,使得在课堂内对学生的直觉、逻辑以及联想等创新思维和创新理念的培养不足[7],对大学生创新能力的提升有限,甚至从某些方面还限制了卓越汽车专业技术人才的培养。另外,实习实践环节难以有效落实,使学生难以做到理论联系实践,缺乏实践能力,这样不但影响学生创新能力的培养,也会影响学生创业能力的培养。
秉承以学生为中心的教育理念、构建产出为导向以及符合汽车产业转型发展需求的人才培养体系,如图1所示。依据社会需求、学校办学定位设置新的课程结构,笔者单位属地芜湖市汽车上下游产业链齐备,传统汽车产业基础雄厚,在其“十四五”规划中提及“全力推动传统产业转型,加快发展新能源及智能网联汽车等产业”,因此,在设置课程时,依托地方汽车产业发展需求,适时融入新能源、智能网联等先进技术相关课程,以此为培养方案课程配置的主体,再辅以材料、力学、电子、管理等大类学科基础课以及多样化的实践性课程,形成以培养符合新能源及智能网联汽车产业需求的新工科复合应用型人才培养体系。
图1 基于工程认证理念与符合新工科思想的人才培养体系
同时要加强教学质量过程监控体系建设。建立教学质量考核制度、评学评教制度、教师奖惩制度。要关注青年教师的发展,健全青年教师入职培训制、青年教师导师制、青年教师助课制度,进一步提高青年教师教学水平。组建校院两级教学督导组,加强检查和监督教学环节全过程;搭建畅通的教学信息反馈网络,及时了解教师、学生在教学中所遇到的问题,快速反应,促进教学过程规范。
要制定符合工程认证理念的评价机制,包括基于OBE理念的课程评价和毕业生跟踪反馈及社会用人单位评价两部分。其中基于OBE理念的课程评价主要包括构建符合认证标准的人才培养方案,制定校级专业质量标准、课程质量标准、实践环节质量标准和评分细则,通过各个环节的评价,来规范各教学环节。借助“企业微信”“雨课堂”“学习通”“钉钉”等信息技术实现毕业生跟踪反馈及社会用人单位评价,实施课程学习成效问卷调查、应历届毕业生问卷调查、用人单位问卷调查,实现对课程学习成效、课程目标、培养目标以及毕业要求的达成情况评价。
利用教学质量过程监控体系符合工程认证理念的评价机制的评价结果,建立教学质量持续改进体系,形成“评价-反馈-改进-再评价”的闭环系统。最终,构建基于工程认证理念,符合新工科思想的人才培养方案。如图1。
要注重课程思政。在学生培养过程中,把思政工作贯穿教育教学全过程,加强思想政治教育,拓宽思政教育渠道,提升思政教育水平,实现全程育人、全方位育人、全员育人的“三全育人”战略目标,培养能担当民族复兴大任的时代新人。
创新教学方式,促进学生自主学习能力提升。首先,要变大班教学为小班教学的模式,控制每一个教学班的人数,这是进行以学生为中心教学的基础。其次,在课堂教学上教师应以当前信息网络技术为基础,利用各种网络线上授课平台,改革传统以讲授为主的教学模式,变“教师讲授,学生被动接受”为“学生主体,教师主导”,凸显学生学习的主体性,充分发挥学生学习的自主性,激发学生的学习主动性。最后,还要建立相应的教学方法促进和评价机制,包括教师尝试新教学方式工作量核算等,来引导教师积极主动创新教学方式和使用新的教学方式。
要构建工程背景与多学科知识交叉融通的师资队伍。根据培养体系课程设置要求,加大专业教师引进力度,引进新能源汽车及智能网联汽车相关领域的师资,或是通过汽车行业新技术新业态培训来更新现有师资队伍的汽车知识结构,形成一支知识结构多学科交叉融通的符合汽车新技术新业态需求的师资队伍。同时,通过到国内外访学、企业挂职锻炼等方式,不断提升本专业年轻教师教学水平和工程实践能力。此外,加强吸纳行业优秀人才以代课、实习实训指导教师和客座教授以及外聘企业专家等多种途径,打造博士化、专业化、国际化师资队伍,给学生定期作汽车行业专业前沿技术和汽车行业新经济模式的相关讲座,让学生能够了解到与汽车行业新技术新业态相关的知识,为培养卓越汽车专业技术人才提供了师资保证。
要形成以多种课外实践活动的促学机制,如图2所示。可以建立实践能力提升中心,并在培养方案中设置第二课堂必修学分,其学分的获取必须通过课外实践活动成果来认定。课外实践活动主要分为学科竞赛、大学生创新创业训练项目以及科研项目等三类,利用第二课堂必修学分的设置,以“一生一赛”、打造专业品牌赛事、协会社团申报大创项目或参加教师科研项目等方式来充分调动学生积极性,号召全体学生积极参与教师的科研项目和科技实践创新活动,组织、鼓励学生参加各类学科竞赛。注重培养学生的团队协作精神、与人沟通和交流的能力以及创新能力。
图2 以多种课外实践活动促学机制
要加强政校企三方协同育人机制构建,培养工程创新实践能力,如图3所示。培养新时代车辆工程专业人才重点是培养学生的创新实践能力。其中,地方政府部门出台相关政策促进校企合作落实落地,同时加以督导监管。例如,芜湖市最近就出台了“紫云英”人才计划,该计划的本质就是要求企业和高校协同培养芜湖市工业体系所急需的技术人才,要求企业为学校人才实践能力培养提供平台,最终留住人才。在这一人才计划的指导下,芜湖市的高校和企业都在积极制定具体的校企合作计划和模式,这就体现了地方政府的政策指导作用。而企业则可以在现代产业学院或双创学院平台上发布工程技术问题,现代产业学院将工程技术问题分门别类之后,再与高校内相应学院的学科或专业负责人对接,选拔申报工程技术项目的学生。在工程技术项目执行过程中,现代产业学院或双创学院会全程组织校内或企业内高级技术专家进行指导。而学生的工程技术项目成果,由校企专家凝练评定优劣,认定学生实践学分,同时利用其中优秀成果再来指导新的工程技术产品开发。这样就使得问题来源于工程实际,学生全程沉浸式参与其中,获得高于工程实际的理论成果,这一模式也有助于激发学生创新热情,引导积极投身于工程实践。
图3 政校企协同育人机制
此外,还可以通过现代产业学院或双创学院平台上发布实习岗位,将以往以“走马观花”式的在第七或第八学期集中实施的生产实习环节分散实施。具体为在学生完成大一和大二专业基础课程之后,从大二的暑假开始,就可以在现代产业学院或双创学院平台上申报企业发布的实习岗位,展开生产实习。在实习过程中,由校内本科生导师和企业岗位导师联合跟踪指导,进行累计实习时长不低于三个月的生产实习,实习过程中学生要完成实习报告,最后由校内本科生导师和企业岗位导师联合评价,给出最终实习结果,以此结果作为第八期学生完成生产实习学分认定。因此,以现代产业学院或者双创学院为平台,地方政府政策指导与监督,企业和高校按各自需求具体实施,就形成了一种以现代产业学院或双创学院为平台的政校企三方协同的育人机制,从而提高了车辆工程专业人才实践创新能力的培养。