陳雄
(福建江夏學院電子信息科學學院,福建福州,350108)
“新工科”是國家基于國際競爭新形勢、我國戰略發展新需求提出的我國新時代工程教育改革的新方向,是國家推進高等教育改革的新戰略。2017年教育部在全國陸續召開高等工程教育發展戰略研討會,先后形成了“復旦共識”“天大行動”等重大的會議精神。會議提出我國高校的新工科建設與發展要立足于構建新興工科和傳統工科相結合的學科專業的“新體系、新結構”,探究工程人才培養的“新模式”,樹立我國從工程教育大國走向工程教育強國所必需的“新質量”。[1]
“新工科”改革是學校建設與發展的重大機遇,也是推動本科人才培養模式改革的重要抓手。不同高校的特色類型、辦學層次、理念定位、服務面向各不相同,所形成的新工科人才培養的思路和側重點不盡相同,例如采用訂單式培養、現代學徒制等。然而高校人才培養體制依舊普遍存在著與社會經濟發展不適應,學生個性化發展空間有限等問題。[2]要切實解決這些問題,必須真正樹立以學生為中心,以社會、企業需求為導向的教育理念。美國知名學者斯派狄在其著作《基于產出的教育模式:爭議與答案》中指出,教學應明確地聚焦和組織教學體系,使之圍繞并確保學生獲得在未來生活中獲得實質性成功的經驗,教育的重點不在于學生的成績,而在于學習過程結束后學生真正擁有的能力,這就是成果導向教育OBE(Outcome Based Education)理論。該理論堅持“成果導向”“以學生為中心”“持續改進”的教育理念,強調專業教學設計和教學實施以學生接受教育后所取得成果為導向,重視學生學習成效,明確學生能力目標。成果導向教育理論能更加突出教育的實用性和教學成果的重要性。為了應對新經濟對于高等工科創新性人才培養的挑戰,社會將更加關注教育投入的回報與實際產出的現實需要。成果導向教育已成為歐洲、美國等發達國家教育改革的主流教育理念之一。[3]
本文立足于應用型高校自身特點,根據“新工科”建設的目標和行動路線,基于成果導向教育(OBE)理論指導人才培養模式的創新,從光電信息類專業人才實踐創新能力培養實施方案、學科專業課程體系建設、構建從“以教師為中心”轉變為“以學生為中心”的新型“大學生導師制”等方面,進行教學改革創新嘗試,探索地方性大學“新工科”人才培養模式改革的新模式和新路子,解決高等工程教育的“供需”矛盾,使之能更好地服務于國家戰略需求。
在新經濟蓬勃發展的背景下,國內許多高校已開展“新工科”建設及相關教學體系改革,特別一些在傳統工科上有較強實力的高校,依托傳統教學經驗積累已積極探索出適合自身發展特點的新工科人才培養模式。然而,地方應用型高校尤其是以經濟類、文科類為傳統優勢學科的高校,“新工科”建設將面臨以下兩個方面的困境。
學校是培養創新應用型人才的主要基地,是貫徹與實施國家人才強國戰略的關鍵。以經濟類、文科類為傳統優勢學科的應用型高校沒有深厚的工科教學體系的儲備。在辦學方向、學科建設和人才培養層次定位上,對“地方性”和“工程教育”的內涵理解不足,未能及時緊跟區域產業的升級和新興產業的崛起而積極調整人才培養的方向。表現為兩個方面:一是辦學方向與學科建設沒有考慮自身的教學軟硬件條件,同時未能充分挖掘和體察區域經濟發展需求,以至于培養的傳統產業應用人才過剩、新興產業應用人才不足;二是存在盲目跟風與搬用重點院校的教學模式,形成嚴重的人才培養同質化現象,弱化了自身特色和專業優勢。亟待引進新興的教育理念,指導“新工科”背景下的人才培養目標的制定。
創新精神是應用型高校的弱點,目前高等工程教育的難題之一就是實踐能力的培養缺乏有效支撐,部分應用型高校學生的創新能力普遍較低。歸根結底在于學校對于學生的培養方式落后。美國哈佛大學教授加德納桑曾在他的著作《怎樣開發創造力》中對美、中教育進行了比較研究,寫道:“中國的傳統教學理念,不喜歡開放性,不愿看到離經叛道?!盵4]在傳統的教育方式中,教師處于絕對中心地位而學生是絕對的從屬地位,學生的獨特個性、健全人格和創新能力無法得到培養,嚴重壓抑學生創新能力與創造精神的發展。
新工科專業設置、理論教學和實踐教學等均處于探索階段?!靶鹿た啤苯逃龤w根結底是對工程技術人才的培育。部分高校依舊采用較為傳統教育模式,重傳授知識,不重能力培養。主要存在以下幾個方面的問題:
(1)重理論、輕實踐。課程安排方面,理論和實踐課程的課時比例嚴重偏向于理論課程,同時部分實踐課程內容流于形式;
(2)對學生的創新、實踐能力的考核缺乏嚴謹性和有效性,同時忽視了工程學科實踐的體驗性和試錯性,導致培養的工科學生實踐能力不足,缺乏解決復雜工程問題的能力;
(3)創新、創業類課程設置不足,無法組織具有相關經驗的教師對學生進行針對性的指導,使得學生的開拓創新、創業合作能力嚴重不足;
(4)社會實踐課程欠缺,缺乏與企業接軌的專業工程實踐方面的相關訓練;
(5)校企合作沒有真實有效的開展,大多數局限于“走馬觀花”似的參觀和講座的形式。
成果導向教育又稱產出導向教育或結果導向教育。作為一種先進的教育理念,其教學設計和教學實施的目標根據學生通過教育過程最后所取得的學習成果來設定的,因此OBE理論主要強調以下4個問題:
(1)想讓學生獲得什么樣的學習成果?
(2)為什么要讓學生取得相應的學習成果?
(3)如何有效地協助學生取得學習成果?
(4)如何評價學生已取得的相應學習成果?[5]
成果不僅包含學生課堂所學到的內容,還包含將其運用于實際的能力;成果越接近學生的“真實學習經驗”,越能長期保持下去,尤其是通過學生廣泛且持續性實踐的結果,其存續性更高;成果理應包含生活中的重要內容與物理技能,并注重實用性,否則會成為容易被遺忘的信息;“最終成果”要求學校依據最后取得的頂峰成果,按照反向設計原則設計課程,并分階段對成果進行針對性的評價。
“新工科”建設的重點之一是“新”工程人才培養模式的探索和建設,它是新經濟背景下培養的“新”工程人才能否適應區域經濟社會發展和產業轉型升級,能否應對新一輪全球科技革命創造的新產業、新業態發展的機遇與挑戰的關鍵。OBE的目標、課程、教材、評價、畢業要求等均聚焦于成果,一切由成果決定而非進程決定??梢越⒁猿晒麑蚪逃碚摓榛A的人才培養指導方案,見圖1。

圖1 以成果導向教育理論為基礎的人才培養指導方案
在人才培養模式的更新方面,需要做到以下幾個方面:(1)需要加強對產業人才需求的調研,尤其是新技術新產業對于專業建設的新需求,構建工科專業新結構;(2)需要根據產業技術的發展及時更新既有的課程體系和教學內容;(3)需要建立以學生為中心的教學模式,根據學生的志趣,用新技術創新工程教育的方式與手段;(4)需要立足國際前沿標準,提高“新工科”人才培養的質量水平。
“新工科”建設過程中需要特別強調實踐環節產教融合模式,加強產學研協同發展,探索校企合作有效機制,使學生在問題中學習、在實踐中思考、在項目中成長。應用型高校應廣泛運用OBE理論進一步加強人才需求調研,根據國家戰略和新興產業發展的需求,優化學科專業結構,加快傳統學科專業改造。
課程是實現人才培養目標的主要途徑與載體。運用OBE理論創新“新工科”專業實踐課程體系的建設是重構工程教育人才培養模式的一個重要模式。我校(福建江夏學院)作為一所年輕的、立足于建設成為有特色的高水平應用型本科大學, 在人才培養體系、模式、理念、機制、質量和標準等方面建立了新的要求。近年來,學校確立了“智能光電子”作為學校專業發展定位的6大應用型專業群之一?!肮怆娦畔⒖茖W與工程”專業是該應用型專業群的核心組成。該專業具有引領性、交融性、創新性、跨界性和發展性等新工科專業的典型特征。學校的光電信息類專業源于2015年創辦的光電信息科學與工程專業,2016年第一屆本科生入學,專業“新”,意味著容易擺脫傳統工科教學理念的桎梏,力求符合新工科人才培養的新趨勢。
結合我校的科研教學基礎,擬定的專業實踐課程體系建設思路,見圖2。

圖2 “新工科”背景下的光電信息類學科實踐課程體系
根據總體思路,計劃建立對應于當下的新興戰略性產業——“柔性電子”“LED照明”“新能源”的3個課程教學體系模塊:“有機光電子技術方向”“照明系統設計方向”“光伏器件及其系統設計方向”。為了解決解決學生學習成果落實到具體教育教學過程問題,嘗試調整課程實踐教學模式,加強產教融合,以認知實習的方式組織學生到企業實地參觀訪問,安排學生到企業完成課程設計、畢業實習等教學實踐環節。[6]進一步推動光電信息類學生科技競賽類別建設。以學科競賽活動為基礎,建立光電信息類學科競賽相關保障機制與體系,定期舉辦校級“大學生光電設計”大賽,同時鼓勵學生積極參與當地企業建設,解決地方產業的難點,并結合相關的解決方案積極參加大學生互聯網+、創新創業大賽、挑戰杯課外作品大賽等,以賽促教。以學科競賽活動為基礎,建立光電信息類學科競賽相關保障機制與體系。定期舉辦校級“大學生光電設計”大賽,鼓勵學生積極參與學科相關競賽,在比賽中不斷培養鍛煉學生的實踐、創新能力,幫助學生捕捉創新創業靈感。組織相關教師幫助學生優化項目和團隊,將創新創業大賽、創新文化節、大學生創新創業訓練計劃的優秀成果整理成冊,推廣宣傳,吸引社會投資。
靜態的知識技能可以通過學校教育和專業培訓獲得,而動態的創造性能力則需要在解決實際問題中鍛煉培養。充分利用成果導向教育OBE理論,以學生知識與能力發展為主線,合理規劃專業實踐課程體系,解決好學校的“供”和學生的“需”之間的矛盾。
長期以來,中國高等教育多以教師為中心,學生處于被動學習的狀況,教師教授什么內容學生就學習什么,極少進行主動思考,學生的潛能沒能得到有效的鍛煉。為了讓學生能更多地參與科研實踐活動,許多高校強制推行“大學生導師制”,但是由于主客觀原因,這項制度往往流于形式。當前需要切實推進新型“大學生導師制”,提高實效。新型“大學生導師制”,需要學校鼓勵有實力的教師把科研工作中累積的經驗、獲得的新知識和新成果應用于日常的教學中,結合教師的科研工作,推行大學生和導師雙向選擇,即依照自愿原則,根據學生自身規劃和需求自主報名,且通過教師選拔后參加教師的科研工作。
推行新型“大學生導師制”能有效促進教學理念的改變和教學體系的更新,有利于教師更靈活地調節科研與教學之間的紐帶,用其身臨其境的科研經歷將知識講活,為學生提供更多學思結合、知行統一的理論實踐相結合的訓練,使部分優秀本科學生能提前進入科學創新相關研究領域及時了解科學發展前沿。這樣的方法既能使教師挑選合適的學生參加自己的科研項目,又能夠有效避免學生積極性、意愿不高的問題。OBE的本質是以學生為中心,學生參與科研項目的過程為其提供了更多地獨立思考的契機,學生更可能發揮自己的主觀能動性,鍛煉其創新性思維和創造性能力,從而實現最終的目標——通過讓學生充分參與到老師的科研課題中來,利用探究式教學法、研討式教學法、啟發式教學法等教學模式,增強師生互動,鼓勵學生主動學習,懂創新敢創業,以培養符合新時代需求的創新創業人才。
借鑒OBE教學理論,試行新型雙向選擇的“大學生導師制”,正是踐行了“新工科”背景下教育理念上的根本改變,從“以教師為中心”的傳道、授業、解惑向“以學生為中心”的悟道、求業、生惑的理念轉變。
新型的經濟發展模式帶動新技術、新產業的發展,本科高校在大力推動“新工科”改革的過程中,應該借鑒基于成果導向教育(OBE)理論積極探索與建立多元化的專業課程教學模式,緊密結合課程理論教學和工程實踐,深化工程教育人才的理論及實踐教學體系。同時,進行新形勢下的人才培養模式的創新性探索,強化大學生服務地方和區域發展的責任擔當,培養符合區域經濟發展需求的、工程實踐能力較強的高素質“新工科”人才,以適應國家創新驅動發展和“一帶一路”“互聯網+”“中國制造2025”等重大戰略國策實施的需要。