劉 靜,陳國華
(桂林電子科技大學 材料科學與工程學院,廣西 桂林 541004)
當前,以互聯(lián)網(wǎng)為核心的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革呼嘯而來,新經(jīng)濟以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新產(chǎn)業(yè)為擁有屬性。面對新經(jīng)濟的挑戰(zhàn),德國提出工業(yè)4.0,美國提出制造業(yè)重組,日本發(fā)布《制造業(yè)白皮書》,我國提出《中國制造2025》,各國發(fā)展的核心均是實體經(jīng)濟,搶占世界制造業(yè)的主導權(quán)。因此,新經(jīng)濟的發(fā)展對高等學校專業(yè)人才傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。
我國是高等工科教育大國。我國現(xiàn)行高等教育正在從以規(guī)模擴張為主要特征的外延發(fā)展轉(zhuǎn)為以提高質(zhì)量和水平為主要特征的內(nèi)涵式發(fā)展。隨著文化事業(yè)的不斷發(fā)展,對科學知識和優(yōu)秀人才的需要,比以往任何時候都更為迫切[1]。走內(nèi)涵式發(fā)展之路是高等教育的必由之路。為深化工程教育改革,促進創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,2017年2月,《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》指出:“以人才培養(yǎng)方案改革為抓手,全面落實新工科理念,主動布局地方支柱產(chǎn)業(yè)、主導產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),推動學科交叉融合和跨界整合,深化產(chǎn)學研政協(xié)同育人,培養(yǎng)滿足未來新工業(yè)、新經(jīng)濟發(fā)展需要的應(yīng)用型、技能型和創(chuàng)新型高素質(zhì)人才?!保?]2019年10月,教育部高教司吳巖司長在國際機械工程教育大會做了以“勇立潮頭,賦能未來——以新工科建設(shè)領(lǐng)跑高等教育變革”為題的發(fā)言,提出全面推進新工科建設(shè),提升國家硬實力[3]。新工科建設(shè)對人才的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力及國際化視野提出了更高的要求[4]。新工科具有系統(tǒng)性,需綜合多個學科的知識體系,文理相融、理工并重,培養(yǎng)復(fù)合型人才。相較于以前的工科,新工科具有新的內(nèi)涵,即以應(yīng)對變化、塑造未來的新理念為指導,通過繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享等新途徑,培養(yǎng)多元化和創(chuàng)新型的卓越工程人才[5]。
專業(yè)是大學的細胞和根基,承擔著人才培養(yǎng)、服務(wù)社會的重要任務(wù),尤其重點建設(shè)專業(yè),是一個學校的象征性品牌和代表性標志,是保持學校長期競爭力的關(guān)鍵性因素。從專業(yè)培養(yǎng)目標來看,除了培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)外,還要重點培養(yǎng)學生的專業(yè)能力、職業(yè)能力和發(fā)展能力[6]。課程是人才培養(yǎng)的核心,也是基礎(chǔ)。從工程教育認證實踐來看,面向產(chǎn)出導向的課程體系構(gòu)建至關(guān)重要。在課程體系中,專業(yè)的實踐類或設(shè)計類課程的難度和深度要能夠滿足《華盛頓協(xié)議》框架要求,能支撐專業(yè)對學生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)??梢哉f,學生能力的培養(yǎng)貫穿大學四年中。根據(jù)《工程教育認證標準》,材料類專業(yè)實踐類課程(課程實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、認知實習、生產(chǎn)實習)的學分占總學分的比例應(yīng)不低于20%[7],而且實踐類課程要能夠有效支撐畢業(yè)要求指標點中的能力要素;因此,實踐類課程和理論課程同等重要。目前,大家對理論課程關(guān)注比較多,對理論課的效果評價相對容易實現(xiàn);但如何建設(shè)“兩性一度”實踐類“金課”,實踐類課程能否實現(xiàn)學生能力供給效果,是目前工科院校面臨的現(xiàn)實且緊迫的問題。
建設(shè)高質(zhì)量的實踐類課程資源是培養(yǎng)學生綜合能力和落實工程教育認證持續(xù)改進的重要前提。目前,相當多院校的高分子材料專業(yè),尤其是地方高校的高分子材料專業(yè),對實踐類課程的內(nèi)涵建設(shè)和評價路徑實施尚未做好準備,對實踐類課程體系的構(gòu)建、教學內(nèi)容、方法和達成評價還不夠科學,缺少一套完整明確的指標評價辦法。
雖然目前大家比較重視工程教育認證和OBE教育理念,實踐類課程結(jié)束后也能從形式上按照課程支撐的畢業(yè)要求指標點考查課程達成情況,但是每個實踐課程的教學內(nèi)容和評價方法能否有效支撐畢業(yè)要求指標點還需要確認。此外,傳統(tǒng)的學生評教(學生評課程)指標體系更多側(cè)重教師講授如何,對學生獲得的能力效果關(guān)注不夠。實踐類課程評價應(yīng)包含課程內(nèi)容、課程線下教學過程的評價和課程教學效果評價。
實踐類課程對學生能力供給的支撐有著不可或缺的作用,不管是對畢業(yè)要求中的技術(shù)因素還是非技術(shù)因素都非常重要。所以,學習效果不應(yīng)該僅由教師說了算,要充分考慮學習主體——學生的學習實際效果;因此,對實踐類課程的教學效果評價應(yīng)該包括學生評價、團隊評價和第三方評價等。
目前,在傳統(tǒng)教學模式中,實踐課程考試成績是評價學生學習效果的主要標準,這是一種終結(jié)性評價。在新工科背景下,實踐課程的評價手段應(yīng)增加形成性評價。教師不僅要全程觀察、跟蹤和監(jiān)督學生實踐的各個環(huán)節(jié),而且要根據(jù)學生參加實踐課程的具體表現(xiàn)、報告的數(shù)據(jù)分析、撰寫質(zhì)量、答辯等情況綜合考評。如果涉及實驗課,還要對實際操作、實驗方案設(shè)計與實驗結(jié)果、實驗考試與實驗報告等進行評定。形成性評價的目的是在教學過程中隨時了解學生學習效果,及時給予學生反饋或者做出教學調(diào)整,以便促使學生更好地學習。
大多高校目前還是按照傳統(tǒng)的方式進行實踐類課程教學管理,套用傳統(tǒng)的評價表格,沒有單獨針對不同的實踐類課程(如課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)實習、專業(yè)實驗、工程創(chuàng)新實驗等)設(shè)計評價內(nèi)容及評價體系;教師缺乏對實踐課程內(nèi)涵及對學生能力供給效果的深入理解和認識;二級學院缺少完善的教學管理制度,包括實踐類課程體系構(gòu)建、建設(shè)內(nèi)容、管理以及第三方評價等制度。
總之,實踐類課程體系和內(nèi)容建設(shè)及其評價對于高校來說是一種有益探索。相比于理論課程,實踐類課程的教學評價更加復(fù)雜,目前尚未形成完善的解決方案。
面向新工科要求,基于大學生能力供給效果的實現(xiàn)及其評價體系和方法,邀請行業(yè)專家、學生、督導專家、領(lǐng)導,對工程教育認證標準和OBE理念對畢業(yè)要求、實踐課程體系進行專題討論,重構(gòu)高分子材料與工程專業(yè)實踐課程體系,以提高學生專業(yè)能力、職業(yè)能力、發(fā)展能力。
課程思政元素與畢業(yè)要求中的工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、終身學習等觀測指標點息息相關(guān)。通過設(shè)計教學內(nèi)容,采用恰當?shù)慕虒W方式方法,注重學生合格公民教育、道德素質(zhì)教育、社會責任教育,培養(yǎng)學生在實踐中綜合考慮安全、法律、環(huán)境、社會、健康、文化等因素的能力,以及應(yīng)用創(chuàng)新思維,研究制造出綠色、環(huán)保和符合法治精神產(chǎn)品的能力,不斷培養(yǎng)學生的道德品質(zhì)、政治覺悟、責任意識和大局觀念(見圖1)。
圖1 立德樹人的理念落實到實踐課程全過程
以高分子材料科學與工程專業(yè)實踐課程體系為例,所有課程在教學大綱中均體現(xiàn)立德樹人的根本宗旨,將德育貫穿于實踐課程教學目標,與思想政治理論課教學同向同行,形成協(xié)同效應(yīng),達到德智相融聯(lián)動的目的。在教學過程中,引入思政元素,將大國工匠、科技報國等育人案例貫穿實踐教學全過程,極大地增強了學生服務(wù)國家和人民的社會責任感、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的能力。
根據(jù)實驗實踐課程本身所處的層次與功能及其內(nèi)在的邏輯,將整個實驗實踐體系能力培養(yǎng)分為基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、專業(yè)能力培養(yǎng)、綜合能力培養(yǎng)和解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)四個階段。其中大一、大二所開設(shè)的基礎(chǔ)化學實驗(無機與分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗)要配合基礎(chǔ)化學理論的教學,檢驗學生課堂上所學理論的掌握程度,夯實化學知識基礎(chǔ),培養(yǎng)學生的基礎(chǔ)化學實驗操作技能,為后續(xù)高年級的高分子專業(yè)實驗和畢業(yè)論文完成奠定良好的基礎(chǔ)。高分子化學實驗主要訓練學生高分子專業(yè)基礎(chǔ)實驗單元操作的能力,對專業(yè)技能進行訓練,注重學生專業(yè)規(guī)范的養(yǎng)成和專業(yè)基本能力的培養(yǎng),為高分子物理實驗、專業(yè)綜合實驗提供必要的測試原料支持。與此同時,我們還安排了專業(yè)認知實習和生產(chǎn)實習,讓學生走進桂林曙光橡膠工業(yè)研究設(shè)計院和多家高分子材料企業(yè),了解塑料、橡膠的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程,通過親自動手操作,增加對行業(yè)、企業(yè),以及工藝及設(shè)備的直觀認識,使學生了解行業(yè)特點、企業(yè)組織及一些材料生產(chǎn)工藝,以培養(yǎng)學生的工程能力。大四開設(shè)的專業(yè)綜合實驗、專業(yè)課程設(shè)計及最終的畢業(yè)論文,有助于學生綜合運用所學的化學基礎(chǔ)知識。在高分子專業(yè)知識學習過程中,要求學生自行查閱相關(guān)資料并設(shè)計解決方案,系統(tǒng)完成高分子材料的合成、性能表征、材料加工與改性等實驗內(nèi)容,運用所學的專業(yè)知識解決實驗中遇到的問題、解釋實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果,全面培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力,以及分析解決復(fù)雜工程問題和創(chuàng)新能力(見圖2)。
圖2 基于學生能力供給效果的課程體系和課程內(nèi)容
通過對高分子專業(yè)實踐課程的調(diào)研和論證,結(jié)合有關(guān)課程教學效果評價的理論與方法,從評價層級、評價主體、評價形式、評價結(jié)果和反饋應(yīng)用等方面實施實踐課程評價。針對不同能力培養(yǎng),各種實踐課程的課程目標要能夠有效支撐畢業(yè)要求觀測點,完成能力培養(yǎng)。建立院、系、教師三級評價體系,同時基于學生的能力供給效果對每門課的教學內(nèi)容、教學方法、實操實訓、評價體系進行深入研究,結(jié)合評價理論對實踐課程進行實證研究,通過第三方評價、督導評價和學生自我學習效果對比,完成課程評估報告,將評價內(nèi)容用于課程持續(xù)改進,形成基于學生能力供給效果的實踐課程評價體系框架(見圖3)。
圖3 基于學生能力供給效果的實踐課程評價體系框架
眾所周知,實踐課程教學效果對于材料類專業(yè)學生的能力培養(yǎng)至關(guān)重要。作為一種親臨現(xiàn)場、實際操作的課程,實踐課程強調(diào)親自動手實踐,強調(diào)自我體驗效果。實踐類課程體系的構(gòu)建、課程內(nèi)容的重塑、教學過程的完善對于真正落實OBE理念和持續(xù)改進具有重要作用。實踐類課程評價是高校教學管理的一項重要內(nèi)容,科學、全面、客觀、公正地評估實踐類課程教師的教學水平及學生的能力供給效果十分必要。因此,開展新工科背景下基于大學生能力供給效果的材料類專業(yè)實踐課程體系構(gòu)建及其評價研究,重塑實踐類課程體系和內(nèi)容,對提升人才培養(yǎng)水平和質(zhì)量、發(fā)揮示范指導作用具有十分重要的理論和實踐意義。