李曉煒 查云飛
[摘 要]在新工科建設視域下,根據“大眾創業,萬眾創新”發展趨勢,文章結合地方院校機械類專業特點,根據專業認證工程人才培養的基本要求,提出落實“學生中心、產出導向、持續改進”三大理念,通過搭建多維度促進學生發展的創新創業實踐新平臺,構建校企網狀合作教育共同體新模式;基于“卓越計劃2.0”,把創新創業創造教育貫穿人才培養全過程,探索構建新工科視域下創新創業教育閉環體系。
[關鍵詞]新工科;地方性院校;機械類;創新創業;人才培養
[中圖分類號] G647.38 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2022)09-0258-03
2016年,我國以正式會員身份加入《華盛頓協議》,在實現工程教育本科專業學位國際互認的契機下,高等工程教育迎來新的改革。2017年,教育部相繼在復旦大學、天津大學和北京召開一系列推進新工科建設的研討會,形成具有新工科建設指導意見的“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”,持續推動新工科建設。在新工科建設視域下,根據“大眾創業,萬眾創新”的發展趨勢,基于學校辦學層次、人才培養目標定位,地方院校可確立區別于中央部屬高校、綜合性高校的創新創業人才培養路徑。文章以機械類專業為例,研究《中國制造2025》“ 一帶一路”倡議、“互聯網+”背景下新工科人才培養的差異性,探索地方性院校機械類專業創新創業人才的培養路徑。
一、新工科建設與創新創業教育
隨著物聯網、云計算、人工智能、虛擬現實等新興領域的崛起,傳統工科受到猛烈沖擊,新工科建設應運而生。有別于傳統工科的人才培養,新工科對人才的多學科交叉融合、工程實踐創新能力要求更高。“一帶一路”倡議、《中國制造2025》“大眾創業,萬眾創新”等是引領經濟發展、推動經濟社會深刻變革的新動能,是發展新經濟的重要支撐。新經濟下的市場變革,使得我國在基礎領域和先進領域的工程技術人才結構性短缺越發明顯,高等工程教育的人才培養模式不夠完善,實踐教學環節薄弱;工程教育與新興產業的結合度、與企業合作的協同性、產教融合的緊密性仍然存在不足;培養的工程技術人才解決工程實際問題的創新創業意識、能力欠缺等問題凸顯[1-2]。因此,在新經濟形態下,創新創業能力已經成為人才培養的關鍵因素,新工科建設與創新創業教育創造密不可分。
二、新工科視域下地方院校機械類創新創業人才培養的主要目標
新工科視域下,作為地方院校,應當瞄準服務區域現實需求,依據工程教育專業認證標準,制定針對課程過程管理的相關政策,在學生解決復雜工程問題過程中不斷培養其創新創業能力,并將這種能力貫穿于整個人才培養過程中,把培養更專業、更有技術、更擅長動手的應用型創新人才作為主要目標。以學生為中心,針對大學生需求多元化的特點,通過課程體系和教學手段的改革喚醒、發揮學生學習自主性,激發學生探索未知世界的無窮創造力。如中國工程院院士、華中科技大學原校長李培根教授所言,創新教育中若缺少對“人的意義”的關注,會極大影響創新的質量[3]。
機械類專業學生的人才培養目標,是使培養的人才能夠應用機械工程技術改善產品及其生產制造流程或進行技術發明和創新。要實現人才培養的創新,就需要把不同類別的知識和工程實踐有機融合起來,通過將新工科建設、創新創業實踐交叉融合,服務于人才培養全過程,注重反饋和過程管理,不斷加大專創融合深度。
地方院校“雙創”人才培養模式的創新研究需要服務地方經濟發展。新工科視域下地方院校的創新創業人才培養,能有效解決教育與市場、產業脫節的問題;實現多樣性、個性化的學科交叉創新創業培養,積極構建協同創新的新模式與新機制;有效匯集、整合校內外機械產業優質創新資源,通過地方院校機械類“雙創”人才協同育人機制,培育綜合素質高、創新創業能力強的“一精多會”“一專多能”“具有國際視野”的工程技術人才。
三、新工科視域下地方性院校機械類“雙創”人才培養的創新與實踐
(一)以學生為中心,“做中學”,搭建多維度創新創業實踐新平臺
當前我國高校工科教育難以滿足國家高質量發展對工程技術人才需要的原因,主要在于人才培養的工程性與創新性的嚴重缺位[4]。工程教育的CDIO教育模式就是以學生為中心,培養學生創新創業能力的一種教育培養模式。
機械類專業建設以學生為中心,改革人才培養模式,從學生要學什么,轉變到學生想學什么。引導學生“做中學”,改變以教師為中心的“填鴨式”教學,避免學生被動接受新知識。讓學生從學習、吸收分散的知識點開始,通過實踐環節,加強組織引導,鼓勵學生參加各類創新創業比賽,通過“做中學”、學中記,使學生能自主對零散的學習材料進行整合,逐漸形成屬于自己的知識與技能。與此同時,專業以學生為本,持續推進“雙創”教育深化改革,構建了由學校統籌規劃、相關部門協同管理、各二級學院分中心具體執行的“矩陣式”架構,形成橫向協同、縱向聯動的高效協同工作機制。實踐證明,以學生為中心、“做中學”的教學理念,大大增強了工科大學生的自學能力和實踐動手能力,學生畢業后大多能從事與自己本專業相關的工作,職場適應力同比大大增強。
大力打造集教學信息、實驗室管理、學科競賽、科研成果、園區管理、導師隊伍等信息于一體的大數據平臺,搭建創新信息建檔、創業數據可查、創業成果可溯、多維度促發展的創新創業實踐平臺。專業教師在機械類課程教學中充分運用VR等信息技術,開發融合信息化技術的準現場,例如箱體類零件加工、零件裝配及自動化生產線的虛擬加工、裝配。利用虛擬工廠吸引性、可自主性、抗挫性和易于實現性等特點,引導學生進行創新設計,從而促使學生在實驗中觀察、聯想、嘗試和質疑,這不僅降低了學生的學習難度,還有效提高了學生運用新媒體技術進行創新實踐的能力。同時,配備創新創業智慧管理平臺,為學生提供線上咨詢、導師預約、項目推介、創意分享、成果展示、扶持申請等線上“全流程”服務。此外,還開設了創業基礎、創新與知識產權管理等創新創業通識課程,增設開放性實驗選修課,旨在讓學生在原有的基礎上加強自身動手能力和創新創業能力。
(二)產出導向,產教“領創”,構建校企網狀合作教育共同體新模式
地方院校發展應瞄準國家戰略和地方需求,主動服務 “一帶一路”,融入區域經濟建設,緊扣主導產業和戰略新興產業發展需求,優化調整人才培養方案,強化產教融合、引領產業升級、產教“領創”。圍繞“復合型、應用性”新工科人才培養要求,著力提高人才培養質量,增強人才培養與就業市場的適配度,探索適應《中國制造2025》發展需求的新工科創新創業人才培養模式。
機械類專業主動面向社會需求,以產出為導向,緊緊契合社會經濟發展以及市場需求[5],聯合行業重點企業成立產業學院。為適應新業態、新技術、新模式的新需求,將傳統工程訓練向智能制造等現代行業需求轉化,地方院校可開設智能制造行業工程師實驗班,邀請行業企業參與人才培養全過程,培養適應新業態需求的創新型應用人才。以福建工程學院(以下簡稱“學校”)為例,學校依托機械學院成立了智能制造行業工程師實驗班,該班級采用“創新實踐不斷線”的培養方式,將“雙創”活動作為實驗班的一門實踐課程計算學分,以學科競賽和大學生創新創業訓練計劃為載體,訓練學生創新創業實踐能力,提升工科學生處理復雜工程問題的科研素質和團隊合作能力。經過一年的試點工作,智能制造行業工程師實驗班成員不但在學業方面取得了較好的成績,而且在學生科創活動、校園社團活動等方面也表現突出。今年學校增設的開放性選修課中包括了機械創新設計、汽車結構認知實訓、無碳小車設計與制作等創新應用型課程,包含了機械創新設計思維的培養和數控機床、銑床、3D打印機等實踐教學內容,教學得到了學生的一致好評。
此外,專業還加大與企業實習實踐基地共建力度,將企業需求導向問題融入學生實踐課程及創新創業立項,將市場最前沿技術與咨詢引入學校,將學校教育與業界實際相連接,形成校企之間全方位、全過程、多層次合作的運行模式。采取校企聯合開課、實習基地實訓模式,真正實現學校和企業的“零距離”, 打通理論知識運用落地的“最后一公里”,提高學生實踐能力和創新創業能力,探索構建校企網狀合作教育共同體新模式。
(三)持續改進,基于“卓越計劃2.0”,構建新工科創新創業教育閉環體系
自2010年學校機械設計制造及其自動化、車輛工程入選教育部第一批“卓越計劃”至今,10年來機械設計制造及其自動化、車輛工程已雙雙通過CEEAA專業認證,實現高等工程教育國際實質等效,這些都同學校10年來堅持“卓越計劃”密不可分。2018年9月,教育部等三部委聯合發布《關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0 的意見》,“卓越計劃”又一次成為工科人才培養的社會聚焦點[6]。
基于“卓越計劃2.0”,構建以提高創新創業實踐能力為目標的培養方案、產教融合的“雙創”人才培養模式,將教育鏈、產業鏈、創新鏈與人才鏈有機結合,建立新工科創新創業教育閉環體系。在培養方案上,各專業均大幅提高課程體系中的實踐課程比重,重視課程反饋和實踐過程的持續改進。該體系的持續改進遵循“計劃(Plan)—執行(Do)—檢查(Check)—處理(Action)”閉環過程(以下簡稱PDCA)[7-8],如圖1所示。
1.課前(P):通過上一輪反饋制訂教學改革方案,下發相應資料給學生進行課前預習,如教學任務書、案例庫、資料與指導書等,讓學生能充分做好實踐準備,并適當要求學生對難點、重點內容進行學習分析,根據預習情況尋求可能的創新點。
2.課中(D):聯合校內外導師,開展以學生為中心的機械創新實踐教學,特別在學生實踐過程中發揮校內教師的理論優勢以及企業導師的工程經驗,同時注重實踐教學的過程管理,引導學生進行產品的科技創新,在工程實踐中做好機械設計與實務制作,不斷提升學生創新能力與動手能力。
3.課后(C):實踐教學后,依據學生能力達成度計算、學生反饋與企業反饋,評價本輪機械創新實踐課的教學效果,總結、發現相關課程的薄弱環節和存在的課程問題。
4.課程改革(A):綜合學生能力達成度情況、學生評價與企業評價結果持續改進課程,包括機械創新實踐的課程內容、環節、案例庫與教學模式等,為下一輪的課程持續改進提供具體方案與依據。
機械類專業每年針對相關機械創新實踐課程進行PDCA循環改進,加大學生過程性課程考核比例[9],培養學生創新思維和處理復雜工程問題的能力,并通過第二課堂、各類學科競賽與創新創業實踐活動進一步促進學生創新成果的落地轉化。
四、結語
機械類專業建設從新工科視域出發,結合地方性院校機電類專業特點,從“雙創”育人實際出發,主動融入當地市場產業,樹立工程教育新理念,著重落實“學生中心、產出導向、持續改進”三大理念,努力做好機電類“雙創”人才的培養。地方院校可通過搭建多維度促進學生發展的創新創業實踐新平臺,構建“矩陣式”架構,形成橫向協同、縱向聯動的高效協同工作機制,為學生創新與實踐能力的培養提供支持;構建校企網狀合作教育共同體新模式,緊扣主導產業和戰略新興產業發展需求,優化調整人才培養方案,強化產教融合,通過實驗班及各類創新課程的教學實踐,實現校企聯合課程與聯合實踐基地共建;不斷持續改進,基于“卓越計劃2.0”,把“雙創”教育融入人才培養全過程,探索并構建新工科視域下“雙創”教育閉環體系,以成果導向方式,在機械創新實踐課程中注重對學生的啟發引導、產教融合、過程管理與教學效果評價,并促進學生創新創業成果的落地轉化。上述舉措為機械類相關專業不斷提升新形勢下“雙創”人才培養質量水平提供了理論基礎與實踐經驗,具有一定的指導意義。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 鄭慶華.以創新創業教育為引領 創建“新工科”教育模式[J].中國大學教學,2017(12):8-12.
[2] 米承繼,余江鴻,湯迎紅,等.新工科背景下建立創新創業教育中心促進機械應用型人才雙創能力提升的研究與探索[J].內燃機與配件,2018(24):241-242.
[3] 李培根.創新教育的文化視角:工科之“新”的文化高度(三)[J].高等工程教育研究,2018(5):1-4,23.
[4] 董雪峰,王明艷,賀素霞.基于CDIO模式的工科應用創新型人才培養模式研究[J].黃河科技學院報,2019(5):98-103.
[5] 趙四化,袁慧,王琪.新工科背景下自動化專業應用型人才培養模式研究[J].成都工業學院學報,2019(1):98-101.
[6] 王鍇,柳成.基于“卓越計劃”的雙創型人才培養實踐平臺構建[J].實驗技術與管理,2019(11):22-25.
[7] 李志義.解析工程教育專業認證的持續改進理念[J]. 中國高等教育,2015(Z3):33-35.
[8] 洪亮.基于新工科建設的“汽車服務實踐”實訓課程教學改革研究[J].機電技術,2019(1):100-104.
[責任編輯:蘇祎穎]