新工科背景下电子类专业评估体系构建及质量监测研究
2022-12-22许会芳
许会芳
(安徽科技学院 电气与电子工程学院,安徽 蚌埠 233000)
开展新工科建设是教育部深入学习党的十九大精神,打好提升质量、推进公平、创新人才培养攻坚战,实现我国成为高等教育强国的重要举措。相对于传统意义上的工科而言,新工科更强调学科的实用性、交叉性和综合性,是以新技术、新经济、新产业为需求导向,既包含人工智能、大数据、云计算、智能制造等一批新兴工科专业,也包括对传统工科专业的改革创新、交叉融合,最终实现以新的教育教学理念为引领,以新的学科专业为基础,以新的课程体系和教学内容为核心,以新的教学手段和方法为支撑以及以新的人才质量评价标准为保障的宗旨[1]。对于电子类需要进一步改革创新的新工科专业来说,如何与“互联网+”、人工智能、机器人、智能科学与技术等新兴学科进行深度的交叉融合,受到越来越多的电子类专业教学工作者的广泛关注,也是亟需解决的一个问题。
高等院校的教育教学工作都要围绕学科、专业来展开,学科和专业发展的好坏直接影响着高等院校人才培养质量的优劣。近年来,高等教育教学质量越来越受到全社会的关注,国家出台了一系列重大教育政策和文件,都在集中关注高校的“教学质量提高”和“内涵式建设和发展”。如《国家中长期改革和发展规划纲要(2010—2020年)》以“核心任务”“基本要求”来形容教育教学质量对于高等教育发展甚至国家发展而言的重要地位。如全国本科教学会议上明确指出要淘汰“水课”、打造“金课”,发布的最新版《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》对教学质量保障提出新要求。因此,高等教育的教育教学质量问题成为全国教育界关注的焦点问题。教育部在近年来发布的指导性文件中,对本科院校在教学质量监控和评价体系建设方面提出了明确的要求。正是基于此背景下,高校纷纷采用专业评估[2]、国际工程教育专业认证等方式来保证高等院校学科专业的持续、健康、良性发展。实践证明,专业评估能很好地促进专业自身的良性发展,合理有效的专业评估工作能加强专业建设水平,完善专业体系,加大专业的内涵建设,突出专业特色,提升专业建设层次和院校的办学实力,能直接衡量人才的培养质量。对于电子类专业而言,如何基于新工科背景下通过专业评估积极探索电子类专业的内涵发展和特色建设,提升大学生的创新能力和工程实践能力[3],这将会对电子类专业评估标准提出新的深层次的要求。因此,本文旨在按照新工科的要求,努力构建新工科背景下的电子类专业评估指标体系及有效的质量监测,为高校的电子类专业建设提供一定的诊断信息,为各个高校电子类专业发展提供一定的决策依据。显然,对电子类专业评估体系及质量监测的研究,具有非常重要的意义。
一、电子类专业评估体系的现状与分析
1.缺少与新兴学科、专业之间的交叉融合考核指标
在新工科背景下,电子类专业要求打破学科壁垒,培养出社会发展需要的新型复合型人才。而电子类学科专业的深度交叉融合则主要体现在专业的人才培养目标、课程体系设置和人才培养质量等方面。目前,电子类专业评估体系中,二级指标及观测点均未体现出与电子类学科与其他新工科相交叉或融合的考量标准。
2.缺少学生学习性投入考核指标
学生学习性投入是由美国率先开展,基于学习性投入理论的“全国大学生学习性投入调查”,其被评为同类研究中应用最为广泛、设计最合理的全国性调查,是当今高校开展本科专业教育教学质量评估的重要手段之一。随着学生学习性投入的逐渐成熟,中国也开始意识到其对于提高高等教育质量的重要性,2007年,清华大学教育研究院启动了“中国大学生学习性投入调查”项目。截至2016年,已有147个高校参加了该项目的调研。研究表明,学业挑战度、主动合作学习、生师互动、高影响力的实践这四个指标符合中国具体的教育实际,能将专业评估的重点从传统的师资、实验设备、教学投入等方面向教育过程的转变,关注学生在学校的就读经历,关注学生的学习起点和学习终点,关注学生在大学四年学习后在知识、能力、素质等方面的增值程度,这对于衡量电子类专业人才培养质量具有很重要的指导意义,能充分体现出“以学生为中心、以成果为导向、持续改进”的评估理念。而目前电子类专业评估体系的观测点中,未充分体现出学生的学习过程,如是否能学以致用,是否能进行反思性学习和整合性学习,是否有合作学习意识等。同时,在课程建设观测点上,只是单独指出建立省级精品课程的数量,并未将学生的参与度,师生的互动交流和生生的互动交流等作为观测点进行考察。
3.实践教学环节质量监控不具体
实践教学在新工科背景下的电子类学科专业教学中占有重要的地位,是学生获取直接经验和检验理论知识的有效途径,是学生积极思考,将思维能力向实践能力转化的重要方法,是提高实际操作能力的重要环节。电子类实践教学中除了要求学生掌握传统的基础性的实验、实践知识外,还需要学生了解当今高科技时代下与新工科背景相适应的如人工智能、大数据、云计算、智能制造等在电子类专业课程实践中的应用,同时还要掌握新型的二维材料,纳米器件和集成电路在电子类专业课程实践中的应用,旨在培养能够顺应时代发展,具有创新意识和工程实践能力的高素质电子类工程技术人才。电子类专业评估指标体系中有教学条件和实践教学环节这个一级指标,但指标只考核了实验室及其设备,实验的开出率,是否有综合性、设计型实验,有与行业共建实验室及校内外实训基地等二级指标。二级指标如产学研活动考核指标中指出有产学研实践平台3项及以上,效果显著。但没有对与新工科相适应的电子类专业产学研实施的内容、方式方法及从哪些方面考核实施效果进行质量评价。据对安徽省部分高校的电子类专业的调研,各个高校都有产学研学习平台和校外实习实践基地,但大多存在学生参与实习的积极性不高,而且实习基地执行过程中,校企双方缺乏更深层次的接触,显然难以保证产学研活动、校外实习基地在实践教学环节中的质量。
4.学生的创新创业能力培养体现不够
首先,提升大学生的创新创业能力是新工科背景下推动科技创新和经济发展的关键,现有的电子类专业评估指标在教学计划中明确指出,要制定出深化实践、创新创业和社会责任教育三位一体的人才培养方案。但在课程体系中,未体现出基于新工科背景下的创新创业课程与专业课程的深度融合考核观测点;其次,在师资队伍指标中,未体现出本专业教师队伍中拥有具有创新创业能力的教师,或是本专业加强了创新创业师资队伍建设的观测点;最后,学生的创新创业能力考核标准提到了学生参加创新创业活动,发表论文,专利,参加竞赛获奖等,但未对这些成果获奖励在社会效益转换等方面进行综合评价。
二、研究内容
1.新工科下电子类专业如何实现交叉融合
研究电子类专业评估体系中如何有效融合新工科建设思想,在专业人才培养目标,专业改革思路与措施,课程体系等指标中应增设与新工科建设相适应的多学科交叉融合点。一方面,按照社会行业需求,研究交叉融合哪些新工科专业,调整和更新专业课程体系,设置出符合行业需求,并将行业标准及行业的新技术、新方法、新手段等融入到课程教学内容中去,实现毕业生与社会的无缝对接,真正打通学校与企业的最后一公里;另一方面,研究交叉融合新工科专业后,构建出科学的电子类专业评估指标体系,为电子类专业建设工作提供科学指导和理论依据。
2.学生学习投入性
研究电子类专业评估体系如何融入学生学习投入性的指标或观测点,真正体现“以学生为中心”的评估理念。首先,研究学生学习性投入如学业挑战度、主动合作学习、生师互动、高影响力的实践能力培养这四个指标在评估体系中通过哪个或哪些观测点进行体现;其次,研究通过哪些手段或方法,提升学生的学习性投入;最后,研究如何度量学生学习性投入的效果。
3.新工科下电子类专业实践教学环节的设置及质量评价监控体系
在电子类专业实践教学环节设置时,要充分考虑人工智能、大数据、云计算、智能制造等新工科专业在电子类专业课程实践中的应用,应建立与行业和社会需求紧密对接的面向新工科的实践教学平台。在电子类专业实践教学环节评估体系的观测点中,应明确指出综合性、设计型实验是否有效融入了这些新的技术、方法和手段;在产学研活动和校外实习基地评价指标上,应明确指出产学研实践平台或校外实习基地开设了哪些与新工科相适应的电子类专业的课程实践教学内容,具体的教学方法和手段如何,并基于能否提升学生的分析问题、解决问题的能力,能否提升学生的工程实践能力等方面考核产学研实践平台及校内外实习实训基地的实施效果上进行质量评价。同时,应明确要求培养青年教师的实践教学能力,完善新工科背景下的实践教学课程体系,优化、整合校外实训基地及产学研实践教学平台,提升学生参与实践的层次,构建实践教学质量保障体系。旨在通过系统化的研究,构建适合电子类专业的实践教学环节质量标准体系,并在实践质量标准体系的完善性、内涵的丰富性、学生的知识、能力、素质协调发展的质量评价上提供科学的依据。
4.学生创新创业能力提升的质量保障
研究创新创业教育与专业课程的深度融合,专业课教育通常要求学生运用所学知识解决实际问题,而创新创业教育则应激发学生的创新思维和方法,在工程生产和实践中运用知技能和创新创业理念提升工程实践能力。电子类专业评估体系中如何多维度的去考核学生的创新创业能力,并为提升学生的创新创业能力提供有力的保障,需要继续细化和研究。首先,创新创业教育的理论课程和实践课程内容的设置,教学方法和教学手段的选用,开设的学期,学生应具有的基础知识等;其次,师资的保障,师资队伍指标中是否能体现出拥有知识基础知识,创造性思维和创新能力的,富有创新创业实践经验和能力的教师作为创新创业教育课程的指导老师,或是选用工程经验丰富的企业工程师作为创新创业教育课程的兼职教师。最后,学生创新创业能力的考核标准如何衡量。只有对创新创业教育进行系统的评估,对教师的教学技能和学生的学习效果进行监控,才能将提升学生的创新创业能力落到实处。
三、拟解决的问题
1.电子类专业发展如何适应新工科建设
根据新工科建设的要求,高校应进一步完善电子类专业体系设置,注重与产业对接,与区域经济对接,真正实现多学科交叉融合。加大电子类专业的内涵建设,突出电子类专业的新工科特色。同时,逐步建立一支具有丰富行业实践经历、多学科交叉融合能力、解决复杂工程问题能力的“双师多能型”教师队伍。旨在提升电子类专业建设的层次和水平,培养具有引领未来电子类产业发展的卓越工程技术人才及具有创新创业能力的应用复合型人才。
2.电子类专业评估体系部分指标的质量监测如何进一步优化
根据新工科建设的要求,电子类专业评估体系中的部分指标的质量监控应进行进一步的优化和细化。如师资队伍指标中,应建立“双师多能型”教师指标及具体的度量标准,有工程实践能力强的教师和具有创新创业能力的教师的度量标准等;实践教学环节中,应明确指出综合性、设计性实验能否体现新工科建设的要求。产学研活动和校内外实习基地指标中,应着重去考核学生的工程实践能力是否得到有效提高;学生的创新能力考核指标中,则应重点考察创新创业课程是否与新工科建设下的电子类专业课程进行了有效的融合,学生的创新创业培训计划是否与毕业论文(设计),就业进行有效衔接,是否有效转换为生产、服务的有效产品等。
四、主要特色
1.评估体系体现了“以学生为中心”
评估体系中加入学生学习性投入考核指标,重视学生的学业挑战度、主动合作学习、生师互动、高影响力的实践能力培养这些指标的考核,真正体现“以学生为中心”的教育理念,有利于高校构建内部质量保障体系,提高教学质量。
2.评估体系体现了“新”工科特色
评估体系在专业人才培养目标、专业改革思路与措施、课程体系等指标中增设与新工科建设相适应的多学科交叉融合点,专业课程体系按照社会行业需求进行更新和调整,人才培养目标定位紧密对接社会及企业对人才的需求。如课程体系中的创新创业理论课,电子科学与技术专业则可以开设如《人工智能下的芯片创新与性能优化》《后摩尔时代下的微纳器件智能制造与特性优化》等课程。同时,通过培养、引进、行业工程师兼职等方法,打造一支 “双师多能型”教师队伍,丰富师资队伍监控标准。这些措施很好的体现了新工科下电子类专业的建设特色。
五、结语
本文旨在按照新工科的要求,努力构建新工科背景下的电子类专业评估指标体系及有效的质量监测,为高校的电子类专业建设提供一定的诊断信息,为各个高校电子类专业发展提供一定的决策依据。也可以为国内同类型的应用型本科院校的电子类专业人才培养方案制定、课程体系及课程内容设置等提供理论依据和实践经验,可以进一步推广和发挥其作用。