朱麗明 余文勝 黃丹 胡士強(qiáng)
摘 ?要:航空航天工程是航空航天類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)中綜合性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),如何構(gòu)建適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展需求的復(fù)合型人才培養(yǎng)體系成為各高校專(zhuān)業(yè)建設(shè)探索的重點(diǎn)。2003年,上海交通大學(xué)推行了基于跨專(zhuān)業(yè)大類(lèi)培養(yǎng)的教學(xué)體系,經(jīng)過(guò)近十年的實(shí)踐已形成較為完善的培養(yǎng)模式。2014年,上海交通大學(xué)進(jìn)行了以“工科大類(lèi)平臺(tái)培養(yǎng)”為目標(biāo)的教育教學(xué)改革。重點(diǎn)體現(xiàn)為“畢業(yè)生素質(zhì)”達(dá)成度評(píng)估和持續(xù)性改進(jìn)方法的實(shí)現(xiàn)。結(jié)合綜合性大學(xué)本科畢業(yè)后讀研比例高的特點(diǎn),逐漸形成了以數(shù)理基礎(chǔ)為核心、以國(guó)際化為特色、注重創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的本碩貫通培養(yǎng)新體系。學(xué)校參照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不斷動(dòng)態(tài)校正培養(yǎng)目標(biāo),提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力,從而適應(yīng)國(guó)家對(duì)高素質(zhì)新型航空航天人才的需求。
關(guān)鍵詞:航空航天工程;工程教育;課程體系;持續(xù)性改進(jìn)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1673-7164(2023)22-0109-06
航空航天技術(shù)是當(dāng)代發(fā)展最迅速、學(xué)術(shù)最活躍、對(duì)人類(lèi)軍事和民用領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響的學(xué)科領(lǐng)域之一。隨著空天技術(shù)的快速發(fā)展,急需具有系統(tǒng)思維、創(chuàng)新活力、國(guó)際視野和工匠精神的復(fù)合型領(lǐng)軍人才。國(guó)家推出的“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”,主要目標(biāo)是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來(lái),培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng),適用經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。特別是近年來(lái),隨著人工智能技術(shù)、新材料、量子通訊技術(shù)、新能源動(dòng)力等技術(shù)的方興未艾,教育部從2017年開(kāi)始,積極推進(jìn)實(shí)施新工科建設(shè),先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”。隨著新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的發(fā)布,新工科建設(shè)正在引領(lǐng)著高等工程教育的深刻變革。基于20世紀(jì)50年代院系調(diào)整,國(guó)內(nèi)三航院校多以二級(jí)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行建設(shè)。隨著國(guó)內(nèi)綜合性大學(xué)陸續(xù)設(shè)立航空宇航學(xué)科,如何發(fā)揮綜合性大學(xué)多學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì),將新工科理念融入航空宇航學(xué)科的建設(shè)成為國(guó)內(nèi)綜合性大學(xué)需要思考的問(wèn)題。航空航天工程是航空航天類(lèi)專(zhuān)業(yè)中綜合性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),許多綜合性大學(xué)設(shè)立了航空航天工程專(zhuān)業(yè),培養(yǎng)富于系統(tǒng)思維、創(chuàng)新活力和工匠精神的高素質(zhì)航空航天類(lèi)本科生,這將決定我國(guó)未來(lái)航空航天領(lǐng)域發(fā)展的水平和能力,這也是教育課程體系實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的行之有效的途徑[1]。
本研究以上海交通大學(xué)航空航天工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)為例,將新工科理念的跨學(xué)科建設(shè)作為課程體系的出發(fā)點(diǎn),聚焦學(xué)生在整合不同學(xué)科解決復(fù)雜問(wèn)題的過(guò)程中,提升其能力和素質(zhì)。通過(guò)分析對(duì)比世界一流大學(xué)的航空宇航學(xué)科的課程體系,基于一級(jí)學(xué)科培養(yǎng)模式,圍繞學(xué)生具有空天情懷、深厚基礎(chǔ)、系統(tǒng)綜合、動(dòng)手實(shí)踐、國(guó)際視野的培養(yǎng)目標(biāo),設(shè)計(jì)了相應(yīng)的本碩貫通課程體系,通過(guò)參照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)思路進(jìn)行專(zhuān)業(yè)建設(shè),動(dòng)態(tài)修正培養(yǎng)目標(biāo),提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力,適應(yīng)國(guó)家在空天強(qiáng)國(guó)背景下對(duì)高素質(zhì)新型航空航天人才的需求。
一、國(guó)際航空航天人才培養(yǎng)體系分析
世界排名前50位的一流大學(xué)幾乎都設(shè)置了航空航天學(xué)科,航空航天工程人才培養(yǎng)在高等工程教育中占有重要的地位。放眼世界范圍,歐美是世界上航空航天領(lǐng)域研究最持久、人才培養(yǎng)體系最系統(tǒng)和成熟的國(guó)家和地區(qū),歐美在航空航天的多數(shù)領(lǐng)域無(wú)論人才培養(yǎng)還是科學(xué)研究都處于領(lǐng)先地位。如美國(guó)的麻省理工、加州理工,加拿大的多倫多大學(xué)、俄羅斯的鮑曼、莫斯科航空學(xué)院,英國(guó)的牛津大學(xué)、帝國(guó)理工,法國(guó)的國(guó)立航空大學(xué)、德國(guó)的慕尼黑工大等都為航空航天研究提供了大量的人才,支撐了各自國(guó)家的航空航天產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展[2]。本研究通過(guò)對(duì)國(guó)際10余所著名高校航空航天人才培養(yǎng)體系的調(diào)研,分別從人才培養(yǎng)目標(biāo)、專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)和課程體系建設(shè)幾方面展開(kāi)分析并總結(jié)了其主要特點(diǎn)和內(nèi)在體系邏輯。
(一)人才培養(yǎng)目標(biāo)分析
歐美國(guó)家制定的航空航天人才培養(yǎng)目標(biāo),注重強(qiáng)調(diào)工程教育理念,密切結(jié)合世界范圍內(nèi)政治、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),注重對(duì)“人”的知識(shí)、技能和能力的綜合培養(yǎng),主要體現(xiàn)在:
1. 航空航天專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)既有專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要求又有綜合素質(zhì)要求。培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生具備航空航天科學(xué)及數(shù)學(xué)的扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí),具有建模、分析設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐的能力。
2. 更加注重“人”的培養(yǎng)。注重“人”更為全面的發(fā)展,重點(diǎn)在提高“人”的水平,培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生具有從事航空航天內(nèi)生興趣、決策知識(shí)、表達(dá)交流溝通能力與團(tuán)隊(duì)合作精神以及將來(lái)成為領(lǐng)導(dǎo)者所應(yīng)有的終身學(xué)習(xí)能力。
3. 培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備更為寬泛的知識(shí)系統(tǒng)。擁有職業(yè)道德及社會(huì)責(zé)任,熟知社會(huì)人文和經(jīng)濟(jì)管理、環(huán)境保護(hù)等知識(shí)的合格工程師。
(二)專(zhuān)業(yè)教育能力培養(yǎng)
1. 具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、人文社科知識(shí)、工程技術(shù)基礎(chǔ)和航空航天科學(xué)知識(shí)。
2. 強(qiáng)調(diào)學(xué)生拓寬課程范圍,更鼓勵(lì)學(xué)生掌握航空航天決策、信息與控制的知識(shí)。
3. 更加關(guān)注學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、倫理和經(jīng)濟(jì)管理素質(zhì)的培養(yǎng)。
4. 強(qiáng)調(diào)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。
(三)課程體系分析
歐美體系航空航天本科課程包括三方面:院外課程、院內(nèi)課程和素質(zhì)課程。其中院外課程是指在本學(xué)院外選修不少于6門(mén)課程,類(lèi)似于國(guó)內(nèi)的工科大類(lèi)平臺(tái)培養(yǎng)模式。素質(zhì)課程包括三個(gè)領(lǐng)域:工程技術(shù)方面的技能和知識(shí)、管理和交流的能力、公民的責(zé)任和義務(wù),與國(guó)內(nèi)的通識(shí)教育課程相似[3]。
院內(nèi)課程分為三個(gè)層次:
1. 公共課程
公共課程主要有兩部分組成,一部分是全校統(tǒng)一的必修課,包括數(shù)學(xué)、物理以及不少于8門(mén)的人文社科類(lèi)課程(選修);另一部分是航空航天的核心課程,包括綜合工程學(xué)、傳熱、自動(dòng)控制以及航空航天要求較高層次的數(shù)學(xué)和物理課程。
2. 專(zhuān)業(yè)課程
歐美體系航空航天本科生專(zhuān)業(yè)課程分為5 ~ 6個(gè)模塊,分別為空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)與材料、推進(jìn)器與能源轉(zhuǎn)換、動(dòng)力學(xué)與控制、系統(tǒng)工程學(xué),前三個(gè)領(lǐng)域是傳統(tǒng)的航空航天學(xué)科內(nèi)容,后兩個(gè)則屬于更廣闊航空航天系統(tǒng)與控制范疇。
3. 飛行器設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)課程
主要分為綜合實(shí)驗(yàn)I和綜合實(shí)驗(yàn)II,綜合實(shí)驗(yàn)I主要包括核心課程的原理性、基礎(chǔ)性演示和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),其主要目的是為了幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)課程內(nèi)容的理解和掌握,仍屬于知識(shí)傳授范疇;綜合實(shí)驗(yàn)II主要包括圍繞航空器和航天器的綜合性設(shè)計(jì)與實(shí)踐項(xiàng)目,其主要目的是為了培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和實(shí)踐驗(yàn)證的創(chuàng)新能力,屬于本科階段的能力提升訓(xùn)練。
(四)人才培養(yǎng)體系剖析
多數(shù)歐美一流綜合性大學(xué)開(kāi)設(shè)了航空航天類(lèi)專(zhuān)業(yè),工學(xué)院擁有強(qiáng)大的實(shí)力,其人才培養(yǎng)體系可以用一個(gè)“中心”、三個(gè)“結(jié)合”進(jìn)行概括,即以學(xué)生為中心,課內(nèi)與課外相結(jié)合、科學(xué)與人文相結(jié)合、教學(xué)與研究相結(jié)合,逐漸形成了獨(dú)具特色創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。
歐美大學(xué)的航空航天人才培養(yǎng)課程一般分為空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)與材料、動(dòng)力與推進(jìn)、動(dòng)力學(xué)與控制、系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)五個(gè)模塊,學(xué)生可以依據(jù)專(zhuān)業(yè)興趣自由選擇相應(yīng)的模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)。
航空航天課程體系根據(jù)學(xué)習(xí)水平不同而設(shè)置,本科生課程多屬于課程代碼在100 ?~ 400水平,部分選修課程屬于500水平,碩士或者博士研究生課程多屬于500水平以上,部分課程屬于700水平[4]。這樣設(shè)置便于學(xué)生按照個(gè)人學(xué)習(xí)能力和興趣選擇課程。博士生課程選擇要求極為嚴(yán)格,總體要求學(xué)生在一個(gè)主要研究領(lǐng)域和兩個(gè)相關(guān)領(lǐng)域選擇課程。
歐美大學(xué)的每門(mén)課程都有課程編號(hào)和簡(jiǎn)短說(shuō)明,以保證課程體系的連貫性和嚴(yán)密性。課程之間分為四種關(guān)系:先后關(guān)系、相似關(guān)系、共修關(guān)系和獨(dú)立關(guān)系[5]。先后關(guān)系是指兩門(mén)課程的學(xué)習(xí)需要有先后順序。相似關(guān)系是指兩門(mén)課程的內(nèi)容非常相似;共修關(guān)系是指兩門(mén)課程必須同時(shí)開(kāi)設(shè)、共同學(xué)習(xí);獨(dú)立關(guān)系是指課程之間互不影響。學(xué)生可依據(jù)課程相互關(guān)系選擇課程。
二、人才培養(yǎng)目標(biāo)
上海交通大學(xué)航空航天學(xué)院自2008年成立以來(lái),已擁有航空宇航科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)和博士點(diǎn)、航空航天工程國(guó)家一流本科專(zhuān)業(yè)。初步形成了航空航天學(xué)科完整人才培養(yǎng)體系,突出了“空、天、信、系統(tǒng)工程”等多學(xué)科交叉融合的新工科鮮明特色。
本研究總結(jié)學(xué)院成立以來(lái)人才培養(yǎng)工作發(fā)現(xiàn):一是本科生讀研比例相當(dāng)高。主要原因是目前航空航天行業(yè)用人單位主要招收碩士以上畢業(yè)生,本科直接對(duì)口就業(yè)比較困難;二是綜合性大學(xué)航空航天工程專(zhuān)業(yè)本科規(guī)模偏小,無(wú)法與三航院校一樣按二級(jí)學(xué)科專(zhuān)業(yè)進(jìn)行培養(yǎng);三是專(zhuān)業(yè)課程較難,基礎(chǔ)與深度難以兼顧。小班規(guī)模、按一級(jí)學(xué)科培養(yǎng)的主要問(wèn)題使各專(zhuān)業(yè)方向深度培養(yǎng)力度不夠,學(xué)生就業(yè)后需要過(guò)渡才能適應(yīng)崗位工作。
采用“本碩貫通”模式培養(yǎng)航空航天專(zhuān)業(yè)人才是一條優(yōu)選之路,既可以順應(yīng)學(xué)生實(shí)際讀研比例高的客觀現(xiàn)實(shí),有效地為行業(yè)輸送高水平人才;又可以有效解決廣度與深度難以兼顧的問(wèn)題。在扎實(shí)、全面的培養(yǎng)基礎(chǔ)上,在本科高年級(jí)和碩士階段進(jìn)行專(zhuān)業(yè)方向的深度培養(yǎng),還為有志于從事創(chuàng)新型科研的博士階段選拔培養(yǎng)提供優(yōu)質(zhì)生源。
上海交通大學(xué)將“借鑒世界一流大學(xué)航空航天辦學(xué)模式、緊密結(jié)合中國(guó)特色”作為辦學(xué)理念。通過(guò)分析歐美一流大學(xué)航空航天人才培養(yǎng)體系,立足中國(guó)大學(xué)實(shí)際情況,進(jìn)一步明確了航空航天學(xué)院人才培養(yǎng)的目標(biāo)為,培養(yǎng)立志獻(xiàn)身祖國(guó)航空航天事業(yè)、具備寬厚的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新精神和國(guó)際化視野的復(fù)合型航空航天科技人才。
1. 立志獻(xiàn)身祖國(guó)航空航天事業(yè)
以培養(yǎng)“立志獻(xiàn)身祖國(guó)航空航天事業(yè)人才”為根本目標(biāo)。結(jié)合課程思政建設(shè),通過(guò)專(zhuān)家講座、工程師面對(duì)面、“走進(jìn)國(guó)之重器”與深度實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),將第二課堂與第一課堂緊密結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生熱情,增強(qiáng)了專(zhuān)業(yè)興趣,引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立報(bào)效祖國(guó)的遠(yuǎn)大志向。
2. 建立系統(tǒng)工程師思維
將航空航天產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)主線貫徹到各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程中,以航空航天工程導(dǎo)論、綜合實(shí)驗(yàn)II、“虛擬飛行器”集體設(shè)計(jì)“頭、中、尾”為重點(diǎn),為學(xué)生提供系統(tǒng)、綜合性訓(xùn)練,體現(xiàn)“空、天、信、系統(tǒng)工程”特色。
3. 培養(yǎng)國(guó)際化視野
學(xué)習(xí)并借鑒國(guó)際先進(jìn)教育理念,通過(guò)國(guó)際高水平師資課程雙向交流,中國(guó)學(xué)生赴海外知名大學(xué)學(xué)習(xí)與生活,國(guó)外學(xué)生來(lái)中國(guó)深度學(xué)習(xí)和生活,從而加強(qiáng)文化交流,培養(yǎng)具有跨文化交流、國(guó)際視野的創(chuàng)新型人才。
4. 動(dòng)手實(shí)踐能力
著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手設(shè)計(jì)、制造、分析計(jì)算的實(shí)戰(zhàn)能力,并安排學(xué)生到工業(yè)界開(kāi)展長(zhǎng)周期深度實(shí)習(xí)實(shí)踐。
三、本碩貫通課程體系
(一)本碩貫通培養(yǎng)方案框架
上海交通大學(xué)航空航天工程本碩貫通培養(yǎng)方案,按照國(guó)際化視野的復(fù)合人才培養(yǎng)理念,完成航空航天學(xué)院本科課程與研究生課程的體系貫通,以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。本培養(yǎng)方案屬于本碩課程體系貫通,而非學(xué)制上的本碩連讀。
航空航天工程具體培養(yǎng)方案描述如下:
第1 ~7學(xué)期(大一到大四上):學(xué)生主要完成本科生的通識(shí)課、專(zhuān)業(yè)教育基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課和分方向選修專(zhuān)業(yè)課。安排相關(guān)教授來(lái)上海交大進(jìn)行大一和大三部分專(zhuān)業(yè)課授課。
第8學(xué)期(大四下):根據(jù)學(xué)生意愿和條件選擇(限定比例),赴國(guó)外合作高校學(xué)習(xí)1學(xué)期,主要完成專(zhuān)業(yè)課選修,并開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì),上海交大認(rèn)可學(xué)分,計(jì)入交大本科課程學(xué)習(xí);對(duì)于不選擇赴海外學(xué)習(xí)的學(xué)生,組織開(kāi)展集體畢業(yè)設(shè)計(jì)或赴企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì),計(jì)入交大本科課程學(xué)習(xí)。第八學(xué)期末返回交大參加畢業(yè)答辯。
參加“六年半本碩貫通”培養(yǎng)的同學(xué):
第9 ~10學(xué)期(研一):選擇進(jìn)入“本碩貫通”培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)生,赴國(guó)外合作大學(xué)學(xué)習(xí)一年,完成工程(課程)碩士的課程學(xué)習(xí)。
第11 ~13學(xué)期(研二到研三):回到交大完成碩士生公共課程學(xué)習(xí),開(kāi)展學(xué)術(shù)研究,完成碩士論文。結(jié)束后,一并頒發(fā)交大本科+交大碩士及海外高校航空/工程類(lèi)證書(shū)。主要培養(yǎng)環(huán)節(jié)與流程如圖1所示。
(二)本科階段課程體系設(shè)置
經(jīng)上文分析,歐美一流大學(xué)航空航天課程體系基本一致。上海交大確定了本科生專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置原則:一是扎實(shí)的數(shù)學(xué)、計(jì)算、物理基礎(chǔ);二是突出系統(tǒng)、設(shè)計(jì)類(lèi)課程;三是專(zhuān)業(yè)必修課程按歐美通行的航空航天四大方向(飛行器設(shè)計(jì)、動(dòng)力推進(jìn)、信息控制、系統(tǒng)工程)模塊設(shè)置,各模塊2 ~ 3門(mén)必修課,為學(xué)生打下全面的航空航天專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),體現(xiàn)出按一級(jí)學(xué)科培養(yǎng)的理念;四是落實(shí)本碩貫通,在第6 ~ 7學(xué)期分大類(lèi)方向開(kāi)設(shè)選修專(zhuān)業(yè)課程,以便與碩士課程銜接,有利于學(xué)生就業(yè)后開(kāi)展工作。如圖2所示。
全部課程分為以下幾大模塊:1. 公共教育課程模塊;2. 數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、計(jì)算模塊;3. 物理、力學(xué)等基礎(chǔ)模塊;4. 航空航天系統(tǒng)與設(shè)計(jì)模塊應(yīng)以大一的航空航天工程導(dǎo)論、綜合實(shí)驗(yàn)II、大四的集體畢業(yè)設(shè)計(jì)為主要抓手;5. 航空航天必修模塊,在飛行器設(shè)計(jì)、推進(jìn)、信息控制、系統(tǒng)工程四個(gè)方向設(shè)置每方向2門(mén)必修課,在第4 ~ 5學(xué)期開(kāi)設(shè);6. 航空航天選修模塊,要求學(xué)生選定1個(gè)方向?yàn)橹鞣较?,選修3門(mén)課程;其他3個(gè)方向共計(jì)選修3門(mén)課程,在第6 ~ 7學(xué)期開(kāi)設(shè)。按目前課程體系,本科階段總學(xué)分控制在160左右。
(三)研究生階段課程設(shè)置
航空航天學(xué)院目前擁有航空宇航科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科博士授權(quán)點(diǎn)和三個(gè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn),分別是航空宇航科學(xué)與技術(shù)(學(xué)術(shù)型)、航天工程和航空工程(專(zhuān)業(yè)型)。歐美一流大學(xué)航空航天領(lǐng)域研究生專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置與航空航天學(xué)院碩士培養(yǎng)的課程設(shè)置基本相似,上海交大研究生課程除了專(zhuān)業(yè)課程以外,還有政治思想課程和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)術(shù)英語(yǔ)等公共基礎(chǔ)課程模塊。如圖3所示。
經(jīng)過(guò)分析比較,上海交大確定了“本碩貫通”貫通培養(yǎng)研究生階段課程學(xué)習(xí)的安排為:1. 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論課程8學(xué)分、專(zhuān)業(yè)課程14學(xué)分在海外大學(xué)一年中完成、這些課程及學(xué)分為學(xué)校認(rèn)可,可沖抵交大要求的學(xué)分;2. 待第11學(xué)期回到交大后,須補(bǔ)修上交必修政治課3學(xué)分、學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)2學(xué)分,并通過(guò)考試免修英語(yǔ)3學(xué)分。
對(duì)未選擇去海外大學(xué)交換的研究生,則采用新的培養(yǎng)方案進(jìn)行培養(yǎng),其設(shè)定原則為:1. 必修的政治課、學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)、英語(yǔ)按學(xué)校統(tǒng)一規(guī)定設(shè)置;2. 學(xué)生必修3門(mén)8學(xué)分?jǐn)?shù)學(xué)理論課程;3. 專(zhuān)業(yè)課程按飛行器設(shè)計(jì)、推進(jìn)、信息與控制、系統(tǒng)工程四大方向設(shè)置,學(xué)生須選定一個(gè)方向修讀3 ~ 4門(mén)學(xué)位課以及1~ 2門(mén)非學(xué)位課;各方向課程列表與專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)方向基本匹配。
四、基于培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度的持續(xù)性改進(jìn)
(一)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)建設(shè)
2016年6月,我國(guó)正式加入“華盛頓協(xié)議”,標(biāo)志著我國(guó)工程教育邁上了新的臺(tái)階。工程教育認(rèn)證以產(chǎn)出導(dǎo)向教育(Outcome Based Educatuon,OBE)為核心理念,在學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊(duì)伍、支持條件等7個(gè)方面有明確的要求與標(biāo)準(zhǔn)。其中,畢業(yè)要求(Graduate Attributes,G A)作為培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的重要支撐,與持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊(duì)伍等方面密切相關(guān)。畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)是衡量“產(chǎn)出”的重要手段,是持續(xù)改進(jìn)的主要依據(jù),也是促進(jìn)課程體系優(yōu)化、師資隊(duì)伍建設(shè)的有效辦法。
美國(guó)工程與技術(shù)認(rèn)證委員會(huì)(ABET)將學(xué)生學(xué)習(xí)成果(Student Outcomes)作為認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的第三部分,必須記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以此來(lái)證明準(zhǔn)備畢業(yè)的學(xué)生達(dá)到了專(zhuān)業(yè)教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生學(xué)習(xí)成果包括(a) ~ (k)總共11項(xiàng),包括應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)以及工程知識(shí)的能力;設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析和解釋數(shù)據(jù)的能力;經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)、倫理、健康、安全約束下設(shè)計(jì)滿(mǎn)足需求的系統(tǒng)、組件或過(guò)程的能力;能夠在多學(xué)科團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用;具有識(shí)別、制定和解決工程問(wèn)題的能力;理解職業(yè)素養(yǎng)倫理道德責(zé)任;有效溝通能力;能理解工程解決方案對(duì)全球、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)背景的影響;認(rèn)識(shí)終身學(xué)習(xí)的需要,并具備終身學(xué)習(xí)能力;對(duì)當(dāng)代問(wèn)題的認(rèn)識(shí);運(yùn)用工程實(shí)踐所需技術(shù)、技能和現(xiàn)代工程工具的能力[6]。
上海交大航空航天學(xué)院參考ABET認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合國(guó)內(nèi)其他專(zhuān)業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和要求,提出并完善了培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生畢業(yè)要求、課程體系設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)、質(zhì)量監(jiān)控、畢業(yè)生跟蹤機(jī)制、可持續(xù)改進(jìn)、條件保證、文檔保存等方面的舉措、計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)方式等,圖4為根據(jù)SO分解出的各專(zhuān)業(yè)課程對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)的貢獻(xiàn)度[7]。
(二)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)估與持續(xù)性改進(jìn)
通過(guò)教學(xué)過(guò)程,能夠使學(xué)生分解后的各項(xiàng)能力和各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)直觀體現(xiàn):學(xué)生、專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度、學(xué)習(xí)成效成果、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、教師、設(shè)施、支持條件,形成學(xué)習(xí)效果達(dá)成度—閉環(huán)可持續(xù)性改進(jìn)過(guò)程[8]。
根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)效果,細(xì)化改進(jìn)措施并監(jiān)控形成可閉環(huán)的完善持續(xù)性改善機(jī)制。如圖5所示。
五、結(jié)語(yǔ)
本研究基于新工科背景理念,選擇航空航天領(lǐng)域中綜合性較強(qiáng)的航空航天工程本科專(zhuān)業(yè)建設(shè),探討了綜合性大學(xué)開(kāi)設(shè)航空航天類(lèi)專(zhuān)業(yè)的特色。
以上海交通大學(xué)為例重點(diǎn)介紹了航空航天工程本科專(zhuān)業(yè)的本碩培養(yǎng)方案,參照歐美綜合性大學(xué)基于一級(jí)學(xué)科培養(yǎng)模式,圍繞學(xué)生具有空天情懷、深厚基礎(chǔ)、系統(tǒng)綜合、動(dòng)手實(shí)踐、國(guó)際視野的培養(yǎng)目標(biāo),在本科低年級(jí)構(gòu)建價(jià)值情懷、數(shù)理基礎(chǔ)、人文素養(yǎng)和計(jì)算工具等模塊課程;在本科高年級(jí)構(gòu)建飛行器設(shè)計(jì)、動(dòng)力推進(jìn)、信息控制、系統(tǒng)工程等模塊課程,從而為碩士階段選擇研究方向提供必要的知識(shí)支撐。通過(guò)參照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)思路進(jìn)行專(zhuān)業(yè)建設(shè),動(dòng)態(tài)矯正培養(yǎng)目標(biāo),提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力,適應(yīng)國(guó)家在空天強(qiáng)國(guó)背景下對(duì)高素質(zhì)新型航空航天人才的需求。
參考文獻(xiàn):
[1] 施大寧,梁文萍. 航空航天特色新工科建設(shè)的思考與探索[J]. 中國(guó)大學(xué)教育,2018(09):26-28.
[2] 朱佳斌,張國(guó)洋,劉群群,等. 代爾夫特理工大學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)踐與啟示[J]. 高等工程教育研究,2018(03):81-86.
[3] 韓艷鏵. 航天控制專(zhuān)業(yè)方向本碩貫通培養(yǎng)模式和課程體系的思考[J]. 教育教學(xué)論壇,2015(44):254-256.
[4] 吳靜怡,奚立峰,杜朋林等. 本碩博課程貫通與交叉人才培養(yǎng)[J]. 高等工程教育研究,2015(03):94-101+107.
[5] MIT. Undergraduate education:Academic programs[EB/OL]. (2021-05-18). http://catalog.mit.edu/mit/undergraduate-education/academic-programs/.
[6] 蔡述庭,李衛(wèi)軍,章云. 工程教育認(rèn)證中畢業(yè)要求達(dá)成度的三維度評(píng)教[J]. 高等工程教育研究,2018(02):71-76.
[7] 李志義. 適應(yīng)認(rèn)證要求推進(jìn)工程教育教學(xué)改革[J]. 中國(guó)大學(xué)教育,2014(06):9-16.
[8] 李志義,朱泓,劉志軍,等. 用成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)高等工程教育教學(xué)改革[J]. 高等工程教育研究,2014(02):29-34.
(責(zé)任編輯:莫唯然)
作者簡(jiǎn)介:朱麗明(1978—),女,碩士,上海交通大學(xué)航空航天學(xué)院教學(xué)辦主任,講師,研究方向?yàn)榻虒W(xué)研究與教學(xué)管理;余文勝(1968—),男,博士,上海交通大學(xué)航空航天學(xué)院院長(zhǎng)助理,本科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任,副教授,研究方向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù);黃丹(1981—),男,博士,上海交通大學(xué)教務(wù)處副處長(zhǎng),副教授,研究方向?yàn)槿藱C(jī)工效學(xué);胡士強(qiáng)(1969 —),男,博士,上海交通大學(xué)航空航天學(xué)院黨委書(shū)記,教授,研究方向?yàn)轱w行控制。