- 地方工科院校產出導向的工程類專業創新人才培養研究與實踐
- 華爾天
- 5596字
- 2020-02-20 19:03:00
中國加入《華盛頓協議》背景下工程創新人才培養的探索與實踐
我國工程教育規模現居世界第一。全國高校工程教育專業布點數達1.5萬多個,占專業總布點數的近1/3,接受高等工程教育的在校本科生規模達500多萬[1]。2016年6月,我國成為《華盛頓協議》——工程教育本科專業學位國際互認協議——第18個正式成員。《華盛頓協議》的宗旨在于通過成員國之間的工程教育資格的多邊認可,促進工程學位的互認和工程技術人員的國際流動。工程學位的互認是通過工程教育認證體系和工程教育標準的互認實現的。加入《華盛頓協議》為我國高等工程教育帶來了機遇和挑戰。一方面,中國工程專業本科學位得到了美、英、澳等所有該協議正式成員的承認,這將推動中國工程教育融入世界工程教育發展;另一方面,我國工程人才的數量與質量還不能滿足產業變革迅速發展的需要,工程教育互認要求高校按國際先進理念推動工程教育教學改革,根據國際標準培養工程師,切實提高工程教育人才培養質量。
一、《華盛頓協議》助推我國工程創新人才培養
(一)“實質等效”為工程創新人才培養提出高標準
2013年我國就已申請加入《華盛頓協議》,并成為預備成員。“預備”轉為正式簽約組織有兩方面要求,一是國內認證體系和程序實質等效于協議其他成員的認證體系和程序,二是認證所采用的畢業生標準實質等效于協議中的畢業生素質要求[2]。《華盛頓協議》各成員遵循的實質等效原則(the principle of substantial equivalence)包含兩個方面:①“形”可以有差別,即同等層次的內容可以不完全一樣,畢業生出口要求描述也可以不完全一樣;②“實”必須等價,即各自培養的畢業生應該能夠進入工程行業就業,或者能夠通過進一步培訓或者經驗性學習獲得專業能力與資質[3]。《華盛頓協議》對畢業生素質的要求反映的是可接受的最低標準,而我國工程人才培養的畢業要求缺乏明確細化、可考查的12個方面,包括知識維度、解決工程問題能力維度、通用能力維度和態度維度4個維度,具體覆蓋工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理、終身學習[4]。其中不少是傳統工科教育未能覆蓋的方面,如畢業生解決復雜工程問題的能力和工程倫理等內容。我國高校應確立以生為本的工程教育改革理念,優化人才培養結構,改革人才培養模式,構建通專結合的培養體系,強化工程教育實踐,突出創新意識和社會責任感,實施全過程多維度的學業評價,實現畢業生標準達到國際實質等效的畢業生要求。
(二)“認證標準”為工程創新人才培養帶來新思路
本科生學習的結果是國際實質等效的工程教育很重要的一個評估標準。《華盛頓協議》各成員國(或地區)大多數采取“產出導向”(outcome-based education, OBE)的認證標準,將學生學習結果作為教學成果的評量依據,并以促進專業的持續改進(continuous quality improvement, CQI)作為認證的最終目標[5]。
1.需求導向制定培養目標。內部需求和外部需求是產出導向理念反向設計原則的出發點,由需求決定培養目標,由培養目標決定畢業要求,再由畢業要求決定課程體系。反向設計、正向實施,“內外需求”既是起點又是終點,從而最大限度保證了教育目標與結果的一致性。內部需求取決于高等教育的教學規律、學校的辦學定位以及學生、教師等教學主體的需求等。外部需求主要指國家、社會和產業行業、用人單位等主體的需求。國家與社會的需求是制定學校人才培養總目標的主要依據;行業與用人單位的需求是制定專業人才培養目標,構建專業教育知識、能力和素質結構的主要依據。
2.目標導向設計課程體系。如前所述,在產出導向的教育理念中,需求決定培養目標,培養目標貫穿于培養過程的始終,課程體系的設置、軟硬件條件的支持、師資隊伍的配備等都是為了保證培養目標的實現。培養目標明確了一定時期內(如5年)培養人才的層次、類型、主要就業領域與性質、主要社會競爭優勢,關注的是學生“做成什么”。培養目標決定畢業要求,畢業要求是對學生畢業時所應該掌握的知識和能力的具體描述,關注的是學生完成專業學業后“能做什么”[6]。然后根據畢業要求反向設計課程體系,畢業要求必須逐條地落實到每一門具體課程中,每一門課程都要對畢業要求的達成有所貢獻。
3.能力導向改革教學模式。根據畢業要求反向設計的課程體系需要通過課程教學才能實現,包括理論教學與實踐教學,第一課堂與第二、第三課堂相融合。要轉變教學觀念,以教為中心轉向以學為中心,以學習成效為導向;以知識體系為中心轉到以能力達成為目標;改革教學方法,大力推進研究性、互動式、項目式教學模式,將教學內容在時間和空間上從課內向課外延伸,讓學生真正成為學習的主人;重視第二課堂建設;加大工程實踐教學投入,加強與工業界結合,強化學生工程實踐應用能力培養。
4.持續改進完善質量保障。持續改進的實現,質量監控與評估是基礎,反饋機制是核心。通過不斷發現問題,及時反饋,敏捷響應,有效改進,從而進入持續改進的良性循環。持續改進需要多個循環,既相互獨立,又相互滲透,包括課內循環、校內循環、校外循環[6]。課內循環,即課程評價(與畢業要求的匹配度和達成度評價),根據評價結果改進教學,包括課程目標、課程內容、教材選用、教學方式、教學效果等方面;校內循環,即教學過程質量監控與評估,根據監控過程發現的問題與畢業要求達成度評估結果,改進培養過程和畢業要求;校外循環,即廣泛邀請相關利益者參與質量評估,包括畢業生跟蹤反饋機制,用人單位評價制度,校友、家長、行業企業專家各方參與社會評價機制等。
二、基于《華盛頓協議》的地方高校工程創新人才培養的探索與實踐
浙江工業大學是省部共建高校、浙江省首批省重點建設高校,自2008年土木工程第一個工科專業通過專業評估后,學校開始重視產出導向教育理念的研究與實踐。近十年來,學校針對全校70個專業中的33個工程類專業,著眼全體學生,逐步樹立起工程教育的產出導向理念,從建立需求導向的培養目標、目標導向的課程體系、能力導向的實踐教學、持續改進的質量保障體系四大方面入手,著力解決人才培養目標與產業結構快速發展的需求不相適應、專業課程體系不能有效支撐培養目標的達成、工程實踐能力培養相對弱化、教學質量監控和保障體系運行有效度不高四大問題,構建與產業行業需求相適應的工程教育專業體系,建立敏捷響應內外需求的工程類創新人才培養支撐體系,實現工程類(拔尖、復合型、應用型)創新人才的知識能力素質與經濟社會發展需求動態有效對接(見圖1)。

圖1 工程類專業創新人才培養框架
(一)改革舉措
1.創新體制機制,落實需求導向的工程類專業培養目標。學校重視產業行業與用人單位需求,將其作為制定與落實專業培養目標的主要依據。建立校企合作的專業體制機制。成立校長為主任的人才培養委員會,所有33個工科專業全部建立行業專家比例超過50%的專業建設指導委員會,共同制定專業培養目標與培養方案。建立多類型人才培養機制。學校突出學科優勢,建立三大類工程創新人才培養目標:依托“國家2011長三角綠色制藥協同創新中心”與“健行學院”的拔尖創新人才、專業模塊融合的14個“工程+X”一體化雙專業復合交叉型創新人才、專業學院的卓越系列高級應用型創新人才,建立內外部專業認證評估機制。學校以專業認證評估為抓手,依據工程教育專業認證標準和審核評估要求,開展常態化的校內外相結合的專業評估。全部工科專業通過校內專業評估,已有11個專業通過中國工程教育專業認證協會專業認證,比例達到1/3。
2.突出工程教育特點,反向設計目標導向的課程體系。學校遵循“厚基礎、寬口徑、強實踐、求創新”的原則,以工程教育專業認證標準的12個方面知識、能力和素質為依據,確定工程類專業的畢業要求,根據畢業要求反向設計目標導向的課程體系。通過通識教育課程模塊化、大類課程平臺化、專業教育工程化,不斷完善“通識教育基礎上的寬口徑本科專業教育”課程體系,滿足工程類創新人才的要求。①通識教育模塊化:建立通識教育必修模塊(五類課程,1~2學年完成)和通識教育選修課程(人文情懷、科學素養、社會責任、國際視野與創新創業五大模塊,要求每個學生在每一模塊中至少選修1門課程),滿足工程人才解決復雜問題對復合型知識結構的需要;②大類課程平臺化:33個工科專業按5大類招生,厚基礎、寬口徑培養,設置平臺式大類基礎課程與專業基礎課程,適應學生多樣化發展需要;③專業教育工程化:突出按工程教育專精要求設置專業課程,強化實踐環節,實踐環節總學分(學時)占總學分(學時)30%以上,將第二課堂納入培養方案,增加4學分“創新創業訓練”。
3.打造四大平臺,支撐能力導向的工程實踐教學。學校以加強工程類專業學生的實踐創新能力、解決復雜工程問題能力為核心,按照“完善體系、拓展資源、開放共享、加大投入”的總體思路,打造科教融合、校校協同、校企合作與創新創業“四大平臺”,促進多元主體在實踐教學、科研創新等方面深度融合,形成工程實踐教育長效機制。①建立科教融合平臺,開放28個教學實驗中心、24個實驗室和科研基地,強化工程意識與基本實踐能力訓練;②建立校校協同平臺,發起成立“長三角工程教育聯盟”、全國化工行業卓越工程師培養聯盟,與國外70余所高校建立校際協作關系,加強課程資源共享、學生互換交流等方面的合作;③建立校企合作平臺,建立了499個校外實踐教育基地,與111家企業共建了聯合研發中心,強化綜合實踐能力訓練;④搭建創新創業平臺,成立創新創業中心,開設就業創業指導課程,建設國家—省—校—學院四級學生科技立項體系,強化研究創新能力訓練。
4.立足三個循環,建立持續改進的教學質量保障體系。學校堅持以學生為本、產出導向和持續改進的教育教學理念,經過多年的探索和實踐,初步構建起“一中心”(以學生發展為中心)、“二結合”(自我評估與外部評估相結合)、“三循環”(課內循環、校內循環、校外循環)、“四檢查”(開學、期中、期末、日常教學檢查)、“五評估”(評學、評課、評教、評管、評專項)、“六反饋”(向學生、教師、學院、部門、領導、社會反饋)的教學質量保障體系結構和運行模式,從理念落實、質量標準建立、質量監控和評估、組織和資源支持、信息收集反饋和利用,形成全方位的質量持續改進體系(見圖2)。其中“三循環”是持續改進教學質量的核心。課內循環改進教學活動,包括學校開展的課程標準建設與課程評價、“四位一體”(領導、專家、同行、督導組)隨堂聽課、師生教學互評、學生教學信息員監督與反饋等;校內循環改進畢業要求與課程體系,包括學校開展畢業生評價、學院教學業績考核、院長教學述職、校內專業評估、質量報告公開等;校外循環改進培養目標與畢業要求,包括第三方機構專業認證、畢業生跟蹤調查、用人單位評價等。

圖2 浙江工業大學教學質量保障體系
三、工程創新人才教育教學改革成果
(一)工程人才培養成效顯著
以“健行學院實驗班+致遠班”為核心的拔尖創新人才培養,提高了升學出國率,理工班畢業生繼續深造率保持在70%左右。“化學工程與工藝+計算機科學與技術”“制藥工程+工商管理”等14個一體化雙專業復合型人才廣泛受到企業用人單位歡迎。以“機械工程”卓越工程師教育培養計劃為核心的應用創新人才培養就業競爭力強,工程類專業本科畢業生一次簽約率一直保持在93%以上,學生創新創業覆蓋面達70%以上。在2013—2015年各類科技競賽中,獲得國家二等獎及以上獎勵1 8 5項。我校是第一所入圍ACM國際大學生程序設計競賽全球總決賽的非“985工程”“211工程”高校,國內第6所獲得全國大學生數模競賽本科生組最高獎(Matlab創新獎)的高校。2011—2015年,全校本科學生第一作者授權專利達1104項。據標準排名研究院發布,學校位居2015年中國(大陸)高校創新創業百強榜第24位。
(二)專業建設成果豐碩
11個專業通過中國工程教育專業認證協會、住建部的評估/認證,占所有工科專業近1/3,數量位居全省高校首位,其中2個專業通過《華盛頓協議》國際專家的轉正考察;建設了3個國家級專業綜合改革試點,其中2個專業成為教育部首批“卓越工程師培養”試點專業;建有工科類省優勢專業12個,省級新興特色專業7個;建成9門國家精品資源共享課,2門國家精品視頻公開課,“十二五”國家級規劃教材14種,名列全省前茅;建成3個國家級實驗教學示范中心,2個國家級虛擬仿真實驗教學中心;建成20個校級大學生校外實踐教育基地,2個省級大學生校外實踐教育基地、1個國家級大學生校外實踐教育基地,7個卓越工程師實踐教育中心。學校與企業、政府機關、事業單位共建實習實訓平臺、實驗室、研發中心、工程實踐教育平臺等282個,每年接納學生達38000多人次。學校建立了地方實體研究院6個、技術轉移中心30個,與企業共建聯合研發中心111個。
(三)形成可推廣的系列工程人才培養制度
學校出臺了全面落實“產出導向”的一系列人才培養文件制度,包括《中共浙江工業大學委員會關于全面深化人才培養改革的決定》《浙江工業大學本科專業設置與動態調整實施辦法》《浙江工業大學本科創新創業訓練學分制度管理辦法》《關于本科階段實施精英人才培養工作若干意見》《卓越人才培養計劃實施意見》《一體化雙專業管理暫行辦法》,健行學院“榮譽生管理實施辦法”“榮譽生導師制實施辦法”等;長三角綠色制藥協同中心“跨學科復合型人才分類輔修實施辦法”等。學校完善了校院二級教師工程實踐能力培養政策和措施,明確了實踐鍛煉要求。
參考文獻
[1]中國工程教育質量報告(摘要)[N].中國教育報,2016-4-8.
[2]中國工程教育認證協會秘書處.《華盛頓協議》介紹[EB/OL].(2016-6-3)[2016-12-7]. http://www.jyb.cn/high/syzl/201606/t20160603-661661.html.
[3]王孫禺,等.華盛頓協議及其對我國工程教育的借鑒意義[J].高等工程教育研究,2007(1):10-15.
[4]中國工程教育認證協會.工程教育認證標準(通用標準)[EB/OL].(2016-4-2)[2016-12-7].http://cn.ceeaa.org.cn/column.php?cid=17.
[5]顧佩華,等.基于“學習產出”(OBE)的工程教育模式[J].高等工程教育研究,20 1 4(1):27-37.
[6]李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育,2014(17):7-10.
(本文作者:華爾天、計偉榮、吳向明,原文發表于《中國高教研究》2017年第1期)