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基于“能力樹”的E-SPOC工程人才教學(xué)模式分析

2021-08-02 03:08劉愛芳杜彬彬任曉宇
高等建筑教育 2021年3期
關(guān)鍵詞:工程教育互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式

劉愛芳 杜彬彬 任曉宇

摘要:隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,信息技術(shù)與工程教育開始實(shí)現(xiàn)深度融合。為滿足工程人才能力的培養(yǎng)需求,通過分析工程人才能力結(jié)構(gòu),構(gòu)建對(duì)接工程教育畢業(yè)要求的人才“能力樹”。應(yīng)用信息技術(shù)開發(fā)對(duì)接課堂教育和繼續(xù)教育,實(shí)行E-SPOC工程人才教學(xué)模式。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程組織、教學(xué)評(píng)價(jià)方式等方面,探討E-SPOC工程人才教學(xué)模式在工程教育教學(xué)和能力培養(yǎng)中的應(yīng)用,并依據(jù)“能力樹”探討E-SPOC工程人才教學(xué)模式的實(shí)施路徑。

關(guān)鍵詞:“能力樹”;“互聯(lián)網(wǎng)+”;工程教育;E-SPOC;教學(xué)模式

中圖分類號(hào):G6423;TU-4?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A?? 文章編號(hào):1005-2909(2021)03-0045-09

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)和教育的有機(jī)結(jié)合,工程教育為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展,大力推行“互聯(lián)網(wǎng)+工程教育”的教育模式。其中,應(yīng)用最廣泛的MOOC教學(xué)與工程教育的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了在線優(yōu)質(zhì)課程共享和對(duì)教學(xué)規(guī)律的研究,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率,推動(dòng)了我國高校工程教育教學(xué)模式改革。2014 年9月中國大學(xué) MOOC平臺(tái)推出免費(fèi)的工程教育小規(guī)模限制性在線課程教學(xué)(Engineering Education-Small Private Online Course(以下簡(jiǎn)稱為E-SPOC)功能后,各類SPOC教學(xué)平臺(tái)不斷開發(fā)且應(yīng)用越來越廣泛。由于SPOC限定參與者的范圍,教學(xué)活動(dòng)通常在本校范圍內(nèi)進(jìn)行,以配合教師的線下教學(xué)活動(dòng),實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。SPOC較MOOC的優(yōu)勢(shì)在于可以小范圍授課,限定學(xué)習(xí)者的入課條件,即學(xué)習(xí)者需通過選拔,達(dá)到條件方可進(jìn)入課程學(xué)習(xí),教學(xué)過程中輔以充分的互動(dòng)交流,根據(jù)學(xué)習(xí)者自身?xiàng)l件制定個(gè)性化學(xué)習(xí)菜單,適合引入高校課堂使用。對(duì)比當(dāng)前三類最具影響的工程教育模式,CDIO工程教育模式、基于工程項(xiàng)目的PBL和追求有效學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出的OBE教學(xué)理念,開發(fā)對(duì)接課堂教育和繼續(xù)教育的E-SPOC工程人才培養(yǎng)模式,把工程教育和SPOC課程相結(jié)合,借助各種工程教育的理論,構(gòu)建基于“互聯(lián)網(wǎng)+”思維的高校工程教育新型課堂。該培養(yǎng)模式的核心是課堂互聯(lián)、學(xué)習(xí)互聯(lián)和教學(xué)互聯(lián)[1],是構(gòu)建基于“能力樹”的E-SPOC工程人才教學(xué)模式總體設(shè)計(jì)的框架基礎(chǔ)。

一、工程教育“能力樹”體系構(gòu)建的必要性

“互聯(lián)網(wǎng)+工程教育”是互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊技術(shù)與工程教育的深度融合,以推動(dòng)工程教育進(jìn)步、效率提升和組織變革,增強(qiáng)工程教育創(chuàng)新力和生產(chǎn)力,具有戰(zhàn)略性和全局性的教育變革模式[2]?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+工程教育”模式促進(jìn)了高等工程教育的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了大工程教育的充分融合,傳統(tǒng)教育模式與在線學(xué)習(xí)模式、在校教育與繼續(xù)教育、正式教育與非正式教育的融合; 實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通的教與學(xué),“互聯(lián)網(wǎng)+”工程教育提供了更加豐富、優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)策略、個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù),實(shí)現(xiàn)了充分的教學(xué)交互[3];實(shí)現(xiàn)了對(duì)工程人才信息意識(shí)和工程思維的訓(xùn)練,工程人才可綜合運(yùn)用相關(guān)的工程知識(shí)、技能、信息技術(shù)等,提升自身綜合能力和素質(zhì),以解決復(fù)雜工程問題。

近年來,隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來和工程教育改革的不斷深化,各工科高校對(duì)工程人才的能力培養(yǎng)也提出了更高的要求。現(xiàn)代高等工程教育由于受傳統(tǒng)教育模式的束縛,多年來實(shí)行以期末考試為主的考核方式,學(xué)生過多關(guān)注學(xué)習(xí)成績(jī)和結(jié)果。雖然隨著混合式教學(xué)模式的發(fā)展,這種狀況有所改善,但學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,對(duì)自身能力的提升沒有充分的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,

個(gè)人綜合能力培養(yǎng)則成為工程教育中的關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

基于“能力樹”的E-SPOC工程人才教學(xué)模式,以培養(yǎng)具有“互聯(lián)網(wǎng)+”思維和綜合工作能力的工程師為目標(biāo),培養(yǎng)工程師的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,是培養(yǎng)具備國際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型工程人才的教學(xué)模式。將傳統(tǒng)工程教育教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來,以實(shí)現(xiàn)工程教育課堂教學(xué)與在線教學(xué)協(xié)同互補(bǔ)。該模式并不是簡(jiǎn)單地將傳統(tǒng)的工程教育教學(xué)模式平移、搬遷到互聯(lián)網(wǎng)上,而是用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維對(duì)工程教育教學(xué)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和流程的重構(gòu),構(gòu)建開放共享、符合工程人才個(gè)性化發(fā)展、工程能力培養(yǎng)為主的工程教育教學(xué)新生態(tài)。E-SPOC工程人才教學(xué)模式,得以實(shí)施并保持長期可持續(xù)發(fā)展,需要學(xué)習(xí)者即工程人才持久連貫的知識(shí)學(xué)習(xí)和能力提升,而學(xué)習(xí)者知識(shí)的獲取和能力的提高,則需通過不斷增長的“能力樹”來體現(xiàn)。

二、工程教育“能力樹”體系構(gòu)建的可行性

工程能力是工程人才在工程知識(shí)學(xué)習(xí)和運(yùn)用中綜合素質(zhì)的真實(shí)表現(xiàn),其發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)受兩個(gè)重要因素的影響和制約:一是特定的能力主體(工程人才);二是能力主體活動(dòng)的開展(能力培養(yǎng)活動(dòng))。能力主體和能力培養(yǎng)活動(dòng)構(gòu)成了工程人才能力的兩個(gè)基本維度。在維度模型中,能力維度描述了能力主體在能力培養(yǎng)過程中的思維角度[4]。一方面從能力主體的角度進(jìn)行能力維度的管理;另一方面,從能力的培養(yǎng)過程出發(fā)對(duì)具體的能力項(xiàng)進(jìn)行管理。因此,需要一種組織模式能夠把能力主體、能力維度和能力項(xiàng)三者進(jìn)行結(jié)合。于是,提出了“能力樹”的概念。

工程人才“能力樹”的主要研究對(duì)象是工程能力,所以在設(shè)計(jì)“能力樹”之前,有必要介紹工程能力的相關(guān)理論。隨著信息技術(shù)的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)的普及,工程能力已被廣泛地認(rèn)為是決定工程人才個(gè)人與組織發(fā)展前途的重要因素。如何高效地提升自身工程能力,已成為目前工程人才普遍關(guān)心的問題。工程能力是指人才的綜合素質(zhì)在工程實(shí)踐活動(dòng)中表現(xiàn)出的實(shí)際本領(lǐng)和能量,即工程人才的綜合工作能力。根據(jù)我國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),對(duì)工程教育專業(yè)的畢業(yè)生提出了12種工程能力要求[5]:(1)工程知識(shí);(2)問題分析;(3)設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案;(4)研究;(5)使用現(xiàn)代工具;(6)工程與社會(huì);(7)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展;(8)職業(yè)規(guī)范;(9)個(gè)人和團(tuán)隊(duì);(10)溝通;(11)項(xiàng)目管理;(12)終身學(xué)習(xí)。從人才培養(yǎng)的角度對(duì)這12個(gè)方面進(jìn)行歸納整理,工程知識(shí)、研究、項(xiàng)目管理和終身學(xué)習(xí)可以歸納為知識(shí)學(xué)習(xí)與應(yīng)用;工程思維問題分析稱為思維判斷與科學(xué)分析能力;設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、使用現(xiàn)代工具可以歸納為工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力;工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范歸納為社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展;個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通歸納為表達(dá)溝通能力。

工程人才“能力樹”是以樹的形狀來展現(xiàn)各能力項(xiàng)目之間的內(nèi)在關(guān)系,包含樹根、樹干、樹枝、樹葉等元素[2]。“能力樹”是由“樹根”吸收多年工程知識(shí)和實(shí)踐技能積累而生根發(fā)芽形成?!皹涓伞贝怼澳芰洹钡某醪綐?gòu)建,起到定向作用,即“培養(yǎng)高質(zhì)量、多層次、具備綜合工作能力的高級(jí)工程技術(shù)人才”?!皹渲Α睆摹皹涓伞毖由焐L,包含根據(jù)畢業(yè)要求12條歸納的知識(shí)學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力、思維判斷與科學(xué)分析能力、工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力、表達(dá)交流能力 [5]、環(huán)境和社會(huì)責(zé)任五個(gè)方面,再加上工程人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力共六根樹枝。“樹枝”開枝散葉形成“樹葉”,“樹葉”代表各個(gè)子能力項(xiàng)?;谝陨稀澳芰洹迸c能力維度、能力項(xiàng)的關(guān)系,并結(jié)合CDIO工程教育模式提出的工程技術(shù)知識(shí)、個(gè)人素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)能力和工程實(shí)現(xiàn)四個(gè)方面的能力要求,對(duì)工程人能力進(jìn)行整合,得出如下圖1所示的“能力樹”模型。

在工程人才培養(yǎng)過程中,結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”、云平臺(tái)和大數(shù)據(jù),建立工程人才“能力樹”管理平臺(tái)。工程人才能力在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中不斷提升,從最初的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用到具備一定的研究能力,“能力樹”逐漸開枝散葉?!澳芰洹倍ㄆ诟鶕?jù)工程人才學(xué)習(xí)和能力增進(jìn)情況進(jìn)行更新,在“能力樹”管理平臺(tái)中不斷完善能力項(xiàng)。工程人才根據(jù)自己所構(gòu)建的“能力樹”情況,對(duì)自我學(xué)習(xí)技能進(jìn)行排序和計(jì)劃。另外,通過大數(shù)據(jù)技術(shù),可提取通用能力和增長較快的能力,為工程人才在校教育指出方向。專業(yè)培養(yǎng)體系也可以“能力樹”的方式組織,以樹狀結(jié)構(gòu)體現(xiàn)學(xué)習(xí)者需要掌握的知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)系。

三、E-SPOC工程人才教學(xué)模式的組織與實(shí)施

基于“能力樹”的E-SPOC工程人才教學(xué)模式,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程組織、教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制等方面探討其在工程教育教學(xué)和能力培養(yǎng)中的應(yīng)用,重新構(gòu)建高校課堂,互聯(lián)教師、學(xué)生、從業(yè)工程人才,改革教學(xué)組織方式,使得知識(shí)傳播的速度更加快捷,內(nèi)容更加豐富,與社會(huì)實(shí)踐結(jié)合更加緊密。通過課堂吸納從業(yè)工程人才的模式,理論與實(shí)踐并重,按層次培養(yǎng)工程人才,實(shí)現(xiàn)提高高校工程教育的質(zhì)量[1]。

(一)教學(xué)內(nèi)容

工程人才培養(yǎng)目標(biāo)需要相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容來支撐,教學(xué)內(nèi)容一般是通過課程體系來表達(dá)[8],而“互聯(lián)網(wǎng)+工程教育”重構(gòu)了工程人才培養(yǎng)課程體系。隨著社會(huì)需求的變化和工程技術(shù)的更新?lián)Q代,涵蓋的課程的種類也越來越多,加上SPOC平臺(tái)的普及應(yīng)用和課程體系的進(jìn)一步完善,工程教育的教與學(xué)活動(dòng)都可在網(wǎng)上進(jìn)行,

線下教學(xué)活動(dòng)成為線上教學(xué)活動(dòng)的拓展和補(bǔ)充。E-SPOC工程人才教學(xué)模式,注重工程人才工程能力培養(yǎng),需要在“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下,將專業(yè)課程體系與工程教育專業(yè)畢業(yè)要求相結(jié)合,根據(jù)課程體系制定教學(xué)內(nèi)容,采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式與SPOC平臺(tái)應(yīng)用相結(jié)合的方式,根據(jù)工程人才個(gè)性化需求和自身特點(diǎn),培養(yǎng)工程人才的自主學(xué)習(xí)能力和“互聯(lián)網(wǎng)+”學(xué)習(xí)思維。

工程教育課程體系設(shè)置和教學(xué)計(jì)劃的制定應(yīng)以企業(yè)和社會(huì)需求為導(dǎo)向,培養(yǎng)具備高質(zhì)量、多層次和綜合工作能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。基于“能力樹”工程教育體系能夠在學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生三者之間搭建一座信息化橋梁,充分利用互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)和已開發(fā)的SPOC課程,分析企業(yè)和社會(huì)對(duì)工程人才的需求,在課程體系設(shè)置過程中,考慮課程設(shè)置對(duì)工程能力的實(shí)現(xiàn),制作課程體系與工程能力的關(guān)聯(lián)度矩陣,明確課程和能力培養(yǎng)的關(guān)系。根據(jù)分析結(jié)果整改課程內(nèi)容和課程體系,使之更加滿足工程人才能力培養(yǎng)的需求??煽紤]把相關(guān)企業(yè)的最新項(xiàng)目加入到課程內(nèi)容中,通過分析和操作實(shí)際項(xiàng)目,使學(xué)生可以更加直觀地感受企業(yè)工作內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)和實(shí)戰(zhàn)意識(shí)。

(二)教學(xué)過程組織

1.E-SPOC教學(xué)方式

E-SPOC工程人才教學(xué)模式把工程人才能力作為培養(yǎng)中心和目標(biāo),把工程教育延伸到課堂教學(xué)外對(duì)從業(yè)工程人員的繼續(xù)教育。“互聯(lián)網(wǎng)+工程教育”模式下,SPOC網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)記錄了大量關(guān)于教學(xué)過程和學(xué)生學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)可反映出學(xué)生的知識(shí)水平、學(xué)習(xí)興趣,教師通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的整理分析,更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì),從而根據(jù)不同學(xué)生學(xué)習(xí)特征推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源,

實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行更加有效和針對(duì)性地教學(xué)。

E-SPOC工程人才教學(xué)模式,教師可以通過SPOC平臺(tái)、社交直播工具等多種途徑,實(shí)現(xiàn)師生、學(xué)生、師生與工程人員之間的溝通與互動(dòng)。該教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)課堂上單一的知識(shí)傳輸模式,教師的作用主要是進(jìn)行思維和方法的指導(dǎo),配合學(xué)生提供在線學(xué)習(xí)資源鏈接,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué);配合企業(yè)工程人員參與,引導(dǎo)學(xué)生開展自主適應(yīng)學(xué)習(xí)。目前已在工程遞進(jìn)式課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用[9],且最早在建筑工程計(jì)量、計(jì)價(jià)和建設(shè)項(xiàng)目管理課程設(shè)計(jì)中實(shí)施。

基于學(xué)校SPOC教學(xué)平臺(tái),引入企業(yè)工程人員參與。教師根據(jù)企業(yè)工程人員實(shí)際工作需求,選擇適合學(xué)生層次的任務(wù),制定課程設(shè)計(jì)任務(wù)書,生成SPOC課程

。課程一般選擇2~3名工程人員加入,根據(jù)工程人員不同的專業(yè)領(lǐng)域和學(xué)生的選題方向,安排和學(xué)生一起分組。在SPOC平臺(tái)上可以查看教學(xué)任務(wù)、教師資源,進(jìn)行專題討論。

工程人員既作為專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)者,也作為在校學(xué)生的實(shí)踐指導(dǎo)教師,可通過SPOC平臺(tái)進(jìn)行互動(dòng),一切活動(dòng)過程和成果都會(huì)以數(shù)據(jù)形式保存在平臺(tái)。該方式打破了學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時(shí)間和空間上的限制,并延伸到課程教學(xué)中。

教學(xué)方式的個(gè)性化、數(shù)據(jù)化,改變了傳統(tǒng)工程教育課堂的授課方式。引入從業(yè)工程人員的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí),更加有利于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和吸收,增加學(xué)生的專業(yè)知識(shí)獲取量,提升了教學(xué)效果。此外,通過互聯(lián)網(wǎng)收集的各類信息和數(shù)據(jù),分析社會(huì)和企業(yè)所需要培養(yǎng)的工程人才,可作為高等工程教育人才培養(yǎng)和從業(yè)人員繼續(xù)教育的依據(jù),助力工程人才能力培養(yǎng)。

2E-SPOC學(xué)習(xí)方式

E-SPOC工程人才教學(xué)模式,借助互聯(lián)網(wǎng)的存儲(chǔ)、計(jì)算和交互功能,實(shí)現(xiàn)了工程人才的移動(dòng)和協(xié)作式學(xué)習(xí)。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境的支持下,

SPOC課程可以增強(qiáng)師生、學(xué)生間的有效互動(dòng),不受時(shí)間、地點(diǎn)和課程安排的限制,隨時(shí)隨地參與學(xué)習(xí),同時(shí)因工程從業(yè)人員加入,擴(kuò)大高校學(xué)生的交流范圍,使不同地域的學(xué)生可以和從業(yè)工程人員一起進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí),且課堂外的學(xué)習(xí)活動(dòng)越來越普遍。

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下,E-SPOC工程人才教學(xué)模式,借助互聯(lián)網(wǎng)工具,進(jìn)行基于問題、項(xiàng)目及案例討論式教學(xué)等研究性學(xué)習(xí)[8],

研究性學(xué)習(xí)要求學(xué)生提高自身運(yùn)用信息技術(shù)的能力,利用“互聯(lián)網(wǎng)+”工具,進(jìn)行資料搜集和整理,通過知識(shí)學(xué)習(xí)和理論研究獲取有用信息并加以運(yùn)用,提高自己的學(xué)習(xí)、研究能力及效率。研究性學(xué)習(xí)改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新精神,提高學(xué)生的信息素養(yǎng),對(duì)于改進(jìn)教師的教學(xué)方式也有十分重要的作用。

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,拓寬了學(xué)生的思維空間,讓課堂學(xué)習(xí)更多地讓位于課外學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)了個(gè)體化的單獨(dú)學(xué)習(xí)向群體性的協(xié)作學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變,學(xué)習(xí)方式和手段變得更加豐富有效,學(xué)生、學(xué)生與從業(yè)工程人員、師生間的交流與合作更加便捷,對(duì)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、搜集信息能力、工程實(shí)踐能力、溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力有著積極的作用[10]。

(三)新型教學(xué)評(píng)價(jià)方式

通過對(duì)“能力樹”數(shù)據(jù)的收集與分析,對(duì)工程人才的學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)效果進(jìn)行評(píng)價(jià),為工程人才各方面的能力培養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支撐。首先,需要建立工程人才的個(gè)人能力數(shù)據(jù)庫,儲(chǔ)存工程人才能力形成的數(shù)據(jù)序列,得到工程人才的個(gè)人能力形成曲線;其次,從工程人才的個(gè)人能力培養(yǎng)動(dòng)機(jī)、能力培養(yǎng)方式、外界環(huán)境因素、人為因素等來考慮對(duì)能力培養(yǎng)效果的影響;最后,通過對(duì)數(shù)據(jù)采集分析出工程能力培養(yǎng)過程中存在的問題,改進(jìn)教學(xué)方法和培養(yǎng)方式,更加有效、有針對(duì)性地培養(yǎng)工程人才。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教學(xué)評(píng)價(jià)方式,從片面地關(guān)注知識(shí)學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)效果提升到全面地關(guān)注教師的教學(xué)思維、人才的培養(yǎng)過程、培養(yǎng)方法等,采用更加客觀的評(píng)價(jià)方式,量化評(píng)價(jià)結(jié)果,記錄評(píng)價(jià)過程,使評(píng)價(jià)結(jié)果的更加準(zhǔn)確、有效。對(duì)高校教師改進(jìn)教學(xué)方式、學(xué)生改善學(xué)習(xí)方法等有很大的幫助,對(duì)促進(jìn)高等工程教育質(zhì)量評(píng)價(jià)的變革,改進(jìn)工程人才培養(yǎng)方式、提高高等工程人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的意義。

四、E-SPOC工程人才教學(xué)模式的實(shí)現(xiàn)路徑

基于“能力樹”的E-SPOC工程人才教學(xué)模式將工程教育與SPOC教學(xué)嫁接,使得教學(xué)模式由建立學(xué)科知識(shí)體系向培養(yǎng)工程能力素質(zhì)轉(zhuǎn)變。E-SPOC工程人才教學(xué)模式,在教學(xué)過程中,通過SPOC課堂吸收部分經(jīng)驗(yàn)豐富的工程從業(yè)人員加入,

安排學(xué)生具體項(xiàng)目,搭建學(xué)校、企業(yè)、社會(huì)三個(gè)層次的培養(yǎng)平臺(tái),為工程人才培養(yǎng)和教育改革提供了保障,切實(shí)改善和提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)工程教育與社會(huì)需求的無縫對(duì)接。根據(jù)提出的“能力樹”模型,從以下四個(gè)方面保證E-SPOC人才教學(xué)模式的實(shí)施。

(一)面向工程實(shí)際,明確培養(yǎng)工程人才能力目標(biāo)

中國工程教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變過程,告訴我們高等工程教育絕不可以忽視工程實(shí)踐、脫離工程實(shí)際?!盎貧w工程”已成為近年來工程教育改革的主流方向。因此,人才培養(yǎng)目標(biāo)必須面向工程發(fā)展需求,從科學(xué)導(dǎo)向向需求導(dǎo)向轉(zhuǎn)變,從注重科學(xué)知識(shí)的培養(yǎng)到對(duì)“品格十知識(shí)+能力”全方面素質(zhì)的重視,以培養(yǎng)滿足高質(zhì)量、多層次、具備綜合工作能力、擁有全方位、可持續(xù)性發(fā)展的高素質(zhì)工程人才。這種人才不僅擁有全方位應(yīng)對(duì)未來的知識(shí)和能力,且兼具良好的品格素養(yǎng);不僅“術(shù)業(yè)有專攻”,且具有“學(xué)科交叉融合”、“工程思維”和“互聯(lián)網(wǎng)+”思維意識(shí);不僅能夠解決現(xiàn)有工程問題,還能面對(duì)未來的工程問題,并能對(duì)未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)起到引領(lǐng)作用[11]。

(二)傳統(tǒng)培養(yǎng)方案制定過程改革

傳統(tǒng)工程教育培養(yǎng)方案制定過程一般按照所建立的學(xué)科專業(yè)知識(shí)體系,分解知識(shí)點(diǎn),組合課程,培養(yǎng)的工程人才,使之符合服務(wù)企業(yè)和社會(huì)發(fā)展的需求。該培養(yǎng)方案以學(xué)科知識(shí)體系為出發(fā)點(diǎn),以培養(yǎng)工程人才的學(xué)科知識(shí)型能力和學(xué)術(shù)研究型人才為目標(biāo),其最大的薄弱環(huán)節(jié)和難點(diǎn)是知識(shí)體系向能力素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)化過程出現(xiàn)脫節(jié)。E-SPOC工程人才教學(xué)模式,在人才培養(yǎng)方案的制定過程中,要綜合考慮人才能力培養(yǎng)的層次關(guān)系,以工程人才能力培養(yǎng)為主要目標(biāo),其專業(yè)體系出發(fā)點(diǎn)應(yīng)首先考慮企業(yè)和社會(huì)需求,根據(jù)企業(yè)和社會(huì)需求確定工程人才需具備的能力,進(jìn)而構(gòu)建工程人才專業(yè)知識(shí)體系。其主要改革過程如圖2所示,這與工程認(rèn)證專業(yè)畢業(yè)要求是相統(tǒng)一的。

(三)“聯(lián)合培養(yǎng)階段”人才分類培養(yǎng)

E-SPOC工程人才教學(xué)模式,在教學(xué)組織過程根據(jù)學(xué)生不同能力需求、學(xué)習(xí)特點(diǎn)和成績(jī)進(jìn)行人才分類培養(yǎng),通過引入從業(yè)工程人員加入,根據(jù)自身特長加入到不同分組中進(jìn)行學(xué)習(xí),并指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐。

目前,國際上通常按知識(shí)與能力結(jié)構(gòu)將社會(huì)活動(dòng)中的不同人群分為四大類: 學(xué)術(shù)型、工程型、技術(shù)型和技能型。其中,學(xué)術(shù)型人才與其他三類人才的區(qū)別明顯,工程型、技術(shù)型、技能型這三類人才之間的區(qū)別則較為模糊,可將后三類人才通稱為 “應(yīng)用技術(shù)型人才”[6]。

根據(jù)現(xiàn)代工程教育特點(diǎn)、工程人才“能力樹”結(jié)構(gòu)模型和現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),以及國際通用的能力結(jié)構(gòu)分類,我們可對(duì)工科院校工程人才進(jìn)行分類培養(yǎng),分為“應(yīng)用技術(shù)型”、“技術(shù)研究型”、“學(xué)術(shù)研究型”和“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型”四類。

應(yīng)用技術(shù)型人才是應(yīng)用型高校工程人才培養(yǎng)的主體,人數(shù)預(yù)計(jì)占到學(xué)生總?cè)藬?shù)的60%左右。應(yīng)用技術(shù)型人才需要掌握技術(shù)科學(xué)的理論知識(shí)并能運(yùn)用于生產(chǎn)技術(shù),側(cè)重于技術(shù)推廣和操作應(yīng)用。結(jié)合在企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的工程教學(xué)實(shí)踐,培養(yǎng)工程人才的操作技能和動(dòng)手能力,強(qiáng)調(diào)在生產(chǎn)過程中技術(shù)的選擇能力以及在使用技術(shù)過程中的心理素質(zhì)和實(shí)踐能力[6],以此培養(yǎng)符合企業(yè)和社會(huì)需求的應(yīng)用型技術(shù)人才。

技術(shù)研究型側(cè)重于培養(yǎng)工程人才對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)、開發(fā)技術(shù)和工程設(shè)計(jì)方法的掌握,強(qiáng)調(diào)完成工程設(shè)計(jì)任務(wù)和具備實(shí)施設(shè)計(jì)的基本素質(zhì)和工程實(shí)踐,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生“能力樹”中的工程設(shè)計(jì)能力。要求工程師具有很強(qiáng)的獨(dú)立工程設(shè)計(jì)能力,包括工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃能力、邏輯思維能力、知識(shí)遷移能力、獲取信息的能力以及技術(shù)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)分析能力。工程設(shè)計(jì)是上述能力的綜合體現(xiàn)。

學(xué)術(shù)研究型是以培養(yǎng)能夠從事相關(guān)工程技術(shù)理論研究的研究型人才為目的,主要培養(yǎng)工程人才具有良好的科學(xué)研究精神和獨(dú)立自主學(xué)習(xí)能力。采用的主要方式為在校內(nèi)集中強(qiáng)化研究生階段基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和專業(yè)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,提高學(xué)生從事科學(xué)研究的綜合能力[7]。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型,分為創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新研究?jī)蓚€(gè)方向。創(chuàng)業(yè)實(shí)踐采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng),開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造思維能力和新產(chǎn)品開發(fā)的初步能力;創(chuàng)新研究,即讓學(xué)生系統(tǒng)掌握創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的知識(shí)、創(chuàng)新研究方法,培養(yǎng)學(xué)生獲取和接受新知識(shí)的能力、技術(shù)改造和改進(jìn)創(chuàng)新方法的初步能力。

根據(jù)工程人才“能力樹”模型和工程人才能力培養(yǎng)分類,需要培養(yǎng)工程人才各方面的能力。但不同分類又有不同的能力培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn),應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)重點(diǎn)工程實(shí)踐能力;技術(shù)研究型重點(diǎn)培養(yǎng)“能力樹”中的工程設(shè)計(jì)能力;學(xué)術(shù)研究型重點(diǎn)培養(yǎng)知識(shí)的學(xué)習(xí)和科學(xué)分析能力;創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新型重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)造創(chuàng)新能力。根據(jù)各自的能力培養(yǎng)要求制定不同的培養(yǎng)方案,以此滿足工程人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

(四)學(xué)校教育與繼續(xù)教育對(duì)接

建立企業(yè)與高校共育工程人才的繼續(xù)教育工作機(jī)制。企業(yè)為提升工程人才的綜合工程能力,加強(qiáng)工程人才隊(duì)伍的能力素質(zhì)培養(yǎng),采用聘請(qǐng)知名大學(xué)的專家教授舉辦講座和選派部分員工到高校進(jìn)修學(xué)習(xí)等方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)與學(xué)校的合作更加便捷,企業(yè)工程人才可申請(qǐng)加入SPOC課程,接受更高層次、更加系統(tǒng)的工程知識(shí)教育,有益于工程人才的成長和企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。此外,企業(yè)還可以參與到高校教學(xué)計(jì)劃的制訂過程中,有助于提高人才培養(yǎng)的針對(duì)性、目的性,更好地完成工程人才培養(yǎng)目標(biāo)[12]。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”思維的E-SPOC工程人才教育模式通過課堂吸納從業(yè)工程技術(shù)人才加入,理論與實(shí)踐并重,豐富了高校工程教育的實(shí)踐內(nèi)容。將高校教育與繼續(xù)教育的界限打破,直接將繼續(xù)教育引入高校課堂,提高在繼續(xù)教育過程中從業(yè)工程人才的學(xué)習(xí)積極性,增加繼續(xù)教育學(xué)生的參與度,也為從業(yè)工程人才搭建了知識(shí)傳播和共享的平臺(tái)。該教育模式可隨時(shí)向工程人員打開,借助互聯(lián)網(wǎng)媒介為工程人才重返課堂創(chuàng)造了可能,甚至整個(gè)職業(yè)生涯的終生教育都可以借助這種教育模式進(jìn)行教育[1]。

五、結(jié)語

基于“能力樹”的E-SPOC工程人才教學(xué)模式,探索在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代培養(yǎng)更具信息意識(shí)、工程思維、較強(qiáng)實(shí)踐能力和較深創(chuàng)造潛能的工程人才。工程人才“能力樹”,根據(jù)工程人才所獲得能力項(xiàng)先后順序和邏輯關(guān)系由下向上繪制樹形圖。隨著工程人才能力提升,樹形圖能力項(xiàng)逐漸增多,后期還可以對(duì)能力項(xiàng)賦權(quán)值,并且進(jìn)行量化?;诰S度的工程人才“能力樹”組織形式幫助能力主體較系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)對(duì)工程能力的組織與管理。E-SPOC工程人才教學(xué)模式工程能力的培養(yǎng),以樹狀結(jié)構(gòu)的形式從高等工程教育階段到就業(yè)崗位和繼續(xù)教育階段對(duì)工程人才掌握的知識(shí)和能力進(jìn)行展現(xiàn),這種結(jié)構(gòu)很好地體現(xiàn)了工程人才專業(yè)知識(shí)和能力的累積過程和層次關(guān)系。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”思維的E-SPOC工程人才教育模式可以借鑒至高校課堂,通過教學(xué)組織方式,互聯(lián)教師、學(xué)生、工程技術(shù)從業(yè)人才,使得知識(shí)傳播的速度更加快捷,內(nèi)容更加豐富,與實(shí)際結(jié)合更加緊密。

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E-SPOC engineering talent teaching mode based on “ability tree”

LIU Aifang1, DU Binbin2, REN Xiaoyu1

(1. School of Civil and Architectural Engineering, Shandong University of Technology,

Zibo 255049, P. R. China; 2. Zibo Yemai Construction Co., Ltd., Zibo 255000, P. R. China)

Abstract:

With the rapid development of internet technology, information technology and engineering education are deeply integrated. In order to meet the training needs of engineering talents, this thesis analyzes the ability structure of engineering talents, and constructs the “ability tree” of engineering talents meeting to the graduation requirements of engineering education, and develops Engineering Education-Small Private Online Course (E-SPOC) engineering talent teaching mode based on docking classroom education and continuing education with information technology. It discusses the application of E-SPOC engineering talents teaching mode in engineering education teaching and ability training from the aspects of teaching content, teaching process organization and teaching evaluation mode, and according to the “ability tree” explores the implementation path of E-SPOC engineering talent teaching mode.

Key words:

ability tree; internet+; engineering education; E-SPOC; teaching mode

(責(zé)任編輯 崔守奎)

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