摘"要:新时期的海洋工程具有典型的科技密集型产业特征,需要多学科交叉的知识背景。该文针对现有海洋工程专业研究生教育培养体系的不足,结合海洋强国战略实施对海洋工程专业人才培养的新要求,利用OBE(Outcome-basedEducation,OBE)教学理念,从课程群建设、教学方法以及评级体系三方面,提出一套多学科深度交叉融合的人才培养体系改革方案,对国内诸多高校海洋工程专业教学改革方案及培养模式的制定具有直接参考价值,对其他专业教学改革具有一定的示范和辐射推广作用。
关键词:研究生教育;海洋工程;OBE;创新能力;创新人才培养
中图分类号:G640"""文献标志码:A"""""文章编号:2096-000X(2025)01-0084-04
Abstract:Theoceanengineeringnowadayspresentsacharacteristicoftechnology-intensiveindustry,andhencerequiresthemultidisciplinaryknowledgebackground.Thispaperfirstlyaddressestheshortcomingsofthepresentpostgraduateeducationsysteminthemajorofoceanengineering.Then,amulti-disciplinarydeepcross-integrationoftalentteachingsystemisputforwardbasedonthephilosophyofOutcome-basedEducation(OBE)andtherequirementsofoceanengineeringnowadays.Theestablishedteachingsystemincludescurriculumdevelopment,teachingmethods,andevaluationsystem,whichcanprovidedirectreferencefortheteachingandtrainingprogramsofthemajorinoceanengineeringforanyoceanuniversities,andalsocanservesasademonstrationandradiatingpromotionforotherdisciplines'teachingsystems.
Keywords:graduateeducation;oceanengineering;OBE;innovationability;creativetalenteducation
在党的十八大和党的十九大所提出的“建设海洋强国”和“加快建设海洋强国”的国家发展战略背景下,海洋工程得到了更高的重视。同时,国家“一带一路”倡议和“双碳”目标,以及开始实施的国家“十四五规划”海洋篇章,也对新时期海洋工程的发展提出了更高的要求。海洋工程已成为一项重要的国家战略性产业,是中国走向现代化海洋强国的重要保障。当今世界经济竞争日益激烈,高素质、高技能的海洋工程人才已经成为各国争夺海洋资源和实现海洋经济可持续发展的重要因素。因此,海洋工程人才需要兼备创造性、开拓性和创新性等素质,以满足当今海洋工程技术发展的需求。
为了培养高水平的海洋工程人才,中国正在加强海洋工程教育和培训体系的建设。OBE(Outcome-basedEducation,OBE)理念[1-2]强调以学生为本,以能力培养为目标,以学习产出为驱动力[3-4]。无论是理论角度还是实践层面,其与我国高校研究生教育管理工作都具有明显的契合性,能够为海洋工程类高校研究生教育管理工作的改进提供有效的理论借鉴和实践参考[5]。
一"海洋强国战略实施对海洋工程专业人才培养的新要求
研究生教育是高等教育的重要组成部分,是培养高素质、高水平人才的重要途径。2020年7月,我国召开了新中国成立以来首次全国研究生教育会议,旨在推进高等教育改革和发展。随后,教育部、国家发展改革委和财政部联合印发了《教育部国家发展改革委财政部关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》,其中明确指出培养高层次人才和促进创新创造是研究生教育的重要使命。对于海洋工程专业来说,海洋工程专业的研究生教育要与时俱进,紧跟时代发展和社会需求的变化。培养具有开拓、创新能力的高端涉海工程人才,既是建设海洋强国过程中的新型人才战略性培养要求,也是走向现代化强国之路的时代重任。
为了培养高水平的海洋工程人才,中国正在加强海洋工程教育和培训体系的建设。在高等院校和科研机构,开设与海洋工程相关的专业和课程,提供系统的理论知识和实践技能培训。此外,加强与企业和行业的合作,推动产学研结合,培养具备实际操作经验和解决问题能力的专业人才。综上所述,中国将海洋工程作为实现海洋强国目标的重要手段,并重视培养具备创新能力和开拓精神的海洋工程人才。通过加强教育体系建设和科技创新,中国将进一步推动海洋工程的发展,实现海洋资源的可持续利用和经济的繁荣。
二"海洋工程专业人才培养体系的问题与挑战
如今,随着海洋工程行业的高速发展和技术水平的不断提升,其所具有的科技密集型产业特征也越来越明显。海洋工程行业需要涵盖多个学科的知识背景,需要多学科交叉的人才支持。然而,目前我国在新时期海洋工程领域的专业人才储备仍然存在缺口,归根结底是当前现有的海洋工程人才培养模式存在诸多问题。
(一)"多学科之间联系不足
在当前的发展背景下,海洋工程专业研究生的培养模式需要针对新兴的海洋工程产业进行改进和调整。传统的培养模式主要依托于“港口、海岸及近海工程”和“船舶与海洋结构物设计制造”等传统二级学科,并以传统力学为基础进行教学培养。虽然这种模式在过去能够满足海洋工程行业的需求,但在当前的新时期,海洋工程产业已经衍生出了一系列具有广阔前景的战略性新兴产业,如海洋清洁能源开发、海洋空间资源利用、海上旅游开发、海底矿产资源开发以及大型海洋牧场等。这些新兴产业涉及传统海洋工程学科以及机械、电子、计算机、控制和能源等多个学科领域,需要各个学科之间的交叉与融合。因此,对海洋工程人才的知识储备提出了更高的要求。以海洋清洁能源开发为例,需要结合电力、化工和材料等学科的知识,掌握新能源技术和智能控制技术等相关领域的知识。在海洋空间资源利用方面,需要掌握地理信息系统、遥感技术等相关学科的知识。海洋环境保护和海洋生态保护方面,需要综合水文学、水动力学、地理信息系统、海洋化学和海洋生物学等多个学科的知识。因此,传统的以力学为核心的培养模式已经无法满足新兴产业和多学科交叉的需求。
新时期海洋工程专业研究生的培养模式应该更加注重跨学科的整合与合作,建立多学科交叉的课程体系,培养具备广泛学科背景的综合型人才。这包括开设跨学科的课程,建立跨学科的实验室和研究中心,促进不同学科之间的交流与合作。同时,培养学生的创新意识和团队合作能力,鼓励学生参与科研项目和实践活动,提升他们在实际工作中的综合应用能力。
(二)"忽视学生能动性
传统的研究生教育模式在教学内容上以教师为主导,教学设计占据核心地位,教师单方面传授知识,学生被动接受,这种模式存在一些问题。首先,学生缺乏主动性和创造性,因为他们只是按照教师的计划和进度被动接受知识,缺乏自主思考和独立研究的机会。这容易形成“一刀切”的教学模式,无法满足学生个性化学习的需求。以教师为导向的教育模式容易形成“知识孤岛”,学生只局限于自己专业领域的知识,缺乏对其他学科领域的了解和掌握。然而,在现实世界中,许多问题需要跨学科的综合思考和解决方案。缺乏跨学科的学习和交流,学生很难进行知识的交叉融合,限制了他们的综合能力和创新能力的培养,而以教师为导向的教育模式往往偏重于理论教学,忽视实践环节。海洋工程行业对于实践能力和问题解决能力的要求较高,传统模式下的教育往往无法满足这些需求。学生缺乏实际操作的机会和实践经验,难以将理论知识应用于实际工作中。
传统的单一学科人才培养模式已经无法满足行业发展和科技创新的需求,而以教师为中心的培养模式也无法适应快速发展的时代要求。因此,需要进行多方面的教学改革,构建一个凸显多学科交叉、强调创新与培养能力、促进产出的海洋工程专业多学科交叉创新人才培养体系。教学模式也需要从以教师为中心转向以学生为主导,培养学生的自主学习能力、独立思考能力和创新实践能力。学生应该扮演更积极的角色,参与项目实践、科研活动和实践课程,将所学知识应用于实际问题的解决。这样可以培养学生的实际操作能力和解决问题的能力,使他们更好地适应海洋工程行业的发展需求。在培养过程中,学校和企业可以加强合作,建立校企合作实践基地,为学生提供实践机会和产业经验,培养他们在实际工作中的综合应用能力和创新能力。综上所述,通过多学科交叉、强调创新与培养能力、促进产出的人才培养体系的构建,可以满足新时期国家海洋工程行业发展的需求,为实现“海洋强国”的战略目标提供有力的人才支持。
三"海洋工程专业人才培养体系的改革与思考
本文针对传统教育模式中以教师为导向的不足,针对新形势下海洋工程专业研究生教育培养,提出基于成果导向教育(Outcome-basedEducation,OBE)的理念进行研究生培养模式改革。OBE教育理念起源于美国,经历了行为主义、认知主义和构建主义三个阶段。在构建主义阶段,教育界开始强调学习者的自我建构和知识共建,注重学习者的主动探究和构建能力,强调学生的个性化发展和全面素质培养。通过项目式学习、跨学科融合等方式,促进学生跨学科的综合能力和创新能力的发展,形成以培养学生开拓创新能力为核心、以成果为导向的教学方法设计。OBE教育理念已成为当前教学改革的主流,其教学理念以学生的毕业能力为目标[6-7]。OBE教育理念的核心思想是通过设定学习目标和评价标准,引导学生自主学习,培养学生的综合能力和创新能力,实现以学生为本的教育模式和理念的转变[8],防止学生学习动机的实用和功利倾向[9]。在这种模式下,学习成果和学生的能力发展成为评价的重点,教师的角色变为引导者和支持者,学生则成为学习的主体。通过设定明确的学习目标和评价标准,学生可以根据自身的兴趣和能力进行学习计划的制订和实施,通过自主学习和合作学习培养解决问题的能力和创新思维。在海洋工程专业研究生教育中,采用OBE教育理念可以促进学生的跨学科学习和综合能力的培养。通过开展项目式学习和跨学科融合的教学活动,学生可以跨越学科的边界,进行综合性的学习和研究,培养解决复杂问题的能力。此外,OBE教育理念还注重学生的个性化发展,通过激发学生的创造力和创新意识,培养他们在海洋工程领域的创新能力和实践能力。总之,OBE教育理念的核心思想是通过设定学习目标和评价标准,引导学生自主学习,培养学生的综合能力和创新能力,从而实现以学生为本的教育模式和理念的转变[10]。
(一)"人才培养目标
第一,具备家国情怀和理想情操。作为海洋工程领域的专业人才,他们应该热爱国家和海洋事业,对海洋资源的开发、利用和保护充满热情,并且具备为国家和社会作出贡献的意识和责任感;第二,表现出勤奋好学和精业专注的特点。工匠精神代表着对工作的敬业精神和追求卓越的态度,他们应该具备刻苦钻研的精神,对所学的专业知识和技能持续进行学习和提升;第三,专业知识和研究能力协调发展。既善于抓住前沿热点问题,又有能力运用工具进行深入研究的复合型人才。现代海洋工程领域依赖于先进的技术和工具,他们应该熟练掌握相关的工程工具、模型和技术手段,能够运用这些工具进行深入的研究和分析。
(二)"人才培养体系改革建议
本文利用OBE教育理念,从课程群建设、教学方法以及评级体系三方面进行改革,具体改革内容如下。
1"建设基于OBE教育理念的课程群
为打造层次递进的多学科交叉课程群,本文建议基于OBE教育理念,以能力为核心,采用反向设计法来设计海洋工程专业的核心课程体系。通过将海洋工程行业对于多学科交叉的需求转化为研究生不同层次的能力培养目标,从顶层设计核心课程体系,以学习成果产出为导向,充分发挥学校海洋工程学科群的优势,注重科学素养的培养。通过培养学生科学思维和终身学习的习惯,使其具备通过自主学习解决新问题的能力。课程内容应注重科学基础知识的教授,并培养学生的分析、推理和创新能力,以应对快速发展的海洋工程领域的挑战,注重研究生职业能力的培养。课程的教学内容应及时更新,紧密跟随行业前沿发展,并凸显交叉融合的特点。通过注重实践和应用能力的培养,使研究生具备解决实际工程问题的能力。例如可以设置设计、建造、安装、服役和运维等环节的课程,以培养学生的全方位能力。设置“数学力学为根基—海洋工程结构概念为主干—设计/建造/安装/服役/运维为枝叶—全寿命安全为果实”的层次递进专业核心课程群。通过打造层次递进的多学科交叉课程群,并优化课程教学内容,可以弥补课程与课程体系之间的不足,提高课程教学效率,并促进课程体系的整体优化和协调发展。这样的改革举措将有助于培养具备综合能力和创新能力的海洋工程专业研究生,使其能够适应行业的发展需求。
2"采用构建主义思想的教学方法
实施基于建构主义的启发式案例教学方法,强化研究生的创新能力培养。针对海洋工程行业的多学科交叉知识体系需求,结合研究生主要以力学背景为主的本科知识体系,课程群中的教学方法采用基于OBE理念中的建构主义思想的启发式案例教学方法。首先,教学方法要由传统的灌输式教学向启发式教学转变。注重问题解决过程而非结果,激发学生的主动思考和学习兴趣。通过基于OBE教育理念中的建构主义思想,引导学生通过自主学习、探索和合作学习,构建知识结构和解决问题的能力。在教学过程中,采用多种方式调动学生的兴趣和参与度,如播放教学视频、情境模拟和角色扮演、分组讨论和汇报等。通过这些活动,激发研究生的思维,引导他们将案例问题与理论知识和实际情境相结合,进行总结归纳和拓展性思考。同时,鼓励研究生在课后进行反思和探索,将案例问题与理论知识进行联系,并进行深入的思考和延伸。培养研究生寻找问题解决过程的反思能力,激发他们的创新意识和学术鉴别能力。利用相关的科研项目、学术论文等材料,搜集最新、最典型的实际工程案例进行有机结合和加工整理,使其更加切合研究生的知识水平,并紧密结合国内外相关的规范和最新发表的期刊会议论文,对涉及的相关科研热点、科学问题进行延伸扩展并思考,启发研究生捕捉前沿热点问题,培养创新意识,提高学术鉴别能力和创新能力。
3"基于OBE教育理念的学习效果评价方法
基于OBE教育理念的学习效果评价体系应该具备多元化、定量和定性相结合、动态和基于行业需求等特点。以下是对这些特点的进一步解释:首先,学习效果评价应该是多元化的,不仅仅依赖于传统的考试成绩。多元化的评价可以包括学生的实际操作能力、创新能力、团队合作能力和解决问题的能力等多个方面的评价。通过综合考察学生在不同领域的能力表现,可以更全面地了解学生的学习效果和综合素质。其次,学习效果评价应该是定量和定性相结合的。定量评价可以通过量化指标、考试成绩等客观数据来评估学生的知识掌握程度。而定性评价可以通过观察、实际操作、项目报告等方式来评估学生的能力和素质。定量和定性相结合可以更全面地了解学生的学习效果和能力表现。再次,学习效果评价应该是动态的。学习效果评价应该是一个持续改进和完善的过程。教育机构和教师应该根据学生的实际情况和反馈信息,及时调整和改进评价方法和指标,以适应学生的学习需求和教学目标的变化。最后,学习效果评价应该是基于行业需求的。海洋工程领域的人才培养需要与行业发展和市场需求相结合。因此,学习效果评价应该与行业需求相一致,确保学生具备符合行业要求的综合素质和能力。评价指标和方法应该能够真实反映海洋工程行业对人才的需求,以便学生能够顺应行业发展趋势,并为行业作出贡献。综上所述,基于OBE教育理念的学习效果评价体系应具备多元化、定量和定性相结合、动态和基于行业需求等特点。这样的评价体系可以更全面、准确地评价学生的学习效果和能力,为培养具备综合素质和适应行业发展的复合型人才提供有效的指导和支持。
四"结束语
海洋工程逐渐成为具有典型的科技密集型产业特征的一门新兴交叉学科,在新时代背景下为我国创新型专业人才的培养发挥着重要的作用。本文基于OBE教育理念提出了一套研究生教育改革方案,从课程群建设、教学方法改革以及评价体系建设三方面为相关教学改革和探索提供思路和启示。
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基金项目:辽宁省研究生教育教学改革研究项目“OBE和CDIO理念下的海洋工程专业研究生多学科交叉创新能力培养体系构建”(LNYJG2022055)
第一作者简介:吕林(1976-),男,汉族,辽宁丹东人,博士,教授,海岸和近海工程国家重点实验室副主任,博士研究生导师。研究方向为海洋工程。
*通信作者:唐国强(1982-),男,汉族,辽宁大连人,博士,副教授,海洋工程研究所副所长,博士研究生导师。研究方向为海洋工程。