强化高校工程创新人才培养的实践教学途径探微
2014-04-17李鹏飞宗士增
李鹏飞 宗士增
人才培养是高等学校的根本任务,本科教学是高等学校的办学基础。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中明确提出“优先发展、育人为本、改革创新、促进公平、提高质量”的工作方针,其核心就是“育人为本”。然而,各种复杂的因素使得我国高校的办学根本受到了冲击,办学基础也不够稳固。现代大学应回归根本,夯实基础。回归的关键在于提高高等教育质量,这是因为高等教育质量首先反映为人才培养水平。我国高等教育发展到今天,实践教学质量将直接影响整个高等教育水平,工程创新人才培养的实践教学途径是否畅通也已经成为必须正视的现实议题。
一、当前高校工程创新人才培养的实践教学途径欠畅通
(一)思想观念陈旧,教学行为落后
长期以来,传统观念认为包括各类实验、实习、实训、竞赛、课程设计、毕业设计(论文)等环节在内的实践教学,历来从属于课堂理论教学,是对课堂理论教学的补充。然而,随着时代的发展,经济社会对工程创新人才培养提出了新的要求,赋予实践教学的内涵和外延已经发生了较大变化。
客观上来说,高校逐渐开始重视实践教学,对工程创新人才培养的教育观念正在逐步革新,其实践教学手段也在逐步优化。但是,不可否认的现实是,即便高校已经开始逐步接受新的思想观念,但是广大高等教育工作者在实践教学体系、机制、模式、运行、管理等方面仍然缺乏系统的研究和理解,对工程创新人才培养仍然缺乏有效的手段,工程创新人才培养的实践教学途径不够通畅,实践教学环节的实施不够“实”。简单地说就是以“思中学”为主要模式的传统教学行为仍具有较强的顽固性,以“做中学”为主要模式的教学方法转变仍具有较大的滞后性。
(二)教学体系缺漏,教学效果欠佳
实践教学是成体系的。但限于陈旧的教育教学思想观念,部分高校对实践教学的教学计划、教学内容、教学方法、教学过程、教学考核都没有能真正引起足够的重视,对实践教学体系缺乏宏观和微观的把握,没能建立起各种实践教学环节之间的内在联系,导致各类实践教学环节处于离散状态,因此无法建立起完整与有机的实践教学体系。许多高校偏置了实践教学在工程创新人才培养中的逻辑地位和几何坐标,将其游离于学校课程体系之外,直接导致工程创新教育处于被动尴尬的窘境。创新的根源来自于实践过程,这是哲学范畴的基本规律,也是教育学范畴的基本规律。然而,浮于表面的强调创新,导致许多高校把创新仅仅当作一个“概念”,例如他们更多地专注于大学生学术科技竞赛的成绩与名次,却忽视了广大学生在这个平台上的创新意识和创新能力培养。
(三)条件保障缺位,硬实力与软实力失衡
实践教学条件保障很大程度上关系到工程创新人才培养质量。然而由于观念的落后,部分高校在重视制度规定、经费落实、师资队伍、仪器设备等方面做的仍不够。实践教学相关制度不能及时适应新形势和新要求,过于传统。实践教学经费投入不足,已成为“久治不愈”却又“习以为常”的通病。实践教学师资队伍,特别是实验教学队伍,青黄不接,“传帮带”的优良传统渐失,存在不小隐忧。仪器设备落后,使用效率低,资源浪费现象严重。有些高校相对重视硬件条件建设,但缺乏对软实力的协同建设。工程文化教育、创新创业教育总体跟不上时代的要求和学生的需求,与社会、行业、企业等各层面的标准都有很大偏差,加之校外实习基地匮乏、管理模式单一,企业接收学生实习和实训的积极性不大,导致实践教学与工程创新人才培养的社会需求无法形成有效的衔接。
二、工程创新人才培养对实践教学提出的新要求
(一)教学观念上要深刻认识“实践是根本”的内涵
培养具有工程实践创新能力的人才,是建设创新型社会和国民经济发展对高等教育提出的要求,而人才培养的根本性在于实践。这是因为知识来源于实践、能力形成于实践、素质养成于实践、创新归同于实践。工程创新人才培养由于其学科专业的自身特点和培养目标的具体要求,尤其对实践教学提出了更高的要求。无论是传统工科还是新兴工科,都与社会经济行业联系密切,都具有很强的专业性和现实背景。工程理论知识是基础,工程实践能力培养是目标,实践训练过程是关键。我们必须深刻地认识到,以“思中学”为特征的理论教学和以“做中学”为特征的实践教学应当是紧密结合的两个并列的宏观概念,正所谓“知中有行,行中有知,知行合一”。
(二)教学体系具有完整性、系统性和国际化的新要求
要合理统筹实践教学各环节,形成课堂内外结合、现场参与和仿真训练结合的“开放型实验、科研创新训练、学科竞赛”推动工程创新能力培养的实践教学体系,使其成为提高工程创新人才培养质量的内在要求。特别是在国际工程教育“大工程观”的影响下,在国家“卓越工程师教育培养计划”的推动下,理顺实践教学环节的关系,合理编排实践教学内容,保证学生能够得到科学、严谨、系统、规范、真实的实践与锻炼,显得尤为重要。建立新时期的实践教学体系还需要与时俱进,加强国际交流与合作,引进国外优质教学资源,搭建国际合作教学平台,拓展学生的国际视野,培养学生跨文化交流、合作的能力和参与国际竞争的能力等都是针对工程创新人才培养提出的具体要求。
(三)教学方式具有仿真性、实战性和信息化的新要求
影响实践教学质量的关键在于实践教学师资队伍,而教师开展实践教学方式方法的改革是核心。新时期,培养工程创新人才不仅要注重知识的传授,更应注重知识的应用、传播、改造和创新,因此,实践教学方式必须适应仿真性、实战性和信息化的新要求。
仿真性是通过搭建虚拟仿真平台实现实践教学过程,是对“现场参与”的传统实习实训模式的有益补充。实战性是工程创新人才培养与社会、行业、企业密切联系的具体诉求,使高等工程教育与社会需求、行业需求实现有效接轨。信息化拓展了实践教学的具体实现手段,是实践教学目标符合时代要求的直接表现。
三、努力打通工程创新人才培养的实践教学途径
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》多次提到实践教学,提出“加强实验室、校内外实习基地的基本建设”“深化教学改革”“支持学生参与科学研究,强化实践教学环节”“创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制”。如何打通工程创新人才培养的实践教学途径,笔者认为首先要改变以往实践教学从属于课堂教学的逻辑关系,并做到“三建三坚持”。
(一)建立课堂内外紧密结合、层次渐进的实践教学体系
包括课程内实验、独立设课实验、集中综合性实验等在内的课内实验教学,是开展实践教学的基础,也是树立大学生实践学习意识的重要起点;包括开放型实验、科研训练、学科竞赛等在内的课外实践教学环节,采用启发式、研讨式的教学模式加以实施,学生可以按照兴趣和特长选择参与其中,并取得专利发明、公开发表的论文或制作实物等显性成果。
理顺各教学环节之间的内在逻辑关系,将课内、外的实践教学环节有机结合,打造“以实验教学为推力、以科研训练为拉力、以学术科技竞赛为助力”的层次渐进的实践教学体系。
此外,还可以通过开出各类实验项目,启发并推动学生主动进实验室、主动进行各类实验,培养学生基础的实验技能和基本的实验素养,努力增强学生实践学习的积极性;通过科研训练项目,使学生在导师的指导下接受系统、规范的工程创新训练,进一步有效拉动学生工程创新实践能力的提升;通过学术科技竞赛,使学生强化协同合作的意识和能力,深化前期实践教学环节的学习、训练成效并集中进行高质量的展示,争取好的成绩,助推学生成才。
(二)建立现代化的实践教学平台
传统的实践教学平台已经不能适应新形势、新要求。现代化的实践教学平台应是培养本科生科研创新意识和工程实践创新能力的集成环境,至少应具备“四高一持续”的特点。
1.平台资源共享与开放程度高。资源开放共享,实验教学中心开放运行,运行状态良好。
2.信息化水平高。主要体现在教学资源信息化和教学管理手段信息化两个方面。
3.与行业企业合作程度高。建立机制,结合国家“卓越工程师教育培养计划”,实现企业深度参与实践教学平台建设,校企共同实施工程创新人才培养,共同评价工程创新人才培养质量。
4.国际化水平高。“走出去,请进来”,善于学习国外先进的教学理念和方法,打造能够培养具有国际视野工程创新人才的国际化实践教学平台。
5.合理规划,有计划、有步骤地持续投入和建设,注重内涵,苦练内功。只有这样,才能真正建设好高水平、现代化的实践教学平台。
(三)建立以教学为中心的人、财、物、制等各方条件支持的保障体系
思想是行为的先导,行为进步要协同于思想更新。回归教学本位,强化工程创新人才培养的实践教学,必须要革新思想观念,建立强有力的、各方联动的保障体系。重视实践教学师资队伍建设,消除他们在评职、进修、待遇等方面的后顾之忧,提供给他们发展、提升的空间和资源,提供青年教师到企业锻炼的机会,改变这支队伍既缺乏工程背景又不愿意从事实践教学的尴尬现状。
加大实践教学的经费投入,足额到位,合理分配,让工程创新人才培养不再是校内的纸上谈兵,而是在工业生产一线的真题实战。加大实践教学仪器、设备投入,科学管理,提高使用效率,使之符合世界科技发展方向和要求。建立并完善围绕提高实践教学水平的机制,如实践教学的学生评价机制、考核机制、激励机制、保障机制、校企合作培养机制、企业向学生发布科研项目机制、双师互换培训机制等。
(四)坚持教学创新,推动教学内容与方法的改革
鼓励教师积极改革实践教学方法,丰富实践教学手段,在课程教学中尝试让学生参与教学各个环节,提高学生跨课程、跨学科综合应用知识的能力,改变知识单向流动的教学模式,使学生学习的积极性、主动性得到充分发挥。
将“仿真训练”与“现场参与”相结合,建立提升学生工程实践创新能力的校内仿真实践教学平台,将其作为传统实习模式的有益补充。通过仿真实践教学平台,学生从创意、概念、研发、测试、模型、加工、生产、销售到市场与服务等全过程来体验产品的全生命周期,从而在更深的层面上理解工程文化、组织结构、制造模式、设计流程、生产管理等各种因素对现代制造企业运营的影响。将“真题实战”与“模拟训练”相结合,采取措施保证学生实践环节有“真题”,能“实战”,将其作为传统实践教学内容的有益补充。建立企业定期向学校发布产品市场调研、产品设计开发、工艺流程改进等课题的机制,使学生的课程设计、科研训练、毕业设计等环节逐步实现“真题真做”,培养学生解决实际问题的能力。
(五)坚持产学研合作教育,推动科研反哺教学
开展好产学研合作教育,促进产学研合作成为工程创新人才培养的有效途径,对于推动实践教学内容和方法的改革具有十分重要意义。
构建校企互惠互利的合作新机制和校企合作培养工程创新人才的新机制,增强企业培养学生的积极性,与企业紧密结合建立工程实践教育中心,聘请企业导师,进一步发挥企业在工程创新人才培养中的作用,提升学生的工程素养,培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。开展各种形式的科研活动(包括各种科研训练和研讨课),学生可以在多个学院和跨学科实验室开展研究工作,科研活动对校外学生开放,种类繁多的研讨课可供学生任意选择等。打破教学与科研之间的壁垒,实现大学的研究功能与教学功能的有机结合,统筹教学实验与科研实验资源,支持教师将科研方法和科研成果融入课程教学,使学生了解科技最新发展和学术前沿动态,使学生充实到科学研究队伍中,激发科研兴趣,启迪科研思维,实现科研反哺教学、科研与教学良性互动,提升人才培养质量。
(六)坚持软实力和硬实力协同并进
软实力是衡量一个人才综合实力不可或缺的考察因素。作为一个综合素质全面发展的工程创新人才,其自身的软实力往往比硬实力更为重要,将影响和制约着一个人的发展潜力和发展空间。
高校迫切需要营造工程教育的文化氛围,从大的教学体系出发,理顺新的思路,营造实践教学文化氛围,寻求工程创新人才培养生态环境的有力支撑。在这一生态环境的视野中,工程不再是狭窄的科学与技术的含义,而是建立在科学与技术之上的包括社会、经济、文化、道德、环境等因素的大工程含义。让工程文化进教材、进课堂,进而更好地提高工程创新人才的培养质量。有些高校已经加深了对工程的理解,工程文化(包括全球危机与工程师责任、国际工程师认证、大工程、著名企业、技术演进史)业已进教材、进课堂,迈出了加快建设高校工程教育生态环境的有力步伐。