孫健華,顧海,吳國慶
(南通理工學院,江蘇 南通 226002)
新經(jīng)濟的發(fā)展對適應快速變化要求的工程技術人才需求逐步加大,全國各大高校全力探索高等教育助力強國建設的新理念、新路徑、新舉措、新實踐。地方性應用型高校是新工科建設的重要力量,南通理工學院作為一所地方性應用型本科院校,以南通及周邊地區(qū)的產(chǎn)業(yè)需求為導向,分析新工科人才素質需求,研究其核心培養(yǎng)特征,構建了較合理的培養(yǎng)體系,為適應新形勢下區(qū)域經(jīng)濟轉型發(fā)展培養(yǎng)應用型人才。
對于“新工科”,大多數(shù)專家學者認為有兩種含義,一是所謂“新興工科專業(yè)”,即開設新興的工科專業(yè),包括機器人、云計算、人工智能、智能制造及增材制造等原來沒有的專業(yè),是隨著新工業(yè)革命發(fā)展而來;二是所謂“傳統(tǒng)工科專業(yè)達到新要求”,即傳統(tǒng)工科專業(yè)的改造升級,以適應新工業(yè)革命發(fā)展需要。制造業(yè)是實體經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱,自21世紀以來,發(fā)展先進制造業(yè)受到世界各國尤其是歐美強國的重視,我國亦于2015年5月提出了“中國制造2025”[1]。機械設計制造及其自動化專業(yè)為制造業(yè)快速發(fā)展提供人才支持,面對新一輪產(chǎn)業(yè)革命和新經(jīng)濟發(fā)展,亟須工程教育改革發(fā)揮影響力,培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型卓越工程科技人才,助力新經(jīng)濟社會發(fā)展。
多數(shù)學者認為,所謂“應用型人才”,主要從事非學術研究性工作,熟練掌握社會生產(chǎn)或社會活動所需要的理論規(guī)范或基本技能,并能將成熟的技術和理論應用于生產(chǎn)和生活實踐中的人。經(jīng)濟新常態(tài)下,迫切需要地方應用型本科高校為未來區(qū)域經(jīng)濟社會的發(fā)展提供強有力的人才支撐,迫切需要地方應用型本科高校加強新工科建設[2]。機械設計制造及其自動化專業(yè)為區(qū)域機械行業(yè)提供大量專門人才,為制造業(yè)發(fā)展提供強有力的動力。機械專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)主要面向區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求,不僅要有“學好機械,報效祖國”的家國情懷,還應達到本科教育對人才的基本要求,包括機械學科的基礎理論、專門知識、基本技能和應用能力,能適應未來機械制造行業(yè)的崗位需求。
面對全球范圍內(nèi)興起的新工業(yè)革命浪潮,我國的經(jīng)濟模式和產(chǎn)業(yè)結構也在悄然發(fā)生革命性變化,而這一系列變革需要工程教育發(fā)揮更大作用。
《大學》中有句話,“大學之道,在明明德,在親民,在止于至善”,強調塑造人格,樹立精神,培養(yǎng)知行合一、德才兼?zhèn)涞娜瞬拧F渲械摹暗隆?,不僅是個人的德,而且是一種國家的德、社會的德,是大德。都說:國無德不興,人無德不立[3],要想盡快實現(xiàn)中華民族的偉大復興,高等工程教育不僅要培養(yǎng)大學生樹立正確的理想信念和價值追求,更是要培養(yǎng)大學生擁有正確處理和把握矛盾的能力,全面提高大學生的個人素質,要厘清“為誰培養(yǎng)人”的問題。
大學的學習必須尊重學生的自身發(fā)展,堅持“自由教育”的初衷就是“以生為本”,突出學習者的自我參與、自我激勵和自我評價。師生應明確高等教育的最終目的是適應和推動社會的發(fā)展,教師應強調,學習不是知識從外由內(nèi)的傳遞,而是以學生為中心積極主動構建知識的過程,充分體現(xiàn)學習的自主性。
新工科視域下的應用型人才培養(yǎng),對人才知識結構提出了高要求。一方面,應用型人才應以“應用為本”,核心是“用”,本質是“學以致用”,能用所學的知識和實踐服務社會;另一方面,新興產(chǎn)業(yè)需要當代大學生具備多專業(yè)學科交叉知識和融合創(chuàng)新的特征,需構建新技術、新知識、學科交叉信息技術與各專業(yè)的融合新工科課程體系。
新經(jīng)濟發(fā)展的跨界性與新技術的快速革新對工程技術人員的專業(yè)能力和跨界整合能力提出了更高的要求,因此,在新工科人才培養(yǎng)過程中,不僅要專注本領域的專業(yè)知識和技術,還要對其他領域的專業(yè)知識和技術,以及人文元素有所了解,能夠跨界融合多領域的知識和技術來解決實際工程問題,使學生具備可持續(xù)競爭力和創(chuàng)新能力。
人才的個性化培養(yǎng)既是時代的要求,也是對教育規(guī)律的具體體現(xiàn)。新工科視域下應用型人才培養(yǎng)的個性化發(fā)展需求受“外因”和“內(nèi)因”兩方面的影響?!巴庖颉奔磪^(qū)域產(chǎn)業(yè)特色及差異性,地方性高校所在地區(qū)及生源所在地都是需要考慮的范圍;“內(nèi)因”即學生個人興趣愛好、家庭背景及社會關系。社會產(chǎn)出的豐富性、職業(yè)的多樣性、技術的復雜性,均需要培養(yǎng)更具個性化的應用型人才。
在新工科視域下,我校緊緊圍繞“建設地方性、高水平、有特色一流民辦高?!钡霓k學定位和“應用型人才”培養(yǎng)的目標定位,發(fā)揮機械設計制造及其自動化江蘇省品牌專業(yè)和一流專業(yè)的示范引領作用,基于產(chǎn)教融合的“五個對接”要求,按照“重構基礎、融入先進、強化能力、突出應用”的教學建設與改革思路,堅持“知識、能力、素養(yǎng)”協(xié)調發(fā)展原則,進行新工業(yè)革命背景下的應用型人才特征分析及培養(yǎng)。
應用型本科人才,除了具備本科教育的培養(yǎng)要求,還應當滿足行業(yè)的需要,兼顧學術性和職業(yè)性,具有厚實的文化底蘊和較強的專業(yè)實踐能力。新工科視域下,應用型機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生需具備機械設計制造基礎知識和能力,能在機械制造生產(chǎn)一線從事設計制造、技術應用、運行管理、經(jīng)營服務等工作,具有創(chuàng)新精神和較強的自主學習、實踐應用等能力的高素質應用型人才。既要滿足當前行業(yè)企業(yè)轉型升級、區(qū)域經(jīng)濟提質增效的需要,還要適應未來新技術、新工藝、新材料、新裝備發(fā)展對人才的需求,成為“理論基礎夠用、區(qū)域建設能用、行業(yè)發(fā)展適用、生產(chǎn)一線好用”的應用型人才[4]。
在知識結構方面,應用型本科人才應以“專業(yè)與產(chǎn)業(yè)職業(yè)崗位對接”為依據(jù),根據(jù)產(chǎn)業(yè)職業(yè)崗位需要確定知識要素,注重自然科學和顯性知識的同時,也要關注人文社會科學和隱性知識(專業(yè)經(jīng)驗知識)的學習,形成一個兼具科學性、完整性和不斷發(fā)展的綜合知識結構。具體體現(xiàn)在該校機械設計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)上,學生不僅要具備力學和機械工程本領域的知識,還應具備材料科學與工程、電氣工程、計算機科學與技術等工科領域的相關知識,甚至包括管理學、藝術學、經(jīng)濟學等非工科學科領域的知識,構建和實施德才并重、文工相融的素質與專業(yè)教育體系,并以此構建相應的課程體系,達到跨領域解決工業(yè)革命所面臨的各種實際問題的目的,以滿足智能時代新工科人才需求。
應用型本科人才培養(yǎng)的基本模式可以理解為:在達到本科教育的基本理論和知識要求的前提下,對接行業(yè)企業(yè)崗位對人才的要求,突出人才的應用能力,并為此構建相應的課程體系,以及為實施人才培養(yǎng)堅持產(chǎn)學研相融,走校企合作協(xié)同育人之路,構建“雙師雙能”型師資隊伍,改革教學方法和評價體系。產(chǎn)學研相融是應用型本科院校開展應用型人才培養(yǎng)、推進事業(yè)發(fā)展的力量源泉[5]。該校機械設計制造及其自動化專業(yè)堅持產(chǎn)學研相結合,不斷提升人才培養(yǎng)與社會需求的契合度,同時提高教師應用研究水平,進而促進科研反哺教學效果和增強服務社會能力。為提高應用型人才培養(yǎng)質量,機械工程學院在構建校企協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟基礎上,建立“宏德智能制造產(chǎn)業(yè)學院”,并設立企業(yè)副院長,參加學院的專業(yè)建設、人才培養(yǎng)、教學改革、實踐教學、科學研究、創(chuàng)業(yè)就業(yè)等工作,利用企業(yè)優(yōu)質資源支持二級學院推進校企深度合作。
教師隊伍是應用型人才培養(yǎng)質量和水平的關鍵。教師的工程實踐能力是應用型高校教師的關鍵能力,取決于機械行業(yè)轉型升級的外在因素和應用型人才培養(yǎng)的內(nèi)在因素的共同作用,工程實踐能力不足已成為制約應用型本科院校師資隊伍發(fā)展的主要因素。為此,我校機械設計制造及其自動化專業(yè)克服困難和不足,擺脫外因的影響,探索有效提升教師工程實踐能力的途徑。一是加大專業(yè)帶頭人的培養(yǎng)力度,優(yōu)秀的專業(yè)帶頭人能夠站在新知識、新技術前沿領域,引領著專業(yè)建設向前發(fā)展,代表著教學隊伍的領先水平;二是加大技術型人才的引進,可以聘請科研院所、企業(yè)資深專家和高級工程人員,構建多元化的教學隊伍;三是建立教師下企業(yè)實踐制度,通過校企協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟,選送青年教師到聯(lián)盟單位實踐鍛煉,掌握新知識、新技術、新工藝;四是轉變教師評價體系,施行分類評價,對于教學科研型或科研型教師,以取得的專利、產(chǎn)品(首臺套)、企業(yè)橫向項目以及與企業(yè)共同承擔項目的數(shù)量和質量為評價指標進行科學評價。
要培養(yǎng)應用型人才,教學過程中應強調專項訓練、綜合訓練、仿真訓練、創(chuàng)新訓練等實踐教學;強調做中學、學中做、做中創(chuàng),提倡啟發(fā)式教學、互動式教學、案例式教學;突出校企協(xié)同育人,做實企業(yè)實踐實習環(huán)節(jié)和畢業(yè)設計環(huán)節(jié)。因此,該校在機械設計制造及其自動化專業(yè)應用型人才培養(yǎng)過程中,密切關注行業(yè)發(fā)展的動態(tài)和技術發(fā)展的趨勢,建設了一批有深度和廣度的教學資源,如3D 打印成型工藝及材料、機械原理、液壓與氣壓傳動技術等江蘇省在線開放課程,開展項目式、引導式、啟發(fā)式教學,做到知識與技術相融合,理論和實踐相結合,傳統(tǒng)與未來相契合。拓寬學習的地域,延伸學習的時域。積極轉變“以課堂為中心”和“以教師為中心”的教學模式,采用慕課、SPOC 等教學模式,充分利用愛課程、超星泛雅平臺、雨課堂等比較成熟的線上課程教學平臺,建立“以學生為中心”的“線下線上混合式”教學模式。
教學評價方式改革是進行教學方法改革和提升課程學習效果的最佳切入口。“評價方法多樣、成績構成分段、評價主體多元”可以比較客觀全面地評價學習效果。機械設計制造及其自動化專業(yè),可以通過以下途徑進行改革:一是,鼓勵創(chuàng)新考核方式,例如,機械創(chuàng)新設計課程,可以通過分組完成一件相對復雜的機構或裝置,撰寫設計報告,并進行公開匯報的形式進行評價。二是,增加過程性考核,尤其像工程圖學、有限元基礎及應用、3D 打印數(shù)據(jù)建模與處理等適合項目式教學的課程,可以在教學過程中通過分階段設置大作業(yè)、實踐項目的形式檢驗知識和技能的掌握情況。三是,發(fā)揮學生間互評的作用,在教學后期,學生可以互相出題進行考核,如集中開設的專業(yè)實踐課程專業(yè)技能訓練,就可以讓學生兩兩互相出加工圖,互相編程和數(shù)控加工,互相評價。應用能力的培養(yǎng)是應用型本科院校開展教學和評價的出發(fā)點,有針對性且多樣化的學習評價方法更加科學全面,有助于培養(yǎng)運用知識解決實際工程問題的能力,激發(fā)學生的創(chuàng)造力。
新工科視域下的機械設計制造及其自動化專業(yè)應用型本科人才的培養(yǎng),是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命背景下區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的需要,也是地方高校明確自身辦學定位和厘清發(fā)展思路,辦好傳統(tǒng)機械專業(yè)的必然。應用型人才的特征總的說來,可以歸結為兩個字:“德”與“能”,如何培養(yǎng)?就是解決培養(yǎng)“何德”與“何能”的問題。南通理工學院機械設計制造及其自動化專業(yè)的應用型人才的培養(yǎng),始終立足于滿足“基礎知識夠用、區(qū)域建設能用、行業(yè)發(fā)展適用、生產(chǎn)一線好用”的要求,不斷深化校企協(xié)同育人,構建應用型人才培養(yǎng)體系,努力培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、具備較高職業(yè)素養(yǎng)和較強職業(yè)發(fā)展能力,滿足未來經(jīng)濟社會發(fā)展需要的應用型人才。