王 婷,劉任任
(湘潭大學(xué) 信息工程學(xué)院,湖南 湘潭 411105)
2017年2月18日,在復(fù)旦大學(xué)召開(kāi)的綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)上,教育部高等教育司張大良司長(zhǎng)分析了新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì),強(qiáng)調(diào)新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展迫切需要新型工科人才支撐[1]。2017年4月8日,教育部在天津大學(xué)召開(kāi)新工科建設(shè)研討會(huì),與會(huì)代表一致認(rèn)為,培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才,為我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)提供智力和人才支撐,既是當(dāng)務(wù)之急,也是長(zhǎng)遠(yuǎn)之策[2]。2017年6月9日,教育部在北京召開(kāi)新工科研究與實(shí)踐專(zhuān)家組成立暨第一次工作會(huì)議,審議通過(guò)《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》,提出新工科建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)[3]。
新工科以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景,國(guó)家一方面要設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專(zhuān)業(yè),另一方面要推動(dòng)現(xiàn)有工科專(zhuān)業(yè)的改革創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)高校要加快培養(yǎng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)急需人才,主動(dòng)布局面向未來(lái)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)。為加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)從工程教育大國(guó)向工程教育強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變,高校要樹(shù)立創(chuàng)新型、綜合化、全周期的工程教育“新理念”,構(gòu)建新興工科和傳統(tǒng)工科相結(jié)合的學(xué)科專(zhuān)業(yè)“新結(jié)構(gòu)”,探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”,打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工程教育“新質(zhì)量”,建立完善中國(guó)特色工程教育的“新體系”。
新工科與老工科的概念是相對(duì)的,隨著新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,今天的新工科將變成明天的舊工科。提出建設(shè)和發(fā)展新工科的舉措,但如果還是沿用目前工科人才培養(yǎng)的那一套做法,那么,培養(yǎng)出來(lái)的人將仍舊不能滿(mǎn)足新經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的要求,就業(yè)的結(jié)構(gòu)性矛盾依然突出。
有人通過(guò)調(diào)查,對(duì)我國(guó)目前工科人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀總結(jié)歸納為“培養(yǎng)目標(biāo)定位不清晰,工科教學(xué)理科化,對(duì)于通識(shí)教育與工程教育、實(shí)踐教育與實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的關(guān)系和區(qū)別存在模糊認(rèn)識(shí),工程教育與行業(yè)企業(yè)實(shí)際脫節(jié)太大,工科學(xué)生存在綜合素質(zhì)與知識(shí)結(jié)構(gòu)方面的缺陷”[4]。
目前,成果導(dǎo)向教育(OBE)在美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)家成為教育改革的主流理念,也正在逐漸成為我國(guó)高等工程教育制定人才培養(yǎng)方案的基本要求。該理念于1981年由Spady提出,經(jīng)過(guò)10年左右的發(fā)展,形成了比較完整的理論體系,美國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)將其貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。2016年6月,我國(guó)被接納為“華盛頓協(xié)議”正式成員。用成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)工程教育改革,具有現(xiàn)實(shí)意義。
培養(yǎng)方案是高等院校實(shí)施人才培養(yǎng)工作的根本性和指導(dǎo)性文件,是人才培養(yǎng)工作的總體設(shè)計(jì)和實(shí)施藍(lán)圖,是安排教學(xué)內(nèi)容、組織教學(xué)活動(dòng)、評(píng)價(jià)教學(xué)效果和保障教學(xué)質(zhì)量的基本依據(jù)。為保持人才培養(yǎng)方案的相對(duì)穩(wěn)定性,一般各個(gè)高校都會(huì)每隔4年左右修訂一次培養(yǎng)方案,以進(jìn)一步優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、推動(dòng)本科人才培養(yǎng)模式改革和創(chuàng)新。一個(gè)值得注意的問(wèn)題是,許多制定培養(yǎng)方案的人總是認(rèn)為修訂工作無(wú)非就是調(diào)整一下課程而已,經(jīng)常出現(xiàn)“閉門(mén)造車(chē)”的現(xiàn)象,沒(méi)有向社會(huì)和用人單位了解對(duì)人才的需求和要求,這就違背了OBE理念。筆者認(rèn)為,制定和修訂人才培養(yǎng)方案的有效途徑是把與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的業(yè)界專(zhuān)家,特別是把本校畢業(yè)的、在業(yè)界取得一定業(yè)績(jī)的校友請(qǐng)回來(lái),認(rèn)真傾聽(tīng)他們的意見(jiàn)和建議,因?yàn)樗麄冏疃蒙鐣?huì)需要什么樣的畢業(yè)生。有人擔(dān)心企業(yè)界的不懂教學(xué)規(guī)律、不會(huì)重視基礎(chǔ)課程的開(kāi)設(shè)等,這些擔(dān)心都是多余的,筆者經(jīng)常接待回校團(tuán)聚的校友,在與他們座談時(shí),許多學(xué)生都回憶起當(dāng)年讀書(shū)時(shí),有急功近利的思想,總認(rèn)為基礎(chǔ)課程學(xué)了無(wú)用,工作后才體會(huì)到基礎(chǔ)課程對(duì)他們潛移默化的作用。
師資隊(duì)伍建設(shè)是專(zhuān)業(yè)建設(shè)的根本任務(wù)和基礎(chǔ)工作。黨和政府對(duì)師資隊(duì)伍建設(shè)的總體要求是:全面加強(qiáng)教師的學(xué)風(fēng)、教風(fēng)、作風(fēng)建設(shè),努力建設(shè)一支有理想信念、有道德情操、有扎實(shí)學(xué)識(shí)、有仁愛(ài)之心的教師隊(duì)伍[5]。近年來(lái),各高等學(xué)校對(duì)入職的教師設(shè)置了高學(xué)歷的門(mén)檻,一般都要求具有博士研究生學(xué)歷或博士學(xué)位,有的學(xué)校還要求具有海外博士研究生學(xué)歷。毋庸諱言,這些措施的出發(fā)點(diǎn)是好的。但對(duì)于工科而言,也出現(xiàn)了一些值得注意的現(xiàn)象,即現(xiàn)在許多高校博士畢業(yè)的教師偏重理論研究的多,而承擔(dān)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)的課題少,導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)不夠,學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力則更弱。這種現(xiàn)象和結(jié)果,與高校對(duì)教師能力和水平的評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn)有重要關(guān)系,一味追求SCI論文數(shù)量和縱向項(xiàng)目的課題數(shù)量和經(jīng)費(fèi)總數(shù),將為新工科的建設(shè)和發(fā)展帶來(lái)諸多問(wèn)題。要解決此類(lèi)問(wèn)題,一是要對(duì)教師能力和水平實(shí)行分類(lèi)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和體系,尤其是新工科專(zhuān)業(yè)要“因類(lèi)制宜”分別設(shè)置,這是治本;二是要大力培養(yǎng)“專(zhuān)業(yè)型”博士來(lái)充實(shí)新工科的教師隊(duì)伍。“專(zhuān)業(yè)型”博士是相對(duì)于“學(xué)術(shù)型”博士而言的,我國(guó)目前只有清華大學(xué)、北京大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)等少數(shù)985高校被授權(quán)培養(yǎng)工程專(zhuān)業(yè)的“專(zhuān)業(yè)型”博士,這種博士是“工程”博士,而不是“論文”博士,主要以完成某項(xiàng)大中型工程項(xiàng)目建模、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)等過(guò)程的成果來(lái)提交博士論文進(jìn)行答辯。眾所周知,我國(guó)2009年開(kāi)始設(shè)置“工程碩士”領(lǐng)域的全日制碩士研究生教育專(zhuān)業(yè),即“專(zhuān)業(yè)型”碩士(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“專(zhuān)碩”),當(dāng)時(shí)報(bào)考的學(xué)生很少,因?yàn)榇蠹也恢馈皩?zhuān)碩”研究生畢業(yè)后就業(yè)前景如何,大家都愿意報(bào)考“學(xué)術(shù)型”碩士(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“學(xué)碩”)。隨著形勢(shì)的發(fā)展,與新工科對(duì)應(yīng)的許多一級(jí)學(xué)科“專(zhuān)碩”與“學(xué)碩”的招生人數(shù)實(shí)現(xiàn)了2009年制定的目標(biāo),即“專(zhuān)碩”和“學(xué)碩”招生指標(biāo)要大體相當(dāng),有的甚至出現(xiàn)“專(zhuān)碩”指標(biāo)“反超”的現(xiàn)象。
課程是高等學(xué)校教學(xué)建設(shè)的基礎(chǔ),課程建設(shè)是學(xué)校教學(xué)基本建設(shè)的重要內(nèi)容之一。加強(qiáng)課程建設(shè)是有效落實(shí)人才培養(yǎng)計(jì)劃,提高教師教學(xué)水平和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的重要保證。
課程設(shè)置是與專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵緊密相關(guān)的,一般將課程分為公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)骨干課程、跨學(xué)科素質(zhì)教育課程等。工科專(zhuān)業(yè)在課程設(shè)置時(shí),有兩種現(xiàn)象或者說(shuō)傾向值得注意:一是重視理論(課堂授課)課時(shí),輕視實(shí)踐(實(shí)際動(dòng)手)課時(shí),在課時(shí)分配時(shí),許多學(xué)校理論與實(shí)踐課時(shí)比一般為3:1,有的甚至達(dá)到了4:1。這在20年以前也許可以理解,因?yàn)楫?dāng)時(shí)教師在課堂上都是用粉筆寫(xiě)黑板,而現(xiàn)在都使用了多媒體課件,輔以寫(xiě)白板或電子板,有效節(jié)約了書(shū)寫(xiě)時(shí)間。實(shí)際上造成這種現(xiàn)象的原因還有很多,如有的教師自己的實(shí)踐動(dòng)手能力不強(qiáng),還認(rèn)為帶實(shí)驗(yàn)課是實(shí)驗(yàn)員的事;有的學(xué)校在教學(xué)績(jī)效分配計(jì)算工作量時(shí),將實(shí)驗(yàn)課時(shí)乘以0.7或0.8,等等。二是重視本專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程、輕視公共基礎(chǔ)課程,這是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)和通識(shí)教育作用認(rèn)識(shí)不清的表現(xiàn)。眾所周知,理論科學(xué)、實(shí)驗(yàn)科學(xué)和計(jì)算科學(xué)(包括數(shù)值和非數(shù)值的計(jì)算)是推動(dòng)人類(lèi)文明進(jìn)步和科技發(fā)展的三大支柱,相對(duì)應(yīng)理論思維、實(shí)驗(yàn)思維、計(jì)算思維能力的培養(yǎng),對(duì)于自然科學(xué),尤其是工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)講,上述思維將影響其整個(gè)的職業(yè)生涯。在工科類(lèi)公共基礎(chǔ)課程中,高等數(shù)學(xué)等數(shù)學(xué)類(lèi)課程承擔(dān)了理論思維能力培養(yǎng)的主要任務(wù),大學(xué)物理和實(shí)驗(yàn)等課程承擔(dān)了實(shí)驗(yàn)思維能力培養(yǎng)的主要任務(wù),而計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)等課程則承擔(dān)了計(jì)算思維能力培養(yǎng)的主要任務(wù)[6]。在工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)課程一般都不會(huì)有不同意見(jiàn),因?yàn)榇蠹叶颊J(rèn)同“數(shù)學(xué)是科學(xué)中的科學(xué)”,但有些工科專(zhuān)業(yè),甚至是某些新工科專(zhuān)業(yè),在課程設(shè)置總學(xué)分的要求下,人們總希望專(zhuān)業(yè)課程開(kāi)多點(diǎn),會(huì)認(rèn)為大學(xué)物理可開(kāi)可不開(kāi),因此,不開(kāi)大學(xué)物理課程的學(xué)校有之。尤其令人擔(dān)憂(yōu)的是,許多人認(rèn)為大學(xué)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程也可以不開(kāi),學(xué)生完全可以自學(xué)。造成這種現(xiàn)象的一個(gè)主要原因是,過(guò)去計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程主要是講授計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程、辦公自動(dòng)化軟件以及計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。實(shí)際上,計(jì)算機(jī)的誕生是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一,它改變了人們的生產(chǎn)和生活方式,已經(jīng)超出了單純作為一種工具的范疇,因?yàn)樗某霈F(xiàn)產(chǎn)生了許多新興學(xué)科,如計(jì)算數(shù)學(xué)、計(jì)算物理、計(jì)算化學(xué)、計(jì)算力學(xué)、計(jì)算生物學(xué)等。軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂,現(xiàn)實(shí)世界中,計(jì)算機(jī)除了處理數(shù)值信息外,越來(lái)越多的是處理非數(shù)值信息,如語(yǔ)言理解、語(yǔ)音分析、圖像識(shí)別等,所有這些信息處理的核心是算法設(shè)計(jì),計(jì)算思維就是算法設(shè)計(jì)的靈魂。凡是要用到計(jì)算機(jī)來(lái)解決問(wèn)題的工程領(lǐng)域,如果光會(huì)使用某種計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言是不能有效解決實(shí)際工程問(wèn)題的。正如我們不能把高等數(shù)學(xué)僅僅當(dāng)做一種數(shù)學(xué)工具來(lái)學(xué)習(xí)一樣,我們也不能把計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程僅僅當(dāng)做計(jì)算工具來(lái)學(xué)習(xí)。
新工科建設(shè)和發(fā)展背景下,如何利用先進(jìn)的教育方法和手段不斷提升高等工程教育教學(xué)水平,是每位教育工作者應(yīng)該深入思考的問(wèn)題。
傳統(tǒng)高等教育以課程為中心,人才培養(yǎng)任務(wù)被分解到各個(gè)課程中,再通過(guò)單個(gè)課程的規(guī)劃、實(shí)施和考核來(lái)完成培養(yǎng)目標(biāo),教學(xué)方法和手段以課堂中的知識(shí)傳授為主,體現(xiàn)的是一種計(jì)劃性的單向知識(shí)傳遞,在教學(xué)成效的評(píng)價(jià)上大多通過(guò)試卷、試題考核的形式進(jìn)行,教學(xué)過(guò)程的柔性、靈活性、互動(dòng)性往往不足,表現(xiàn)在考試形式上以閉卷居多,考試內(nèi)容則以概念性和客觀題見(jiàn)長(zhǎng),這種教學(xué)方式和手段的效果違背了OBE的理念。筆者認(rèn)為,要增加開(kāi)卷考試的課程數(shù)量,開(kāi)卷考試更能考查和檢驗(yàn)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和水平,也體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)思想。
中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)在這方面做了有益的嘗試。為了對(duì)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)人才的能力予以甄選,降低企業(yè)及高校在人才評(píng)價(jià)方面的成本,中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)聯(lián)合BAT等知名IT企業(yè)以及清華大學(xué)等13所著名高校開(kāi)展計(jì)算機(jī)軟件能力認(rèn)證工作, 以行業(yè)學(xué)會(huì)為橋梁,促進(jìn)高校、企業(yè)人才供需協(xié)調(diào),為廣大學(xué)生提供實(shí)習(xí)與實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì),極大提高了畢業(yè)生的專(zhuān)業(yè)綜合能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
OBE工程教育模式為培養(yǎng)工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力提供了總體框架和實(shí)施規(guī)范,為達(dá)成OBE教育培養(yǎng)目標(biāo),可考慮通過(guò)構(gòu)建復(fù)雜工程問(wèn)題課程群,基于專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域一個(gè)相對(duì)完整的復(fù)雜工程系統(tǒng),通過(guò)前后銜接的系列課程,按照從分立到聯(lián)合的機(jī)制,系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。或從專(zhuān)業(yè)特色、課程體系、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目幾個(gè)層面進(jìn)行系統(tǒng)梳理,提出專(zhuān)業(yè)中的幾類(lèi)復(fù)雜工程問(wèn)題,力求從不同角度實(shí)現(xiàn)對(duì)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的支撐,促進(jìn)人才培養(yǎng)、學(xué)科發(fā)展之間的有機(jī)融合。
在本科教育中,按學(xué)科大類(lèi)進(jìn)行招生及培養(yǎng)工作,即按照一級(jí)學(xué)科(群)或二級(jí)學(xué)科(群)進(jìn)行招生,學(xué)生進(jìn)校后按院(系)統(tǒng)一管理,以學(xué)科大類(lèi)為基礎(chǔ)制訂教學(xué)計(jì)劃,在學(xué)科或?qū)W科群范圍里實(shí)施基礎(chǔ)性課程的教學(xué),在前2~3年按學(xué)科大類(lèi)培養(yǎng)之后,由學(xué)生根據(jù)本人意愿、專(zhuān)業(yè)興趣、就業(yè)去向等因素,以及社會(huì)需求和自主擇業(yè)的實(shí)際情況,選擇具體專(zhuān)業(yè)方向再攻讀1~2年畢業(yè)。這種按照學(xué)科大類(lèi)招生和培養(yǎng)學(xué)生的辦法,打破了按專(zhuān)業(yè)招生的傳統(tǒng)模式,不少高校紛紛采取或正在采取此種模式進(jìn)行人才培養(yǎng)的探索和實(shí)踐。
按學(xué)科大類(lèi)進(jìn)行招生及培養(yǎng),是體現(xiàn)通識(shí)教育理念的一種人才培養(yǎng)模式。目前,通識(shí)教育已成為高等教育發(fā)展的新趨勢(shì),在歐美國(guó)家的一些大學(xué)里,學(xué)生在入學(xué)2年甚至4年的時(shí)間內(nèi)全部學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程,高年級(jí)或研究生才進(jìn)行專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí),從而實(shí)現(xiàn)廣泛的通才教育。在我國(guó),“211工程”院校中大部分已實(shí)行按大類(lèi)招生,其他本科院校也開(kāi)始實(shí)行這一模式,但有的學(xué)校實(shí)施效果并不理想,甚至有的985高校某些學(xué)科實(shí)行多年后又恢復(fù)按專(zhuān)業(yè)招生模式。這其中原因是多方面的,有的是相應(yīng)的管理措施沒(méi)有跟上,有的則是在基礎(chǔ)課程學(xué)完后選擇專(zhuān)業(yè)時(shí),人為干預(yù)或操縱的因素影響了選專(zhuān)業(yè)的公眾性與公平性,產(chǎn)生了一些專(zhuān)業(yè)人數(shù)差異較大的矛盾。筆者認(rèn)為,每個(gè)學(xué)生剛進(jìn)入學(xué)校時(shí)并不知道他適合學(xué)習(xí)什么專(zhuān)業(yè),他們只是根據(jù)自己在中學(xué)時(shí)對(duì)大學(xué)專(zhuān)業(yè)的有限了解和自己的興趣來(lái)填報(bào)專(zhuān)業(yè)志愿的。我們可以根據(jù)每個(gè)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和素質(zhì)要求,設(shè)計(jì)一些入門(mén)的測(cè)試題,就像企業(yè)招聘人才時(shí),舉行的能力測(cè)試一樣。這種測(cè)試題的設(shè)計(jì),最好也要有企業(yè)的參與,這樣可以有效解決上述問(wèn)題和矛盾。
復(fù)旦共識(shí)、天大行動(dòng)和北京指南,構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”,奏響了人才培養(yǎng)主旋律,開(kāi)拓了工程教育改革新路徑。為使我國(guó)高等工程教育更好地適應(yīng)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,迎接新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)和新工科的建設(shè)與發(fā)展,我們應(yīng)該在OBE教育理念的引導(dǎo)下,積極推進(jìn)教育教學(xué)改革,科學(xué)合理地設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案,努力實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)過(guò)程中的“從學(xué)科導(dǎo)向往目標(biāo)導(dǎo)向轉(zhuǎn)變、從教師中心向?qū)W生中心轉(zhuǎn)變、從質(zhì)量監(jiān)控向持續(xù)改進(jìn)轉(zhuǎn)變”[7]。
[1]復(fù)旦大學(xué)教務(wù)處. 綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)在復(fù)旦大學(xué)召開(kāi)[EB/OL]. (2017-02-18)[2017-08-18]. http://news.fudan.edu.cn/2017/0218/43133.html.
[2]教育部高教司.“新工科”建設(shè)行動(dòng)路線(xiàn)(“天大行動(dòng)”)[EB/OL]. (2017-04-12)[2017-08-18]. http://www.moe.edu.cn/s78/A08/moe_745/201704/t20170412_302427.html.
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