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卓越计划试点专业人才培养模式的探索与实践
——以浙江科技学院轻化工程专业为例

2016-01-23胡志军张学金

浙江科技学院学报 2016年6期
关键词:卓越工程师应用型

胡志军,陈 华,张学金,李 静

(浙江科技学院 轻工学院,杭州 310023)

卓越计划试点专业人才培养模式的探索与实践
——以浙江科技学院轻化工程专业为例

胡志军,陈 华,张学金,李 静

(浙江科技学院 轻工学院,杭州 310023)

通过对工程教育和学术教育本质的梳理与分析,确定应用型卓越工程师的培养理念,进而构建凸显工程特色的人才培养体系。利用行业优势和产业背景办学,全面深入开展校企合作,进行轻化工程卓越工程师教育培养计划试点专业人才培养的教学改革与实践,在培养具有工程意识、工程实践能力和创新能力的高素质应用型人才方面进行了有益的尝试。

应用型;工程教育;卓越计划;校企合作

伴随工业化进程的加速,为满足社会和企业的新要求,传统生产方法和产业结构都呈现出新的形态,出现了多元化和层次上移的人才需求趋势。企业需求的主体是高层次应用型人才,其特征是综合素质高,具备工程实践能力、工程创新意识,并能为企业解决工程生产实际问题。进入21世纪,国内外教育界提出了“全面工程教育”的理念[1-2]。工程教育回归工程的核心内容——实践和创新。

中国高等工程教育规模位居世界第一,但工程师的数量和总体质量堪忧。其原因在于传统教育模式已远远不能满足当代市场机制下的综合素质人才培养的需要,普遍缺乏创新性和实践性,该问题长期困扰中国高等教育的改革与发展[3]。根据瑞士国际管理开发研究院的《全球竞争力报告》,中国合格工程师的数量和总体质量在55个参与排名的国家中排在倒数第7位。《2010国家竞争力蓝皮书》中指出:中国的人力资本构成指数值仅为美国的十二分之一,日本的百分之十[4]。这些数据表明,中国人力资源虽然总量大,但是整体素质偏低,尤其技能人才、工程师和科学家的比例严重偏低。“中国制造 2025”在2015 年第十二届全国人民代表大会第三次会议和政协第十二届全国委员会第三次会议中被写入政府工作报告,重申建设中国制造强国的梦想和规划,要实现这个规划,急需一批高质量、高素质的工程师人才[5]。这需要扭转工程教育过多强调科学主导,偏离工程实践的局面[6]。

目前,中国正处在工业化发展进程的中期,党和政府作出了走新型工业化道路的重大决策。为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》,卓越工程师教育培养计划(以下简称卓越计划)得以提出和实施,卓越计划以强化实践能力为核心[7],服务于建设创新型国家和人才强国战略,旨在调整人才培养结构以促进高等教育面向社会的需求,对推动教育教学改革,提高人才培养质量,增强毕业生综合素质均具有重大的示范和引领作用[8]。

浙江科技学院为全国首批卓越计划试点的10所地方应用型本科院校之一,也是国内学习借鉴德国应用科学大学办学经验的最具特色的院校之一,以培养国际化、应用型、高水平人才为自身定位,不断探索建立中国特色的应用型本科人才培养模式。其中,轻化工程专业(制浆造纸工程方向)作为卓越计划试点专业和省级新兴特色专业,近年来依托行业优势和产业背景办学,全面深入开展校企合作工程,充分体现“做中学”的思想,现已与浙江省仅有的3家造纸上市公司、“中国白板纸”和“中国特种纸”两大产业基地、浙江省内20余家大中型造纸企业等建立了良好的产学研合作关系,建成了20多家实习与就业基地,在高层次应用型人才的培养方面进行了有益的探索与尝试,并走出一条可持续发展之路。

1 工程教育与学术教育的区别

要做好工程教育,首先需要弄清楚工程教育与学术教育的差异,基于工程教育的本质理解,探究实施工程教育的理念和具体方法。美国工程教育协会(American Society for Engineering Education,ASEE)认为,工程是一项艺术,是运用科学、数学原理、经验和常识判断来创造有益于人类的项目和设施。国际电气与电子工程师协会前主席 William也曾论述:科学与工程的最本质的差异在于分析和综合。探索给定原因下的结果是科学的首要任务,其目的在于探索自然现象的是什么和为什么。组合人力和物力进行创造并达到预定的目标或对预定目标的重新创造是工程的本质[9]。通过以上论述的分析可以得到,科学研究仅是探索或发现,揭示现象的本质或规律性的东西,不是创新;基于工程的社会和经济的特性,创新与工程的特性密切相关,工程离不开创新。工程师与科学家是这两种教育模式培养出来的两种不同的 “产品”。亦如美国超声速时代之父和教育家Theodore所言:科学家是发现固有的现实世界,工程师是创造未出现过的新世界[10]。因此,工程教育应具有与传统学术教育不同的教学理念和方法。例如,学生从依赖的学习者变为独立的学习者,进而演变为互助的学习者,通过体验工程设计、解题方法和工程决策而扩展知识,奠定工程思维基础,并在实践中使自己提升为合格的工程人才。轻化工程专业采取学校、企业、行业共同制订人才培养标准和方案,突出应用型特色和行业需求;将研讨式教学、项目教学、案例教学等教学方法灵活应用于专业核心课程群的教学,强化过程考核。

2 构建工程特色鲜明的人才培养方案

2.1 培养目标体现行业导向性

应用型本科院校以面向行业需求为目标实施卓越计划。与其他类型卓越工程师进行对比,应用型卓越工程师在人才培养上要求具备3个特征:在技术层面上,具备生产操作、工程设计和新产品开发的能力;在工程层面上,具备全流程的处理能力,包括产品生产、生产管理和产品销售等;在职业资格上,具备工程师和技术员资格或职业证书,能够直接上岗。它以服务地方经济建设、解决工程实际问题为主体,其服务对象是具有综合性、复杂性的工程实际和组织管理的生产一线。

2.2 “工程范式”课程体系

“工程范式”的课程体系严格遵循平衡与协同的思想,主要内容涵盖理论与实践、知识与能力、技术与非技术。在学习时间安排上,进程安排应符合实践的认知规律,让学生尽快参与工程实践;在学习空间安排上,基于全面的校企合作基础,为课程再现实际的工程场景;在学习深度上,体现知识解决工程实际问题的目的性,强调工程知识的集成性与应用性;在学习广度上,强调交叉学科知识的融合,体现工程的复杂性和时效性。该课程体系通过“3 +1”培养方案有机融合构建了“课程、技能和综合素质”三大平台,并紧密联系培养目标。前3年,学生在校内进行理论课程学习和教学实验的同时,围绕培养目标穿插进行短期的企业实践和技能训练。学生在企业的实践时间累计多于1年,包括认知实习、认识实习、岗位实习、工程实习和毕业实习等环节。学生在企业学习阶段的效果是卓越计划实施成败的关键[11]。在每个课程模块中都有明确的工程素质和能力培养的相关要求和内容。依托校外实践基地实际的工程生产,让学生现场体会工程实际和企业文化,进而强化学生的现代工程理念,并得到先进制造技术的综合训练。

2.3 以学生为本,工程化创新课程模式

教师作为知识的传授者和教学的设计者及组织者,在卓越工程师培养的教学与实践过程中,只有遵循“教师为主导,学生为主体”的原则,才能最大限度地发挥双方的能动性和创造性。在分析学生的认知规律和心理特点的基础上,教师理论授课要言必有中,不失时机对学生进行富有成效的引导,做到水到渠成。同时,将信息技术手段作为教学的有效辅助形式,营造自由探索、虚实交互、团队合作和资源共享等学习氛围,充分调动学生学习的主动性和积极性。

将工程能力有机融入学科理论知识系统,教学内容的设计和组织基于工程项目、工程案例及工程问题;推行基于问题、案例和项目的探究式、讨论式和参与式等多种研究性教学方式;以大作业、主题报告、文献综述和专题研究报告为抓手,营造学生独立思考、自主探索和勇于创新的学习氛围。学生在“工程范式”训练中培养方案设计、项目实施、团队协作和沟通交流等能力,形成较高的职业素养,并强化工程实践和创新能力。

2.4 建立全过程和实用性的考核机制

建立全过程的考核评价机制,考核重在学生知识应用能力和创新思维。引导学生的学习动机从肤浅、功利转向内在的深层次的求知欲,从专注于知识点的识记转向工程应用,由纯粹的分数至上转向全面素质的提升。成绩采用分次累加的计算方法,将考核贯穿整个教学过程。同时,根据课程特点的不同,按照上课出勤、课堂表现、小组项目研讨和期末考试等阶段进行配比考核,特别要对项目设计及案例讨论给以较大的权重。

考核内容注重实用性。工程教育的实践特点决定了考核内容的实用性。以往课程考试的内容侧重于理论、原理和结构等知识点的理解和记忆,考核范围来源于书本、课件和课堂笔记;考试前通常给定范围和划定重点,造成学生采取考前针对性地死记硬背的不良状况,这样显然有损学生创新和实践能力的培养。现在基于应用型卓越工程师的培养目标和要求,考试内容应侧重于创新和实用并兼顾基础,降低客观识记知识点的试题比例,放大与工程实际相关联的工程案例、工程项目和工程问题等应用题的比例。

3 轻化工程专业人才培养的改革与实践

3.1 企业深度参与轻化工程专业卓越计划人才培养全过程

良好的校企合作可使双方的优势和资源得到最佳互补、配置和共享。但企业与高校毕竟不同,两者的价值取向迥异。在传统教育模式下,由于缺乏制度保障和政策支持,企业在学生实践培养方面的责任不明晰,缺少接纳实习生的主动性。关键的工程实习实践能力的培养效果被弱化,必然严重影响学生的工程能力。轻化工程专业提出基于学校、企业和学生三方的全面合作协议,明确三方的责任、权利和义务,以及技术保密和违约必须承担的责任等。企业通过实习环节的考察,可择优聘用符合工作岗位需求的、熟悉企业文化和运作的,且能快速上岗并独挡一面的毕业生。这就为企业积极介入人才合作培养奠定基础,将单纯的用人单位变为联合培养单位,高校和企业真正实现合作共赢。

企业选派经验丰富的技术或管理人员,参与轻化工程专业卓越计划人才培养计划和教学大纲等的修订。学校和企业以行业通用标准和专业素养的要求为根据,一起拟定培养目标和课程体系,以及人才培养质量的评价标准。为保证学生在企业工程实习的效果,企业将为每个学生配备1名实习导师,对学生的实习全过程进行管理和规范,并根据共同制订的实习考核要求,对学生实习过程的每个阶段进行指导和监督,同时根据企业自身运作和发展的需求,给学生提供毕业设计/论文的题目。

3.2 建设高水平工程教育师资队伍

通过 “送出去,请进来”的办法,建立教师与工程师有机结合的新机制,强化工程应用型和创新型教师的培养。主要措施如下:

一是建立专任教师进企业的制度。新进校青年博士必须到相关企业挂职锻炼1年以上,过程中要求参与企业的新上工程项目或新产品开发;副高职称及以上教师必须对接一家以上相关企业进行技术合作,从而培养一批工程能力强的“双师型”教师,并保证比例大于80%。

二是引进高水平的兼职企业教师。面向合作企业选聘工程经验丰富的技术人员和高层管理人员到学校兼职,以讲学或专题讲座的形式把工程案例、工程意识和企业文化带入课堂。例如,在与浙江景兴纸业股份有限公司、浙江凯恩新材料有限公司、杭州华旺新材料科技有限公司等前期合作的基础上,聘请部分资深工程技术人员为工程教育教师,双方共同开发建设 “造纸企业能源管理”和“加工纸与特种纸”等专业核心课程,保证5门以上专业课程由校企双方合作开发建设及企业师资参与讲授。

三是把教学水平纳入衡量教师学术水平的指标范畴,包括讲义编写、知识传授技巧、学生评价和同行评价等。

3.3 4年不间断强化工程实践与创新能力

从大一开始,设置始业教育、工程导论和了解实习等课程环节,让新生尽快了解专业,了解工程实际和工程师的社会角色。在大二、大三阶段,轻化工程专业在部分专业理论课程中增加实验和设计等实践内容,并开设基于问题、项目和案例等综合工程课程的学习;同时丰富集中实践环节,如企业参观、认识实习、现场授课等。大四时期,学生以“准员工”的身份到合作企业生产一线开展工程实习和毕业实习。学生以“项目制”和“轮岗制”等模式参加企业的项目设计、新产品开发、工艺流程优化和成品检验等环节,同时完成与岗位和项目相应的课程模块。在此过程中,学生运用所学知识综合分析工程问题、提出解决方案并实施;以实用技术和工程规范为基础,熟悉职业岗位的工艺控制和设备运行;了解现有产品的技术现状,参与技术创新和二次开发,努力使其实践能力达到与企业需求的“无缝”对接。

3.4 健全的卓越计划班级导师制

为卓越计划班级30名学生每人配备1名导师,全员育人、全过程育人、全方位育人。学生进入大学伊始,教师在从事教学、科研以外,从生活、学习和思想等多方面,针对学生的个性差异因材施教,进行个别引导,让学生能更快融入到大学的氛围中。在导师的指导下,学生做好大学远、近期规划,有目的有计划地进行大学学习生活。同时,引导学生积极参与学科竞赛及创新项目等,如国家级大学生创新创业训练计划项目、省级新苗人才计划和校级大学生课外科技项目等。充分利用各类创新项目的申报及实施,从课题凝练、文献查阅、可行性实验方案拟定、申报书撰写及实验研究过程和项目结题等各环节,全面培养学生的创新思维,提升学生的实践能力和创新能力。

4 结 语

在经济全球化的大背景下,中国制造业得到持续的发展;但在全球金融危机的冲击下,中国传统的低端加工生产暴露出诸多弊端。因此,必须掌握高端核心技术,转向创新制造,这对工程技术人才的需求在能力上提出了更高的要求。通过卓越计划的实施,轻化工程试点专业依托行业优势和产业背景进行了人才培养的改革与探索,以实践和创新为核心,注重学生职业能力、工程素养、社会适应性的培育,培养学生的工程能力和创新能力,使学生在教与学的过程中全面协调发展,显著缩短企业对高校毕业生的学校与岗位衔接的时间。

[1] 金涌,张立平,刘铮,等.化学工程教育的挑战与创新[J].高等工程教育研究,2009(3):1.

[2] 涂善东.“全面工程教育”引论[J].高等工程教育研究,2007(2):6.

[3] 张馨月.“师者为徒”的换位实践性教学探究[J].大家,2011(19):108.

[4] 张娅.打造中国的“卓越工程师”[J].商务周刊,2011(5):22.

[5] 张凯,李振春.基于CBE的高校大学生“卓越工程师”实践能力培养模式研究[J].中国成人教育,2016(14):96.

[6] MOSES J.Engineering with a Big E: Integrative education engineering Massachusetts Institute of Technology Cambridge in engineering[R]. Cambridge: Massachusetts Institute of Technology, 1994:1.

[7] 王韵芳,杜海燕,张忠林,等.化工卓越工程师的培养方案探索与实践[J].化工高等教育,2015,32(1):23.

[8] 中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[EB/OL].(2011-01-08)[2016-09-21].http:∥www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3860/201102/115066.html.

[9] 孙寒冰.工程学科知识体的演进与转型[J].高等工程教育研究,2011(4):27.

[10] 王世斌,郄海霞,余建星,等.高等工程教育改革的理念与实践:以麻省、伯克利、普渡、天大为例[J].高等工程教育研究,2011(1):18.

[11] 张辉,强西怀,李闻欣,等.卓越工程师计划背景下轻化工程专业本科毕业论文(设计)的改革探索[J].大学教育,2015(4):62.

Exploration and practice on talent cultivation of experimental specialty for outstanding project-A case study of light chemical engineering specialty of ZUST

HU Zhijun, CHEN Hua, ZHANG Xuejin, LI Jing

(School of Light Industry, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, China)

Through analysis of the nature of engineering education and academic education, the training concept on application-oriented outstanding engineer was determined, and the talent training system highlighting the characteristics of engineering was built. The educational reform was carried out by making use of industry advantage and industry background, and exploration and practice of teaching was conducted by deep university-enterprise cooperation for light chemical engineering, one of the experimental specialties for outstanding project. This is a salutary attempt to cultivate high-quality engineering application-oriented talents with engineering consciousness, engineering practice ability and innovation ability.

application-oriented; engineering education; outstanding plans; university-enterprise cooperation

10.3969/j.issn.1671-8798.2016.06.011

2016-09-21

浙江省高等教育课堂教学改革项目(kg2015272);浙江科技学院引进国外优质课程项目(教务处[2013]29号)

胡志军(1978— ),男,湖北省咸宁人,副教授,博士,主要从事轻化工程专业教学和纸基功能材料研究。

G642.0;TS714

A

1671-8798(2016)06-0474-05

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