卓越工程师培养要素再造的实施路径探索

2024-12-31 00:00:00何静秦安安王磊吴江浩
学位与研究生教育 2024年10期
关键词:卓越工程师研究生教育产教融合

DOI: 10.16750/j.adge.2024.10.009

摘要:立足政产学协同新需求,推动产教融合深度发展愿景,从培养要素再造应遵循的基本原则出发,提出培养要素再造的总体思路。形成“四举措、三交替、双改革、一驱动”的实施路径,促使卓越工程师培养从原有模式变革为新型模式。通过四项举措统筹人才培养流程,完善项目制育人机制,实现培养流程再造;采用三重交替融通人才培养方式,探索工学结合新方案,推动培养方式再造;双向改革转变人才培养内容,促进多元化有机融合,满足培养内容再造;通过一体驱动强化人才培养动能,激发教育新质生产力,探讨培养动能再造。

关键词:卓越工程师;培养要素;产教融合;研究生教育

作者简介:何静,北京航空航天大学人文与社会科学高等研究院助理教授,北京 100191;秦安安,北京航空航天大学研究生院培养处专业学位办主任,助理研究员,北京 100191;王磊,北京航空航天大学研究生院培养处副处长,教授,北京 100191;吴江浩,北京航空航天大学研究生院常务副院长,教授,北京 100191。

工程师是国家经济社会发展中重要的人力资本,是推动科教兴国、人才强国和创新驱动战略的核心力量。习近平总书记指出,要培养大批卓越工程师,努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍[1]。党的二十大以来,“卓越工程师”已经被置于国家战略人才力量的重要位置。2024年1月,在北京隆重举行首次“国家工程师奖”表彰大会,不仅凸显了国家对该人才群体的高度认可,也进一步激励高校伴随时代发展和国家需求而不断更新理念、优化路径,推动产教融合培养卓越工程师。

针对卓越工程师培养,学界有诸多深度研究[2-4]。然而,卓越工程师培养是一个复杂且多层次的过程,需要精准把控各相关要素,保障其关键要素不断优化。为实现校企协同开展工程人才培养,与卓越工程师培养能力标准体系相适应,需要对培养要素进行再造。笔者基于政产学协同新需求,提出培养要素再造总纲领,围绕四项举措、三重交替、双向改革与一体驱动,结合北京航空航天大学(以下简称“北航”)的实践案例,阐述卓越工程师培养要素再造的实施路径。

一、政产学协同新需求,推动产教融合深度发展

培养要素是产教融合培养卓越工程师的基础支撑[5],培养人才离不开对核心要素的精准把控。对卓越工程师培养要素的再造,是实现工程师教育创新发展的关键所在,也是推动产教融合深层次发展的关键要义。2023年9月,怀进鹏部长在卓越工程师产教融合培养工作推进会上指出“要持续推进卓越工程师培养组织机制创新,持续加强全链条全要素标准体系建设,广泛汇聚教育、产业、政策多方资源”。

(一)培养要素再造具有时代必然性和改革必要性

卓越工程师培养的关键要素包括培养目标、培养过程、课程教材体系、专业实践和课题研究等方面,具备复杂性、综合性和系统性。为适应时代需求,提升工程师培养质量,必须对这些要素进行再造,确保卓越工程师具备与新时代行业需求相匹配的能力。培养要素再造将有效促进高校与企业的紧密合作,通过优化培养目标、完善培养过程、更新课程教材体系、强化专业实践以及深化课题研究,提升卓越工程师的综合素质和解决实际问题的能力。凭此系统性改革,培养更多具备创新精神和工程实践能力的优秀人才,进一步推动卓越工程师教育的整体进步,为行业和社会发展提供坚实的人才支撑。因此,从学术和实践的角度来看,培养要素再造在卓越工程师培养中具有不可替代的重要作用。培养要素再造的关键意义不仅体现在紧跟技术进步和产业升级的步伐,确保所培养的工程师能够应对未来挑战,还在于对推动产教融合、提升教育质量和创新能力、培养具有全球视野的工程师等方面具有深远的影响。

(二)培养要素再造以国家战略、校企协作与问题导向为原则

服务国家战略需求为根本基础,贯彻落实总纲领为必由之路。培养要素再造过程中,高校和企业应始终瞄准国家战略需求,以满足国家战略发展对高端技术人才的需求、实现科技自立自强、推动制造业高质量发展为驱动。坚持科教兴国战略所强调的创新精神,改变过于强调学科独立、重视领域边界的情况,以实现学科大类交叉、思维融合为目标,培养学生跨领域思维与能力,形成更为综合的知识结构;贯彻人才强国战略所关注的全方位培养要求,切实改变单纯注重理论知识传授和学科基础知识学习的理念,更加注重学生参与工程和实操能力的培养,使学生将理论知识转化为实践技能,胜任综合性工程任务。

突出校企双主导的联合作用,平衡各主体协同发力为必然选择。培养要素再造应构建高校和企业双主导的卓越工程师培养模式。高校应避免专注纯粹学术的“封闭式”教育弊端,改变企业参与人才培养不足的状况。企业参与应前置到人才培养的入口阶段,强化企业在培养目标设定和培养方案编制中的主导作用,全程深度参与卓越工程师培养。双主导联合,应坚持“优势互补是前提、相互沟通是基础、成果共享是根本”的原则再造培养要素;开展“共同招生、共同选题、共同培养、共享成果”,推进“师资互通、课程打通、平台融通、政策畅通”的“四共”“四通”的实施。

坚持以解决真实问题为导向,突出交叉与前沿并重为必行之法。培养要素再造要以解决真实工程问题为导向,培养学生的工程实践能力。培养要素再造应以实际工程问题为核心,注重锤炼学生的工程实践技能,使学生能够在实际工作环境中不断磨砺和提高自身的工程实践本领;紧密结合企业的真实需求,深入探讨和研究产业的现实问题;以攻克真实工程难题为宗旨,努力破解制约发展的瓶颈问题;以学生在工程中的实际贡献为评价标准,力求产生具有实际应用价值的研究成果。遵循“纵向深化、横向融合、问题导向”的原则,在专业知识技能教学中反映相关领域的前沿进展,确保学生能够紧跟时代步伐,洞悉领域前沿动态,解决真实问题。

(三)培养要素再造强化分类培养,强调培养研究生的综合素质的人才培养目标

坚守人才全面发展的理念,融入人文关怀与家国情怀。人才培养目标应体现鲜明的思政要求,培养具有爱党报国情怀的卓越工程师,使其成为中国特色社会主义建设的重要力量;培养具备敬业奉献精神的卓越工程师,使其葆有爱岗敬业的责任感和奉献精神。重点应放在将理论教学与工程实践相结合,将思想升华与能力提升相统一。具体到培养目标的制定方面,应围绕价值观和态度、知识掌握、工程能力以及综合素养等方面进行。使研究生坚持社会主义核心价值观,追求卓越,具备良好的工程伦理观和强烈的社会责任感;掌握扎实的基础理论知识,了解人文社科知识;具有解析复杂问题、开展工程研究、进行技术创新的能力;拥有全球视野、跨学科思维、沟通协作和终身学习的能力。

关注人才分类培养,因材施教,促进研究生从专才发展为通才。重塑人才培养目标旨在确保研究生培养方案符合卓越工程师培养的新要求和新标准,是制定培养方案的起点。在专业技术领域,培养“具有突出技术创新能力”的卓越工程师,强调技术创新能力的培养,鼓励学生通过创新思维和方法,提出开发新技术、新产品、新工艺或新服务的方案以解决实际工程问题;在通用能力方面,培养“善于解决复杂工程问题”的卓越工程师,应培养研究生跨学科的综合能力,让他们具备广博的知识视野和实际应用能力,实现学科基础、工程实践、跨学科思维、人文精神的多维培养,能够面对复杂的工程挑战。

二、四项举措统筹人才培养流程,完善项目制育人机制

项目制是指通过校企合作,使学生直接参与到真实工程项目中,响应具体行业需求。基于实际工程项目培养卓越工程师,以项目制为牵引再造人才培养流程,能够为实现新时代卓越工程师培养目标提供坚实基础。

(一)依托重大项目将项目制育人机制贯穿人才培养全过程

项目制牵引的卓越工程师培养,应将人才培养与国家重大项目相结合。以面向国家重大需求、企业发展急需的工程项目为依托,贯彻校企联合培养方式,明确合作形式,将联合培养贯穿从研究生招生到毕业的人才培养全过程,并始终以项目为中心,实现工程教育整体范式的转变。以服务关键领域核心技术突破紧缺人才培养为核心,厘清培养目标和任务,制定详细项目计划和管理流程,确保学校与企业权责分明。校企依托特定项目共同招生、共同培养、共同选择课题研究方向、共同攻克研究难题,持续深化校企协同育人。项目制培养可促进高校与企业建立紧密合作关系,加快科技成果转化,对推动经济发展和产业升级具有积极作用。

校企合作应贯穿人才选拔、教育、实践与考核的全过程。形成“选—育—践—考”的人才培养流程,以培养工程实践能力和工程创新能力为重点,使学生在实际项目中熟悉工程项目实施的流程、方法和技能,更好地解决实际问题,培养出适应新时代发展需要的高素质、创新型、实践型人才。以北航部分关键领域直博生项目制人才培养为例,为确保卓越工程师培养质量,校企双方在项目库确定、招生计划制定、生源考核与选拔、课程建设与组织实施、专业实践开展、资格考试、学位论文研究、预答辩、答辩等环节进行全过程协同,互相监督、互相支持、充分践行项目制为主体的人才培养校企全流程协同方案。

(二)长线规划统筹“选—育—践—考”人才培养方案

打破传统以学院、系所为组织单元的人才培养组织方式,以“项目”为组织单元。以项目需求为牵引,高校和企业综合国家战略、企业需求、人才储备等前提,共同制定招生计划,实施教育方案,展开实践行动,拓展考核内容。

1.根据项目需求改革人才选拔模式

瞄准国家战略和企业需求分三步制定招生计划。①定领域,既要发挥学校优势,在学科水平突出的专业领域实施项目制招生;又要有针对性地补齐短板,通过项目制招生促进学科水平欠佳的专业领域的发展。②定项目,项目可划分为涉及双方共同申报的重大工程技术项目的校企联合型、针对企业自身发展所需的科研或技术难题的企业主导型、围绕高校成果转化企业实践需求的高校主导型。③定规模,基于项目制“订单式”地培养人才,针对不同项目的生源准入条件做差异化调整,突出对与项目要求相适应的具体工程实践能力的要求。

完善准入机制,细化生源类别,优化人才选拔。一方面,以项目人才培养目标为牵引,对应届本科起点生源应“不拘一格降人才”,不唯考试分数,可考察大学生创新创业类赛事成绩、本科阶段获批专利、工程实习经验等,开设相应的“绿色通道”,避免实践型人才流失。在此方面,北航制定了选拔特殊专长学生免试进入改革试点的方案,在2023年的招生中,为实践能力突出但成绩排名不占优势的本科生提供考核机会,他们在面试中获得了考核小组及企业专家的高度评价。另一方面,对非应届本科起点生源应“绝知此事要躬行”,注重考察生源的工程实践背景,根据他们的工作年限、岗位性质、工程项目经验或曾经承担某种工程项目及产品开发取得的具体成果来选拔人才。

顺应选拔新模式,实行面试、管理新举措。面试方面,把好思政关、伦理观、专业关和实践关,考核生源政治觉悟、工程伦理、专业知识与实践背景,在保证公正、公平、公开的前提下,充分尊重学校与企业专家的选人建议。管理方面,项目制招生以具体项目为核心,需要学校和企业共同参与,人才选拔更具针对性。不同项目的准入条件和考核内容可能差异明显,且单个项目或涉及多个院系。由此,为确保招生流程的顺利,需要建立与项目制相匹配的组织管理架构,避免权责不明、协调困难与环节烦琐等问题。

2.依托项目内核实施针对性人才培养方案

推行个性化基础学科知识学习,定向规划具体课程安排。综合考虑研究生的专业领域与工程需求、具体项目要求以及学生个人的特质与需求,制定具有针对性的个性化学习计划,以帮助学生更深入地理解项目内容,助力其对相关知识与技能的掌握。对项目任务的性质和要求进行深入分析。通过逆向推导的方式,确定学生在数理基础、专业知识、理论、技术、实践技能以及方法和工具等方面所需掌握的核心内容,确保学生的学习内容与项目需求紧密相关。进一步鼓励研究生进行跨学科领域学习和研究,促进学生知识的整合与创新,拓展工程思维。

为研究生定制核心课程,定点培养关键专业领域的实践能力。学习关键领域相应核心课程,掌握项目所需核心科学基础知识、核心专业知识和核心实践技能,培养学生专精、专攻、专项能力,以充分契合项目关键技术与领域研究需求。设置国际前沿课程,帮助学生了解和掌握国际前沿技术和学术动态,提升学生的国际竞争力。在人才培养过程中,可根据项目实际情况调整培养计划,更好地保证学习内容满足工程项目和人才发展的需要。

校企联合构建新型导师指导模式,实现教育资源优质互补、人才培养同频共振。学校和企业分别提供项目相关导师,实施双导师团队教育模式。导师团队与学生围绕项目共同探索关键技术,组建成长期稳定的“学术—技术”共同体。将学生的科研方向、高校教师的学术发展、高校的科研项目、企业的技术革新与国家重大需求紧密结合[6]。导师团队紧密协作,共同制定指导方案,并明确各自的指导职责;定期沟通,确保学生获得全面深入的指导;学生需定期汇报研究进展,导师团队提供及时支持;促进高校与企业的资源共享与共同发展。

3.结合项目进程开展体系化专业实践活动

实践设计和安排以满足项目任务需求为根本导向。通过专业实践活动让学生参与到实际项目当中,进一步完善项目任务所需的知识和能力。帮助学生将所学理论知识应用到工程项目中,熟悉工程实践,训练工程能力,为开展真正的工程创新打下基础。专业实践应有明确的实践目标、清晰的实践内容、具体的实践任务,采用先进的实践方法、合理的实践计划,围绕项目任务需求展开实践探索。

综合校企双方能力开展实践指导和帮扶。在学生置身于真实的工程环境进行专业实践时,导师团队的紧密配合显得尤为关键。企业导师组主要负责传授实际工作中的经验与技能,高校导师组则侧重于引导学生将理论知识应用于实践中。通过双管齐下的指导方式,校企导师团队共同协助学生顺利完成实践任务。导师团队保持定期沟通,确保学生获得全面深入的指导。

实践评估和分析应以考察实践成果效益为核心指标。学生完成实践任务后,以实践报告总结、实践演示等形式,对专业实践活动进行评估和反思,导师团队对学生专业实践成果进行评估和验收,以确认学生所掌握的实践技能和能力符合项目要求。学生在自我回顾总结与导师点评反馈的过程中提高实践能力和水平。通过评估实践成果的具体效益,总结实践活动的经验教训,将项目实践经验内化为个人能力素养。

4.基于项目成果从多维度考核评价人才

在学位标准维度,贯彻项目需求的问题导向理念。学生在开展实践和研究基础上提交学位论文或实践成果,通过答辩后授予学位。在项目制培养中,选题标准应与实际工程项目紧密结合,根据项目需求而定,并围绕项目需要的研究方向或者解决的实际问题来选题。校企双方应根据相关专业领域特点制定学位论文或实践成果的基本要求,包括选题、内容、规范性、创新性以及评价标准等。

在研究成果维度,不拘一格采纳项目相关成果。要由校企导师全程联合指导研究生完成学位论文或实践成果,引导学生真正解决项目中的实际问题。学位论文或实践成果要有一定的实践性和应用性,能够解决实际问题或者应用到实际工程中,并充分体现学生的专业素养、创新意识和实践能力。成果形式应不拘一格,科技奖励、学术论文、技术发明专利、技术报告、技术标准、新产品、新装置、软件等均可认定为可授予学位的成果。

在学位授予维度,灵活掌握且淡化学科专业限制。项目制培养可灵活开展学位授予工作,评价成果时应将工程技术创新性、解决工程问题成效以及应用价值等作为重要标准。在研究生培养入口阶段突出项目需求导向招生,淡化专业类别;在培养出口阶段根据学位论文研究工作的实际情况,授予学生相关工程类别学位,而不局限于预设的专业类别。学生在通过论文评审和答辩等环节,获得相关专业领域专家的认可和肯定后,可被授予相关学位。

三、三重交替融通人才培养方式,探索工学结合新方案

工学结合是指围绕项目制校企合作培养人才的需要,使学生在知识学习和工程实践之间灵活切换,通过两者三重环节的不断交替,解决学校教育与企业实践脱节严重、工程实践培养不足等问题。形成“我中有你、你中有我”的合作培养机制,研究生在高校学习与企业学习之间、理论学习与实践锻炼之间、学生身份与准员工身份之间灵活切换多次交替,以支撑项目制培养的有效实施和卓越工程师培养目标的达成。

(一)校企学习密切配合的人才培养环境交替

在研究生入学初期,基础学习与企业见习交替进行。学生交替体验校园环境与企业环境,在课程学习的同时,接触企业、熟悉项目。通过短期的参观性实践活动,学生可以直观地了解企业的实际运作方式、工作流程、组织文化、职业要求以及管理制度等,更早地熟悉企业的工作环境和职业特性,在高校的学习更加具有目的性和针对性。通过理论与实践的结合,学生可以更加有效地掌握相关理论知识,提升自己的能力和水平。

在研究生培养中期,专业学习与专业实践交替进行。高校应适时、适当介入研究生的专业实践,对他们进行理论指导和创新启发,帮助他们补充相关基础理论;企业直接或间接介入研究生的专业学习,强化课程的工程性、实践性和应用性。学生在环境交替中,开展长期、深入的实操性专业实践,熟悉相关工程领域的工艺、流程、标准、相关技术和职业规范,为后续开展学位论文选题与项目深度研究打下坚实基础。

在研究生培养后期,课题研究与工程项目研究交替进行。结合学位论文研究成果与项目研究成果,学生可在高校和企业之间不断交替开展文献研究、问题界定、理论研究、实践勘察、模型构建、工程实施等任务,在不断交替过程中,促进研究目标更加清晰、研究内容逐步深入、创新思路不断涌现。学校导师与企业专家应参与学位论文研究各个环节,使学位论文研究工作更好地瞄准真实的工程问题,在真实环境中研究、解决问题。

(二)理论实践创新融合的人才培养层次交替

研究生通过交替学习贯通理论与实践知识,在掌握学科基础知识和基本理论的同时了解行业实践和职业规范等,建立起理论与实践的关联。理论与实践的循环交替可以通过高校和企业合作授课等方式体现,如:思政课可由“思政理论课+企业案例”讲座构成,数理化课程可由“数理化理论课+企业数理化应用案例课”组成,专业基础课程可由“专业基础理论课+企业案例与实践课”组成。在“工”与“学”之间交替学习课程,促进认知发展。

研究生在专业知识与技能的习得进程中,通过理论与实践的不断交替与融合,促进理论知识的深化与实践能力的提升,从而有效解决理论与实践脱节、偏重理论而忽视实践等问题。培养学生用理论指导实践,在实践中应用理论,在循环交替之中,检验和完善理论知识的适用性,在实践中发现新问题,为进一步的理论学习和实践改进提供指导思路和方向。

持续创新、自我调节与发展能力形成合力是新时代卓越工程师之所以“卓越”的根本[7]。研究生依托真实项目与环境,理解与探究真实工程问题,在深入的工程实践中发现新问题,通过理论引导和探索,寻找新的解决方案,形成创新成果。研究生将实践中的成功经验和创新成果升华总结为理论知识,进而推动创新发展,最终形成可持续的、可调动的、可自主的创新驱动,从而达到自我发展。

(三)学生与准员工并行的人才培养身份交替

双重身份交替有助于实现学校、企业与人才的三方良性互动。从项目制方式培养的研究生首先是高校学生,享受高校的教育教学资源;他们同时兼有合作企业的准员工身份,进入企业工程环境和工作岗位。他们的双重身份为实现校企学习密切配合与理论实践创新融合提供了重要支撑。于学校而言,可锻炼学生的团队合作、交流沟通、组织协调等能力,培养具有敬业奉献精神的卓越工程师,培育学生的职业素养和社会责任感;于企业而言,助力企业人才储备,缩短员工培训时长,使人才能尽快参与项目建设;于人才而言,能更加解企业文化,适应企业环境,尽早明确个人职业选择和未来职业发展,最终实现个人学业与职业发展的高效对接。

双重身份交替对组织管理制度与配套基础服务保障提出了挑战。为确保联合培养的顺利进行,高校和企业需明确各自权责,并通过具有法律效力的协议加以保障。例如北航针对集成电路人才协同培养需求,与航天科技772所等合作单位共同组建校企协同育人领导小组,对协同育人基地建设及发展进行总体规划。设置管理委员会和学术委员会,管理委员会负责协同育人基地日常运行管理,学术委员会对协同育人基地进行学术和技术指导,共同提供服务和保障,对人员聘用、绩效与考核、学术性活动、知识产权申请与管理、科研项目的实施和成果推广等活动进行组织与协调。

四、双向改革转变人才培养内容,实现多元化有机融合

课程体系重构是卓越工程师培养的关键,需高校、企业等多方参与,确保课程与人才培养目标、项目制育人和工学交替式培养相适应。多元主体参与课程体系重构,应强化实践内容,与工程实践紧密结合,提升学生解决复杂工程问题的能力。突出核心课程对关键领域的深度研究,注重体现课程基本理论知识与工程实践之间的内在联系。

(一)改革综合课程体系,发挥校企协同的综合作用

课程模块化重组,形成“两大四小”的课程体系。设置模块化课程,将课程分为通识性大类课程与精细化小类课程,其中小类课程模块分为领域基础课、领域专业课、前沿技术课、工程实践课类小模块,模块之间层次递进、相互支撑。大类课程方面,以思政课等通识理论课程为基础,融入批判性思维能力培养,形成行之有效的普适性内容体系。专业领域基础课方面,注重专业领域核心课内容,突出专业领域共性基础理论并持续更新最新理论,结合关键领域的不同特点,夯实研究基础;专业领域专业课方面,在课程教学目标和内容上体现实践性和交叉性,注重与专业领域核心课的理论内容衔接,体现真实的实践演进;前沿技术课方面,提出先进性前瞻研究与实践成果展示相融合,加强实践内容,设置验证、设计或实验教学环节;工程实践课充分发挥企业优势,以企业为主进行规划和讲授,突出项目制任务的工程性,充分发挥实践对研究生学习的引导作用。

多元主体共同参与,进一步提升合作效益。课程体系应明确理论知识学习、实践环节与能力素质培养的内在联系,强化基础理论,拓展实践教学,将工程理论知识传授与实践创新能力提升有机融合。在多方主体协同参与下,高校与企业之间建立紧密合作关系,充分发挥各自专业优势,构建跨学科的横向交流机制,有效地连接基础科学研究、应用技术开发到实际工程应用的纵向创新链条,为培养具备多学科融合背景、现代科学技术与工程技术相结合的复合型工程人才奠定基础。

(二)改革核心课程内容,发扬关键专业领域的领航价值

核心课程体系建设要全面且重点突出。应以高标准进行建设,充分体现“前沿性、交叉性、高阶性、挑战性”特征,以解决关键技术和工程问题为目标,应对国际工程科技前沿和国内产业急需,基于卓越工程师的核心知识体系和关键素质进行规划。对于课程体系全面性,既要兼顾各层次、各模块的课程,以全面支撑卓越工程师培养目标;又要优先建设面向国际工程科技前沿、为国内重点产业发展所急需的课程,以体现服务国家战略和产业发展急需的特征。对于重点突出层面,一是着力发展体现专业基本概念、理论和方法的课程,让学生掌握核心知识和技能;二是精准涵盖在课程体系中对学生核心能力和关键素养起支撑作用的课程,对卓越工程师能力培养的各个维度起到支撑作用。

系统化搭建核心课程需遵循课程建设的普遍规律,涉及课程目标、课程内容、师资队伍、教材资源、教学模式和考核评价等方面。课程目标为教学提供方向指引,应基于深入调研和专家建议来制定。课程内容应涵盖关键知识点和技能点,合理设置理论与实践比重,促进两者的有机结合。师资队伍是课程建设的关键,应由高校和企业专家共同组成建设团队和教学团队,确保课程质量。配套教材和教学资源也是不可或缺的部分,应组织专家编写教材、开发数字化教学资源,提升教学效果和灵活性。教学模式和方法应融入先进教学理念,注重培养学生工程实践能力、创新能力和解决问题的能力。同时,还应关注培养学生的学习能力,包括自主学习、协作学习、数字化学习等。最后,考核与评价方式应同步创新,有效评价学生在各维度上的进步,引导和激励学生注重工程能力和素养的提升。

(三)双向改革同步进行,北航的具体案例

北航构建“三三制课程体系”,深化多主体参与下的多元化有机融合,为卓越工程师培养课程体系构建提供了优质案例。“三三制”即高校主导课程、企业主导课程、校企共建课程各占三分之一,充分体现多元主体共建课程体系原则。学校主导课程重在通用性内容,多为公共课、通识课、基础课、基本理论课等课程,培养学生家国情怀、文化素养,夯实学生理论基础,塑造学生的基本技能和研究能力;企业主导课程重在应用性内容,多为专业选修课、实践应用课、案例课等课程,通过实例分析和实践活动,培养学生的应用技能和解决实际问题的能力,促进学生将理论知识与实际应用相结合;校企共建课程重在综合性内容,多为专业理论课、领域专业课等课程,结合校企双方优势,兼顾校企各自需求,综合校企特色资源,培养符合企业用人需求的卓越工程人才。

北航“两机”领域落实与能力需求和培养规格相适配的“三三制课程体系”。“两机”领域落实“三三制”体系,课程体系在明确领域能力需求基础上,包含层次递进、需求分明的四大课程类型,其中专业领域基础课6门、专业领域专业课34门、前沿技术课5门、工程实践课25门。学生可针对具体项目需求和个人职业规划,从中选择对应课程。其中思政课、数理基础课和专业领域基础课的建设由高校主导、企业参与;专业领域专业课、前沿实践课等,根据企业需求,由校企共建;体现企业工程创新需求的专业实践等课程由企业主导建设。

北航“两机”领域完善核心课程内容,在卓越工程人才培养方面取得显著成果。北航在“两机”领域卓越工程师培养中,采取“核心基础课、核心平台课、核心方向课”组成的核心课程体系,更加突出发动机总体设计、飞发匹配一体化等系统性思维能力和综合运用多学科知识解决实际工程问题的实践能力的培养。与中国航发、航天科工等企业联合开设“航空发动机数字设计”“新型组合发动机原理”等核心平台课程,联合开设设计、制造、材料、交叉四大核心方向课,同时加强课程配套的实践、实训、实习环节,培养出大量工程人才。

五、一体驱动强化人才培养动能,激发教育新质生产力

在全面实施国家教育数字化战略的发展背景下,要以数字化的培养要素再造激发教育新质生产力,实现对卓越工程师培养的一体化驱动。新质生产力是科技创新在其中发挥主导作用的生产力,具备高效能,体现高质量[8]。教育新质生产力就是在教育领域中通过颠覆性技术带来教育效能和质量的显著提升的生产力,以数字化新技术、新资源、新形式,推动卓越工程人才的创新、高效、个性化和高质量发展。

采用新技术完善数字化平台和教学环境,保障人才培养的数智支持条件。通过运用人工智能、大数据、云计算等先进技术,实现教育资源的优化配置、教育过程的个性化和教育评价的科学化,提升卓越工程师培养的效率和质量。将前沿技术融入教学平台,为充分发挥技术优势提供应用体验渠道。先进技术的深度应用,为学生提供更为丰富、多元的学习体验,同时助力教师精准把握学生的学习进度与需求,从而进行更有针对性的教学指导。这种数字化平台与教学环境的全面升级,将为卓越工程师的培养提供坚实的技术支撑,推动工程教育领域的创新与发展,最终培养出更多具备高阶能力和创新精神的优秀工程师。例如北航网络计算与信息处理校企协同育人平台,依托计算机学院拥有软件开发环境国家重点实验室、虚拟现实技术与系统国家重点实验室、北京市数字媒体重点实验室等省部级科研平台和实验室,为研究生提供了顶级实践平台。同时,应急中心也为网络计算与信息处理专业的研究生提供了专用工作室和工位,提供真实的数据环境和网络信息安全实验环境。为进一步阐明这一模式的具体实施及其成果,表1详细列出了具有代表性的工程案例,展示了通过这种模式实现的创新成效。

数字课程与教材提供新资源,体现前沿交叉性、工程实践性、系统整合性。卓越工程师培养模式改革需要构建新型的教学组织形式,以促进课程学习、专业实践和工程研究的柔性交替,新型数字化教学资源开发,包括活页教材的开发,可为其提供重要支撑。数字课程和数字教材是数字化教学资源的重要形式,在本质上有所区别。数字课程作为教学内容与教学活动的融合体,不仅涵盖了数字化的知识与资源,还囊括了基于数字技术的教育流程与互动。相较之下,数字教材更侧重于作为教学资源的属性,其内容既全面又系统,以文字阐述为主轴,辅以多元化的媒体展现形式。活页教材作为教学资源的一种灵活形式,通过允许教师和学生根据教学和学习需求添加、删除或重新组织内容,既可作为数字课程的组成部分,增加课程内容的适应性和互动性,亦可独立运用于教学之中,作为动态更新和个性化学习工具。在课程建设与开发上,数字课程、数字教材以及活页教材展现出了显著相似性和相互依存性,既可同步推进,亦可分阶段实施后再进行整合转化。要善于将形式丰富多样的数字化资源融入教学中,同时通过修订、编写、推荐等方式,建设配套教材,开发新形态数字化教材。

新形式以培育学生的高阶能力为目标,增强课程教学的交叉性、探究性与协作性。数字化教学资源的应用是提升卓越工程师培养质量的关键所在,只有将数字化资源融入人才培养的实践中,才能推动卓越工程师培养体系的创新与流程的优化。为此,需要对传统的课堂教学进行深刻的变革,进一步强化并辅助实验实践教学,为学生高阶能力的培养提供有力的支撑。学生在校内学习和企业实践之间需要灵活转换,接受校企双导师的共同指导,会经常出现师生异地、生生异地、时间冲突等问题,数字化的新形式教学,能够以数字课堂连接校、企、人三方,突破时间、地域的限制,实现无障碍的学习交流。北航在国际化卓越工程师培养过程中,引入互联网、人工智能、大数据、VR/AR技术,推动工程教育场景的革命性变革。产教融合与数字转型的有机融合将全面推进工程人才培养提质升级,以数字化实现“卓越工程师2.0计划”下的新战略、新模式、新成果,推进工程师教育提质升级、人才培养质量全面提高。

参考文献

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(责任编辑" 周玉清)

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