朱躍進,劉棟,王爽
(江蘇大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013)
建設(shè)創(chuàng)新型國家需要大批綜合能力強的復(fù)合型人才,培養(yǎng)優(yōu)秀的畢業(yè)生十分關(guān)鍵。畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量也是廣大高校、用人單位、家長和學(xué)生關(guān)注的焦點之一。
美國的工程與技術(shù)認(rèn)證委員會(Accreditation Board for Engineering and Techno- logy,ABET)牽頭的工程教育專業(yè)認(rèn)證是目前國際通行的評估工程教育質(zhì)量的手段,主要通過對關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制,保障學(xué)生具備從事工程技術(shù)領(lǐng)域工作所必備的知識和能力,它為學(xué)生培養(yǎng)提供了第三方評價,具有客觀、全面和權(quán)威等特點,受到了高等教育界和工程界的高度認(rèn)可。
就我國的工程教育發(fā)展來說,20世紀(jì)90年代初,我國首先在建筑學(xué)專業(yè)開展專業(yè)認(rèn)證。2006年,教育部辦公廳發(fā)布了《關(guān)于成立教育部工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會的通知》,標(biāo)志著我國的工程教育專業(yè)認(rèn)證工作正式開始。2015年,中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會正式成立。2016年,我國成為《華盛頓協(xié)議》第18 個正式成員,意味著我國專業(yè)認(rèn)證制度逐步走向成熟,正式進入國際工程師互認(rèn)體系。
當(dāng)前,專業(yè)認(rèn)證作為工程教育質(zhì)量保障的重要機制和核心手段,其地位和作用日益凸顯,許多學(xué)者對工程教育專業(yè)認(rèn)證開展了研究。陸勇指出,我國高等教育常將工程教育與工科教育混同,而讓工程教育“回歸工程”就可以明確教學(xué)改革的總體方向。周文化等介紹了工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本內(nèi)涵,并基于食品科學(xué)與工程類專業(yè)的建設(shè),提出了專業(yè)認(rèn)證基本理念的具體落實方向。
劉寶等以國際工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為基本準(zhǔn)則,修訂了自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,探索工程教育專業(yè)認(rèn)證推進自動化專業(yè)持續(xù)發(fā)展的新途徑。同年,曹偉等基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的思路,對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的持續(xù)改進進行了探討,指出需要加強教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控和不斷完善畢業(yè)生的社會評價機制。隨后,王曉紅指出專業(yè)認(rèn)證是我國高等教育質(zhì)量保障的重要方法,并從培養(yǎng)目標(biāo),教學(xué)改革和教學(xué)評價三個方面分析了我國高等工程教育為何能夠走向國際化,點明了具體的改革途徑。梅林等依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合課程現(xiàn)狀,討論了電力系統(tǒng)綜合實驗教學(xué)的改革方法。胡德鑫則比較了不同發(fā)達(dá)國家(美、英、德、法)的工程教育專業(yè)認(rèn)證制度,多維度解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的運行機制和基礎(chǔ)邏輯,并對我國工程教育專業(yè)認(rèn)證制度建設(shè)中面臨的問題與挑戰(zhàn)進行了反思,探討了工程教育未來的發(fā)展。同年,李永華等從培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、持續(xù)改進、師資隊伍和支持條件等多方面討論了工程教育專業(yè)認(rèn)證下的學(xué)生能力培養(yǎng)問題。與此同時,高新勤和王學(xué)通分析了我國工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的開展現(xiàn)狀,探討了工程教育專業(yè)認(rèn)證與“雙一流”建設(shè)的關(guān)系,提出了“雙一流”建設(shè)的有效路徑。最近,李永國從工程教育認(rèn)證中的持續(xù)改進理念出發(fā),進一步探討了機械工程學(xué)科持續(xù)改進體系的構(gòu)建問題。
綜上所述,工程教育專業(yè)認(rèn)證制度在教育教學(xué)理念、培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生培養(yǎng)、課程建設(shè)以及教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進等方面發(fā)揮著重要作用。盡管目前國內(nèi)對工程教育專業(yè)認(rèn)證的研究正在全面鋪開,有涉及制度體系的研究,有針對具體專業(yè)和課程實施的研究,但總體上,很多高校的工程教育專業(yè)認(rèn)證通過率還比較低,并且能源動力類專業(yè)工程認(rèn)證的相關(guān)研究還很欠缺,因此,本文開展面向能源動力類專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證研究,旨在改革傳統(tǒng)的能動類專業(yè)工科教育模式,達(dá)到以工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)桿,為面向工業(yè)界培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型能動類工程技術(shù)人才為目標(biāo),希望能為培養(yǎng)適應(yīng)未來能源發(fā)展與需求的復(fù)合型人才提供指引。
隨著2020年12月22日能源動力類專業(yè)認(rèn)證委員會(籌)成立大會在北京的順利召開,國內(nèi)越來越多的院校開始重視能源動力類專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證,比如重慶大學(xué)、長沙理工大學(xué)、江蘇大學(xué)等都于2021年積極開始申請專業(yè)認(rèn)證。2021年3月,上海電力大學(xué)的能源與動力工程專業(yè)通過了國際ASIIN 專業(yè)認(rèn)證。事實上,工程教育專業(yè)認(rèn)證對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求都做了升級,特別是12 條畢業(yè)要求,涵蓋了工程基礎(chǔ)、問題分析、解決方案設(shè)計、科學(xué)研究、工程與社會、現(xiàn)代工具、可持續(xù)發(fā)展、個人與團隊、項目管理和終生學(xué)習(xí)等多個方面,并且延伸拓展至如下幾個能力:應(yīng)用自然和工程知識解決問題與開展研究的能力;處理工程與社會以及可持續(xù)發(fā)展的能力;開展溝通、團隊協(xié)作與項目管理的能力;使用現(xiàn)代設(shè)計、計算等工具的能力;終生學(xué)習(xí)的能力等。結(jié)合能源動力類專業(yè)的具體問題,筆者認(rèn)為以下幾條要求格外值得關(guān)注:
不同專業(yè)培養(yǎng)方案的課程體系均包括理論課程和實踐環(huán)節(jié)兩大類,應(yīng)根據(jù)專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)積極構(gòu)建豐富的課程體系。能源動力類專業(yè)是典型的工科專業(yè)。專業(yè)基礎(chǔ)課有燃燒學(xué)、傳熱學(xué)、工程熱力學(xué),流體力學(xué)等課程,學(xué)好上述基礎(chǔ)課對高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理均有較高的要求。
隨著能源學(xué)科和相關(guān)研究的不斷發(fā)展和深入,碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的推進,我國的能源結(jié)構(gòu)正在快速發(fā)生調(diào)整,越來越多能源方面的研究涉及新能源、材料、化工等學(xué)科,因此,在面對這些新發(fā)展趨勢時,有必要為學(xué)生打下扎實的學(xué)科基礎(chǔ),以適應(yīng)快速變化的社會大環(huán)境,比如設(shè)置大學(xué)化學(xué)課程為基礎(chǔ)課。扎實的學(xué)科基礎(chǔ)有助于本專業(yè)的學(xué)生更好地適應(yīng)社會變化,在讀研、就業(yè)的選擇上有更大的空間。
隨著時代發(fā)展,能源動力類專業(yè)的知識在快速膨脹,然而目前高校使用的教材仍以經(jīng)典教材為主,有必要在講授經(jīng)典理論的同時加強對現(xiàn)代數(shù)值模擬工具的運用,將理論與實際操作結(jié)合起來。
以傳熱學(xué)課程為例,導(dǎo)熱問題數(shù)值解部分實際上需要進行編程計算,以加深對方程離散方法、差分格式等問題的理解,但實際工作中這部分的教學(xué)往往偏簡單,考核的要求也不高,這與工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求實不匹配?;诖?,筆者曾經(jīng)提出可以將開源數(shù)值計算軟件OpenFOAM 引入到傳熱學(xué)教學(xué)過程中,提高學(xué)生對傳熱數(shù)值計算的理解與掌握。由于數(shù)值模擬已經(jīng)成為科學(xué)研究的三大手段之一,相對于其他如流體力學(xué)、燃燒學(xué)等能源動力類專業(yè)的基礎(chǔ)課,完全可以結(jié)合數(shù)值模擬研究手段,綜合上課、實驗、虛擬仿真三個角度以達(dá)到更好的教學(xué)效果,讓學(xué)生能對復(fù)雜工程問題進行預(yù)測與模擬,并理解其局限性,進而符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求。
現(xiàn)在的教學(xué)過程普遍重視科學(xué)教育,一方面是由于現(xiàn)在的年輕教師普遍有較重的科研任務(wù),教學(xué)過程中會不自覺地代入科研視角,從科學(xué)和科研的角度對某些知識點進行闡述,潛移默化地對學(xué)生產(chǎn)生影響,另一方面是由于越來越多的學(xué)生有升學(xué)的規(guī)劃,為適應(yīng)讀研的要求,學(xué)生自己也重視對科學(xué)知識的學(xué)習(xí)。然而,工程教育專業(yè)認(rèn)證要求培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐與管理能力,顯然,現(xiàn)實情況和這一要求還存在差距。早在2015年,陸勇已經(jīng)提出要讓工程教育由科學(xué)向工程回歸,工程教育要從重視工程科學(xué)轉(zhuǎn)變到更多地重視工程系統(tǒng)及背景上,要注重對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。因此,要提高學(xué)生的工程實踐與管理能力,需要強化實踐教學(xué),提升學(xué)生對這部分能力的重視程度。
對于能源動力類專業(yè)而言,在適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證培養(yǎng)方案的制定上,首先可以增加不同課程的實踐學(xué)時,其次是加大對實踐環(huán)節(jié)的考核力度,設(shè)置諸如工程管理的跨專業(yè)課程。還可以讓行業(yè)專家參與構(gòu)建更加符合時代發(fā)展的課程體系,以支撐本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求。最后,進一步強化人文素質(zhì)課教育。通過上述手段聯(lián)合作用,努力培養(yǎng)學(xué)生基于能源動力領(lǐng)域相關(guān)知識解決工程實踐和復(fù)雜工程問題的能力,讓學(xué)生理解并掌握能源動力工程項目管理原理與經(jīng)濟決策方法。
雖然國內(nèi)很多高校和專業(yè)都在積極申報工程教育專業(yè)認(rèn)證,甚至一部分專業(yè)已經(jīng)通過認(rèn)證,但工程教育專業(yè)認(rèn)證與特色專業(yè)建設(shè)之間往往存在一定差異,會影響不同高校能源動力類專業(yè)特色的發(fā)展。目前來看,不同地區(qū)、不同高校的能源動力類專業(yè)特色差異顯著,比如有的高校的特色是水泵,有的是內(nèi)燃機,有的是污染物后處理,有的是制冷,有的是傳熱,等等,如果生硬照搬工程教育專業(yè)認(rèn)證要求,極易埋設(shè)專業(yè)特色。我國能源動力類專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證勢必還有很長的路要走,如何兼顧工程教育和專業(yè)特色來培養(yǎng)人才,如何讓這套由國外發(fā)起的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)更好地服務(wù)于我國的專業(yè)發(fā)展和國家建設(shè),是每一個能動人都要思考的問題,專業(yè)認(rèn)證和專業(yè)特色的有機結(jié)合一定是未來工程教育專業(yè)認(rèn)證的發(fā)展趨勢之一。
工程教育專業(yè)認(rèn)證為學(xué)生規(guī)定的畢業(yè)要求中明確指出要培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐和管理能力,可以通過制定新培養(yǎng)方案、改革課程等措施彌補,與此同時授課老師自身工程能力的提高則是更應(yīng)該關(guān)注的問題。因此,建立學(xué)緣、年齡和結(jié)構(gòu)合理的高素質(zhì)師資隊伍是工程教育質(zhì)量的重要保障。
目前很多學(xué)院為提升科研水平,從國內(nèi)外引進了大量高水平博士擔(dān)當(dāng)專任教師,但是這些青年教師有很重的科研任務(wù),而且忙于應(yīng)對職稱評審和各種考核,主要精力都放在科研上,對教學(xué)的關(guān)注程度偏低,特別是耗時多、成效不明顯的實踐性教學(xué)。更重要的是,這些教師直接從高校到高校,基本都沒有在企業(yè)工作的經(jīng)歷,缺乏工程設(shè)計和應(yīng)用等實踐能力,很多教師的授課容易照本宣科,無法更新相關(guān)知識,也無法講深講透實踐的細(xì)節(jié)。比如一些實踐性強的課程,很多老師可能自己都沒做過,因而很難講好,學(xué)生也無法從中獲得有益知識,難以真正得到工程鍛煉。
面對這樣的困境,一方面,可以聘請部分行業(yè)專家作為兼職教師,與本專業(yè)老師互為補充,也能夠?qū)Ρ緦I(yè)老師起到傳幫帶的作用,提升教師的實踐水平;另一方面,積極給專業(yè)老師創(chuàng)造去企業(yè)實踐的機會,增強學(xué)術(shù)與實踐的聯(lián)系。因此,要想把能源動力類專業(yè)的工程教育認(rèn)證落到實處,專業(yè)授課老師的個人教學(xué)水平和實踐能力的發(fā)展格外重要。在工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下,對實踐能力的高度重視就是對老師提出的嚴(yán)格要求。專業(yè)認(rèn)證一定要與教師發(fā)展相結(jié)合,每位能動專業(yè)類的老師都應(yīng)該積極轉(zhuǎn)型求變,不斷發(fā)展和提升自身的水平。
工程教育專業(yè)認(rèn)證要求專業(yè)能夠做到持續(xù)改進,即,能整理、消化和吸收從各渠道反饋收集來的意見和建議,形成具體可行的整改措施,加入學(xué)生的培養(yǎng)過程中。具體來說,即可以研究分析國家及社會長期發(fā)展的需求、能源動力類行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求、學(xué)生自身發(fā)展目標(biāo)及校友期望等信息,確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),進而細(xì)化為畢業(yè)要求。
進入21世紀(jì)以來,綠色工業(yè)革命逐漸發(fā)展,在面對這一新形勢時,我國的工程教育積極轉(zhuǎn)變思路以適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)和工業(yè)革命的要求,已經(jīng)提出了諸如“新工科”建設(shè)等思路。我國已明確提出了碳達(dá)峰和碳中和的發(fā)展目標(biāo),實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),更要轉(zhuǎn)變發(fā)展方式和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),開發(fā)清潔高效的節(jié)能低碳技術(shù),加快建設(shè)以風(fēng)能、水能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源為主體的能源體系。
“雙碳”目標(biāo)意味著國家需要大量能源領(lǐng)域的高級人才,因此,能源動力類專業(yè)面臨著新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),從培養(yǎng)體系建設(shè),到創(chuàng)新精神培養(yǎng)和專業(yè)文化教育等方面都亟須深刻研討,以適應(yīng)國家對能源動力類專業(yè)人才的新要求。
在工程教育專業(yè)認(rèn)證中,持續(xù)改進的“改進”可以是學(xué)生培養(yǎng)方案的改進,可以是老師教學(xué)水平的提升,也可以是某個教學(xué)環(huán)節(jié)實施的調(diào)整。事實上,工程教育專業(yè)認(rèn)證的過程,就是對專業(yè)體系不斷學(xué)習(xí)、完善、創(chuàng)新和發(fā)展的循環(huán)提升過程。目前,一些進行過工程教育專業(yè)認(rèn)證的專業(yè)已經(jīng)建立了較為完善的畢業(yè)生跟蹤反饋和社會評價體系,可以定期對培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的實現(xiàn)情況進行評估,以驗證專業(yè)建設(shè)的有效性。能源動力類專業(yè)要認(rèn)真借鑒和吸收之前其他專業(yè)的先進理念和成功做法,建立好教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系,認(rèn)真分析學(xué)生的畢業(yè)率、授學(xué)位率、考研率和就業(yè)率等指標(biāo),能夠客觀評價學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和社會認(rèn)可程度。在面對國家發(fā)展的原則性問題時,學(xué)科專業(yè)認(rèn)證必須服務(wù)于國家的重要戰(zhàn)略,必須讓專業(yè)認(rèn)證與時代發(fā)展相結(jié)合,這才是工程教育專業(yè)認(rèn)證的意義所在。
本文通過對能源動力類專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證的總結(jié)分析,將有助于廣大高校從學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、師資隊伍和實踐教學(xué)等多方面進行改進提升,形成既有特色又符合認(rèn)證要求的培養(yǎng)模式,探索出通過工程教育專業(yè)認(rèn)證推進我國能源動力類專業(yè)持續(xù)發(fā)展的新路徑,以適應(yīng)國家對能源動力類專業(yè)人才的新要求。