当前,对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切,对科学知识和卓越人才的渴求比以往任何时候都更加强烈。因此,办好我国高校,办出世界一流大学,是高等教育的时代命题。
近来,对新工科的研讨可谓十分热烈。2017年2月18日在复旦大学召开了综合性高校工程教育发展战略研讨会,2017年4月8日,教育部在天津大学召开新工科建设研讨会,对“新工科”时代的到来、新工科建设的路径,形成了“复旦共识”和“天大行动”。会上,教育部高教司张大良司长提出,我国工程教育要以提高人才培养质量为核心,树立创新型、综合化、全周期工程教育“新理念”,构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业“新结构”,探索实施工程教育人才培养的“新模式”,打造具有国际竞争力的工程教育“新质量”,建立完善中国特色工程教育的“新体系”,加快推进我国从工程教育大国走向工程教育强国。
“天大行动”所反映的实质是:一是问产业需求建专业,构建工科专业新结构;二是问技术发展改内容,更新工程人才知识体系;三是问学生志趣变方法,创新工程教育方式与手段;四是问学校主体推改革,探索新工科自主发展、自我激励机制;五是问内外资源创条件,打造工程教育开放融合新生态;六是问国际前沿立标准,增强工程教育国际竞争力。
然而,什么是新工科?我们为什么要建设新工科呢?它是一场工程教育新革命吗?在新工科时代,人才培养模式应该如何改革以对接其内涵呢?
新工科的主要内容被定位为“五个新”:工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系。
主要特征是:学科交叉融合加速,新兴学科不断涌现;传统意义上的基础研究、应用研究、技术开发和产业化的边界日趋模糊;科技创新链条更加灵巧,技术更新和成果转化更加快捷,产业更新换代加快;现代工程活动越来越趋于大型化、复杂化和高科技化,对自然环境、人文环境和社会发展的影响也越来越大。
显然,新工科的这些特征要求我们既要从战略高度创新高等工程教育的理念,也要重新认识高等工程教育的本质和内在发展规律,推动高等工程教育的学科专业建设和人才培养模式改革。毫无疑义,新工科时代在教与学的关系上我们必然会面对和积极主动适应诸多新变化:一是新工科时代教师如何教?比如机器人,我们是开设一门新专业,还是跨学科开设一个新的方向?我们如何处理通识教育与专业教育的关系,是让学生所学的专业越来越专还是越来越宽?在知识的传授上,我们应该是教的更多还是更少,是开设更多的课程让学生获得更多知识,还是让学生自主学习时间更充足?在课程内容的组织上,是按学科强调知识的体系化还是以问题为驱动而强调知识的多学科交叉?二是新工科时代学生如何学?是获取知识重要,还是获得知识的“脚手架”更加重要?是学习知识重要,还是学会如何学习更重要?学生毕业时是要成为企业马上可用的“成品”,还是成为具有发展潜力的 “毛胚”?学生的学习是要越来越基础,还是要越来越实用?这些问题,实际上很容易识别与回答。显然,拥有更强的工程创新能力和适应变化能力的工程科技人才,才能更好服务于国家战略发展,进而提升我国工程教育的整体实力与国际竞争力。在新工科时代,教师需要授人以渔,学生需要在专业交叉和融合中学习,实际上,学生“学什么”和“怎么学”关键还在于教师“教什么”和“怎么教”。
在新工科时代,人才培养模式必然随之改革。因为我国工程教育改革发展面临的外部环境正在发生快速变化,高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点,必须在创新中寻找出路。特别需要深入思考和很好解决的是:人才培养如何才能更好地实现与社会需求的快速对接?如何进一步扩大学生自主选择权以满足工程教育的个性化需求,提高学生的自主学习积极性?如何提高人才培养与学科方向的关联度,如何将学科优势转化为人才培养特色?如何破解现有人才培养模式的不适应问题?
针对上述问题,汽车与机械工程学院必须顺应新经济发展、“中国制造2025”、“一带一路”、湖南“一带一部”等战略对人才培养的新需求,顺应新工科时代的到来,结合人才培养计划修订,研究设计了人才培养模式综合改革试点方案,具体改革内容如下:
形成了“大类招生、大类培养、模块选修”的人才培养模式综合改革试点方案。机械类四个专业按照“机械类”进行大类招生和大类培养,大类专业一二年级课程相同,一年级末,优秀学生根据学校规定可跨学院自主选择专业,二年级试行大类内选专业。三年级按照专业选课学习。在四年级上学期开设选修模块课程(选修模块为对接行业需求和学科特色的课程)。通过“大一通识教育、大二工程基础、大三专业基础、大四专业选修模块”的方式,努力培养具有“家国情怀、国际视野、创新意识、工匠精神”的复合型高级技术人才。同时注重工程教育的多样化与个性化培养,强调提高学生自主学习能力和终身学习意识。力求跨学科融合与交叉,推进一专多方向的培养模式,实现学科方向优势与人才培养特色贯通。
每个专业设置了两个共同的模块:校企联合培养、CDIO创新创业实践。
“校企联合培养”模块主要是通过联合培养班研修的课程学分的方式,建立实行“3+1”校企合作人才培养模式。。
“CDIO创新创业实践”模块,是实现个性化培养需要,旨在培养创新创业拔尖人才,为有创新创业潜质能力的学生(团队)提供个性化培养方案。学生(团队)通过主动联系到指导教师,并由指导教师提出申请完成学院审批流程,学生在教师指导下可以自主构建课程模块(可跨专业跨院系选修课程),与毕业设计环节贯穿在一起,在教师指导下完成一件机电作品的设计与制作(或一个与专业有关的创业项目实施),在指导教师认可下完成学分认定,充分激发学生的学习能动性,促使其变被动学习为主动学习。
同时,还设置专业选修模块,意在服务国家战略需求和地方经济发展需要。以机械设计制造及其自动专业为例,一是继承行业办学特色,服务“一带一路”战略,为基础设施建设提供保障,保留“工程机械”模块;二是瞄准国家制造强国战略,对接“中国制造2025”,新开设“先进制造”与“工业机器人”两个模块;三是履行地方高校对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用的使命,保留“机电一体化”模块。
为保证改革方案得以有效实施,汽机学院拟实行教学基层组织(专业系部)和科研基层组织(科研所)的双轨运行方式,使得教师职业发展方向更加明确与多样化,学院的师资引进更有目的性。研究所主要由跨系部的科研教学型和研究型教师组成,主要承担大四的专业选修模块教学,教学型和教学科研型教师则主要承担专业基础课程教学,学科建设与本科教学得到有效贯通。学生则增加了专业自主选择权,学生在校期间有2次专业选择机会和1次专业方向选择机会,学生专业认知度得到提高,志趣得到最大限度的满足,自主学习意识有望提高,以学生为中心的理念得到进一步落实。学生的知识结构更加合理,形成了基础与应用两端强的哑铃结构,提升了学生的工程创新能力和适应变化能力。