面向行业的创新型工程人才培养体系构建研究
2017-11-06贾金玲
贾 金 玲
(洛阳理工学院 马克思主义学院,河南 洛阳 471023)
面向行业的创新型工程人才培养体系构建研究
贾 金 玲
(洛阳理工学院 马克思主义学院,河南 洛阳 471023)
针对当前高等教育人才培养模式中存在的人才培养与企业需求相脱节、课程体系跟不上行业技术的最新发展等突出问题,从应用型本科院校学校定位出发,基于人才培养特点,围绕能力素质培养、“工程能力本位”的课程体系建设、工程实训平台建设、课程教学模式改革的系统工程思想,参考借鉴美国欧林工学院工程人才培养方案,提出构建面向行业的创新型工程人才培养体系。
行业;创新型工程人才;培养体系
创新型工程人才是创新型国家建设的第一资源和战略资源。中国经济正处于结构调整、产业升级的关键期,传统的高污染、高能耗、低产出、低效益的工业发展模式难以为继。要解决经济社会的突出问题,必须注重创新,以创新驱动发展,走新型工业化的道路。而当前我国高等教育偏重理论性、学术型人才的培养,工程技术性、创新型人才培养相对不足,难以满足国家社会经济发展的需要。发达国家为了保持全球领先地位,实施了各种各样的新计划,持续加大对科技教育的投入。科学技术是第一生产力,是经济持续增长的源泉;创新是保持国际竞争力的核心要素;创新型人才是推动技术创新、实现创新发展的关键。这些观点已经成为国际共识。
一、概念界定
关于什么是创新型工程人才,首先要明白什么是科学、技术与工程。科学主要强调发现,技术主要强调发明,工程则是将科学、技术转化为现实的生产力。就目的而言,科学是发现认知,技术是发明开发,工程是集成运用;就方法而言,科学是分析归纳,技术是设计优化,工程是创造演绎;就贡献而言,科学是知识开拓,技术是形成专利或产品,工程是创造现实生产力。这是科学、技术、工程本质的不同。关于什么是创新型工程人才,还要了解创新型工程人才的特征。虽然各国对工程技术人才培养方式方法、具体要求、所要达到的目标等,有着各具特色的界定与标准,但在创新型工程人才的特征上又有着一些共识:首先,创新型工程技术人才要有强烈的创新意识;其次,创新型工程技术人才要有完整的知识结构和工程实践能力;再次,创新型工程技术人才要有实施重大工程的领导力和社会责任感;最后,创新型工程技术人才要有国际视野和跨文化交流能力及具有以实际问题为导向的终身学习能力。
二、构建创新型工程人才培养体系
(一)认清普通工科院校应用型人才基本特点
按照社会对人才需求,人才可分为学术型、工程型、技术型和技能型等4种类型。学术型人才主要是满足社会发展对探索、发现新理论的需要,通过研究客观规律,将客观规律转化为新的学科理论与体系。工程型人才主要是满足社会发展对理论、知识实践化的需要,将理论知识转化为设计方案或设计图纸。技术型人才主要满足社会发展对工程设计生产化的需要,将设计方案或设计图纸转化为具体的产品生产。技能型人才主要满足社会发展对产品生产的具体操作的需要,依靠熟练的操作技能,将具体的产品制造出来。不同类型的人才,其培养模式也不尽相同,所对应的高等教育类型也不相同。学术型人才主要由一流大学及研究生院培养,工程型人才和技术型人才主要由本科院校培养,技能类人才主要由中等教育及高职高专类学校培养。显然,工科院校尤其是应用型工程类院校,培养人才的重点应是工程技术型人才。
应用型工程类院校培养的工程型人才具有行业性、地方性和应用性的特点。应用型工程类院校面向行业设置专业,其培养的人才的知识结构具有应用性、综合性与时效性。应用型工程类院校往往立足于本地区,为地方经济社会发展服务,因此专业设置、学科建设、知识结构等又具有鲜明的地方性。从人才的能力方面讲,应用型工程类院校培养的人才应具备运用学科理论知识与方法,分析解决问题的综合能力,应具备将理论知识转化为设计方案、设计图纸等的实践能力。应用型工程类院校的应用型就体现在这种综合能力与实践能力上。
(二)构建“工程能力本位”的创新型工程人才课程体系
工程师不同于其他人才,具有一些基本的特点。美国工程与技术认证委员会(ABET)对工程师做过量化的分析。他们认为,工程师作为特殊的人才,应具备11种行业素质:具有应用数学及其他科学与相关工程的知识的能力;具有设计、分析实验,处理数据的能力;具有根据需要去设计一个部件、一个系统或一个过程的能力;具有对理论、知识的综合应用能力;具有验证、指导及解决工程问题的能力;具有职业道德与社会责任;具有表达、沟通能力;具有分析工程问题对环境与社会的影响的能力;具有终身学习的能力;具有掌握、分析时代问题的能力;具有应用综合技术、手段解决实际问题的能力。
概括来说,ABET所提出的工程师的11种行业素质标准,可归纳为3个方面:一是工程实践能力,二是多学科的综合应用能力, 三是职业道德及社会责任感。
近几年来,以能力为本位的教育模式(Competence Based Education)越来越受到国外教育界的关注与重视。能力本位教育模式强调教育的最终目的要表现为学习者获得了预期的各种能力,包括自主学习的能力,以及适应学科相关专业所需的各种能力,而不仅仅是知识、自学能力及适应某一行业需要的各种能力。为了更好地实现工程能力的培养目标,就应该构建以工程能力为本位的课程模式。
应用型工程类院校在编制课程体系时,要体现“工程能力本位”的特征。
在课程设置上,应用型工程类院校应以“工程能力本位”作为指导思想。“工程能力本位”要求课程设置从现实出发,从应用性、行业性出发,以工程岗位对人才的需求为出发点,注重培养人才的工程素质与能力,注重传授与工程技术、技能相关的理论与知识。
在课程教育教学目标上,可借鉴美国ABET的行业素质标准,使课程设计、教育教学过程实现培养具有工程能力人才的目标。具体来说,就是要以行业素质标准的3个方面、11种素质能力为主要衡量标准。
在课程内容上,结合创新型工程类人才培养的目标,依据学习者的需要、当代社会生活的需求和学科发展的需要设置内容,注意理科与工科的区别。具体来说,课程内容的选择与编排,应该遵循以下两个原则:一是注重工程技术素质与能力的培养,根据学科技术与相关行业的要求,选择编排专业知识;二是合理安排专业技能知识与生产实践实操的比例。
在课程结构上,宜采用模块化的课程结构。模块化的课程结构能够清晰、准确地反映相关专业的各项知识、能力要求,具有灵活性、开放性、动态性的特点。其中,课程设计、毕业设计是创新型工程人才培养课程结构中的重要内容,有助于实现综合工程能力的培养目标,也是一种有效的实践实操教学方法。工程类的课程设计、毕业设计应区别于理科类的,不能简单地照搬理科课程;应突出对工程设计、工程项目与方案的考核,培养学生将理论、知识转化为工程项目、工程设计方案的能力。
在课程实施上,应用型工程类院校教师在教育教学过程中,要始终注重培养学生的工程素质与能力,将理论知识的传授与实操能力的培养结合起来。
在师资队伍建设上,注重建设和发展既能够胜任理论教学,又能开展实践教学的“双师型”教师,构建具有“双师素质”“双师结构”的教师队伍。
在教学环境上,为更好地突出创新型工程人才应用性的特征,教学环境应尽量模拟企业生产过程、工程项目实施场景。将教学过程中的实验、实训、实践等进行仿真性设计,或者安排在真实的生产过程中。
需要强调的是,应用型工程类院校的课程体系构建,不能忽视学生职业道德以及社会责任感的培养,不能忽视人文艺术课程的学习,要把工程教育的跨学科教育理念真正落到实处。在这方面,最值得我们借鉴的是典型的“欧林三角”课程理念。
在美国高等工程教育界,欧林工学院具有非常典型的代表性。其所创立的教育教学模式和人才培养方案,被认为是“美国高等教育界近几十年来最大胆的试验”。欧林工学院也被称为一所“前所未有”的工程院校。
欧林工学院注重欧美大学教育的自由艺术传统,非常强调人文社会科学、艺术以及职业道德、社会责任感等方面的教育。基于此,欧林工学院提出了独特的课程结构框架,即“欧林三角”(Olin Triangle Model),融合工程学理论知识、企业管理学知识与人文社会科学知识,培养卓越的工程师。其结构如图1所示。
图1 欧林三角
“欧林三角”有三个要素。要素一,完备而坚实的工程学理论知识与能力;要素二,企业管理相关的经济管理类课程知识与能力;要素三,人文社会科学、艺术类学科知识与能力。要素一是“欧林三角”的核心;要素二着重培养工程人才的企业精神、职业道德、工程环境意识,使学生能够了解基本的商业运作规律,使学生能够更快、更好地融入到经济活动中;要素三突出博雅教育,使培养的学生能够深入了解自己生存、生活所依赖的社会人文环境,以及自己可能要面临的社会问题、道德问题等。任何的企业、工程项目都离不开其赖以生存的经济、社会环境,也需要相应的一些文化与美学背景。无论是学生还是教师,只有将自己融入现实世界,才能避免退缩于工科的理论知识中。
(三)选择基于“产学研互动”的创新型工程类人才培养教学模式
应用型工程类院校,应以应用性为导向,注重服务行业和地方社会发展。在教学过程中,要突出实践性;在科研工作中,要突出反哺性;在服务对象上,要突出行业企业和区域地方。应用型工程类院校必须破除专一培养研究型人才的教育教学模式,强化理论知识与实践能力的结合。从国内外工程类教育教学经验上看,产学研合作、校企互动、学政互动是培养应用型人才的现实途径。应用型工程类院校要努力探索基于“产学研合作”的应用型人才培养教学模式。
1.项目主导的教学模式
把以工程项目为主导作为教育教学的导向性人才培养模式。教学内容、教学方式等完整模仿工程项目,实现工程类教学的教学目的。学生学习的过程,也是从事工程项目的过程,既培养学生的专业素养、专业知识,也增强学生的专业技术、专业能力,还使学生形成职业意识与洞察力。项目主导的教学模式,根本上是要实现理论知识与工程实践的联系,使学生真正能够学有所用。采用项目任务的形式来驱动教育教学,为学生设定完成任务的工作情境,在工作中进行学习。
欧林工学院采取“以项目为主导”的教育教学模式,将项目主导贯穿于教学的全过程,着重于学生的创新设计能力、工程设计能力和团队合作能力培养。开放式项目是欧林工学院项目主导教学模式的一种。学生根据自身实际,组成工程设计团队,共同完成产学研合作单位委托、赞助的真实的工程项目。学生团队不仅要完成解决现实需求的毕业设计,还要在此之前参加公司企业、非营利组织或风险投资的招标活动,取得项目。此外,学院还要求学生完成一项“人文、艺术、社会科学”或“创业精神” (Art,Humanities,and Social Sciences,or Entrepreneurship)毕业设计项目。在这个任务中,学生被要求做一个与自己专业有关的设计项目或创业。
2.科研反哺教学
对于高等院校来说,科研与教学的关系是互补的。应用型工程类院校更强调科研对教学的促进作用。科研有助于提高教学水平,营造浓厚的学术氛围,推动院校与行业企业的合作,培育师生共同学科团队。应用型工程类院校注重应用性、行业性、地方性,其科研成果更重要地体现在现实的转化上,体现在对教学的促进上,体现在产学研的融合上。教师直接参加、参与企业、行业的研发活动,不仅可以直接解决企业生产、工程进行中的实际问题,还可以从中获取第一手的材料,及时更新教学内容,促进产教融合。实现科研对教学的反哺,有利于企业获取有应用价值的科研成果,有利于教师获得密切结合实际的研究课题,有利于学生获得与工程实际相联系的理论知识、技术技能。
3.实操教学
注重应用性、注重培养人才的实践能力、动手能力,是应用型工程类院校教学的重要目的之一。实操教学是实现这一教学目的的重要手段,应成为教育教学过程的重要环节之一。与注重理论学习、理论验证的实验教学不同,实操教学更注重将理论知识应用于解决实际问题。学校模拟或企业为学校提供实操的真实生产环境。学生在这样的环境中,实际操作生产中使用的各种设备,并完成学习过程。实操教学不仅能够使学生对理论知识有更深刻的认识,更能够促进学生将理论知识转化为现实的生产操作;不仅能够提高学生的动手能力、实践能力,还能够提高学生的沟通能力、团队合作等社会能力。
依托于开放性项目教学,欧林工学院注重培养学生的动手实践能力,强调学生学习与现实世界的联系。从学生入学的第一学年开始,欧林工学院就组织学生到相应的工训中心、工训企业从事以项目为主导的教学性工作。在理论教学中,突出建模、仿真工程、工程系统分析等方面的知识。在实践教学中,引导学生接触实际问题,指导学生开展实验性的工程设计、工程建造等。
4.“工程任务课程化”和“教学任务工程化”
在教学改革中,应用型工程类院校应该树立“开一个专业,办一个实体,建一个会所,创一个品牌”的专业建设理念,鼓励各个专业结合自己的学科特点,开展工程项目,创办企业,为学生提供现实的项目与真实的工作机会,实现 “工程任务课程化”和“教学任务工程化”,促进校企的深度融合和产学的一体化发展。校企融合和产学一体并不是要求各个专业都兴办自己的产业,更不是要求学校与企业简单的合并。校企融合、产学一体应当是各自发挥自己的突出优势。企业应当采用现代经营模式,以市场为主导;学校可采用合资、合作、参股、控股等形式参与到企业的生产、经营过程中。实现“工程任务课程化”与“教学任务工程化”,既有利于工程项目、企业对高层次专业技术人才的需要,也能够在更大程度上满足学生对现实工程项目、生产工作情境的需要,有助于培养学生的动手能力、实践能力,提高学生的适应性。
(四)强化创新创业能力教育的工程实训平台建设
工程实训平台建设要紧密结合地方区域经济发展需求,不断深化工程实践教学改革,注重加强创新创业实训基地建设。高校要努力构建利于培养学生创新创业精神、提高学生综合工程素质、能够培养高水平应用型人才的现代工程训练平台,努力推进所涵盖的创新教育、就业能力教育、产学合作教育等分平台构建。如图2所示。
图2 工程训练平台建设的方案和内容
大学生创新创业基地建设是工程实训平台建设的重要方面之一,是一项系统性的工作。在建设基地的过程中,应用型工程类院校要从应用性、行业性、地方性出发,以生为本,根据社会经济发展对创新创业人才的需求,重点培养学生的创新创业意识与精神、创新创业能力,使学生能够运用所学知识、创造性地解决现实问题,并最终形成一个具有较完备的知识体系、较强实践能力的高素质创新创业人才平台。
打造“创意工厂”“模拟工厂”。工程实训平台建设要拿出一定资源成立“创意工厂”“模拟工厂”,吸引相关专业学生参与设计方案的实施,培养学生的创新能力。应用型工程类院校应建立面向学生的创新创业中心,培养学生的创新创业思维意识,鼓励学生开展工程项目设计,创造条件使学生能够参加更多的创新创业活动。学校要每年拨款设立大学生创新创业基金,引导学生根据自身实际情况,提出申请,由学校进行评审立项,开展与所学专业相关的工程项目研究与设计。学生可利用学校资源,在创新创业中心开展工作。
开展大学生学科竞赛,助推创新型工程人才培养。大学生创新创业大赛、挑战杯科技作品竞赛以及其他学科竞赛是在课堂教学的基础上,通过竞赛的形式,多方位考察大学生的综合素质和能力的系列化课外科技实践活动。各种竞赛注重培养大学生的创新思维、自主实践能力。这种能力作为创新型工程人才的培养重点,恰恰是常规教学所不能及的。例如,大学生机械设计大赛、组合模型创意大赛、线切割创新设计制造等学科竞赛,可以极大地激发大学生的学习和创造热情,调动大学生进行探索和研究的积极性。在学科竞赛中,学生将经历立项、资料查询、设计制作等过程,经历跨院系讨论、研究问题、团队攻关等过程。这无疑可以拓宽学生的知识面,增强学生的专业信心,提高学生的综合能力。
探索新型工程实践教学模式。应用型工程类院校的核心竞争力是培养人才的应用性、实践能力和创新创业能力。因此,教学模式应突破传统的应试型模式,探索新型的工程实践模式。通过工程项目、企业实操等教学方式方法,在实验室、工训中心、生产车间等地开展教育教学,培养现代企业所需的工程技术人才。改革教学内容、教学方法,采用现代化的教学手段,提高学生的实践动手能力,增强学生的创新创业意识,从而培养出能够满足经济社会发展需要的创新型工程类人才。
三、结 语
从应用型本科院校的学校定位出发,基于人才培养特点,围绕能力素质培养、“工程能力本位”的课程体系建设、工程实训平台建设、课程教学模式改革的系统工程思想,借鉴美国欧林工学院工程人才培养方案,提出了面向行业的创新型工程人才培养体系。在该体系中,人才培养目标应根据社会经济发展、企业行业需求以及学生自身特点等来确定;培养目标重在提升学生的能力素质,培养方案的制定、课程体系的设置、教学过程的安排、理论知识的教学、实践环节的教学等都要围绕这一主线展开;培养目标的评价、检验,应由学校、企业、学生共同完成,并实时反馈到教学各环节中。最终形成一个重点突出、主线清晰、反馈实时,能够满足社会经济发展、企业行业需要,能够服务于学生成才的创新型工程人才培养体系。
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Research on the Training System of Construction of Industry Oriented Innovative Engineering Talents
JIA Jinling
(School of Marxism, Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang 471023, China)
This paper, with regard to the prominent problems of disconnection between the talent training and the demand of enterprise that exist in the current talent training mode in higher education, the curriculum system legging behind the latest technical development of industry, concludes that the education should start from the applied undergraduate school orientation, and puts forward a system of cultivating innovative engineering talents for the industry by focusing on personnel training specialty, centering around the ability training and curriculum system construction of the "engineering ability standard", constructing the engineering training platform, reforming the thought of the teaching mode of system engineering, and referring to the talent training program of the Olin Engineering Institute of the United States.
industry; innovative engineering talents; training system
10.3969/j.issn.1674-5035.2017.05.017
G642.0
A
1674-5035(2017)05-0087-06
2017-06-26
贾金玲(1967-),女,河南内乡人,硕士,教授,主要从事思想政治教育研究.
河南省2016年软科学研究项目“创新驱动发展战略下河南高等教育改革路径研究”(编号:162400410589)、洛阳理工学院2015年教研项目“应用型本科院校大学生素质拓展环节研究与实践”的阶段性成果.
(责任编辑王治涛)