朱元捷 劉暢 宋佳 (北京理工大學教務部)
《華盛頓協議》是目前國際上最具權威性、國際化程度最高、體系最完整的本科工程教育國際互認協議,其重點關注對學生核心技術能力與關鍵性非技術能力兩方面的培養。自2016 年我國正式加入《華盛頓協議》以來,逐步建立了國際實質等效的工程教育專業認證體系和制度,工程教育認證理念核心是堅持“學生中心、成果導向、持續改進”。參與工程教育認證的專業必須對學生畢業時的綜合能力進行評量,關注技術類和非技術類畢業要求與培養目標的達成情況,通過持續改進不斷提高專業建設水平和人才培養質量。僅僅關注核心技術能力的培養已經不能滿足當代社會對畢業生的要求,關鍵性非技術能力的達成情況在一定程度上也代表了高校人才培養的質量。
北京理工大學自2010 年以來堅持以專業認證為抓手,促進專業建設提質發展,以工程教育認證理念全面推動人才培養持續改進。本文通過對學生關鍵性非技術能力重要性闡述,對世界一流大學和國內部分高校培養模式調研分析,結合北京理工大學人才培養的探索與實踐,就學生關鍵性非技術能力提升培養路徑提出以下思考。
學生關鍵性非技術能力指的是在人才培養過程中,逐步形成或強化的適應個人終身職業發展的非技術類的能力和素養要求。根據教育部2020 版工程教育認證標準,12 條畢業要求中涉及非技術能力的內容包括有8 條,分別為“3.設計/開發解決方案”“6.工程與社會”“7.環境和可持續發展”“8.職業規范”“9.個人和團隊”“10.溝通”“11.項目管理”“12.終身學習”。關鍵性非技術類能力的培養是工程專業人才培養的重要組成部分。
北京理工大學光電信息科學與工程專業于2011 年率先通過中國工程教育認證,也是全國高校光電專業中第一個通過專業認證的專業。該專業通過認證后,在各方面持續改進,2016 版培養方案的培養目標中明確了“具有良好的思想品質、職業道德和人文素養”“具有良好的與多學科背景團隊交流的能力”“具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力”等預期能力的表述,明確關鍵性非技術能力培養是專業人才培養的重要內容。
該專業基于工程教育認證理念,對培養目標、畢業要求、課程體系精心謀劃,設計了培養方案課程與核心能力培養的標準矩陣,其中針對非技術能力課程培養如表1 所示。
該專業培養方案共60 門必修課程,每一門課程對應多個核心能力培養,根據全部課程與核心能力培養關聯次數統計,可以得出該培養方案對8 項的非技術能力培養達到全覆蓋。其中對能力“3.設計/開發解決方案”培養占比最大培養共計達到35%,公共基礎課對能力“8.職業規范”即人文素養和社會責任培養占比最大,實踐訓練課對能力“3.設計/開發解決方案”即能夠設計針對復雜工程問題的解決方案培養占比最大。標準矩陣的設計起到了檢驗各條能力是否能在課程體系中有效且均衡地訓練的重要作用。
光電信息科學與工程專業認證的過程對全校專業建設起到了重要的示范和輻射作用,走出了一條極具操作性設計路線。這體現了對學生關鍵性非技術能力培養的重要性,教務部門在全校培養方案改革中更加強調對這方面的設計。
以北京理工大學2014 級某工科專業培養方案為例,該版培養方案注重學生專業技術能力培養,但在關鍵性非技術能力的培養設計上體現了一定的局限性。
課程學分維度反映課程體系散。該專業共172 學分,其中必修課71 門,為146 學分。0-1 學分課程22 門,占總必修課程30.99%;1.5-2 學分課程12 門,占總必修課程16.90%。2 學分以內課程共34 門,占總必修課程47.89%,接近一半(如圖1 所示)。從課程門數維度反映小課碎課多。該專業學生每學期的課程門數較多,平均每學期必修課門數超過10 門,其中第三學期,必修課門數多達16 門,學生疲于應付專業課程,幾乎沒有課余時間。

圖1 北京理工大學2014 級某工科專業必修課學分統計分布
一般來說,培養方案的局限性體現在體系設計仍按照知識點堆砌課程,核心“硬課”較少,“因人設課”現象存在。多數課程沒有開展針對性的重構設計,由此導致課程對于學生關鍵性非技術能力支撐不夠,課程體系對于學生技術能力和非技術能力的支撐協作程度不高。
課程體系改革應側重于課程重構,教學計劃中的每一門課程的大綱中均要求按照工程教育認證規范編寫,每門課程根據畢業要求和對應的指標點,設計課程目標、課程內容、教學策略、考核方式和成績評定標準,課程目標與核心能力的指標點呈現對應關系,直觀展現課程對核心能力培養的公開性、可操作性。同時定期進行完善和更新,注重課程質量建設,以點帶面,達到全面支撐學生非技術能力培養的目的。
培養方案是高校、學科、專業實施人才培養的直接抓手,在工程教育認證理念引導下,哈佛大學、麻省理工學院、斯坦福大學和加州大學伯克利分校等世界一流大學高度重視學生“自主學習、綜合創新、領導協作、溝通交流”等關鍵性非技術能力的培養和評價,認為這是學生可持續發展的關鍵。這些高校積極探索,已經形成了較為成熟的培養體系。筆者從多種渠道和方式調研了這幾所大學教學改革經驗、教學運行模式和培養方案案例,進行了歸納比較研究,其共性如下:
多數學校實行完全學分制,或者允許學生跨專業、跨學院選擇相關課程,有著比較完善的學生學業指導體系,指導學生進行學習研究。麻省理工學院注重學生終生學習能力的培養,允許學生在全校范圍內自由選修課程,從而進一步自由選專業、修讀輔修雙學位、在外校學習,學校為每個學生安排一個導師,幫助其設計學習方案。通過制度的引導,培養了學生終身學習的非技術能力。
課程多采用研究型教學,強調課程的“硬核”,往往符合高階性和挑戰度的設計,在教學中尤其重視學生的參與和融入,課堂上讓學生大量參與交流和討論,課后給學生布置大量的閱讀和寫作任務。加州大學伯克利分校倡導“自主學習”,堅持“問題導向”的學習、團隊學習以及討論學習三種模式,學生能夠以團隊協作的模式,激發個人的責任意識和溝通能力。
合格的工程人才應有以各方面角度更加有效全面地解決問題的能力。歷史悠久的哈佛大學培養目標強調“不但要求在專業方面訓練有素,且具有豐富的知識和廣闊的視野,能夠做出理智的思考和判斷,為未來的挑戰做好準備”,這便是對關鍵性非技術能力的重點關注。斯坦福大學基礎課注重數學、物理等理科基礎培養,注重專業導論課、專業課、通識課相互交叉融合,以其電氣與工程專業為例,其公共基礎和工程基礎課程學分占總學分的64%,通識教育學分要求接近三分之二,聚焦學生關鍵性非技術能力培養,致力于讓學生扎實掌握技術類能力并了解多個相關領域的知識,以此培養未來合格的工程師。
我國正式加入“華盛頓協議”后,高等工程教育培養逐漸專業化,國內高校在繼承傳統優勢的同時,積極吸納世界一流大學工程教育的理念。以學生為中心,堅持成果導向進行培養方案改革,在一定程度上雖然達成了對學生核心能力培養的目標,但缺少系統的設計和有效的評價。本文通過與國內E9聯盟高校培養方案指導意見的比較研究,總結了當前國內高校對學生非技術能力培養的幾點普遍問題,主要從以下三個方面分析:
通過對E9 聯盟高校相關工科專業的培養方案調研分析,其畢業要求的總學分平均在170 分左右(如圖2 所示)。學生學習課程數較多,學業壓力重。專業導論課多為簡單疊加,專業選修課不夠前沿,存在因人設課情況。專業課未區分出核心課,不夠聚焦,課程多以教師為主,學生互動參與程度不高。課程體系對學生關鍵性非技術能力支撐力度弱,課程對學生諸多能力的培養多停留在教學大綱中,未進入教學實踐。

圖2 E9 聯盟高校相關工科專業畢業最低學分對比
目前教師特別是重點學科高層次人才領銜的國家級各類課程、教材占學校課程、教材比例較低,優質課程資源不足。精品核心課程的團隊建設抓得不夠,教師單槍匹馬孤軍奮戰的比較多,對跨學院、跨學科的核心課程和團隊建設重視不夠。容易導致重復建設、內容重疊、課程“硬核”不夠、挑戰度不高等現象。
部分師生仍存在“專業課負責培養學生專業技術能力,公選課負責培養學生非技術能力”的理解誤區。學生關鍵性非技術能力的培養應取決于培養方案的整體設計,畢業能力中有4條便涉及技術與非技術能力的融合(3.設計/開發解決方案、6.工程與社會、7.環境與可持續發展、11.項目管理)。素質教育和專業教育應是互為補充,任何孤立地開展各一類能力培養都只是簡單課程堆砌,無法起到較好的學生核心能力培養的作用。
北京理工大學立足培養擔當民族復興大任的時代新人,統籌推進人才培養目標,設計并實踐了“一責三聚四評”的學生關鍵性非技術能力提升培養路徑。旨在進一步深化大類培養改革,以學生成長成才為中心,更好地引導學生立志立德、激勵學生學精學深、激發學生創新創造,促進學生成長,目標培養“胸懷壯志、明德精工、創新包容、時代擔當”的領軍領導人才。
名師教授帶動金課建設,推進一體化“教授責任制”。以“一流課程”建設為抓手,各學院全面梳理教師參與課程建設情況,將“金課”建設納入學科建設規劃,建立并落實課程建設責任制,要求高層次人才必須參與各類“金課”改革,教授副教授必須參與各類課程建設。以“責任制”具體落實課堂革命,制訂關鍵性非技術能力的評價標準,培養學生創造性、批判性、顛覆性思維及從事創新研究所必需可持續發展能力。
按成果導向構建先進、特色、科學的課程體系,推動課程“三聚”,即“聚焦、聚能、聚核”。對標各專業的世界一流大學對應專業,按照“水平實質等效、理念合而不同”的原則,強調學生“自主學習、綜合創新、領導協作、溝通交流”等關鍵性非技術能力培養和評價標準的建立,進行課程體系的重塑,制定畢業要求并進行能力指標點分解,按照產出導向原則進行反向設計,集成重塑課程體系,讓原本孤立的知識和能力之間產生聯系,構建起有機整體。確定每門課程在課程體系中的地位和作用,明確每門課程的預期學習成果,使課程體系能協同有效地支撐每一項畢業要求和學生關鍵性非技術能力。
建立多方、多維度評價體系,轉為“評學、評教、評課、評督”四個維度的評價體系,即評學生能力達成、評教師教學成果、評課程總體效果、評督導質量監控。基于工程教育認證理念,深入開展質量督導與評價改革,從專業培養目標的合理性、課程體系對畢業要求的支撐度、畢業要求的達成情況等多個維度,關注學生關鍵性非技術能力的有效達成。學校成立由校內外專家組成的培養方案評價評議機構,進行自我評價和在校生、畢業生、同行專家、用人單位和社會等多方評價,建立完善的基于評價的持續改進機制。