李九陽,陳 立,胡廣朝,趙慶明,李長雨
(長春工程學院 土木工程學院,長春130012)
“新工科是指在新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命以及知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型背景下,面向當前急需和未來發(fā)展需要,運用新興技術(shù)促成和發(fā)展一批新興工科形態(tài), 或者改造和升級一批傳統(tǒng)工科。”[1]新工科的建設(shè)與發(fā)展是提高國家未來競爭力的重要途徑,已經(jīng)成為當今社會產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的必然要求。土木工程是我國工科中的老牌專業(yè),擁有龐大的學科體系和教育基礎(chǔ),具備開展新工科改造和升級的條件和基礎(chǔ)。[2]
我國從2006年開始開展工程教育認證,2016年正式成為華盛頓協(xié)議成員國?!度A盛頓協(xié)議》是世界上最具影響力的國際本科工程學位互認協(xié)議,其宗旨是通過雙邊或多邊認可工程教育資格及工程師執(zhí)業(yè)資格,促進工程師跨國執(zhí)業(yè)。工程教育專業(yè)認證遵循以學生為中心、成果為導向和持續(xù)改進三個基本理念。這些理念對引導和促進專業(yè)建設(shè)與教學改革、保障和提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要[3]。因此,按照工程教育認證標準進行專業(yè)建設(shè),是我國工程教育發(fā)展的大勢所趨。我校土木工程專業(yè)2013年首次通過全國高等學校教育評估委員會的評估,2018年通過中國工程教育專業(yè)認證(復評)。針對新工科的建設(shè)要求,結(jié)合工程教育認證的標準,土木工程專業(yè)自2019年開始了傳統(tǒng)專業(yè)升級改造的內(nèi)涵式發(fā)展道路。
2022年,全國人大明確提出了高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的要求,“所謂高校內(nèi)涵式發(fā)展,是指注重發(fā)揮內(nèi)部主體地位、挖掘內(nèi)部潛力、激發(fā)內(nèi)部動力、匯聚外部資源、優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)、 遵循內(nèi)部規(guī)律、關(guān)照內(nèi)在需求、彰顯內(nèi)在價值、注重系統(tǒng)安全、聚焦辦學質(zhì)量的一種發(fā)展方式、模式或發(fā)展過程?!盵4]我校土木工程專業(yè)具有70多年的發(fā)展歷史,培養(yǎng)了2萬多名優(yōu)秀畢業(yè)生,而且在高等教育發(fā)展的每個階段都能搶占先機,繼往開來,專業(yè)建設(shè)不斷邁上新臺階,面對當前科技和行業(yè)的快速發(fā)展,土木工程專業(yè)如何在繼承和傳承中走出特色,是內(nèi)涵式建設(shè)的頂層設(shè)計。
本文首先分析了以學生為中心、以成果為導向、持續(xù)改進是新工科建設(shè)和工程教育的雙基原則,然后介紹了我校土木工程專業(yè)借助傳統(tǒng)專業(yè)升級改造的契機,推進新工科建設(shè)和工程教育認證的一些做法,為新工科背景下土木工程專業(yè)工程教育認證的路徑提供參考。
我國應(yīng)用型本科院校土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)基本上都已制定了以學生為主體、以適應(yīng)行業(yè)需求為目標、突出實踐教學的人才培養(yǎng)方案。但隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”以及人工智能的快速發(fā)展,新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)不斷沖擊著土木工程行業(yè)的更新迭代,高等教育的人才培養(yǎng)、學科建設(shè)明顯滯后于行業(yè)發(fā)展。因此,分析國內(nèi)土木工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、確定新工科教育與傳統(tǒng)工程教育的契合點,對推進專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展具有重要的作用。
新工科是基于目前的工科專業(yè)相對行業(yè)發(fā)展較為落后、教學模式較為保守以及畢業(yè)生的培養(yǎng)目標難以滿足工程需要而提出的。2017年,教育部發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》,提出“深化工程教育改革、建設(shè)工程教育強國”。由此可見,我國高度重視新工科的發(fā)展,并希望通過新工科建設(shè)促進人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。新工科發(fā)展的目的是面對新經(jīng)濟、新模式、新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù),高校能夠發(fā)揮內(nèi)部主動性、整合外部資源、優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此,學校在發(fā)展中要以學生為中心,培養(yǎng)學生的知識、能力與素質(zhì);加強與行業(yè)的交流與合作,鍛煉學生的實踐能力;升級資源配置、優(yōu)化課程體系,改進教學方式,進行課堂革命,持續(xù)提升學生培養(yǎng)質(zhì)量。 這與工程教育認證的OBE理念是異曲同工的。以學生為中心,想盡各種辦法調(diào)動學生的學習主動性。以成果為導向,就是重視成果(人才培養(yǎng))的質(zhì)量,質(zhì)量的衡量標準總體來說就是能否滿足學生全面發(fā)展和行業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要,學生是否具備解決復雜工程問題的各種能力;具體來說就是根據(jù)課程的預設(shè)目標進行教學設(shè)計和組織教育教學活動,并且成果具有量化可測性。持續(xù)改進就是不滿足現(xiàn)狀,不墨守成規(guī),要根據(jù)培養(yǎng)目標和畢業(yè)生的畢業(yè)要求,對人才培養(yǎng)質(zhì)量(畢業(yè)5年左右的學生)和在校生的課程教學等進行跟蹤評價、反饋并應(yīng)用于持續(xù)改進??梢?,無論是新工科建設(shè)還是工程教育認證,都要求傳統(tǒng)工科專業(yè)以頂層設(shè)計帶動過程管理,多措施保障教學質(zhì)量,閉環(huán)持續(xù)發(fā)展,培養(yǎng)高質(zhì)量人才。
目前,國內(nèi)高校典型的新工科探索路線主要有:提出了以新工科的內(nèi)涵特征、建設(shè)與發(fā)展路徑選擇為主的復旦共識;探索新工科建設(shè)模式、確定新工科建設(shè)行動路線的天大行動;確定新工科研究與實踐項目的北京指南;對工程教育進行實踐與變革,以教育方式為突破口實行“跨界、融合、創(chuàng)新”的上海方案;促進大學與城市共同發(fā)展、相互融合、相互幫助的深圳指南[5]等。以上路線確定了新工科的建設(shè)目標、行動路線和具體實施內(nèi)容,組成了新工科的框架,使新工科理念成為工程教育認證改革的重要組成部分,加快了工程教育改革,使得中國工程教育早日從國際的跟隨者變成領(lǐng)跑者。
盡管如此,應(yīng)用型本科院校土木工程內(nèi)涵式發(fā)展目前仍處于探索階段,土木工程專業(yè)工科教育與新工科型人才培養(yǎng)差距較大,存在一定的問題。[6]具體表現(xiàn)為:工科學生存在創(chuàng)新意識不夠、國際性開放視野不強、主觀能動性差、工程實踐不夠、社會責任感不強、知識固化、處理問題和與人交流的能力不足。這些問題不僅阻礙了我國高校土木工程專業(yè)發(fā)展的特色和多樣性,而且在面向社會和企業(yè)時,畢業(yè)生不能勝任解決復雜工程問題的工作。因此,各高校應(yīng)根據(jù)自己的院校定位和專業(yè)特色,整合外部資源、優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu),改進課程體系,積極探索新工科理念下土木工程人才培養(yǎng)的改革與實踐,推進專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展。
新工科背景下的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式面向全體學生,圍繞“學生中心”開展相應(yīng)教學;突出“成果導向”,以讓學生獲得所需知識和素質(zhì)能力為目標;“持續(xù)改進”,對各教學環(huán)節(jié)和學生學習效果進行跟蹤、評價、反饋和改進。同時,緊抓土木行業(yè)和區(qū)域發(fā)展新需求,準確定位土木工程專業(yè)的特色與發(fā)展方向,實現(xiàn)傳統(tǒng)土木工程專業(yè)的快速轉(zhuǎn)型與發(fā)展。
“學生中心”是指,在所有的教學環(huán)節(jié)和教學設(shè)置上,都必須以學生為主體,每位學生都是一個鮮活的個體,都具有獨立的思維、想法和主觀能動性。因此,土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)注重教學內(nèi)容的“新”、創(chuàng)新能力的“新”來調(diào)動學生學習的積極性;理論教學強調(diào)學生的參與性、實踐教學強調(diào)學生的動手能力,重視學生學習的獲得性,真正實現(xiàn)“以學生為中心”的人才培養(yǎng)理念。
土木工程專業(yè)從工程建設(shè)發(fā)展趨勢引入三大理念——綠色建筑、裝配式建筑和信息化技術(shù)。因此,在2018版人才培養(yǎng)方案中現(xiàn)有《BIM建?;A(chǔ)》《BIM技術(shù)應(yīng)用綜合實訓》《裝配式建筑》3門課程的基礎(chǔ)上,在不能增設(shè)新課程的條件下,積極進行課程教學內(nèi)容革新,在《土木工程材料》《房屋建筑學》《混凝土與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計》《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》《建筑工程施工》等課程中通過嵌入式教學,進行了工程建設(shè)要素新理論的融合、教學內(nèi)容的更新,并通過競賽、實習實踐等教學環(huán)節(jié)予以強化。
為了強化學生的動手能力和創(chuàng)新技能,土木工程專業(yè)持續(xù)優(yōu)化我校特色課程《土木工程綜合實訓》,不斷拓寬實訓檢測項目,訓練學生工程檢測設(shè)備的應(yīng)用能力;增設(shè)梁板鋼筋綁扎項目,鍛煉學生動手能力和團隊合作能力;優(yōu)化學生考核評價機制等。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,除了積極組織學生參加全國力學競賽和大學生結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽外,每年組織學院級別的盈建科結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、施工技術(shù)應(yīng)用技能大賽和建筑工程BIM計量大賽等。自2018年以來,學生參與各級各類競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動約800人次,在“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等省級以上賽事獲得獎項117個。
以學生為中心更多地體現(xiàn)在每門課程、每節(jié)課中。借助我校與超星公司合作推進精品課程和混合式教學建設(shè)的契機,土木工程專業(yè)教師廣泛利用超星線上教學資源和教學平臺,布置了學生線上學習任務(wù),并作為平時成績考核項,壓實了學生課堂外學習的措施;利用學習通實現(xiàn)了課堂實時互動教學、學生作業(yè)線上提交和隨堂線上測驗、互動區(qū)討論、學生積分查詢等,讓傳統(tǒng)課堂活躍起來,改善了教與學的生冷態(tài)勢,構(gòu)建了良好的教學生態(tài)圈。結(jié)合后疫情時代,學生和教師對混合式教學的接受程度逐漸提高,土木工程專業(yè)所有的課程均可以實現(xiàn)線上教學,在此過程中,教師積累經(jīng)驗、開拓進取,近年完成了2門省級精品在線課程建設(shè)、6項省部級混合式教學教研教改課題,學校的100門混合式教學課程中土木工程專業(yè)有10門。
“成果導向”的成果包括兩個層面,以六大培養(yǎng)目標為成果的人才培養(yǎng)是大目標,以12條畢業(yè)要求為成果導向的畢業(yè)生培養(yǎng)是近期目標。以六大培養(yǎng)目標為成果導向的是人才培養(yǎng)方案的制定以及相應(yīng)機制的形成。土木工程專業(yè)成立了培養(yǎng)目標合理性評價小組,2018年工程教育認證之后評價周期由原來2—4年調(diào)查一次,修訂為每年調(diào)查一次。評價小組采用了校內(nèi)和校外相結(jié)合的評價方式,完整的培養(yǎng)目標達成評價周期為學生畢業(yè)后5年左右。一方面通過各種技術(shù)和手段采集數(shù)據(jù),進行科學分析。另一方面與企業(yè)專家、同行專家、校內(nèi)課程負責人、學院本科教學指導委員會對培養(yǎng)目標與學校定位、人才培養(yǎng)定位符合度進行分析評價,為后續(xù)人才培養(yǎng)目標的制定積累資源。通過座談、走訪調(diào)研和線上、線下問卷調(diào)查反饋等分析土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標達成情況為:90%畢業(yè)生就業(yè)領(lǐng)域與培養(yǎng)目標基本一致;畢業(yè)生職業(yè)發(fā)展較好,具有開放式向上發(fā)展的趨勢;畢業(yè)5年的畢業(yè)生,有17%為高級職稱,67%為中級職稱。
以12條畢業(yè)要求為成果的學生培養(yǎng)支撐著以六大培養(yǎng)目標為成果的人才培養(yǎng),也導向與指導著本科階段的所有教學活動。土木工程專業(yè)根據(jù)六大培養(yǎng)目標、12條畢業(yè)要求,與專業(yè)課程相結(jié)合,拆分了34個指標點,由64門課程、147個課程目標支撐。由培養(yǎng)目標導向畢業(yè)要求,由畢業(yè)要求導向指標點,由指標點導向課程目標,從上而下進行設(shè)計,從下而上進行實現(xiàn)。2018年底學院修訂了《土木學院畢業(yè)要求達成度評價制度》,成立了土木工程專業(yè)畢業(yè)要求達成度評價小組,明確提出對每一屆畢業(yè)生均開展畢業(yè)要求達成度評價工作,包括基于課程目標達成度定量評價法以及基于畢業(yè)生問卷調(diào)查的定性評價法。
基于課程目標達成度的定量評價法具體為:將各畢業(yè)要求指標點所支撐的課程目標達成度評價值乘以相應(yīng)權(quán)重值,相加求和,即求得相應(yīng)畢業(yè)要求指標點的達成度評價值;取各指標點達成度的最小值作為該屆畢業(yè)生的畢業(yè)要求達成度;通過與專業(yè)的畢業(yè)要求目標值(0.65)比較,確定該項畢業(yè)要求是否達成。
基于畢業(yè)生問卷調(diào)查和用人單位調(diào)研的定性評價法主要采用線上、線下相結(jié)合的形式,開展了應(yīng)屆畢業(yè)生的《土木工程專業(yè)應(yīng)屆畢業(yè)生畢業(yè)要求達成度調(diào)研表》的問卷調(diào)查,并將問卷結(jié)果進行量化分析。問卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表明,學生對畢業(yè)要求的各項指標認識大致相同,對本專業(yè)的教學體系、課程設(shè)置、師資隊伍以及學生管理都比較滿意;學生畢業(yè)與就業(yè)情況良好;其中認同率最高的為“個人和團隊”,說明畢業(yè)生在校期間,培養(yǎng)了良好的團隊協(xié)作能力,在解決土木工程專業(yè)的復雜工程問題時,能夠在多學科組成的團隊中承擔個體、團隊成員或負責人的角色。
土木工程專業(yè)針對2019屆、2020屆、2021屆3屆畢業(yè)生的畢業(yè)要求達成情況分析,12項畢業(yè)要求均達成。
“持續(xù)改進”是指對各個教學環(huán)節(jié)人才培養(yǎng)質(zhì)量的跟蹤、評價、反饋、改進過程,以及對學生畢業(yè)后專業(yè)崗位相關(guān)度的跟蹤和反饋。
一方面,土木工程專業(yè)所有的課程按照專業(yè)認證標準進行達成度評價,內(nèi)容包括各課程目標的評價分析和持續(xù)改進措施。關(guān)于課程的持續(xù)改進措施,除了具體課程負責人針對課程特點的持續(xù)改進建議和措施外,土木工程專業(yè)在近3年針對理論和實踐課程的評價方式進行了優(yōu)化,形成了更加完善的以課程目標為主線的考核與評價一體化體系。具體為:理論課程修訂了課程目標,課程目標與教學內(nèi)容、過程考核精準對應(yīng);平時過程評價更具有針對性,課程目標更具有可操作性;實踐課建立了以畢業(yè)要求和課程目標為主線的評價系統(tǒng)。同時,在人才培養(yǎng)方案不變的前提下,進行了教學內(nèi)容和考核方式的完善。結(jié)合混合課程在線考核方式,增加過程考核比例,過程性考核與總結(jié)性考核相結(jié)合,成績更加科學合理;實踐課由于教學內(nèi)容的更新,新增的內(nèi)容需要對應(yīng)一定的課程目標,進行了課程考核方式的修訂,更加重視平時過程考核以及學生能力培養(yǎng),成績考核和目標評價更加科學合理。
另一方面,落實畢業(yè)生跟蹤反饋機制,系統(tǒng)關(guān)注人才培養(yǎng)質(zhì)量與社會需求的相關(guān)度,關(guān)注人才培養(yǎng)過程與培養(yǎng)目標的匹配度,關(guān)注人才培養(yǎng)方式方法與畢業(yè)要求的適切度[7],實時分析人才培養(yǎng)趨勢,精準把控人才培養(yǎng)方案持續(xù)改進的新起點。另外,通過畢業(yè)生跟蹤反饋制度了解學生工作幾年后各方面綜合素質(zhì)及能力的提升情況,深入分析并反饋于培養(yǎng)方案、畢業(yè)要求、課程教學等閉環(huán)環(huán)節(jié)。
土木工程專業(yè)通過校友座談、用人單位調(diào)查、問卷(含紙質(zhì)問卷和電子問卷)、多媒體(各班QQ群和微信群)平臺反饋信息等方式,對畢業(yè)5年左右學生的培養(yǎng)目標達成度、畢業(yè)生發(fā)展情況進行調(diào)查和評價。新冠肺炎疫情期間,土木工程專業(yè)利用網(wǎng)絡(luò)廣泛地采用了線上問卷形式,采用微信小程序“問卷星”,設(shè)計了畢業(yè)5年左右畢業(yè)生、用人單位、行業(yè)專家3種APP網(wǎng)絡(luò)問卷,不僅僅是問卷形式的創(chuàng)新,同時進一步優(yōu)化了問卷內(nèi)容,量化了評價內(nèi)容,評價指標更清晰,結(jié)論更具科學性;問卷形式的變化豐富了調(diào)研的人群和數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)更具有客觀性。這些問卷的數(shù)據(jù)分析為后續(xù)人才培養(yǎng)方案的制定奠定了堅實的基礎(chǔ)。
土木工程專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展符合時代發(fā)展新潮流,能夠為我國經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)一批卓越的工程技術(shù)人才,通過工程教育認證后的畢業(yè)生為我國在國際上的競爭提供強有力的技術(shù)支持和人才保障。
首先,新工科建設(shè)的主體是學生,發(fā)展核心也是學生,土木工程專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、團隊合作能力、實踐能力和解決問題的能力,培養(yǎng)學生具備社會發(fā)展所需要的知識、能力、素質(zhì)。其次,土木工程內(nèi)涵式發(fā)展可以撬動學校特色課程的推進,打開思路接軌新工科建設(shè)和前沿學科,推出一批在線課程、混合式課程、校企共建課程和校校共建課程等,滲透融合行業(yè)和其他高校的新知識與技能,構(gòu)架相關(guān)課程群,豐富學生課余愛好的需求。最后,土木工程專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展的過程,可以促進教師的產(chǎn)學研合作主動性,新工科建設(shè)面向的是行業(yè),教師積極走進行業(yè),解決企業(yè)難題,校企合作,發(fā)揮高校的人才優(yōu)勢,響應(yīng)國家科技落地、產(chǎn)教融合的政策,對行業(yè)技術(shù)發(fā)展做出貢獻。
土木工程的內(nèi)涵式發(fā)展符合工程教育認證的核心理念,以學生為中心,在教學環(huán)節(jié)和教學設(shè)置上圍繞培養(yǎng)學生的專業(yè)知識、專業(yè)技能、專業(yè)素養(yǎng),提升學生的專業(yè)硬實力,保證土木工程專業(yè)畢業(yè)生能夠達到工程教育認證標準。以結(jié)果導向為主線,修訂人才培養(yǎng)方案、構(gòu)建人才培養(yǎng)體系,完成六大培養(yǎng)目標和12條畢業(yè)要求,將學生培養(yǎng)為合格的執(zhí)業(yè)工程師,提升工程教育認證的準入條件。以持續(xù)改進為手段,對課程目標持續(xù)評價和改進,對畢業(yè)生跟蹤反饋,分析人才培養(yǎng)趨勢,精準把控人才培養(yǎng)方案持續(xù)改進,培養(yǎng)的土木工程人才質(zhì)量越來越高,最終達到工程教育認證標準。
新工科建設(shè)的新,不一定是新建專業(yè),也包括傳統(tǒng)專業(yè)的推陳出新。它與工程教育認證的理念并不矛盾,本文結(jié)合我校傳統(tǒng)專業(yè)中的土木工程專業(yè)升級改造、內(nèi)涵式發(fā)展的一些實踐措施,探析了二者的機理與統(tǒng)一性。歸根結(jié)底,二者都是為了培養(yǎng)符合未來行業(yè)發(fā)展需要的高級應(yīng)用型人才。因此,應(yīng)用型本科院校傳統(tǒng)工科專業(yè)的發(fā)展應(yīng)結(jié)合行業(yè)發(fā)展、升級優(yōu)化資源配置、重視質(zhì)量管理、形成閉環(huán)發(fā)展機制,為國家工程教育改革添磚加瓦,為行業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)貢獻力量。