孫 彬,張 瑜,陳 薇
(沈陽大學(xué),遼寧 沈陽 110044)
“卓越計(jì)劃”是為了落實(shí)國(guó)家戰(zhàn)略部署和教育改革發(fā)展規(guī)劃綱要而提出的一項(xiàng)教育重大改革[1-2]。新工科作為“卓越計(jì)劃”的升級(jí)版,通過多學(xué)科交叉、多專業(yè)融合的理念,對(duì)接并滿足產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和變化[3-4]。以學(xué)生為中心,充分挖掘?qū)W生的興趣和潛能,因材施教,培養(yǎng)出滿足產(chǎn)業(yè)需求的卓越工程科技人才,是新工科建設(shè)的最終目的。新工科之中的“新”不是單純地指新興專業(yè)和新興技術(shù),還覆蓋了對(duì)原有專業(yè)的升級(jí)[5]。材料成型及控制工程是1998年教育部新增的專業(yè),是一個(gè)傳統(tǒng)的工科專業(yè),同時(shí)也是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉專業(yè),需要學(xué)生掌握熱能、材料、機(jī)械和控制等學(xué)科的理論知識(shí)以解決復(fù)雜工程問題[6]。工程教育認(rèn)證是建立一種以學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向的評(píng)價(jià)體系,通過持續(xù)改進(jìn)機(jī)制保證學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,為學(xué)生畢業(yè)后快速地適應(yīng)工作崗位打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[7-8]。沈陽大學(xué)作為地方性大學(xué),緊密結(jié)合區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,培養(yǎng)區(qū)域社會(huì)緊缺的高級(jí)應(yīng)用型人才。沈陽大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)是國(guó)家卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃專業(yè)、國(guó)家特色專業(yè)、國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)、遼寧省一流專業(yè)、遼寧省本科示范專業(yè)、遼寧省本科工程人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專業(yè)和沈陽市重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)。本文以材料成型及控制工程專業(yè)作為研究對(duì)象,從人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、實(shí)踐教學(xué)、課堂教學(xué)、質(zhì)量監(jiān)控體系和師資隊(duì)伍等角度切入,探究在新工科和工程教育認(rèn)證下,材料成型及控制工程專業(yè)在人才培養(yǎng)上的新路徑和新模式,以面向裝備制造業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)、服務(wù)遼寧、助力振興,力求探索一條新工科和工程教育認(rèn)證視角下材料成型及控制工程專業(yè)的升級(jí)改造建設(shè)途徑。
聶小武提出新工科及工程教育認(rèn)證在人才培養(yǎng)層面存在很多共性[9]。工程教育認(rèn)證中的12條通用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)國(guó)際工程師,具有國(guó)際性和通用性,新工科是針對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和發(fā)展提出的,具有本土性。在工程教育認(rèn)證實(shí)施的過程中,其執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)也是新工科推進(jìn)過程中非常關(guān)鍵的人才質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這兩種框架綜合指導(dǎo)下形成的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,可以有效地實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。創(chuàng)新思維及能力是極為重要的,是新工科人才培養(yǎng)之中的關(guān)鍵要素,是以培養(yǎng)獨(dú)立探究、思考、創(chuàng)造、實(shí)踐人才為目標(biāo),而材料成型領(lǐng)域更需要在人才培養(yǎng)模式方面將創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案,具體體現(xiàn)在培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系三個(gè)層面,從觀念、技能、能力和心理素質(zhì)等多層面進(jìn)行全方位、立體化的教育。工程教育貫徹的是以學(xué)生為中心的教育理念,成果導(dǎo)向的教育取向,持續(xù)改進(jìn)的質(zhì)量保障體系。
培養(yǎng)目標(biāo)是學(xué)生經(jīng)過五年左右時(shí)間工程實(shí)踐后,預(yù)期能夠達(dá)到的職業(yè)和專業(yè)成就。畢業(yè)要求則是指面向?qū)W生制定的出口要求,即學(xué)生畢業(yè)時(shí)要形成的能力、素養(yǎng)和理論[10-11]。因此,在人才培養(yǎng)模式方面,需要將創(chuàng)新能力的核心要素融入專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案,體現(xiàn)在培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求中,并以此為導(dǎo)向設(shè)計(jì)課程體系支撐目標(biāo)要求的達(dá)成。為達(dá)成該目標(biāo),需要從觀念、技能、能力和心理素質(zhì)等多層面進(jìn)行全方位、立體化的教育,并合理分解融入專業(yè)教育的各個(gè)環(huán)節(jié),從理論到實(shí)踐設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)支撐創(chuàng)新人才培養(yǎng)的能力和素質(zhì)目標(biāo)。在理論與實(shí)踐多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力不同要素的培養(yǎng),根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成情況,不斷持續(xù)改進(jìn)這些教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、手段、方式、考核、評(píng)價(jià)等,切實(shí)強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生打破傳統(tǒng)思維的壁壘,聯(lián)合其他專業(yè)的學(xué)生共同參與創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉、多專業(yè)融合。在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)形式下,材料成型專業(yè)的人才培養(yǎng)模式要符合市場(chǎng)的需求,將產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈深度融合,促進(jìn)人才培養(yǎng)模式的調(diào)整。
依據(jù)新工科和工程教育認(rèn)證的要求,優(yōu)化課程體系是實(shí)現(xiàn)材料成型及控制工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的手段和載體。依據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案將課程按照模塊化,劃分為通識(shí)教育模塊、學(xué)科教育模塊、專業(yè)教育模塊、實(shí)踐教學(xué)模塊和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊。通識(shí)教育模塊包括思想政治類、外語類、體育類、就業(yè)指導(dǎo)類和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類等課程。學(xué)科教育主要包括工程圖學(xué)、高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等學(xué)科基礎(chǔ)課,同時(shí)依據(jù)工程教育認(rèn)證的12條通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)添加了環(huán)境工程概論、計(jì)算方法和普通化學(xué)三門課。專業(yè)教育模塊中也分為必修課和選修課兩部分。在必修課中,將凝固成型原理和塑性成形原理合并成材料成型原理,將鑄造工藝學(xué)、鍛造和沖壓工藝學(xué)合并成材料成型工藝學(xué),在選修課中將液壓與氣壓轉(zhuǎn)動(dòng)、材料成型設(shè)備等課設(shè)定為限選課。在實(shí)踐教學(xué)模塊中,依據(jù)前面理論課的調(diào)整新增了材料成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),并對(duì)材料綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊中引入了導(dǎo)師制,將教師的科研課題引入到創(chuàng)新能力培養(yǎng)中,這樣能更好地培養(yǎng)出具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。同時(shí),教師更新理念“以學(xué)為主”,結(jié)合材料成型發(fā)展史開展教學(xué)改革,改進(jìn)教學(xué)手段、教學(xué)方法、考核方式等,完善教學(xué)大綱。開展線上、線下混合教學(xué),結(jié)合遼沈地區(qū)裝備制造業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì),積極建設(shè)各類課程資源和實(shí)踐平臺(tái),引導(dǎo)學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。在課程思政建設(shè)上,要構(gòu)建專業(yè)大思政課程體系,將人文素質(zhì)、學(xué)術(shù)修養(yǎng)及職業(yè)精神相融合納入大思政課程體系建設(shè),進(jìn)一步強(qiáng)化了“崇術(shù)重用,服務(wù)地方”的專業(yè)理念。
針對(duì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目缺少創(chuàng)新性,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相對(duì)落后等問題,我們推出了多學(xué)科交叉融合的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè),建立OBE理念下的畢業(yè)要求分解,同時(shí)將其分解到具體的實(shí)踐教學(xué)之中,形成了實(shí)踐和理論的互動(dòng),使學(xué)生具備解決材料成型領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力、科學(xué)精神和人文素養(yǎng)。同時(shí),依托遼沈地區(qū)裝備制造業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的地域優(yōu)勢(shì),積極聯(lián)系并整合社會(huì)互補(bǔ)性資源,通過共建實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)加強(qiáng)協(xié)同育人建設(shè),引入企業(yè)工程思想到本科教學(xué)中,強(qiáng)化學(xué)生的工程素養(yǎng)。構(gòu)建具有材料成型特色的實(shí)踐教學(xué)體系,要保證工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)貫穿學(xué)生培養(yǎng)的整個(gè)過程。高校培養(yǎng)人才是從入學(xué)教育開始到學(xué)生離校,實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)該滲透在各個(gè)階段。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)等多類實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)能力指標(biāo)的支撐過度集中在專業(yè)知識(shí)應(yīng)用、工程方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究等技術(shù)性能力指標(biāo)上;而工程與社會(huì)、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)等多種非技術(shù)性能力指標(biāo)的支撐又過度集中在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。因此,要實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)的目標(biāo),必須要對(duì)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)按照實(shí)踐類型、實(shí)踐形式、實(shí)踐場(chǎng)所和各種類型實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行合理規(guī)劃,拓展更有效的途徑達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)要求。我們對(duì)材料綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì),以汽車零部件為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,以汽車零部件的生產(chǎn)流程為主線,通過金屬液態(tài)成型工藝設(shè)計(jì),金屬塑性成形工藝設(shè)計(jì),熱處理工藝設(shè)計(jì),金屬表面防護(hù)與腐蝕性能測(cè)試,成型探傷與成分檢測(cè),力學(xué)性能測(cè)試等方面,同時(shí)運(yùn)用虛擬仿真技術(shù),真正地實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉理念。
工程教育要求教學(xué)過程圍繞學(xué)生,改革傳統(tǒng)的“以教為主”為“以學(xué)為主”;學(xué)習(xí)方式不再是教師主導(dǎo)的授課方式,而是調(diào)整為學(xué)生自學(xué)、教師指導(dǎo)的方式;教學(xué)內(nèi)容從以特定教材為主,調(diào)整為教師設(shè)計(jì)、搜集各種教學(xué)素材和資源,通過合理加工進(jìn)行應(yīng)用;教學(xué)目標(biāo)從教會(huì)學(xué)生為主改為學(xué)生學(xué)會(huì)、會(huì)學(xué)、樂學(xué)為主。為實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變,需要教師在課堂教學(xué)過程中:一是緊跟課程目標(biāo)導(dǎo)向,完善課程教學(xué)大綱,創(chuàng)新課程考核方式。教學(xué)大綱中要明確本門課程在人才培養(yǎng)中所起的作用,對(duì)標(biāo)制定教學(xué)目標(biāo)和任務(wù),同時(shí)要確定教學(xué)內(nèi)容框架、教學(xué)進(jìn)度及執(zhí)行方法,作為實(shí)施教學(xué)與考核的主要依據(jù)。還要開展多種方式結(jié)合的課程考核方法,探討非標(biāo)準(zhǔn)考試改革,使用一系列教學(xué)過程中的評(píng)價(jià)和測(cè)試,取代統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化考試,用教學(xué)過程中的全程評(píng)測(cè)切實(shí)實(shí)現(xiàn)真正評(píng)價(jià)學(xué)生“學(xué)”的效果,考核學(xué)生“做”的能力。二是加強(qiáng)課堂內(nèi)涵建設(shè),積極推行教改。在教學(xué)方法上,要關(guān)注過程教學(xué),通過多樣靈活的方式讓學(xué)生更好地參與,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索和創(chuàng)新思考。在教學(xué)手段上,充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段(超星學(xué)習(xí)通、騰訊會(huì)議等),開展線上、線下混合課程建設(shè),讓學(xué)生處于教學(xué)活動(dòng)的主體地位,教師成為設(shè)計(jì)者、組織者和引導(dǎo)者。在教學(xué)內(nèi)容上,以課程目標(biāo)的達(dá)成為導(dǎo)向,緊跟社會(huì)、行業(yè)發(fā)展要求,在內(nèi)容上做到每年微調(diào)一次教學(xué)大綱。
持續(xù)改進(jìn)是工程教育的核心理念,對(duì)能力素質(zhì)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)并以此為依據(jù)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)是不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工程教育質(zhì)量評(píng)價(jià)包括課程目標(biāo)達(dá)成、畢業(yè)要求達(dá)成和培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)。課程達(dá)成支撐畢業(yè)要求,畢業(yè)要求達(dá)成又支撐培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)目標(biāo)決定專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生是否符合社會(huì)、行業(yè)發(fā)展需求,是否符合學(xué)校辦學(xué)定位,符合專業(yè)特色,其能力要素是畢業(yè)要求制定的依據(jù)。顯然,評(píng)價(jià)體系的科學(xué)性、客觀性、全面性將直接影響持續(xù)改進(jìn)措施的制定、人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高和整個(gè)專業(yè)的發(fā)展。其主要內(nèi)容為:構(gòu)建科學(xué)教學(xué)質(zhì)量管理機(jī)制,除了要完善教學(xué)管理制度,健全教學(xué)質(zhì)量考評(píng)標(biāo)準(zhǔn),還要形成教學(xué)管理層次;形成閉環(huán)教學(xué)監(jiān)控管理機(jī)制,對(duì)所有活動(dòng)進(jìn)行全過程、全員化監(jiān)控管理;構(gòu)建以質(zhì)量決策、過程管理、質(zhì)量監(jiān)控、效果評(píng)價(jià)和信息整理為子系統(tǒng)的“五位一體”教學(xué)質(zhì)量保障體系,對(duì)教學(xué)的決策、執(zhí)行、評(píng)價(jià)、監(jiān)控、反饋、改進(jìn)等工作進(jìn)行宏觀管理和具體實(shí)施。
依據(jù)新工科和工程教育認(rèn)證對(duì)教師的要求,強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉,多專業(yè)融合和學(xué)科、專業(yè)的產(chǎn)業(yè)性,將采取“走出去、引進(jìn)來”等專兼職結(jié)合的師資培養(yǎng)方式。在引進(jìn)專兼職教師時(shí),要重點(diǎn)關(guān)注教師的工作經(jīng)歷、年齡和學(xué)科背景。同時(shí),要求100%的專業(yè)核心課程由教授、副教授領(lǐng)銜建設(shè)。培養(yǎng)和引進(jìn)高水平教師,鼓勵(lì)教師出版教材專著和參加國(guó)際學(xué)術(shù)交流活動(dòng),以提高教學(xué)能力。堅(jiān)持以老帶新,建立青年教師校企雙導(dǎo)師制。舉辦教學(xué)法研討、培訓(xùn)和講座,組織青年教師基本功大賽,選派青年教師企業(yè)掛職或進(jìn)博士后工作站。以校企聯(lián)合共建為平臺(tái),引進(jìn)企業(yè)兼職教師進(jìn)隊(duì)伍、進(jìn)課堂,深入人才培養(yǎng)全過程,優(yōu)化教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu),提升教學(xué)團(tuán)隊(duì)的工程實(shí)踐能力。
在新工科和工程教育背景下,以沈陽大學(xué)材料成型及控制工程為研究對(duì)象,對(duì)標(biāo)區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈,將工程教育和創(chuàng)業(yè)教育深度融合進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式中。通過從人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、實(shí)踐教學(xué)、課堂教學(xué)和質(zhì)量保障體系等方面進(jìn)行改革,建立產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、創(chuàng)新教育和工程教育的有效銜接,構(gòu)建多學(xué)科交叉、多專業(yè)融合、多模塊組合的課程體系,同時(shí)堅(jiān)持OBE理念下的材料成型特色實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè),強(qiáng)化學(xué)生綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng),不斷提高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。