新工科背景下應用型高級專門人才培養的探索與實踐
——以蘭州城市學院焊接技術與工程專業為例

晏麗琴,劉宜旺

(1．蘭州城市學院 培黎機械工程學院,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅省榆中縣第二中學,甘肅 蘭州730106)

新工科建設是一項具有中國特色的復雜系統工程,對我國高等工程教育的改革和發展具有示范和引領的作用。培養方案的制定應基于真正瞄準社會發展,就業市場、行業需求以及學生成長。走訪了各級院校和企業,就人才培養目標、專業方向及培養模式等主要問題深入交流,充分分析了就業市場和崗位職責需求,引入行業標準和企業技術體系,結合學校辦學定位,逐步形成了我校焊接技術與工程專業培養體系。

1 企業需求與學校教育現狀分析

專業與企業的匹配是教育界與產業界的一場博弈,也是逐漸從利益共同體走向文化共同體和命運共同體的過程。在轉型的過程中,不可避免地出現了諸多不匹配[1]。

學校教育重理論與企業重實踐之間的不平衡;學校教育重培養、重成績與企業重生產重效益的不平衡;學校教育重基礎寬口徑與企業重行業、重攻尖之間的不平衡;學校教育重育人與企業重用人的不平衡;學校教育學生道德素養、工程素養以及職業規劃培養的普遍空缺與企業急需勝任工作重任的綜合能力之間的不平衡。這些問題使得校企矛盾凸顯,進而會影響學生擇業就業,現實中亟待解決。

2 構建以社會和行業需求為導向的培養模式,即基于OBE-CDIO理念的人才培養模式

2.1 建立符合CDIO理念的學科體系

CDIO包括構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)四個步驟。通常以產品研發和運行為基本過程,調動學生主動、積極、連貫地實驗及實踐[2]。按此模式培養的學生深受社會與企業歡迎[3-4]。

隨著科技的發展和社會的進步,對于老工科專業的發展提出了新的要求,同時在專業轉型與升級中也面臨新的挑戰,存在以下亟待解決的關鍵方面。

2.1.1 課程體系的構建

課程體系是新工科的主要載體,是實現工程教育的基本單元。根據CDIO工程教育理念要求,課程體系應以工程問題的實踐而展開,力求合理與連貫:一是通過焊接專業導論以及學術前言講座等入門課程,普及工程倫理等必備知識,調動學習興趣,激發學生積極探索的科學精神;二是在專業課程的建設上,突出專業核心課程的主體地位,圍繞特定知識和能力展開,實現知識的遞進和統一,減小交叉和重復;三是綜合類以及實踐類的課程,采用項目式和模塊化教學單元,實現學科交匯融合,首腦并用,創造分析[5]。

2.1.2 面向學生,課程體系反向設計

課程體系建設的實踐中堅持以學生產出為導向并進行反向設計,以培養學生學習成果、能力以及市場與行業需求來指導教育教學全過程。采用逆向思維的方式統籌課程體系的建設,知識模塊的建設和實踐環節的建設,并突出學生的價值取向培養。

2.1.3 核心能力打造,培育高級人才

對近幾年就業企業、行業龍頭企業以及畢業生就業現狀展開廣泛調研,結果表明工程人員普遍存在工程創新能力、跨學科學習應用能力以及團隊協作能力的不足。經過專業論證,在課程體系中加入綜合型的工程試驗及項目單元,引入新型的智能化的焊接技術,引入先進的焊縫質量檢測及分析技術,在專業培養方向上另辟蹊徑引入計算機模擬課程,同時聘請優秀校外導師和校內教師共同指導,培養卓越的焊接工程師。

2.2 構建基于OBE核心理念的焊接專業質量外部評價體系,促進新工科教學質量的持續改進

不論是OBE還是新工科都是工程教育發展到一定階段的產物?；诔晒麑蚺cOBE理念的專業認證畢業目標達成度評價在文獻中也屢見不鮮[6-8]。

基于OBE理念評價人才培養目標,一是要判斷學生的能力是否滿足實際工作的需求,二是要看成果導向是否體現在人才培養方案全過程。滿足工作的需求指的是以社會和市場的需求為導向、以服務地方經濟社會發展為培養方向,以當前經濟的發展為背景,培養的人才在知識、技能、各方面的素質等能力方面能夠滿足崗位職能要求。成果導向是指根據實際需求,建構課程體系和培養體系,并貫穿實施于人才教育的全過程。

2.3 CDIO與OBE理念的辯證關系

不可否認,CDIO和OBE工程教育理念,為高等工科院校提供了一個完整、系統的工程教育方法。在處理CDIO與OBE的關系上,CDIO是以項目實施過程為出發點的焊接工程人才培養方式的依據和理念,而OBE是以成果為導向的培養質量外部評價體系建立的依據和理念,兩者并不矛盾。兩者都是圍繞以學生為中心而開展,都以學生獲得的知識,能力和素質為主要內容。

蘭州城市學院焊接專業,在專業論證的基礎上構建了面向機械制造行業的高級應用型人才培養的課程體系,同時凝練出以OBE理念為指導的教育質量外部評價體系。在質量評價的實踐中,基于人才培養目標,建立模塊化知識和能力目標評價體系和工程綜合能力評價體系,并以此形成課程達成度評價和培養目標達成度評價,并閉環持續改進。

3 按照“五維”模型構建焊接專業應用型人才培養體系

3.1 學科交融,重視應用型工程人才通識素養

關于通識教育的作用,學者林建指出:“在通識教育階段實施大類培養,其作用主要有二:一是在大類通識教育過程中幫助學生培養和發現自己的學習興趣和特長,有利于學生的個性化培養;二是啟發學生從不同的角度看待客觀世界、發現問題和思考問題,為專業教育打下寬闊的通識基礎”[9]。

厘清通識教育與專業教育的關系,應基于要培養什么樣的人才。通識教育要與專業培養結合起來,形成統一的培養體系;再次,通識教育要體現多學科交叉融合,才能為專業培養提供優質的土壤。

在知識組成上,雖然本專業涉及物理、化學、力學等學科,體系龐大復雜,但人文、社科、管理類的知識涉及面卻非常有限。加之培養環節上輕視人文素養的重要性,更加導致學生知識面不夠廣泛;另一方面,學校往往更注重學習成績和專業技能,淡薄品格和綜合能力的培養,導致學生道德素養、科學精神、職業操守以及職業規劃的缺失;學科關系上,僅局限于本專業自身的發展,未能適當拓展與延伸。以上情況表明,開設通識教育課程就成為必要。為此本專業形成了基于培養文化素養和科學精神,促進健全人格和價值觀的通識課程體系。

3.2 教研結合,凸顯新工科內涵式發展,培養高階人才,提高應用型工程人才專業素養

為了提高應用型工程人才的專業素養,及時調整專業課程結構,不斷融入前言性智能化、數字化焊接技術,匹配新工科人才培養需求;平衡基礎課程、實踐課程以及提升類課程比例,不斷滿足學生發展需求。

提出采用工程訓練,項目參與的方式解決經驗不足的短板。在夯實專業基礎知識的基礎上,結合教師科研開展科學研究實踐,實現學生的個性化培養;將專業知識和技能的學習與學生的創新創業結合起來;加強企業育人環節,實時安排用人單位宣講或者安排企業人員授課,將企業應用技術與培養高素質的工程技術人員結合起來;將所學知識與實際應用結合起來,開設國家焊接工程師及無損檢測從業資格考試認證,加速知識的轉化[10]。

爭取政策扶持和資金支持,提升平臺硬件條件。吸收優秀學生,加大科研隊伍建設,形成梯度合理與技術過關的科研團隊,不斷加強教師的科研引領水平,進一步提升學生綜合專業素養。

3.3 校企結合、校企共育,提升應用型工程人才工程素養

由于歷史原因,我校具有鮮明的師范背景,工科專業的建設仍處于不斷探索階段。受到傳統教育模式的影響, 主觀上對于工程實踐重要性的認識不足,客觀上受辦學條件和硬件水平所限,應用型的特色尚未完全體現;其次,學?！半p師型”教師的數量不足和作用缺失,陳舊的教學模式下,一些教師為了教而教,而忽視了學生從知識向能力的轉化;再次,在知識體系的建立中, 理論知識過于陳舊,與實際應用相差較遠,學生工程案例和經驗積累不足;除此之外,對于在綜合工程實踐中必需的道德情操,責任心,協作與溝通等綜合能力的培養更是有所缺失。

而另一方面,市場經濟競爭日趨激烈,豐富的經驗和優秀的綜合工程素養更能滿足企業需求。如團隊協作、適應能力、心理素質和品格、辯證思維以及自學能力等。顯然,這在學校教育中是有所匱乏的。

日益凸顯的校企矛盾,急需對教學實踐教學環節進行改革。首先,加強教師隊伍建設,培養“雙師型”教師,提升教師工程水平是關鍵。同時學校要著力培養學生全面的專業技能和正確的職業態度,培養社會責任感;在工程能力方面,提升人際關系,團隊的交流協作與互助能力;在實踐中提升研發新產品的能力,并能快速適應企業對于效益和質量的要求,主動融入新的工作,勝任崗位要求;培養學生正確的職業發展規劃,不斷學習和突破,盡快成長成為卓越的焊接工程人員;引入企業元素,加深對企業文化,企業需求以及企業認同的認知;校企合作共建實踐平臺,打造以校為主的特色實驗室和實踐基地。

3.4 專創融合,全面提升應用型工程人才創新素養

2018年12月,教育部《關于做好2019屆全國普通高等學校畢業生就業創業工作的通知》明確指出,進一步推進高校創新創業教育與專業教育等有機結合,引領新時代高等教育的改革創新[11]。

專創融合課程意思是指專業教育同創新創業教育有機融合、協調發展,通過開設跨學科的交叉融合課程,將專業知識外化為創造力;將學科競賽與創新能力培養相結合,在實戰中積累經驗,在實戰中提升創新水平;將實踐平臺與創新能力培養相結合,構建多元多層次實踐平臺,不斷加強學生的綜合競爭力,提升學生的就業競爭力;打通第二課堂,創辦相關創新組織與科研興趣團隊。在團隊中提升組織溝通能力,團隊協作能力以及挖掘集體智慧。通過教研結合、專創融合,解決高階性和具有挑戰性的實際工程問題;協同育人,打造多形式多元校企合作培育平臺;在創新人才的培養中,可將企業的技術研發和難題攻關與學生培養結合起來,企業反哺學校,實現校企共贏與學生成才。

3.5 課程思政,德育先行,鑄造“大國工匠”,培育應用型工程人才職業素養

課程思政是專業課教師在課程的講授中引入思政元素,找到思政元素的切入點,提升價值培養和文化認同,以實現課程思政與專業課程建設同向同行。

首先,要創新教育理念,培養“雙師型”思想政治教學工作隊伍,培育專業教師的思政觀和思政水平;其次,創新教育方法,構建課程思政的教學新體系,將知識、能力及德育貫穿于教學全過程,實現潤物細無聲;第三,以我?！鞍杈瘛蔽幕癁檩d體,以工程實踐為契機,創設課程思政教育工作新平臺;第四,以立德樹人為根基,厚植家國情懷,以三全育人為抓手,鑄造“大國工匠”品質和精神,提升學生職業道德。

4 一個基本點——以學生為中心,積極引導學生作為主體參與項目

基于先進的工程教育理念,在教學過程中,一切應以學生為中心,圍繞學生的知識和能力展開探究式學習,調動起主體的參與意識,主導作用以及科學思維。采用項目教學的方法,把真實的工程體驗融入到工程教育全過程。要求學生全程參與,通過自身的學習和教師的引導,直至獨立開展工程項目。培養跨學科跨領域學習和鉆研能力,鼓勵學生將符合工程應用的構思進一步實踐,不斷修正,優化及創新,達到與CDIO培養模式目標一致的知識和能力要求。與此同時,應保證工程意識和文化素養的培養不斷線,不斷普及優良企業文化,加深企業價值認同,培養快速適應企業需要的高級工程人才。

5 結束語

新工科背景下高級應用型專門人才的培養是工科專業建設和發展面臨的主要問題。結合專業背景和專業特色,制定科學的教學策略,以提高學生的知識水平,工程素養和創新能力為出發點,培養真正適應企業需求的“現場工程師”,實現與用人單位的良好銜接,全面提升人才培育維度,開創新工科建設的新局面。