产出导向的工科专业人才培养模式探索
——以福建工程学院为例
2023-11-07陈雯
陈 雯
(福建工程学院,福建 福州 350118)
我国从20 世纪80 年代开始工程教育专业教育评估工作,从90 年代开始相继开展建筑学(1992 年)、土木工程(1995 年)、城乡规划(1998 年)、工程管理(1999年)、建筑环境与能源应用工程(2002 年)、给排水科学与工程(2004 年)、工程造价(2020 年)等土建类专业评估(认证)工作。从2005 年起我国开始构建工程教育专业认证体系,并以实现国际互认为目标推进相关工作;2015 年中国工程教育专业认证协会成立,负责组织实施工程教育认证工作。2016 年6 月2 日,我国正式加入《华盛顿协议》,工程教育工作进入了对标国际先进理念的建设发展新阶段。近年来,我国工程教育认证标准与配套文件的阶段性修订与完善,以及高校工程教育专业认证实践探索与改革,有力地推动了认证专业建设与专业认证工作的深入开展,为“新工科”建设与“卓越工程师”教育培养奠定了坚实基础。
在工程教育专业认证背景下,地方本科高校应采取怎样的工科专业人才培养模式转型策略与路径,这种研究与探索对地方本科高校工程教育的高质量发展很有必要。对于在住建部专业教育评估工作中尚未明确要求建立产出导向人才培养模式的专业,如城乡规划专业、建筑学专业等,国际工程教育认证的先进理念与先进经验也具有学习与借鉴的意义,促进了专业从培养方案中培养目标、毕业要求和课程体系的调整到教育教学改革实践的推进。本文通过深入福建工程学院13 个国家级工程教育专业认证(评估)实践场域,探究与分析地方本科高校产出导向工科专业人才培养模式构建要素结构关系及发展趋势。
一、产出导向的工科专业人才培养模式的构建
产出导向工科专业人才培养模式的构建,需要依据特定的工科专业教育质量保障理念,在高校内外专业办学环境与支持的基础上,确立专业人才培养目标,明确支撑映射培养目标的毕业要求,构建支撑映射毕业要求的课程体系,所设置课程教学有效支撑毕业要求的达成,促成学生的学习与发展,帮助学生达成课程目标,产出顶峰学习成果,达到毕业要求,以及支撑培养目标的实现,并需强化实施产出导向的内部评价与监控,保障工科专业教育质量的持续改进。产出导向工科专业人才培养模式构建要素结构关系模型见图1。
图1 产出导向工科专业人才培养模式构建要素结构关系模型
福建工程学院是一所地方本科高校,办学类型定位是应用型大学。学校坚持“以工为主、区域性、应用型”的办学定位,已有13 个工科专业参加了19 次国家级工程教育专业认证与评估,国家级工程教育认证(评估)通过专业数居省内第二位,在国内同类高校中居于领先地位,对研究地方本科高校工程教育专业认证(评估)具有较好的代表性。学校将国家级专业认证与评估资格的获得当作一种质量资源来看待,校内师生员工参与质量保障和质量认证(评估)的内驱力不断增强。
对福建工程学院13 个专业参加国家级工程教育专业认证(评估)的档案资料,包括认证(评估)专业的自评报告、专家考查报告,以及OBE 督导组工作材料等进行编码;运用数据迭代策略,多种来源数据持续作适度的纵观、横剖及整合性交叉比较,根据数据权威性去伪存真,根据数据频率去少留多,提炼出产出导向的工科专业人才培养模式构建主范畴与副范畴,见表1。
表1 产出导向的工科专业人才培养模式构建主范畴与副范畴
二、产出导向的工科专业人才培养模式案例经验
(一)工科专业教育质量保障理念
在全球化时代,各国与地区之间相互依存但发展不平衡,学历和专业能力的国际认可和可移植性正变得越来越重要。国际工程教育认证所倡导的“以学生为中心”“以产出为导向”和“持续质量改进”三大理念对有关国家与地区的工科专业教育质量保障产生了广泛的影响。高校需要完善工科专业教育质量保障体系,深化“实质等效”内涵建设[1],真正理解与做到以实现预期的学生学习成果产出为导向,设计、实施、评价和改进专业教育教学。我国“新工科”建设要求地方高校能够发挥支撑区域经济发展和产业转型升级的积极作用。地方本科高校以参加工程教育专业认证为契机,以产出为导向推动传统工科专业改造升级,提高毕业生培养质量与针对性,有利于提升各利益相关方对学校办学的关注度与满意度,获得更多的发展支持。如福建工程学院高度重视工程教育认证工作,有效推动工程教育认证理念和制度建设在学校相关专业的落实。学校落实立德树人根本任务,坚持学生中心、产出导向及持续改进的工科专业教育质量保障理念,在工科专业人才培养方案制(修)定与实施中不断完善产出导向的系统性思维和行动逻辑;坚持“区域性、应用型”办学定位,实现应用型人才培养与产业融合共同发展,为当地行业企业人才需求提供有力支持;努力营造“以生为本”的教学环境,针对评价的有效性、评价结果用于持续改进及改进后再评价深化开展工作。
(二)培养目标
工科专业毕业生的职业轨迹、毕业生未来具备行业需要能力的程度,是设计专业培养目标,即界定毕业生五年后的职业前景所要考虑的因素。如中建海峡建设发展有限公司对福建工程学院土木工程专业毕业生的评价中指出,“学生经过3~5 年的工作锻炼,都具备二级建造师执业资格,成为企业业务骨干”“平均工作年限3.5 年,可以成长为栋号长,平均工作年限5.3 年,可以成长为项目技术负责人”。学生也需要知道他们在专业教育阶段的准备将如何帮助他们实现职业目标。可见,工程教育要“培养学生工程师,而不是工程专业的学生”[2]。对工科专业培养目标的具体描述要体现新时代党的教育方针关于人才培养的目标要求,并说明学生毕业五年左右从业的专业领域、职业特征和所具备的职业能力[3]。地方本科高校工科专业定位和培养目标的制定要充分考虑内外部需求和条件,如材料科学与工程专业基于对培养目标合理性评价调查结果的分析,紧密围绕福建省地方经济建设和高新技术发展战略对人才的需求,从“会认知、会做事、会合作、会生存”四个角度开展培养目标的修订工作。
(三)毕业要求
毕业要求是指学生在毕业时应该知道什么、能够做什么,以及具有怎样的素养。毕业要求的确定要充分考虑利益相关方对人才培养规格的要求与期望,体现对达成专业培养目标的支撑,毕业生将在工程教育阶段所提供的基础上继续发展。专业工程的一个重要特征是要处理复杂工程问题。工程教育专业认证界定复杂工程问题,其基本特征表现于解决工程问题所需的知识深度,可选特征表现于冲突范围、分析深度、问题熟悉度、规范适用范围、不同利益相关方的参与度与需求及综合性程度等方面[4]。工程教育专业认证要求工科专业毕业生在解决复杂工程问题过程中运用好数学、自然科学、工程基础和专业知识,具有问题分析能力、设计解决方案的能力、研究能力,能够使用现代工具、进行团队合作与沟通交流、理解并遵守职业规范,能够理解并评价工程对社会、健康、安全、经济、法律、文化、伦理、环境和可持续发展的影响,具有项目管理以及终身学习的能力等。毕业要求的达成情况应可以通过学生的学习成果和表现进行判定,实现“教学目标明确、教学过程可控、教学效果可评价”。如车辆工程专业对技术类毕业要求指标点采取循序渐进的方式分解,与课程体系的先行后续、逐步深化的逻辑关系相匹配,对非技术类毕业要求指标点的分解则清晰表述相关能力内涵。
(四)课程体系
以毕业要求为依据,通过反向设计,确定课程体系,明确各课程目标,并运用课程矩阵的形式将预期的产出与课程过程联系起来,这对保证学生学习的效率和效果都是重要的,也是改善教学计划与课程大纲的有效方式。如软件工程专业所有毕业要求均被课程计划覆盖和支撑;培养学生分析研究复杂工程问题及设计和开发解决方案的能力,在专业教育中是非常重要的;基于应用型本科定位,重视学生对软件工程专业相关的各种现代工具的掌握,支撑课程达到8 门。工科专业的核心课程对毕业生在专业领域的职业生涯早期取得成功具有强支撑作用,对非必要课程的排除则有助于学生在有限的修学时间提高学习效益。工科专业课程体系的修订不仅要对接产业技术的发展,还要依据教育部发布的本科教学及专业教育相关政策性文件、工程教育认证标准、专业毕业要求达成情况分析、学校定位与专业特色等。在产出导向的工科专业人才培养模式转型工作中,专业需要进一步改进有关“评价工程实践活动和复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响”方面的教学内容偏少,课程教学大纲、教学过程文件和考核内容中还存在与非技术类指标能力培养的对应不明确,衡量的可操作性不足等问题。
(五)课程教学
课程目标与专业毕业要求存在映射关系,影响着课程内容、教学方法和考核方式的设计。产出导向特别强调学生学到了什么而不是教师教了什么,因此,教师对课程目标及学生具体学情、学习结果要有清晰的把握,明确所任课程对学生培养的作用,考虑到给定的条件,制定有效的教学策略,保证学生学习、发展、实践及充分展示的机会,并获得与已建立的课程目标有关的学生学习结果反馈。企业或行业专家参与课程建设,有助于课程内容及时更新,与行业实际发展相适应;在专业课程教学中,工程背景因素与思政元素的融入,有助于工程教育者更深切地感受到工程教育教学改革的必要性,并重视开展以学生为中心的主动学习,如开展翻转式教学、行业实习、课程设计、基于问题与项目的学习,通过真实问题、情境或模拟进行体验式学习等。如给排水科学与工程专业的暖通空调、建筑电气及毕业实习等课程与教学环节,培养学生具备多学科背景知识,且学生与暖通、电气等专业工程技术人员协作完成工程项目,体现了多学科协作训练。学生解决复杂工程问题的能力培养需要不同类型课程所承担的任务予以支撑,如计算机科学与技术专业对学生设计和开发能力培养能够分阶段、分层次得到落实,并能在集中的复杂工程问题解决方案中得到综合体现。
(六)学生学习与发展
产出导向强调人人都能成功,为每位学生提供适宜的学习机会,促进学生高阶能力的发展,都能达成预期的学习成果。“在一所以学生为中心的大学里,学生也应该负责任地作决定并更积极地参与他们的课程计划”[5]。在专业教育教学中,应加强学生的主体意识与主体能力,学生应了解专业培养目标、毕业要求及其实现路径,了解课程学习与达到毕业要求的关系。为此,学校不仅要保证和提高生源质量,还要增强学生对专业的认可度与兴趣,有效地指导和帮助学生取得学习成果。如福建工程学院建立学生指导的学校和学院两级联动机制,依托专任教师及学院建立的以辅导员、班主任等为主体的学生指导队伍,可针对不同年级学生特点,按照规范化、体系化、模块化为学生提供学习指导及职业规划等各类指导,为学生了解、认知和认同本专业,明确学习目标和发展方向,完成各类课程学习并达到毕业要求提供持续有效的支撑。以学生为中心的教学为学生提供了灵活的学习路径,有助于他们更自主地参与到学习计划中,做好学习目标管理;学生主动与班导师及学习优秀的同学联系,形成学习小组,不仅在专业课程上能结队学习,还自发参与各类科技创新比赛与创新创业训练项目。
(七)产出导向的内部评价与监控
产出导向强调建立行之有效的持续改进机制。工科专业需要建构一个系统、重点突出的产出导向内部评价与监控体系,以便能够以有效率、可持续的方式评估和评价专业教育教学开展情况及学生学习成果,并将评价结果作为持续改进的依据。我国工程教育认证标准将评估解释为“确定、收集和准备各类文件、数据和证据材料的工作”;将评价解释为“对评估过程中所收集到的资料和证据进行解释的过程”。评估数据收集应该相对集中、有效和有针对性,避免评价结果的离散化而影响对重点课程或教学环节对毕业要求达成情况的准确把握;要将常识纳入过程,确定优化评估努力的方法,以使工作负载是合理和适当分配的。产出导向的学生学习成果评价,强调学生个体的学习成果和学习进步,应根据支持和导致具体目标实现的成果指标开展评估,这些指标应有助于提供学生取得成果的水平的证据。由于所有的评估方法都有其局限性,多种评估方法的合理使用有助于提供学生学习的聚合证据。与学生学习相关的持续改进过程也需要记录和监控学生的学习进度,如果学生没有取得足够的进步,可采取适当的干预措施。产出导向的工科专业内部评价项目评估数据采集的周期因项目而异,主要取决于人才培养方案修定的周期、学科专业的变化情况、课程开设情况及国家和产业需求变化情况等,关键是要支持持续改进的过程,在必要时提供采取有关行动的机会。产出导向的教学过程质量监控须与毕业要求建立明确的关联,并体现在课程与教学环节的质量要求和监控工作中;对教学活动的督查与评价应重点看是否能围绕着学习目标有效地促进学生的学习。
(八)专业办学环境与支持
高校需要深刻理解工程教育专业认证所带来的机会和认证过程的价值,而不仅是将产出导向的工科专业人才培养模式转型视为专业认证所带来的责任,要充分挖掘与利用校内外各种教育资源条件,支持工科人才培养质量的持续改进与目标实现。如福建工程学院能够提供学生专业学习、素质教育、锻炼身体、创新实践所必需的基础设施条件,为学生提供毕业要求达成的支持;学校相关职能部门围绕本科教学制定了配套的管理文件,服务教学,使教学制度化、规范化落到实处。学校主动邀请企事业单位、兄弟院校共同参与产出导向工科专业人才培养,优化软硬件教育资源配置,从而进一步强化对学生工程实践能力和创新创业创造能力的培养。学校积极引入外部力量开展多主体、多维度的人才培养质量评价与调研,为持续改进专业教育质量提供依据。如建立对毕业生的跟踪反馈机制与评价机制,为专业毕业要求与培养目标达成情况评价提供依据。工科专业教育中教师的整体能力,以及参与和认可是产出导向工科专业人才培养模式转型的重要保障;教师需要获得正式和非正式的支持,建立多方协同合作关系,以反思和改善他们的教学实践。如在专业培养方案修订过程中组织相关教师进行多轮次的研讨,这种讨论既可以不断完善、优化课程体系,促进相关课程之间的有效衔接,充实教研活动,又可以增进教师之间的沟通与协作,从而更好地实施教学。
三、研究启示与展望
(一)培育产出导向的工科专业先进质量文化
产出导向的工科专业质量文化体现了“以生为本”的教育哲学,决定了领导、干部、教师和学生在工科专业教育教学活动中会常常思考去做什么、为什么做及怎样做等问题,研究如何坚守产出导向的人才培养模式,创新实践,实现成功变革,并建立在令人信服的发展证据基础上。先进质量文化建设是一个长期、连续的过程,需要精心策划以充分发挥文化力的作用,调动师生员工参与产出导向的工科专业质量文化建设的积极性、主动性和创造性,久久为功,打造“硬核”专业。首先,必须在全面了解和分析学校工科专业质量文化现状和准确把握新时代工程教育发展脉搏的基础上,确定产出导向工科专业先进质量文化发展战略,统筹进行质量管理控制。其次,通过建立科学的激励机制与宣传培训制度,确立师生员工的先进质量意识和责任,培养师生员工的归属感和团队凝聚力,克服不良、平庸的质量文化带来的消极影响,提高持续质量改进的有效性。再次,产出导向适应了社会,特别是行业企业对人才的需求,要将工科专业放在一个开放的环境中,形成教育合力,及时了解工程教育的需求、成果和问题,为工程教育汇集更多的校内外资源,引入先进的工程文化,提高学校先进质量文化建设的效能。最后,通过持续深入开展工程教育专业认证(评估),提升组织和成员的质量建设能力,加强专业教育质量保障和完善内部自律机制,促进学校专业办学活动的价值增值。
(二)完善产出导向的工科专业持续改进机制
工科专业以产出为导向对办学实力与效能所作的价值判断和认识提升,贯穿于“诊断—反思—调控—改进”的持续过程。持续改进机制的建设是基于基本的质量哲学,其过程需要对任务、利益相关方、目标、结果、实践过程、数据收集、评价及改进行动的清晰理解。产出导向的工科专业人才培养要逐步完善和优化人才培养的目标、标准、内容、程序、技术和方法等,关注教育教学实践问题的解决和改革成效。第一,各工科专业应认真审视其现有的人才培养工作流程,对产出导向的具体教育教学方式方法甚至一些理念进行合理调整与发展,从以往通过检查清单、年度报告体现持续改进,发展到先进的理念、良好的流程与持续改进的实践相一致,以确保达到预期的结果。第二,要积极面对产业发展新要求、学生非技术能力发展、个性化培养的有效落实等方面的新挑战,优化人才培养方案及其实施,更好地落实产出导向的人才培养任务。如为适应新兴学科及数据科学发展的需要,加强工科专业学生计算基础知识的学习与应用,培养学生的计算思维等[6]。第三,要完善相关质量信息数据的管理,保证质量信息数据的系统采集、分析处理与反馈利用,实现质量控制及时有效。第四,要定期加强对专业质量保障体系,特别是产出导向的内部评价与监控的标准、方法和程序本身的反省和评估,使其不断趋于系统和完善,不断提高学校工科专业的办学水平与自我评估能力。第五,加强对学生“学会学习”的督查及对学生学习结果的评估,清楚地聚焦学生最终学习成果的达成。当专业教育开始关注每个学生的学习绩效指标,并以有意义且有效的方式衡量绩效指标时,学生学习的持续改进将更具有意义,也更可能获得教师的认可与支持。
(三)优化产出导向的工科专业管理支持机制
产出导向的工科专业管理支持机制,其功能是通过建立完善的组织系统及明确各级组织的职责,构建完善的质量运行与制度系统,搭建网络化管理平台,采取一系列支持与保障措施,统筹协调产出导向专业人才培养活动的各个方面与各个环节。产出导向的工科专业管理支持机制建设,既体现在依据学校发展规划、年度与专项工作计划提供人财物保障,又要确保对人才培养、专业建设与认证具体环节工作的支持和保障。学校构建产出导向的工科专业管理支持机制,该机制的组织领导由校长直接负责,职能部门有关负责人、资深的教师代表、校内外学科专家与教育专家、行业企业界的专家与领导,以及学生代表等参与了体系建设的研讨;相关单位明确在工科专业教育质量形成、监控、管理、支持、认证(评估)和改进中的具体目标和责任;基层教学组织是承担专业教学建设与改革任务的基本单位,在人才培养和教育教学质量提升中发挥重要作用。教学质量管理办公室通过组织开展教学质量督导与检查、工程教育专业认证(评估)过程监管,保持与校内外相关机构的长期互动关系,加强对发现问题的整改监控力度;OBE 督导组的成立与活动开展,支持了学校层面工程教育认证专业互帮互助工作机制建设,通过督教、督学、督管,发挥内部质量监控对于落实产出导向理念的促进与保障作用。
(四)构建产出导向的工科专业协同建设机制
产出导向的工科专业人才培养模式转型的艰巨性和复杂性,决定了利益相关方参与专业建设与人才培养的重要性。一方面,学校、学院和专业要以产出为导向对专业办学资源与职能活动进行协调组织,加强师生作为主要利益相关方对工科专业产出导向教育质量保障的参与,激发师生提升人才培养质量的内在动力,提高教学的协同性。另一方面,需要建立产学研协同育人机制,构建深化产教融合的有效途径,完善工程教育人才培养关系网络,加强“工程化”教师队伍的建设等。产出导向的工科专业人才培养也要引入社会与行业力量参加专业教育培养目标、毕业要求及课程体系的制定和评估,聘请高水平专家及通过工程教育认证(评估)专家剖析专业现状,提出应该反省的地方与对策建议,构建更高阶的学习与发展共同体;教育行政部门领导与顾问、企事业单位、社区和媒体等可以向学校提供来自外部的专业发展资讯与建议;可以通过调查、群体访问、年度报告以及面谈等方式,让校友、学生家长和有关机构参与专业教育质量的外部评价。学校还要加强与国家级、省级的教育认证(评估)机构,以及非政府教育评估与研究机构等建立联系或合作关系,争取他们的指导或借鉴他们的经验,不断提高学校产出导向的工科专业人才培养水平。