基于产教融合新工科应用型人才培养模式研究
2022-11-21林昌意黄艺坤兰其斌
林昌意,黄艺坤,兰其斌
(福建师范大学 协和学院,福州 350117)
“新工科”建设复旦共识指出,第四次工业革命正以指数级速度展开[1]。作为应用型本科院校,在“新工科”建设大背景下,如何树立“新理念”、构建“新结构”、探索“新模式”,将面临新的更高的要求,这也是培养和造就大批具有创新和实践能力的应用型人才的根本任务[2]。一直以来,具有创新创业精神的应用型工程型人才培养模式与高速发展的人才需求之间因校企合作不够深入,存在着一定的脱节,无法适应产业对人才的需求。同时,信息技术的不断发展,对人才的多学科跨专业能力提出了更高要求,而传统的教学体制难以组织起跨学科、跨专业、跨部门的教学改革,在实践教学、教学与科研结合方面难以更好地形成人才培养合力及取得突破性的教改成果。因此,要实现高素质新工科应用型人才培养目标,提升产教融合办学质量势在必行。
本文提出的基于产教融合新工科应用型人才培养模式,是结合应用型本科院校的办学特点,以及区域经济和社会发展需要,按照“基于所学、引导创业、服务地方、带动就业”的基本思路,打造校企协作创新平台。以工程教育理念为指导,以创新创业能力培养为目标,以校企协作创新平台为基础,探讨如何与企业建立更好的校企合作模式。
一、国内外产教融合发展现状
西方国家是最早提出校企合作办学这一理念的,已有上百年的历史。由于不同国家在文化、政治、经济和教育观念方面的差异,校企合作模式也存在一些差别,主要有如下几类模式。一是企业主导模式:主要代表是德国的“双元制”模式,这一模式主要由企业和大学共同培养高级应用型人才,学历等价于综合性大学和应用科学大学的本科。同样,韩国的“产学结合”和日本的“企业访问”等也属于这一模式。这类模式的共同点是以企业培训作为主导,学校教学作为辅助。二是校企并重模式:主要代表有美国的“契约合作”和英国的“工学交替”模式。这类模式主要由政府教育部门牵头,合作企业和职业院校共同参与培养,合作双方签订公平的校企合作协议,实现双赢。它们的共同点是劳动和教学相结合。三是学校主导模式:主要代表有法国的“学徒培训中心”和澳大利亚的“新学徒制”等。此类模式中政府发挥指导作用,学校与行业、企业建立起密切合作关系,具有明显的“能力本位”特点的职业培养模式[3-4]。
中国校企合作模式始于20世纪60年代,目前的合作模式有20多种,其中包括工学结合、订单式、校外实训基地等。这些模式基本上限于校企之间模式单一的短期合作,没有系统的培养方案,企业参与合作的出发点也不是单纯的为社会提供应用型人才,在合作中企业利益难以得到很好的保障,积极性不高。另外,由于政府有关部门宣传、引导不到位,加上社会对校企合作的认识不足,导致了校企合作开展并不顺利[5-6]。
二、“新工科”背景下应用型本科产教融合面临的问题
新工科教育改革包括两大方面,一是建设新工科专业或专业方向,二是根据新工科教育范式的框架对现有的工科专业进行改造。后者是以新的理念、新的模式、新的方法、新的内容和新的质量标准来改造现有的专业教育。
为了适应“新工科”的建设要求,各个高校纷纷出台了相应举措,尤其在人才培养计划修定方面下了不少功夫。但由于时效性不足、对新技术的反应也不够敏感,导致人才培养目标无法精准对接新兴产业需求。同时,传统教学相对独立,与新技术、新产业的结合度不高,无法满足“新工科”对多元化、创新型人才的需求。另外,由于受到传统教育体制的影响,很多教师教学仍以理论研究为主,对新兴技术不敏感,工程实践能力相对缺乏,造成学生对大数据、人工智能、云计算等新兴技术的实践训练相对较少,无法满足新技术的发展需要[7]。因此,在“新工科”背景下如何实现深度、高效的产教融合,是应用型本科高校急需解决的问题。
为了推进“新工科”的专业建设,实现从学科导向转向产业需求势在必行。协和学院为了突出“新工科”对人才创新创业能力培养的要求,对现有信息技术相关工科专业的人才培养方案进行了全面改革。各专业结合学院的办学定位,以培养创新创业实践能力为基线,采用CDIO工程教育人才培养模式进行课程教学体系和实践教学体系改革,通过精心规划工程项目来引导学生对专业课程的兴趣,进而达到创新创业实践能力的培养[8]。多年来,学校通过与华为、思科、中兴通讯、华三、网龙等行业龙头企业建立多元化校企合作模式,与这些行业领先企业在课程体系建设、共建实训室、教师队伍培训、教材建设、职业资格认证、学生实习就业等方面进行全面合作,形成以市场需求为导向、以创新实践能力培养为目标,校企合作培养高素质应用型人才的育人新机制,并取得了显著成果。
三、“新工科”背景下产教融合应用型人才培养模式主要举措
(一)服务地方经济发展需要,重新定位人才培养方向
为适应新工科背景下产教融合应用型人才培养的高要求,同时遵循高等教育与人才成长的基本规律,人才培养要主动服务地方经济的发展需求,同时也要考虑人才的社会适应性,合理科学地确定人才培养方向。
以协和学院为例,为适应福建海西经济产业结构转型升级的大环境,修订后的人才培养方案突出了服务产业的人才培养特性。培养规格也转变为创新创业教育的人才培养,更符合经济社会发展对人才素质能力的高要求。知识体系和能力培养也顺应社会和行业对人才规格的新要求,突出产教融合、学科交叉和行业应用。同时,为了满足学生创业和就业的能力需求,培养途径也进行了众多转变,突出产学结合和实践应用。根据专业自身所处的学科专业群、产业链、行业中的位置,进行了“三维定位”,确立科学的培养目标,摒弃了陈旧的教学架构,实现了学院办学发展格局的转变。
(二)以行业需求为导向,优化原有专业的课程体系
在新工科应用型人才培养模式的构建过程中,协和学院各工科专业根据海西区域经济发展对行业相关专业人才的需求和新工科学生应达到的实践创新能力的要求,对专业原有课程教学体系进行优化,发挥实践性教学对学生动手能力和创新能力培养方面的优势,全面提高学生的实践创新能力。
以计算机科学与技术专业为例,专业在原有的基础上,设置虚拟现实和软件工程方向。虚拟现实方向重点培养虚拟现实开发与交互技术,学生毕业之后能从事虚拟现实开发与维护方面的工作。软件工程方向重点培养软件开发和大数据分析、处理与应用的相关技术,学生毕业之后可以从事软件开发与维护、大数据分析与应用等工作。同时,学院与企业合作共同制定“信息工程技术人才培养计划”,企业根据自身优势、行业技术发展趋势以及地方经济的发展需求,并结合学校现有的教学条件,制定满足新技术、新产业发展需求的人才培养方案,使人才培养与企业需求得到精确对接。
(三)以创新实践能力为基线,构建人才培养新模式
在传统的工科专业课程教学中,多数教师还是停留在课本知识上,教授的还是传统的理论知识,对学生的实践能力和创新能力重视不够。所以新工科专业建设要以创新实践能力为基线,以工程教育理念为指导,使人才培养责任落实到每位教师身上。
学院各工科专业在教学上,综合应用并优化成果导向教育理念(OBE)与构思—设计—实现—运作(CDIO)的工程教育理念。基于OBE,让学生明确所学专业、课程以及每个实验所要实现的产品;基于CDIO,让学生参与到设计型实验、课程设计及专业综合项目实训中产品实现、开发的每一个环节中,在产品从设计到运维的整个生命周期中提升学生的工程基础知识、个人技术水平、团队协作能力以及工程实践能力。这样的培养方式才能实现真正意义上“全链条”式的衔接。每门课程不是孤立的,更不是从头学起,每门新课程的学习对学生来说都是一次能力的再提升。学生在拥有项目经验的同时,也逐步建立起完整的知识体系。“全链条”式的培育环节也雕琢了学生的匠心,综合训练由易到难的过程也磨练了学生的恒心。
(四)融合企业资源,完善大学生职业生涯训练
借助校企合作平台,统筹推进大学生职业生涯规划。学院各工科专业利用企业资源引入了SMART职业生涯模拟。职业生涯模拟是学校针对企业生产实际设计出的培养体系,具体包括:S(开始职业规划)、M(学习系统课程)、A(岗前培训)、R(职业评估报告)、T(顶岗实习)。
开始职业规划层面(S)是针对新生的入学教育。学院各工科专业在新生入学教育时,聘请学科带头人和企业资深技术人员,讲授学科最前沿的相关知识,让学生了解信息技术行业主要学科领域、发展历程、今后的发展趋势和应用,为将来从事的职业进行早期规划。学习系统课程层面(M)是建立“职业模拟”教学平台,实现模拟职业工作过程、模拟岗位职能、模拟企业360度评价体系,使学生置身于现实工作场景中,为今后从业打下扎实实的专业基础。岗前培训层面(A)是企业通过岗前培训的形式,让学生了解岗位的专业核心技能,掌握岗前培训的具体内容。职业评估报告层面(R)主要关注学生成长历程,为学生提供一份科学的职业评估报告,开展全面的就业辅导。顶岗实习层面(T),让学生通过在合作企业的顶岗实习,获得感性认识,掌握操作技能,学习企业管理,养成正确劳动态度,使学生走出校园后,能够顺利地开始自己职业生涯。
(五)产教深度融合,共建实践教学平台
高校教师在实践能力、项目经验方面普遍偏弱,尤其面对新技术、新理念的快速发展变化,明显感觉力不从心,这就需要企业资深专家参与,共建育人机制。同时,教师通过参与企业项目,使实践能力得到锻炼和提升,并能够及时跟进新技术的发展变化。
基于产教深度融合的发展需求,协和学院与华为、思科、中兴通讯、华三、网龙等行业龙头企业建立多元化校企合作模式,与这些行业领先企业在课程体系建设、共建实训室、教师队伍培训、教材建设、职业资格认证、学生实习就业等方面开展全面合作。整合学校硬件资源及企业资源共建校企协作实践平台,为实践教学提供有力的基础保障。学院通过整合,构建了电工电子、通信系统、网络工程、软件工程4个实验平台。通过对各个平台下实验项目的组合,构建不同教学模块;不同教学模块的实验内容各不相同,可分别支撑不同的课程实践。每个平台设置了3个层次的实验:基础层、应用层和创新层,可为不同层次的实践教学提供保障。
(六)以学生为中心,实现跨学科融合
在积极推进和实施新工科建设过程中,跨学科融合已成为当下各高校的共识。新工科建设的关键在于如何引导学生思考构建所学学科知识体系以及不同学科间的相互关系,这就要求授课教师不仅要熟悉自己所教授学科的相关知识,也要熟悉学科的整体知识框架,以及学科前沿技术的发展动态,多方位去培养学生的实践创新能力和自主学习能力。
传统的课程设计或者学科的综合实训,实践内容都比较局限,设计过程也不够完善且课程乏味枯燥,学生易产生厌学情绪,很难适应新工科的教学需求。同时,很多新生对专业定位并不清楚,存在不少要求转专业的情况。鉴于这一情况,学院各工科专业顺应新工科跨学科建设的大环境,设置了新工科方向课程组,类似一个个“微专业”,每个方向课程组或个性发展课程组,均有较为完整的知识体系。学生在大一的时候,课程设置总体相似,主要学习通识类课程和学科基础课程;从大二开始,学生在学习专业主干课程同时,可以选修其他相近学科方向课程组或个性发展课程组,学生在学习上有了一定的自由度,学习兴趣和积极性可以得到全面提升,知识面和综合应用能力也能得到快速提高。
当然,单纯课程组的选修也存在一些问题,如课程安排冲突、课程学时偏多、实践锻炼不够等问题。针对这些问题,各专业改变传统的教学模式,成立了以工程项目为单位的课外科技项目指导组。这些项目指导组融合了多学科的知识和技能,同时结合工程项目,引导学生通过课余时间完成项目实现过程。这样学生可以不受专业选修的限制,一样可以达到跨学科知识融合的目的。同时,学生也可以通过项目训练,大幅度提升综合实践能力和自学能力。