借鉴欧美工程教育经验改革工程型人才培养体系

借鉴欧美工程教育经验改革工程型人才培养体系

摘  要:分析欧美高等工程教育改革成功的经验,贯彻教育部组织实施的“卓越工程师教育培养计划”精神,结合本校12年探索本科“3+1”人才培养模式的实践成果,改革人才培养体系,制定“卓越工程师教育培养计划”试点专业人才培养方案,突出工程化理念,强调企业工程实践,培养工程英才。文章最后对“卓越工程师教育培养计划”的有效实施提出了进一步工作思考。

关键词:欧美高等工程教育   卓越工程师教育培养计划   企业工程实践  人才培养体系  工程英才

    国家教育部2010年5月在天津召开了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)启动会,公布了61所首批试点高校,标志着我国新一轮高等工程教育改革的序幕正式拉开,并以此为突破口,促进工程教育改革与创新,促进我国高等工程教育从教育大国走向教育强国。

    我校自1998年起在电气信息类试点实施“3+1”人才培养模式,并不断研究借鉴欧美工程教育改革成功经验,改革人才培养方案,以工程实践为主线,探索产学研合作有效途径,经过12年的探索实践积累了经验,取得了教育成果,赢得了社会、家长、学生和 学校四方认可,也为开展“卓越计划”奠定了重要基础,本文将从四个方面总结实践体会、介绍人才培养体系创新的内容和工作思考,与同行探讨。

    一、欧美高等工程教育人才培养体系创新经验

    为了培养21世纪合格的工程师,美国工程与技术认证委员会(ABET)制定了工程教育培养专业人才的11条评估标准[1],带动了美国各类工科院校积极探索特色发展的课程改革模式。哈佛工学院提出工程教育突出培养思维开阔的学生从事跨学科研究,在理论、实验和实践之间达到平衡[2];麻省理工学院(MIT)凭借其科研优势,提出70%-80%的本科生在教授指导下开展研究实验的“研究导向计划”(UROP)、30%的本科生参加与企业结合某项设计或工程实践的“实践导向计划”(UPOP)、少数优秀学生参与探索创新的技术创业计划;密歇根大学工学院机械系改革课程体系,将大三大四15门课程56学分模块设置为:主干课6门24学分占42%,设计课3门12学分占21.5%,大实验课2门8学分占14%,其它4门占21.5%。各校的思路做法不同,但改革目标一致,注重知识的全面性和实践创新性[3]。

    90年代欧洲高等工程教育启动了H3E、E4、TREE三大工程教育改革创新计划,被视为欧洲工程教育再造的三部曲 [4][5],为欧洲高等工程教育根本性改革发挥了巨大作用。创新课程体系设计中,突出课程模块化、理论课程与实践课程一体化、产学教育等。值得思考的是在解决“专家型”和“通用型”两种人才培养目标所存在的结构性矛盾上,E4课程改革专题站在高等工程教育以“科学主导”引领未来、以“回归工程”适应需要,提出整合型创新课程体系结构[6],即科学基础课30%、工程基础课30%、商务技能15%、工程应用与系统解决方案25%。TREE在研究工程教育教学活动中提出了实践性研究设计内容,包括基于工程项目的专项设计活动等。

    我国改革开放30年,高等工程教育伴随着高等教育实现了跨越式发展,在当前经济发展转型升级阶段,全面研究和规划高等工程人才培养计划,创新课程体系已迫在眉睫。

    二、“3+1”人才培养模式实践基础

    河海大学自1998年开始在本科“通信工程”专业实施“3+1”学制人才培养模式试点班,该模式以“产学教育”为主线,教育过程强调“高起点、快节奏、强基础、重实践、高素质”。学生前三年在校内进行系统学习,第四年在企业结合生产、工程、科研实践进行学习研究,完成专业实习和毕业设计。从2002年起,“3+1”模式得到推广,从最初试点1个班32人,推广到每届“通信工程”、“计算机科学与技术”两个专业共5个班近160人,与学校合作的IT企业和科研院所遍及国内各省市达20余家,与此同时依托“3+1”模式,多途径实施产学教育,一方面,根据行业需求,实施校企“双向定课”,聘请企业家授课,增强了专业实践性课程更加“鲜活”,更加具有行业针对性;另一方面,在课外依托校企基地,组成若干集企业家、教授、研究生、本科生为一体的“校企联合科技团队”,企业提供项目,团队合作,让学生在“干中学”,在“学中干”,拓宽了视野,增长实践才干。例如:国家体育总局信息中心校企基地承接大型体育赛事科技开发项目,每年本科学生约60余人参与到项目开发和现场实施全过程中,先后参与了2007亚洲室内运动会、全国城运会、2009济南全运会、2010广州亚运会等赛事信息化项目累计本科生达400余人。

    实践证明:该模式对学生基础理论的学习、实践创新能力的培养、工程经历的积累、综合素质的提高等方面均具有益处,有效的提升了学生升学及创业就业核心竞争力,也为国家培养了一大批优秀的工程型人才。“3+1”人才模式改革成果2004年度喜获江苏省教学成果一等奖;该模式改革为学校2010年成功入选教育部“卓越工程师教育培养计划” 首批试点学校奠定了实践基础。

    三、“卓越计划”本科人才培养体系的构建

    1、培养目标

    以“面向工业界、面向未来、面向世界”为教育理念,以产学研合作为依托,以工程技术实践为主线,以社会和行业需求为导向,培养德、智、体全面发展,具有系统地掌握理工科基本知识和专业技术技能;具有系统的工程训练背景,具备从事系统设计开发和产品生产、营销或服务、工程项目的施工、运行和维护等能力,培养具有较强的工程意识、工程实践能力和工程素质、视野开阔的优秀工程技术人才。

    2、课程体系结构

    总体方案分为五个教育层次---公共基础教育、工程基础教育、专业工程教育、企业工程实践、课外素质能力拓展,课内总学分为180,课外素质能力拓展10学分,以通信工程专业为例其课程体系#p#分页标题#e#

    培养体系将理论教学和实践教学有机结合,将知识学习和素质、能力提升有机结合,将第一课堂和第二课堂有机结合,将校内实践与企业工程实践有机结合,具有一定的完整性、可操作性。

    3、课程体系的“工程型”特点

    培养方案实施“3+1”模式,前3年在校系统学习,后1年进企业基地工程实践。培养方案的特点之一是将专业课程整体前移,解决好整体专业课程前移最关键的 “开门锁”是《电路》课程,安排到大学一年级下学期开设,“电路”课程承担着本课部分内容与《高等数学》、《工程数学》、《物理》的衔接,该课程教师担当了重任。培养方案的 特点之二是坚持“工程性”四年不断线,突出“工程文化”引领、“项目型”课程群导向和“企业工程实践”的支撑作用。

    (1)“工程文化”等课程的引领

    第一学年率先开设《工程文化》、《创新学》等课程作为“工程教育”引领课。在《工程文化》中纳入环境文化、设计文化、电子工程文化、信息工程文化、管理工程文化、企业工程文化、商务工程文化、公益工程文化等内容,聘请部分企业家、教授分工联合讲授,提升学生工程文化素质,把握文化工程规律、树立文化工程理念;《创新学》课程讲授创新思维基本方法、技法、理论、发明与创新等内容,增强创新意识、掌握创新技法、激发创新潜能、提高创新能力。

    (2)“项目型“课程群的导向

    围绕各学科方向研究主线,组建“项目型”课程群,建立教学团队。突出课程群的三层次教学建设,体现理论教学、实践教学和科学研究“三元”教学理念,以项目导向加强实践教学和科学研究能力的培养,营造团队协作“做中学”和“学中做”教与学的氛围,理论联系实际,培养学生实践能力,培养工程型人才。图1是以《通信工程》专业为例介绍“项目型”课程群的组织。

    (3)“企业工程实践”的支撑

    依托产学研合作,冲破传统的高等教育封闭模式,建立高校与行业企业联合培养人才新机制。 “企业工程实践”设置三个模块:形势政策教育与企业文化、工程技术综合实践、毕业、毕业设计。

    方案明确提出了三个模块的目标任务、内容及评价要求,供校企联合制定详细“企业培养计划”时参考使用,专业企业工程实践模块体系。

    企业工程实践是“卓越计划”重要的教育环节,在执行的过程中,必须强调校企共建共管,共同探讨课程体系和实践教学方法改革、共同实施培养过程、共同评价人才培养质量。通过这一教育环节学生有机会到工程的真实世界中去感受和认识,真正认识到获取专业体验和视野的重要性。学生深入企业,学习企业的先进技术和先进企业文化,参与企业技术创新和工程开发,培养了学生的职业精神和职业道德,强化了学生三个“链”的能力培养[7],即:技术链——具备系统设计、技术创新和产品开发等能力,工程链——具备生产、运行、营销和管理等能力,职业链——具备工程师基本素养和工程职业实习经历,有效地提升学生工程意识、工程实践能力和工程素养。

    四、有效实施“卓越计划”的进一步思考

    1、工程类师资队伍建设

    建设一支具有一定工程经历的高水平专、兼职教师队伍,是有效实施“卓越计划”的前提条件,建设一支高水平的工程教育教学团队,增设工程类教授等岗位、制订工程类学科专业教师入职标准、考核等相关政策、派遣教师到国内企业短期工作或到国外企业、高校培训,建立工程类教师培训及考核制度都是要逐步解决的问题。

    2、课程体系改革

    根据工程师能力培养的需求逐步完善培养体系,遵循“CDIO(构想、设计、实现和运行)工程教育理念,改革课程教学内容与教学方法,组织探索“基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习”等研究型教学模式,组织编写出版一批具有鲜明工程实践教育特色的系列教材等都是我们需要不断研究的课题。

    3、工程实践教育中心建设与管理

    重点建设若干个校外工程实践教育中心或产学研基地,接纳学生完成1年企业工程实践,也可以引进著名行业企业建立若干校内实践基地,增加经费投入,整合学科、科研、教学与产业资源,建立教学与科研,教学与产业优质平台,实现工程资源和教育资源的“双赢”机制。创立高校与企业联合培养机制,共同制定培养目标、共同建设课程体系和教学内容,共同实施培养过程,共同评价培养质量[8],学校、企业和学生签订人才培养三方协议,明确三方在职称、学生管理、学生安全、知识产权、培养经费、考核等职责,确保校企联合培养目标得到具体落实。

    4、质量监控与评价体系

    制定符合工程型人才培养定位的课程教学规范、课程考核评价体系,包括在企业工程实践过程评价与考核体系;制定面向工程型人才培养的教师教学考评与激励政策,建立科学合理的评教体系;确保“卓越计划”实施质量和成效。    

    五、结束语

    80年代末,我校派往英国高校的访问学者回校后介绍了欧洲高等工程教育改革理念和经验,引起学校高度重视,并决定启动以产学教育为特色的“3+1”试点改革,跟踪研究欧美工程教育改革经验,结合实际改革人才培养方案和课程体系,加强产学研合作,经过12年的艰辛探索历程,对工程型人才培养有了更深刻的认识,在探索过程中不断解决新问题,由此也积累了一定的经验,成效显著。今年国家教育部启动实施“卓越计划”,这是我国高等工程教育领域的一项重大改革,是我国走新型工业化道路,建设创新型国家的需要。作为“卓越计划”的首批试点学校,按照学校制定的规划和部署,实施“卓越计划”的各项工作已经全面推开。参与试点的专业中,2010级新生按新制定的“卓越计划”培养方案执行,2007级-2009级学生按原“3+1”培养方案实施,但是第四年培养计划直接滚动到新制定的“卓越计划”上,执行“企业工程实践”新方案。#p#分页标题#e#