周益民 陳文宇



摘 要:隨著互聯網行業與傳統行業的相互滲透,逐步形成了一系列“互聯網+”新形態。應對經濟發展需求,人才培養機制急需改革創新、與時俱進。電子科技大學借鑒美國歐林工學院工程教育經驗,構建了面向“互聯網+”復合型精英人才培養體系,人才培養方案以學科交叉與多學科融合為主線,實施了“互聯網+”多個專業方向的課程體系架構。
關鍵詞:“互聯網+”;新工科;復合型人才培養;多學科交叉;課程體系
目前,我國正在實施網絡強國戰略、國家大數據戰略、“互聯網+”行動計劃,促進互聯網和經濟社會融合發展。隨著電子類工科專業和傳統制造專業培養體系的日益成熟、互聯網行業與傳統行業的相互滲透,“互聯網+”成為探索新的人才培養模式的落腳點。2016年,電子科技大學創新性地提出了“互聯網+”復合型精英人才培養計劃。該計劃借鑒美國歐林工學院辦學經驗,圍繞 “互聯網+”復合型精英人才培養,大力推動互聯網產業與傳統行業緊密結合、雙贏發展,促進多專業、多領域的“學科融合”, 并從專業架構、課程體系、環境支撐、創新實踐等方面進行了有益的探索與實踐,為國家經濟發展和社會進步培養跨專業領域的行業精英、領軍人物。
一、歐林工學院工程教育辦學經驗
歐林工學院是美國第一所以培養工程創新人才為目標的高校。自1997年建校以來,歐林工學院創立了“歐林三角”教學框架,實施跨學科與實踐教學相融合的舉措,在解決美國高等工程教育規模縮減、質量滑坡等問題上成效卓著。
培養卓越工程創新人才是歐林工學院最為核心的辦學理念和定位。學生在四年制本科教育中既受到十分專業的工程學知識、技能的訓練,同時也具備寬泛的人文藝術素養和實現自身價值的創業思維[1]。歐林工學院顛覆傳統大學根據學科設置院系的方法,突破專業之間固有的屏障, 建立了跨學科教學組織架構,有專業而無院系。在專業設置上,僅開設了電子與計算機工程、機械工程和工程學三個大類的專業。工程學專業下設生物工程、計算機工程、設計工程、材料科學工程和機器人工程五個方向[2]。圍繞工程創新人才培養目標,歐林工學院通過多學科領域交叉設立了跨學科課程集群,以此激發學生的興趣和潛能。
歐林工學院教學體系“歐林三角”如圖1所示。“歐林三角”包含人文藝術教育、創業思維教育、卓越工程教育三個學科類別[3]。課程設置為“3+4”形式,即基礎、專業、實現三個階段,初級、中級、高級、綜合設計四種課程類別。“歐林三角”引導學生在不同階段選擇適應性的課程類別學習,在理論與實踐中步步為營、穩扎穩打。
為了破除理論教學和工程實踐的壁壘,歐林工學院通過校企合作搭建了完善的工程訓練平臺,實踐教學覆蓋了系統分析、建模、仿真、測試等細化過程,項目驅動的教學思想貫穿并滲透到各門專業課程的工程項目設計、校企合作項目實踐和創造性畢業設計中。學生依托開放性項目解決實際工程問題,自主分析、設計、創新,在獲取理論知識的同時不斷提升實戰經驗。
二、復合型精英人才培養體系構建
長期以來,中國高水平大學人才培養模式過度強調單一的專業教育,學生專業能力強但知識面狹窄,對新領域、新角色、新方法的適應性弱。為了打破這一現狀,重構面向科技前沿的專業教育體系,電子科技大學借鑒歐林工學院辦學理念,制定并實施了“互聯網+”復合型精英人才培養體系,以探索我國高等教育體制下卓越工程師培養的新模式。
1.多學科融合的培養體系
所謂復合型精英人才,不是對多專業領域的淺嘗輒止,而是基礎牢固、知識淵博、眼界開闊、實踐能力強、具備創新創業精神、能夠融會貫通多專業知識解決問題的行業領袖或技術精英。培養復合型人才,需要將知識、能力、素養三個方面貫穿于整個教學實踐過程中[4]。
電子科技大學“互聯網+”復合型精英人才的培養目標是面向“互聯網+”國家戰略需求,培養具有良好的人文精神與互聯網思維、扎實的數學與自然科學知識、寬厚的移動互聯網知識和信息深度分析與應用能力、開闊的國際視野與創新能力的復合型精英人才。
面向人類全球化發展的歷史機遇,復合型精英人才將迎接更為復雜的科技、社會、經濟、政治形勢和局面。信息產業、金融業、制造業、能源、新材料、資源環保、電子商務、電子政務、教育等諸多領域都期望更多的卓越人才參與進來。培育滿足國家戰略需求的行業精英,核心要旨在于多個“互聯網+”方向深度交叉融合。電子科技大學“互聯網+”復合型精英人才培養的專業方向配置如表1所示,學校七個學院的七個學科專業參與了“互聯網+”人才培養計劃。其中,智慧物聯、智慧能源、人工智能、大數據處理、互聯網金融、智慧信息系統于2016年設立,材料基因組于2018年設立。
“互聯網+”復合型精英人才培養嚴格采用小班教學模式,每班30人。培養方案采用“2+2”模式,前兩年依托計算機科學與工程學院集中教學,完成核心基礎通識教育。第三年學生自主選擇主修的專業方向接受學科分流教育,采用“專業方向+課程選修+自主學習+出國游學”形式達到專業教育的培養目標。學校鼓勵這些專業的學生同時輔修第二學位,以增強自身在跨專業領域的知識及能力儲備。第四年所有“互聯網+”復合型精英人才培養專業的學生重新整合到一起,分流不分家地開展實習、實踐、實訓。特別地,本科畢業設計教學為期一年,一般由跨專業方向的5名學生組成團隊,為完成一個創新創業項目開展合作。畢業設計要求學生掌握以智能信息獲取、傳感網、大數據應用為核心的數據獲取與處理技術的理工科能力,以及以眾包、眾籌和O2O等商業模式為核心的商業管理知識與能力。
2.以學科交叉為主線,頂層設計課程體系
電子科技大學“互聯網+”復合型精英人才培養方案中,總學分要求不低于151.5學分,其中必修100.5學分、選修51學分,選修比例達到33.6%。圖2給出了六類課程的學分分布比例,可以看出,學科基礎課、公共必修課和集中實踐教學的學分占比最高。
課程體系架構主要分為通識課程、實踐課程、平臺核心課程和專業選修課程四大模塊。其中,通識課程包括八類有關數學、物理、人文、政治、軍事等基礎教育課程。平臺核心課程包含六類課程,從軟硬件課程、數據安全、移動互聯、管理商務等方面保障培養學生對應方向的專業教育。專業選修課程分七個專業方向開設,為學生提供專業的教育指導。“互聯網+”培養體系提供跨學科、跨專業、跨方向支持,特別鼓勵學生進行跨方向選修多門課程并認定學分。
實踐課程分為核心實踐類和綜合實踐類兩大部分。核心實踐課程由校內教師組織,一般在校內完成;綜合實踐課程通常為實踐實訓活動,一般在校外進行。實踐課程從第2學期貫穿到第8學期,每一門專業課程理論教學結束后都對應以創新為主的挑戰性實驗課程。從第5學期開始,學生分小組(每個小組至少包含兩個專業方向以上的學生)到高科技公司產業園進行培訓,學校派出導師小組指導學生實踐。IT企業成為培育“互聯網+”人才的孵化園。
在核心課程體系中,平臺拓展類課程對人才培養具有中流砥柱作用。圖3給出了平臺拓展類課程的支撐關系,計算機系統與網絡安全課程是貫穿技術基礎、模式方法、產業方向三類課程的安全保障。
通過四年系統的培養,學生應達到四個方面畢業評價要求:(1)在人文素養方面,具備哲學、歷史、文學、藝術、經濟、管理等知識與素養,具有正確的世界觀、價值觀、社會責任感和工程職業道德。熟練使用一門外語,具備較強的語言文字表達能力,在溝通、協調、團隊管理、創新創業實踐中能夠發揮領導力。(2)在專業技能方面,具備數學、物理、電子信息、工程設計等知識與能力。具有扎實的“互聯網+”專業基礎,熟練掌握電子通信、計算機軟硬件、網絡互聯、數據獲取與處理、管理與商務、信息安全等“互聯網+”核心技術、工具和方法。(3)在實踐創新方面,熟悉“互聯網+”科學前沿發展的狀態及趨勢,具有較強的資源整合能力,能夠熟練應用“互聯網+”技術進行產業導向的復雜系統研發與應用推廣。掌握基本的創新創業方法,形成良好的創新意識和創業能力,并能結合產業需求、商業需求和技術需求,開展面向“互聯網+”的創新創業實踐。(4)在社會視野方面,了解與“互聯網+”相關的國家和行業法律法規,具有綜合考慮經濟、法律、倫理、健康等因素開展工程創新實踐的能力。對終身學習有正確認識,不斷學習和適應發展。具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。
3.構建軟硬件保障體系
“互聯網+”復合型精英人才培養體系以“五個一”規劃為支撐,即圍繞一個專業必修平臺,建設一個專業選修模塊、一個實踐實訓環節、一個出國支持計劃、一個網絡教育環境。
在專業選修模塊方面,建設七個學院成為學校“互聯網+”復合培養計劃的教改項目成員,并得到經費支持。學校成立“互聯網+”培養方案評審專家組,對有關學院提交的培養方案及配套政策進行評審,按照成熟一個建設一個的原則擇優建設。在實踐實訓環節方面,學校按照卓越計劃標準,對學生參與創新創業實踐予以支持和資助,鼓勵并指導學生參加“互聯網+”大學生創新創業大賽、銀杏黃創新創業大賽等。在出國支持計劃方面,參加雅思、托福等英語水平考試取得優秀成績的學生獲得獎學金評定加分。學校統籌校內外資源,在資金上為參加“互聯網+”精英人才復合培養計劃的學生提供海外(境外)學習機會。在網絡教育環境方面,學校給予物理空間支持,為學生搭建成長環境平臺,包括成果展示、炫酷體驗、頭腦風暴、創新研發、充電自學五大功能區。
(1)科學設置教學模式,培養學生深厚的知識和多樣的技能。一是教材和教學內容數字化。依靠慕課(MOOC)平臺,積極開展精品課程建設,支撐學生在線參與學習和實踐。二是教學方法研討化。調動學生的學習興趣,對學生的實驗實踐進行指導,明確課程教學目標并總結經驗。三是教學內容工程化。每一個專業課程都有實踐大作業,增加挑戰性實驗難度,以項目成果提交進行評估。四是教學與管理過程數據化。授課老師在教學中對學生行為和學習過程以數據跟蹤反映其成績、能力。五是考核方式多樣化。授課老師擁有更多的評價自主權,根據學生課堂參與度、階段測驗和作業完成情況及時反饋學生的態度和能力。在大力推進“互聯網+”復合型精英人才培養實踐的同時,推動課程考核、學生評價和教師評價制度與方法優化,促進傳統師生評價理念和方法的轉變,增進師生雙向交流,使課程建設更高效高質。
(2)加強師資隊伍建設。教師作為人才培養的“牽頭人”,引導學生成長成才。師資隊伍建設是使“互聯網+”復合型精英人才培養模式探索落地的關鍵保障。學院選聘最優秀的教師開展教學,并引進優秀的海內外人才指導學生的學習和實踐;鼓勵老師積極參與教學培訓與交流,保證精良的教學效果和科研氛圍。
(3)注重與企業進行深度合作。在互利共贏、相互融合和平等交流原則基礎上進行新工科校企聯合建設,共建產學研項目和實踐實訓基地,培養復合型精英人才。例如,共同舉辦“互聯網+”本科教育高峰論壇,合作打造創新創業系列講座,聯合開發“互聯網+”相關課程,共建共享“互聯網+”教育環境平臺與創新實踐基地,共同培養“互聯網+”復合型精英人才。
參考文獻:
[1] Olin College of Engineering 2014-2015 Course Catalog [EB/OL]. [2014.10.22]. http://www.olin.edu.
[2]曾開富,王孫禺. “工程創新人才”培養模式的大膽探索——美國歐林工學院的廣義工程教育[J]. 高等工程教育研究,2011(5):20-31.
[3]徐小洲,臧玲玲. 創業教育與工程教育的融合——美國歐林工學院教育模式探析[J]. 高等工程教育研究,2014(1):103-107.
[4]徐維祥. 創建一體化雙專業復合型人才培養模式[J]. 中國高等教育,2009(7):54-56.
[本文受教育部第二批新工科研究與實踐項目“人工智能復合型拔尖創新人才培養機制探索與實踐”(編號:E-RGZN20201038)、2019電子科技大學“雙一流”建設研究支持計劃“一流學科建設評價體系研究”(編號:SYLYJ2019101)項目資助]
[責任編輯:夏魯惠]