基于中外合作办学的实践教学体系研究与应用

陈亚军, 杨新湦, 苏志刚

(中国民航大学 中欧航空工程师学院, 天津 300300)

中欧航空工程师学院(简称中欧学院或学院)是经国家教育部批准,由中国民航大学与法国航空航天大学校集团于2007年合作创办的中国首家专门培养航空工程师的本硕一贯制工程师学院,学制6.5年,学生修完本专业培养计划规定的课程及教学实践环节,学业期满,成绩合格,并通过学院评估委员会评估,授予工学学士学位、航空工程硕士学位及法国工程师学衔委员会(CTI)认证的法国工程师文凭。中欧学院同时也是法国航空航天大学校集团的一员,是教育部中法教育合作联盟理事成员和教育部中法工程师学院联盟核心成员,被列入中法两国高级别人文交流机制重要合作内容。学院旨在充分借鉴法国精英教育培养模式与经验,促进民航精英人才培养供给侧和航空产业需求侧全方位融合。本文以法国工程师精英教育理念为参照,针对中欧学院的办学特点,就其校外企业实践理念和机制、校内实验课程体系优化、实验教学模块化改革、师资融入培养机制及学生工程实践能力评价标准等方面,进行模式创新和实践探索。

1 法国工程师培养模式

发达国家工程师培养有两大模式, 以美国为代表的《华盛顿协议》成员国模式和以法国为代表的欧洲大陆模式。美国模式注重知识的全面性,本科培养集管理、人文、经济、工程、技术于一身的工程人才毛坯。法国模式则注重工程实践能力的培养,更多体现社会需求的特点,学生一方面是在校企导师共同指导下,通过实践课程或项目开发,将工程实际问题带入课堂, 另一方面是在企业进行实践操作技能培训。法国的工程师学院是以培养文凭工程师为目标的“大学校”,意即“大学中的大学”。这些学校位于法国高等教育象牙塔的顶端,被称为“工程师的摇篮”[4-7]。法国工程师教育体系由拿破仑创立,主要目的是克服传统国立大学培养的学生理论脱离实践的弊端,历经数百年,在世界上形成独树一帜的鲜明特色,在国际工程教育领域享有盛誉。

法国工程师实践教育模式的特点表现在以下方面：

(1) 注重课程设置的实践性与创新性。法国工程师学院自治性很强,自主制定课程大纲和教学方法,课程知识点设置体现时效性和多样性。教学内容紧跟行业新技术发展方向不断更新和调整,具有很强的时效性,能够满足行业未来需求和企业现实需要。

(2) 强化学生实践能力训练。“理论加实践”是巴黎高等矿业学校的校训[8-10],学生在学习期间的各种实践活动能够促进校内深厚的理论教育与校外具体的实践经验结合,实现知识体系的无缝对接。工程师学校将企业实习和相关的工程训练内容落实得非常好,带有非常鲜明的行业特点和明确的专业化、职业化方向。

(3) 重视师资工程能力的培养。重视与企业在人员交流与培训方面开展合作是法国学校师资队伍建设的重要方式和渠道[11]。高校和企业之间进行良性交流和互动,双方人员分别到对方企业或高校兼职,使双方共同受益。高校出台政策鼓励工程师教师跟踪行业最新技术,到企业中去更新知识。另外,学校聘用经验丰富的资深企业工程师或工业研究机构研究人员,担任授课教师或合作参加校企研究工作。

2 当前我国实践教学体系存在的主要问题

2.1 缺乏有效的校企合作机制,难以整合资源协同培养学生

学校的目标是培养人才,企业的目的是创造价值。目标的不同,导致学校和企业对学生实践的客观要求不同。近年来建立校外实习基地愈加困难,相关企业更重视经济效益,同时由于缺乏有效联动机制协调诸如“实习生管理、安全、经费、场所、时间”等方面的问题,影响了企业参与实习基地建设的积极性,难以实现确保学生经受较全面实践实习培养所需资源的有效整合。

2.2 师资队伍工程能力融入不足

要提高学生的工程能力,重中之重是首先强化教师的工程素养。当前我国154万大学教师中,45岁以下教师占70%,40岁以下教师占50%以上[12]。相当一部分教师的经历是“从学校毕业到学校工作”,尤其是一些年轻教师,在先进国际工程教学理念、工程实践能力和将科研方向与产业需求相融合等方面存在不足。

2.3 对学生分层次的实践能力培养不成体系

由于目前实践教学手段单一、设备功能不齐全和实践环境滞后,校内实践教学以灌输讲授及演示、验证性实验居多。而校外实习由于行业真实运行环境对人才实践能力培养的局限性,往往把学生实习由“工程实践”变成“现场观摩”,造成课堂学习的知识点与校外实习内容不能实现“连续接力”。在实践教学体系设计中,缺乏体现能力培养深度和层次逐步递进的 “工程素养提升路线图”。

2.4 缺乏与国际接轨的学生实践评价标准

对学生实践实习效果的评价由于要考虑多方面因素,一直是个难题。目前的学生实践能力考核方法过于笼统,针对性不强,虚多实少,缺乏目标清晰、内容明确、过程可衡量、体现学生特性,且与国际实质等效的评价标准。

3 中欧学院航空精英工程师培养实践

3.1 以“企业咨询委员会”为对接形式,构建产教融合的校企协同运行机制

构建“企业咨询委员会”运行机制,推行“引行入教”改革。企业咨询委员会是指导产教融合、机制创新的顶层机构,由中欧双方航空企业高级技术及管理人员组成,企业类型覆盖航空器设计、研发、制造、生产、运营和维护等航空全产业链,其中不乏代表科研、工程领域世界领先水平的世界五百强企业。中法代表轮流担任主席,委员会每年听取学院工作汇报,委员会成员对承担课程设计指导、选派专家承担课程教学、协助安排企业实习等负有责任。自2007年至2017年,企业咨询委员会会议已召开十届,具备广泛的行业基础,形成行业主管、运营企业及学校协同推进的工作格局。该运行模式涵盖校企合作的全要素需求,对我国其他行业卓越型人才实践能力培养具有示范意义。中欧学院2016年获评中法大学合作优秀项目。

3.2 吸纳国内外资源,建立以工程能力提升为导向的师资实践能力培养模式

健全双通道交流机制,吸纳国内外优质工程理念和资源,建立符合国情的、国际合作的长效师资培养模式。中欧学院对参加实践的教师提任务、提要求,让教师有目的性和针对性地到民航企业实践,制定了“学术休假和企业实践实施办法”和“教师实习考核实施细则”。采取“走出去,引进来”双向交流师资培养模式。在“走出去”方面:(1)近5年共选送留校预备师资19人赴法留学,同时派出现有师资做访问学者。现有师资团队中50%具有法国工程师学院访问学者经历,博士中比例为75%；(2)中欧学院选派21名工程师阶段教师走进企业实习,了解和发现行业一线的科研需求。学院教师与中国国际航空公司北京飞机维修工程有限公司(国航Ameco)联合技术攻关的“航空发动机部件等深度维修关键技术的研究及应用”“B747飞机大修流程优化研究”和“大型客机结构维修大纲间隔确定技术开发”等三项成果,在2016年分别获得民航科学技术一等奖和航空学会三等奖。在“引进来”方面:(1)中法双方师资团队开展深度交流与合作。法方师资团队由法国航空航天大学校集团教师和航空企业著名专家组成,每年有 20余名来自法国的优秀师资来学院授课及交流；(2)聘请国内航空知名企业高管和高校学者,作为指导专家帮助青年教师科研和工程能力提升,仅2017年受聘专家就达46人次。

3.3 创建校企融合的双主体、交互式、立体化实践培养体系

3.3.1 实践培养体系概况

学院专业口径广博,实验课程体系覆盖航空器推进系统、飞机结构与材料、机载电子三个方向,实验能力训练难度呈现多层次推进(如图1所示)。认知型实验以帮助学生了解行业为主；基础型实验注重操作；综合设计型实验注重方案和结果归纳；工程实践型实验注重工程意识和实践能力培养；创新型实验注重问题分析和对策。同时重视多模式结合的实验教学,推行校内模拟仿真实验、企业一线实操、行业项目专业实习三者“虚实交互”的“实验+实习”叠加模式。作为对外合作项目,中法双方共同制定了“实验室实践能力及培养需求方案”,实施民航局中欧合作航空工程师实验室建设项目。在实践体系的建设过程中,既注重以法国航空工程师教育体系为主体,同时又兼顾我国大学本科和硕士的实践教学目标要求。明确以培养学生工程能力为核心,加强基本工程素质培养,着重培养学生知识技术的工程应用能力、工程意识和工程创新能力,构建以现代民航飞机制造、运行、维修和适航审定技术需求为主线,以航空推进系统、飞机结构与材料和机载电子系统研究方向为基础,引入国际知名航空院校的实验室建设资源和经验,具有工程认知、技术、设计、创新能力多层次的实验教学体系。

图1 校内实验体系

我们连续4年进行校内“综合实验周”模块化实验教学改革(如图2所示),出台了“综合实验周管理办法”。每年寒假前的2周,面向大四学生开放所有实验室,由工程师阶段教师参与实验选题设计,鼓励学生参与实验开发研究,内容分为基础实验和专业综合实验,每年在三个专业方向滚动更新开设6个基础实验和6个综合实验。基础实验以实验项目开发为主,全部学生都要求参与；专业综合实验以工程实际问题预研为主,学生根据兴趣自愿参加。在此过程中,学生锻炼了实操能力,了解了相关专业方向。依托“综合实验周”模块化实践教学改革,近4年共开发基础实验24个,专业综合实验24个,学生参与率100%。“综合实验周”成为新实验项目开发的孵化器和解决工程问题的试验田。

图2 综合实验周模块改革

实践教学体系要体现“立体化”特点(认知实习、蓝领实习、技术实习和专业实习),实习内容和岗位角色要层次递进(如图3所示)。该体系兼具全周期培养的延续特征(本科入学一直到研究生毕业),实践知识点在学生身上从本科到研究生一贯制延伸:基础实验—蓝领实习—专业实验—技术实习—综合设计实验—专业实习,实现了学校理论知识和企业工程实践的连续接力。与国航Ameco合作,整合校企优质工程实践资源的实践,使我们获得首批“国家级工程硕士专业学位研究生联合培养示范性实践基地”称号(全国28个单位之一)。2015年在教育部召开的“全国基地建设经验交流会”上做主题介绍,获得同行认可,基地建设经验于2016年和2017年分别在天津临空产业区航天精工股份有限公司和中国南方航空股份有限公司推广。

图3 校外实践体系

3.3.2 实践培养体系运作成效

学生在校期间共4次实习的累计时间在9个月以上。近5年共有552人完成认知实习,439人完成蓝领实习,314人完成技术实习,290人完成专业实习,实习涉及到3个国家及国内15个省市的35个单位。在保证学生实习时间和岗位数量的同时,学院通过“双向反馈机制”动态调整实习企业的比例和结构。

图4和图5分别是我院首届(2014)毕业生与最近一届(2017)毕业生三类企业实习单位情况统计。

图4 2014届学生三类实习单位分布统计

图5 2017届学生三类实习单位分布统计

2014届学生蓝领实习、技术实习和专业实习存在实习目标与单位业务范围、产业链顺序不完全对应的情况,而2017届则呈现随着实习角色从蓝领—技师—工程师的递进,提供一线实习岗位的维修企业和航空公司实习岗位数所占比例递减,而能够提供技术开发实习岗位的航空设计与制造企业岗位数所占比例大幅增加的状况,实现了航空产业链上下游企业在学生培养方面的有序接力。这与我院制定的逐层递进企业实习培养目标相吻合。

这种变化一方面得益于10年间“企业咨询委员会”成员的行业结构不断扩充和完善,另一方面得益于学院的“双向反馈机制”。学院不仅从企业得到对学生的实习评价反馈信息,同时也从实习学生答辩和教师企业锻炼反馈中,汇总、分析实习企业业务范围、岗位对应度等情况,系统梳理企业定位及实习角色符合度,充分发挥“企业咨询委员会”协调机制,从而逐步调整实习企业与实习类型的匹配度。

良好的工程实践能力也推动了学生就业,就业率近100%。图6和图7分别为近四届毕业生专业实习单位和就业去向统计。毕业生广泛就业于国内外航空公司、设计与制造企业、航空维修企业等,专业实习比例排在前两位的航空公司和航空设计与制造企业,同时也正好是就业比例的前两位,说明企业实习制度对就业的促进作用。2017年“其他领域”就业比例首次超过航空维修企业,说明法国工程师人才培养模式经过在我国的多年实践,使学生培养质量逐步获得其他行业认可,形成了一定的辐射推广效应。

图6 近四届毕业生专业实习单位分布统计

图7 近四届毕业生就业单位分布统计

3.4 制定与国际接轨的实践能力评价标准,使国外先进工程教育评价体系本土化

我们组织开展应用型人才实践能力评价及国际比较研究,分析国外发达国家工程师培养两大模式(《华盛顿协议》成员国模式和欧洲大陆模式)特点,在评价标准层面提高对国际工程教育分类及标准的认识水平,进行国际工程教育评价理念在中国的实践尝试。如图8所示,针对航空业国际化的人才需求,规范了学生实践能力培养的各个环节,从实习单位的类别、岗位设置、专业相符性、学生申报、企业导师选取、实习选题、质量监控、实习评价和结果反馈等各个环节入手,实现全过程规范化,与国外先进的评价标准对接,为法国航空工程师先进的教育理念与资源在我国工程教育领域成功落地提供保障。学院先后制定并推行了包括实习类别、目标、内容、质量监控、评定标准等在内的“蓝领、技术和专业实习管理办法”。

图8 实践能力评价体系

4 结语

基于法国精英工程师培养理念的实践教学体系建设,促进学院专业建设和人才培养上了一个台阶。近5年来,学院通过了法国工程师学衔委员会最高等级认证(有效期6年),获批成为教育部第二批卓越工程师教育培养计划单位。培养天津市教学名师、全国交通运输类专业教学指导委员会委员、中国民航中青年学术带头人、校级十佳教师等4人,首批全国万名优秀创新创业导师2人,天津市企业科技特派员2人,累计培养海外预备师资19人,参加企业实习的师资 21 人。学生获得科技类竞赛国际奖2项,国家奖4项,省部奖12 项,英语竞赛国家奖6 项,省部奖83项,学生科技活动参与率79%,竞赛活动参与率26%。近5年选送25名优秀学生作为交换生赴法国航空航天大学学习,同时接收法方来我院的交换生20人、实习生8人。通过构建符合国情、国际开放的校企合作协同创新实践教学体系,提高了工程教育质量和行业适用性,形成了良好的示范和辐射作用。