基于“立、趣、升”的“专创融合”人才培养模式探索
--以固体废弃物处理与处置课程为例
2024-01-12李亚林刘蕾史丹
李亚林,刘蕾,史丹
(河南工程学院 环境与生物工程学院,河南郑州 450052)
2015年10月,《教育部 国家发展改革委 财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》发布[1],指出“随着经济发展进入新常态,人才供给与需求关系深刻变化,面对经济结构深刻调整、产业升级加快步伐、社会文化建设不断推进特别是创新驱动发展战略的实施,高等教育结构性矛盾更加突出,同质化倾向严重,毕业生就业难和就业质量低的问题仍未有效缓解,生产服务一线紧缺的应用型、复合型、创新型人才培养机制尚未完全建立,人才培养结构和质量尚不适应经济结构调整和产业升级的要求。”
在教育部的支持和推动下,多年来,一批本科院校特别是由专科升本科院校正在积极探索向应用技术型高校转型发展,部分地方高校由原本的教学型、学术型或研究型高校转为应用技术型高校。在人才培养模式转变的背景下,高校转型需要借鉴发达国家的成功实践经验,在此过程中,学习并选择性借鉴发达国家的“产、学、研”人才培养模式是十分必要的[2]。然而,随着高校的转型发展,一些高校受限于平台和经费等因素,传统的“产、学、研”人才培养模式受到了制约,为了解决当前人才培养模式存在的问题,“专创融合”的培养模式应运而生,并逐渐成为应用型本科高校综合改革的重要突破口[3]。
1 应用型人才“专创融合”培养模式的可行性
高校向应用技术型大学转型发展的过程中要解决两个方面的问题:一方面,要应对国内经济发展方式转变、产业结构转型升级和新增劳动力就业结构性矛盾等一系列的外部挑战;另一方面,要平衡高校自身发展与社会发展的需要,解决高校毕业生就业难和企业高层次技术人才紧缺的结构性矛盾。然而,目前,很多高校所培养的人才与社会、企业的实际需求仍存在较大差距,主要体现在培养的学生在创新创业能力方面存在不足[4],“专创融合”可以解决这一问题。
“专创融合”指专业教育与创新创业教育的深度融合,主要强化三个方面的对接:与社会需求的对接、与行业需求的对接和与产业需求的对接,这三方面的对接要求与应用技术型高校的人才培养目标是高度契合的。
近年来,一些学者针对“专创融合”人才培养模式进行了积极探索:刘彦龙[5]基于人工智能(AI)代入进行了高职“专创融合”教育模式的构建,形成了多融合、无边界、有深度的教育体系;宋海草等[6]以市场需求为导向构建了“专创融合”视角下的基于应用型人才培养的课程矩阵,在专业教育的实践体系和师资队伍的建设方面进行了实践探索;龚成勇等[7]将TRIZ 创新理论与水电站课程结合,重构了“专创融合”课程。这些“专创融合”方面的尝试均取得了良好成效,也证明了“专创融合”模式在应用型人才培养方面有着很好的应用性。
2 “专创融合”培养模式需要解决的关键问题
“专创融合”人才培养模式在取得一系列成效的同时,依然有一些问题亟待解决,例如:如何保证专业教育的质量不受创新创业教育的影响,如何使学生增强对于创新创业教育的兴趣,如何全面提升学生的综合能力等。这些问题的解决需要重点从以下两个方面着手。
2.1 明确专业教育的基础地位
一些高校对“专创融合”教育的认知不全面,创新创业类课程多由创新创业学院或者商学院负责,这种模式仍属于“专创融合”的初级模式,即1.0 模式。在这种模式下,任课教师的授课内容多集中在各类创新创业大赛的培训和国家政策的宣讲上,较少或基本不涉及专业知识,在课程内容上未能实现专业教育与创新创业教育的深度融合[8]。部分世界一流大学在“专创融合”方面已进入到2.0 阶段[9],即生态系统构建与完善阶段,创新创业教育与专业课程实现了深度融合,创新创业教育研究理论及逻辑思维与现有的专业知识和能力教学实现了有机整合,完成了跨学科式教学[10]。国内高校可适当借鉴这些世界一流大学的成功经验。
总而言之,“专创融合”培养模式运行的基础是专业教育,创新创业教育的融入应以专业教育质量不受影响为前提,而国内一些高校的传统专业教学模式还存在不足,线下教学活力不足、线上教学利用率偏低,这些都导致作为“专创融合”基础的专业教育质量不高,影响创新创业教育与专业教育的深度融合。
2.2 丰富传统专业教育的模式
长期以来,高校专业教育课程建设以线下教学为主,而后,伴随互联网技术的发展,线上教学模式兴起,如慕课、微课等,但很多应用技术型高校对线上教学的应用还不熟练,主要原因有两方面:首先,在线课堂建设需要投入较高的成本,尤其是精品课程建设,很多高校的精品课程在线课程总数的比例不足10%;其次,相较于公共基础课程和通识课程,很多专业教学必须采取线下授课方式,才能达到理想教学效果,而如果盲目采取线上自学的形式,则学生积极性不易被调动,难以达到教学目标[11]。与此同时,随着社会“新业态”的发展和互联网技术的普及,我国各类网络自媒体发展迅速,拓宽了大学生的信息来源,也丰富了教师的教学资源。对于在校大学生而言,QQ、微信、微博、抖音和快手等社交平台已成为其生活和学习中重要的辅助工具。“互联网+新媒体”传播作为一种新兴传播方式,极大拓宽了高校大学生的知识获取途径,其对教育领域的影响也十分深远[12]。
目前,很多高校积极探索如何将新媒体应用于高校的宣传和思政教育中,以抖音平台为例,2021年抖音大数据报告显示当年抖音点赞最多的职业TOP10中,教师获得的点赞量居于首位,点赞总数超过72.9亿次[13]。而早在2019年,抖音数据显示最受欢迎的知识门类中,语言教育(英语教学、日语教学、韩语教学、法语教学)、学科教育(数学知识、化学实验、物理实验、历史知识)、职业教育(电脑技巧、Office 教程、编程教学、PS 教学)和知识教育(法律知识、消防知识、健康科普、天文科普)4 类所占比例就达到了80%[14]。
基于以上背景,探索将网络新媒体工具应用于高校人才培养机制并积极实践,探索适合当代大学生发展的培养模式和教育模式,将成为高校教育改革的重要方向。
3 基于“立、趣、升”的“专创融合”人才培养模式实践
基于以上分析,笔者以河南工程学院环境专业的固体废弃物处理与处置、固体废弃物处理与处置实验和固体废弃物处理与处置课程设计3 门课程作为改革试点对象,紧扣“立”(夯实基础)、“趣”(增加趣味)、“升”(提升能力)的目标,构建了基于“立、趣、升”的“专创融合”人才培养模式,其建设框架如图1所示,在2015-2023年9年的教学实践中,积累了宝贵的教学经验。
图1 基于“立、趣、升”的“专创融合”人才培养模式的建设框架
3.1 “立”--夯实专业教育基础,优化传统专业课程体系
在遵循教育基本原则的前提下,以环境工程、资源环境科学专业必修课程固体废弃物处理与处置为对象,对传统专业课程体系进行整合优化,充分凸显课程模式的“立”(夯实基础)。
3.1.1 专业教育课程大纲优化
“专创融合”的核心是将专业教育和创新创业教育进行深度融合,培养满足社会发展需求的人才。应用技术型大学的培养目标具有明确的指向性,要求课程大纲“根据现实需求树目标”“根据行业动态和技术发展选择内容”,摒弃以往通过借鉴其他学校大纲简单修改即执行的做法,制定切实符合本专业和本校实际情况的课程大纲。
从以上分析得出,课程大纲的优化主要从教学目的、教学要求、教学内容和参考教材4 个方面入手:首先,结合OBE 教学理念和工程认证的要求,设置以成果为导向的专业课程教学目标,知识目标侧重于学生综合能力的培养,要求学生能够应用工程基础专业知识和技术,结合文献检索和资料查询,获得解决复杂环境工程问题的有效方法;科学素养目标要求学生具备运用整体思维全局考虑环境工程项目系统的综合能力;创新能力目标则要求学生结合化学基础知识与污染物治理原理,能够设计用于解决复杂环境工程问题的实验研究方案。其次,对教学要求进行了调整,教学要求与3 个教学目标形成一对一支撑关系;另外,对教学内容进行了重新设计,课程内容彻底打破原有教材的单元排序,按照“案例导向型”原则进行编排,共分为9 个专题,课程通过与生活联系密切的实际案例进行导入,之后根据案例内容建立知识点拓扑图,再逐一对知识点进行讲解,且每个单元的案例与专业实际发展相结合,每学年进行案例库更新。最后,对参考教材进行了重选,弱化了教材的概念,课程在2015-2019年选用的教材为宁平主编、高等教育出版社出版的《固体废物处理与处置》,该教材为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,侧重于专业基础知识的讲解,能够满足人才培养需要,经过教学验证,效果良好,但该教材出版时间较早,部分内容与行业最新发展情况不匹配。因此,2019年,为了满足专业认证的需要,增加了何品晶主编、化学工业出版社出版的《固体废物处理与资源化技术》,该教材为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,侧重于联系工程实例进行知识点的拓展,可以作为应用技术型人才培养授课内容的补充。
通过对教学目的、教学要求、教学内容和参考教材4 个方面的系统调整优化,使专业教育课程大纲具有了更好的整体性和层次性。
3.1.2 专业教育课程教学内容重构
基于优化后的课程大纲和与创新创业教育融合的需要,笔者对课程大纲中涉及的相关内容进行了逐一梳理,对于线下课程中由于课时所限无法讲授或者与培养目标联系较弱的内容进行适当精简,以线上“互联网资源平台”和“新媒体信息平台”进行知识讲授,结合学科竞赛开展以赛促教,实现对知识点的补充与拓展。
2019年前,固体废弃物处理与处置课程(理论课、实验课、实习)均执行旧的人才培养方案,教学内容主要包括32 学时的理论课程、16 学时的实验课程和1周的实习,这些教学内容结合每2年修订一次的培养方案进行调整。2019年,为了满足教育部工程教育认证要求,课程体系由原来的理论课、实验课、实习3 门课程优化为理论课程、实验课程、课程设计3 门课程,其中理论课程32 学时中删减了部分章节,增加了6 学时的“固体废物资源化利用”章节,通过对电子废物、工业废物和农业废物的资源化利用案例的讲解,结合社会发展和企业需求实现课程与创新创业教育的融合;实验课程内容设置了“验证型-设计型-综合型”三层推进的实验内容,与工程创新实践紧密结合;课程设计设置为2 周,主要进行生活垃圾填埋场的工程设计,学生搜集资料,分析城市和农村固体废弃物的特性,选取工艺进行计算,完成工程建设规模与处置工艺设计,防渗、导气系统与渗滤液处理设计,配套工程设计和垃圾填埋场的整体设计,各个环节与企业实际工程联系紧密,有效地提升了学生的工程创新能力。
通过对专业课程内容的重构,使专业课程内容更加贴近社会、企业的实际需求。
3.1.3 专业教育课程评价体系优化
仅对大纲和内容进行优化调整,并不能完全达成改革目标,因为课程改革、课堂教学改革和考试改革相辅相成,只改教学,不改考试,不改评价机制,对学生的评价依然仅依靠期末考试,且考试内容还是局限于原来的选择题、判断题、填空题等,这种传统考评方式不能反映出学生的综合能力和综合素养,需要对传统线下课程的评价体系进行多维度的优化,充分结合线上、线下学习的特点,设计合理的评价指标与权重,以适应混合式教学模式的要求和人才培养的需要。
在2015-2017年,固体废弃物处理与处置理论课程的评价方式分两个部分:平时成绩和期末成绩,分别占最终成绩的30%和70%,平时成绩的考评环节为考勤、作业和课堂提问三个部分,这样的设置使很多学生将精力用在期末考试上,教师难以在授课环节对学生的自主学习能力和差异性进行综合评价,更是无法体现学生的创新创业能力。
在2018-2019年,随着课程大纲的优化和课程内容的调整,固体废弃物处理与处置理论课程对平时成绩部分的考核进行了调整,考评环节分成了5 个部分:课堂考勤、课堂提问、课间练习、课后作业和课堂研讨,其中对于课堂考勤,改变了传统的“点卯式”点名方式,采用考勤表,结合手机App 的刷脸签到、手势签到等功能丰富了课堂考勤形式,同时降低了考勤成绩在平时成绩中的占比;课堂提问为启发式教学的一种重要形式,科学的课堂提问有利于提高学生课堂学习效率,提升学习效果,为此课程团队针对大学生的特点,运用了随机抽号、摇一摇等多种方式进行趣味提问,上述方法使用至今,学生反馈良好;同时,课程团队借鉴其他教学团队“课间5 min”的模式进行课间小测试,充分利用课间时间,尤其是1/2节课和3/4节课中的大课间,主要针对前置教学过程中搜集到的学生反馈的重难点进行测试,发起问卷,全体学生参与测试,该模式可以让学生有效利用碎片化时间巩固知识点,使用至今,学生反馈良好;另外,课程团队引入Seminar 研讨模式,对课程中的基础理论或重难点问题展开讨论,讨论的具体题目依照课程内容确定,该模式可以充分调动学生的积极性,取得了良好的效果。
自2019年至今,为了满足专业工程认证的要求,课程团队针对课程进行了进一步的调整,将课程评价方式划分为6 个部分,包括课程活动、案例分析、课程作业、线上学习、习题讲解和期末考试,各部分具体包括的内容和在综合成绩中的占比如表1所示。
表1 课程评价内容及形式
通过优化专业教育课程评价体系,使专业教育课程的评价环节更加丰富,实现了对学生专业教育和创新创业教育的综合评定。
3.2 “趣”--提升专业教育的趣味性,构建专业课程新媒体平台
依托抖音和微信两大新媒体平台,重点打造服务传播与分享专业知识的新媒体信息传播平台,充分利用大学生时间碎片化的特点,将传统课程中的重、难点知识以多种形式呈现在新媒体平台,借助媒体平台的交互性和渗透性,增强专业课程的互动性和影响力,充分凸显课程模式的“趣”(增加趣味)。
3.2.1 抖音知识点
针对专业理论课程中的重、难点问题,在抖音平台以多种形式呈现(如动画、漫画);针对专业理论课程中涉及的一些无法在课堂教学中展示的设备、装置等,在抖音平台以详解视频的形式呈现;针对专业实践课程中无法参观和呈现的大型工程现场,以现场直播的形式呈现。
3.2.2 微信专栏课
邀请专业课程教师在微信公众号开设专栏,针对专业课程中的内容进行详细讲解,定期在抖音平台上进行直播,与学生开展互动和讨论。
截至2023年6月30日,依托抖音和微信平台打造的专业知识高速传播平台累计关注人数达到了1 498 人,发布视频的累计观看次数达到587 026 次,在高校学生中形成了良好的传播效应。
3.3 “升”--提升创新创业教育高度,打造创新创业课程新模式
打造创新创业课程新模式、提升创新创业教育高度是实现“专创融合”的关键,对于该问题,笔者在不影响正常教学进程的前提下,以学科竞赛为切入点,进行专业知识的线下延伸,重点围绕中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品大赛、“挑战杯”中国大学生创业计划大赛、大学生创新创业训练计划等竞赛进行课程模式构建,实现“以赛促学、以赛促教、以教参赛”的教学目的,培养学生创新创业素质,激发学生求知欲,充分凸显培养模式的“升”(提升能力)。
3.3.1 实验课程新模式构建
基于对多种学科竞赛的分析进行实验课程的设计,目的是培养学生运用专业知识进行动手实践的能力,使其熟悉和巩固专业基础知识,为今后的发展打好基础。
3.3.2 实训课程新模式构建
教师以综合设计的专业实训替代以往的简单题目和工厂实习,使学生将更多的时间和精力放在综合实训上,实训的题目和实际相结合,学校与企业合作,将实际需要的一些设计乃至工程简化为学生的训练项目,发挥“互联网+新媒体”平台优势,使学生实现“云端线上学习”。
通过将实验和实训课程与创新创业教育深度融合,笔者自2017年以来以固体废物处理与处置课程群为基础,以实践课程、开放实验、教改项目、科研项目为依托,以学校的“三融一体”创新创业驱动中心为平台,成功在中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、大学生创新创业训练计划,“挑战杯”大学生创业计划等竞赛中获得奖项,团队学科竞赛获奖信息如表2所示。
表2 团队学科竞赛获奖一览表
通过对基于“立、趣、升”的“专创融合”人才培养模式的探索,使专业教育和创新创业教育达到了深度融合,使学生能力与工程质量认证标准中的毕业要求形成了对应矩阵,课程模式改革预期达成矩阵见表3。
表3 课程模式改革预期达成矩阵
在学生能力与毕业要求达成预期的前提下,固体废弃物处理与处置课程也获得了良好的目标达成情况,以2022-2023 学年第二学期资源环境科学专业的课程达成度为例,课程总体达成度为0.66,预期达成度为0.65,课程考核内容与课程目标达成了强支撑关系,其中课程目标1、课程目标2 和课程目标3 的达成度分别为0.80、0.66 和0.80,学生课程目标具体达成情况如图2所示。
图2 学生课程目标达成情况
4 结语
经过2015-2023年长达9年的教学实践,以固体废弃物处理与处置课程群作为主要对象的,基于“立、趣、升”的“专创融合”人才培养模式的改革和探索具有重要意义。在应用型本科院校推进“专创融合”的背景下,高校应针对现存问题,从专业教育课程入手,在人才培养过程中逐步实现专业教育和创新创业教育的真正融合,建立全过程、多维度、深层次的融合创新创业教育的应用型人才培养模式,从而为促进应用型高校的全面发展提供保障。