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【聚焦“新工科”】新工科和工程认证背景下工科专业建设探索
作者:王文君 肖建辉 黎冬明 涂勇刚 来源:教育教学论坛 发布时间:2023-04-11 阅读次数:

引 言

为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设,先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”,并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》,探索形成领跑全球工程教育的中国模式,助力高等教育强国建设。为此,教育部于2018年和2020年分别开展了新工科研究与实践项目的遴选和立项工作,分别有612个和845个项目获得立项。经过三年多的时间,各地高校对新工科建设形成了广泛共识,纷纷积极参与并按工科建设的要求开展了相关的行动。工程教育专业认证是指专业认证机构针对高等教育机构开设的工程类专业教育实施的专门性认证,由专门职业或行业协会(联合会)、专业学会与该领域教育专家和相关行业企业专家一起进行,旨在为相关工程技术人才进入工业界从业提供预备教育质量保证。工程专业教育认证基于以学生为中心(SC)、成果导向(OBE)和持续改进(CQI)三个理念,其中学生中心是宗旨,成果导向是要求,持续改进是机制。从本质上来讲,新工科建设和工程专业认证都强调人才的培养,特别是强调科学、技术、工程、人文的统一,相互融合和贯通,重点在于立德树人,实现培养符合新时代、新要求的复合型工科人才目标,满足国家和社会经济发展对具备人文与理工复合素养的工科人才的需求。据《教育部高等教育司关于转发〈中国工程教育专业认证协会 教育部高等教育教学评估中心关于发布已通过工程教育认证专业名单的通告〉的通知》,截至2021年年底,全国共有288所高等学校的1977个专业通过了工程教育专业认证。其中食品科学与工程类专业62个通过专业认证。

地方高校承担着地方经济建设的重任,人才去处也主要围绕地方经济建设。在此背景下,地方高校应以新工科建设为重要抓手,以工程教育专业认证为推手,着力解决目前存在的专业结构不合理、新兴工科专业短缺、人才培养模式单一等问题,落实立德树人根本任务,加快推进专业建设,升级改造传统工科专业,布局地方产业链新兴工科专业,改革课程体系和教学方法,为促进区域经济发展和支撑产业转型升级提供人才资源。

一、地方高校工科专业建设存在的问题

(一)专业设置不合理

我国是世界第一工业制造大国、工程教育的第一大国,工科学生和工科专业占我国普通高等教育的三分之一。面向新技术、新产业、新业态、新经济、新模式、新发展及区域经济社会发展与产业技术升级的需要,地方高校工科类人才创新创业能力培养方面存在培养理念、人才结构、培养模式等不适应社会需求的问题。受生源、经费投入、师资力量等因素影响,部分地方高校缺乏先进的教育教学理念、一流的工程实践平台和领先的技术创新能力,专业设置同质化严重,专业优势特色不明显,缺乏与地方行业产业发展紧密结合的优势工科专业。特别是新产业相关的前沿领域和紧缺专业如云计算、物联网、区块链等开设不多。

(二)人才培养模式单一,与地方经济建设不匹配

一直以来,我国高校人才培养大多以专业培养为主,重视专业知识的传递,忽视工程实践能力的培养。在新形势下,一些地方高校对新工科建设的重视度和响应度较低,人才培养站位不高、工匠精神缺失,工科人才培养模式单一,校内外实习实训平台缺乏,人才培养与行业企业发展结合不够紧密,与社会产业需求脱节。这种脱离实际的人才培养模式难以满足区域经济和产业发展对卓越工程人才的需求,也制约了地方高校的发展。

(三)工科师资力量缺乏,“理科化”和“学院化”严重

目前,高校教师入校门槛大多为具有博士学位,一些地方院校为了能招聘到博士学位教师,不惜降低工科专业教师招聘条件,只要能招到博士、能上课就行,对其博士前学历或专业要求并不多,直接是从学校到学校。以食品科学与工程类专业为例,我国有食品科学与工程一级博士点的高校40所,加上一些二级学科博士点,每年培养的博士数量十分有限,而全国有食品科学与工程类的专业点有730多个。有些博士甚至没有一点工科背景,入校后也没有相应的工程能力培养或提升制度,导致了“理科化”“学院化”占据工科教师队伍主导,“双师型”教师数量、质量均不足,无法适应新工科和专业工程认证对高等工程教育的新挑战。

(四)实习实训平台不足,工程教育资源匮乏

工程能力培养强调学生将理论知识转化为动手能力,独立解决实践问题,而目前一些地方高校由于实习实训平台不足或者是师资不足,不能满足学生工程能力的培养。食品科学与工程类专业国家标准中要求实习实训课程学时比例应占30%以上,但有些地方高校受条件限制,不能达到相应的要求。还有一些高校工程教育资源、创新实践载体分散或者相对独立,学生实践能力培养表面化、碎片化,学生实践能力培养独立分散,工程教育资源分散,协同创新链条不完整,未形成质量工程闭环。

二、地方高校新工科和工程专业认证人才培养几点建议

高等教育需要面向市场、服务社会,这是社会发展的必然要求,也是高等教育自身发展的趋势。如何适应市场、服务社会,探寻行之有效的改革与实施方案,解决地方高校工科类专业人才培养面临的问题迫在眉睫。

(一)深入开展课程思政

培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题,立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准。落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。新工科建设和工程专业认证都强调人才的培养,特别是强调科学、技术、工程、人文相统一。姜晓坤等认为新工科人才的品格结构包括理性的态度,以爱国情怀、工程伦理与生态意识和辩证唯物主义方法论等为代表的正确的世界观、人生观与价值观,基于工程认同感的自信与进取精神、敏锐洞察力、果断的判断力和求实精神,勤奋踏实、协作共享的品质及耐受力与自控力。食品科学与工程类专业与食品生产、加工、运输、销售等环节紧密相关,食品是一个民生产业,也是一个良心产业。在专业教学过程中可融入的思政元素非常多,如原料的安全、工厂设计和生产的环境友好、加工操作的良好规范都对人体健康产生重要的影响。江西农业大学前身是江西共产主义劳动大学(以下简称共大),共大坚持自力更生、艰苦奋斗的精神办学,提出“半工半读,勤工俭学”的办校方针。学校根据半工半读的办学特点,把共产主义思想教育和参加劳动生产实践结合起来。坚持四个教育:一是共产主义理想教育,二是革命传统教育,三是学农爱农扎根农村教育,四是劳动和艰苦奋斗教育。1961年7月30日,毛主席亲笔写下了给江西共产主义劳动大学的一封信,表示完全赞成共大的事业。毛主席在信中指出:“半工半读,勤工俭学,不要国家一分钱,小学、中学、大学都有,分散在全省各个山头,少数在平地。这样的学校确是很好的。”老一辈共大人艰苦奋斗、爱国奉献的生动事例都成为很好的思想政治教育素材,学生在进校时也能得到很好的教育,为今后专业学习奠定了良好的基础。

(二)重构课程体系,培养新工科人才创新创业能力

为适应新工科建设和工程教育专业认证,培养新工科人才创新创业能力,使培养目标更加科学合理,符合社会与行业企业发展及毕业生发展需求。食品科学与工程学院制定了培养目标合理性评价内容和方式。通过召开师生座谈会、教学研讨和调研等形式对培养目标进行合理性评价,考察培养方案对培养目标的支撑度,进行校内评价。通过对用人单位和毕业生以调查表、座谈等形式进行行业和社会评价。按学校人才培养方案四年一修改的原则,适时对培养方案进行小修改。

2018年,为了培养学生的人文素养,激发创意,提升学生的创新创业能力,在课程设置时增加了通识课程的学分,并增加了创新创业基础课程;加强了“书苑”课程的考核,要求学生阅读更多的书籍;增加了创新创业与第二课堂实践学分,提高了专业选修课程的可选比例。为了提高学生的工程能力,增加了食品工程原理及其实验课的学分,增加了“食品工艺学导论”课程。2021年,食品科学与工程专业顺利通过了专家进校考察,食品质量与安全专业也提交了认证申请报告。

强化工程创新实践,将“工程创新实践”贯穿大学本科四年。以课程实验、实习内容为载体,让学生从基础课起就养成工程意识,如“食品化学”“工程制图实习”“食品工程原理”“食品机械与设备”等专业基础课及专业课。同时通过创新创业和各种专业比赛锻炼学生的工程能力。根据培养目标以“食品+”的方式进行课程体系设置,强化数理基础,加强通识教育和创意教育;引导学生学习掌握并综合运用不同学科知识,突出“交叉性”和自主学习。根据食品行业的发展和食品企业对人才需求的特点进行了专业选修课程的设置和公共选修课的开设,采用学生自主学习的方式提高创意基础知识的学习,通过外校互认学分公共选修课和学术报告拓展学生的创意思维。

(三)加强实习实训,提升人才创新能力培养

根据“面向工程、厚基础、宽口径、强能力、求创新”的工程创新人才培养目标和工程教育认证的毕业要求,从培养方案、培养模式、培养途径和运行机制等四方面构建工程创新人才培养模式。以能力培养为主线,突出设计与综合实践能力,建立了兼顾个人发展的分层次(实验技能—工程设计能力—科学研究能力—创新能力)、多模块、相对独立又相互衔接的实践教学体系。以模块方式对培养方案进行了优化,采用“四过程两平台”的培养模式,以人文通识课程模块、宽厚的学科基础课程模块、食品+交叉融合的专业课程模块、多平台的实践创新创业教学模块,以理论知识学习、实验实训、工程能力培养、创新创业能力四个过程,校内外多平台的培养模式,使理论教学和实践教学交叉螺旋进行。在培养过程中以项目为载体,以导师制为契机,通过项目的方式培养学生的创新能力。以产品“构思—设计—实现—运行”的全生命周期为载体,建立从理论学习、动手实践再到探究学习的教学链条,把设计活动贯穿实践教学全过程,使实践能力培养不断线。建立以创新能力、工程综合能力为核心的人才培养“3+2+1”模式,即学生在校完成培养计划规定的前三年的课程学习,大二、大三2个暑期在企业实习,大四在完成培养计划规定的课程后进行实践性教学环节学习,打通校园和企业的“最后一公里”,真正做到让学生走出校园走进企业车间,请企业和行业专家走进课堂。

(四)融入地方经济建设,不断完善新工科人才培养体系

江西是一个农业大省,具有丰富的地方特色农产品。为培养能为企业所用的新工科人才,专业建设主动融入地方经济建设和企业发展,充分发挥校企双方优势,建立科学合理的协同育人管理机制,协同创新人才培养模式,实现产教融合、共同进步。

江西农业大学食品科学与工程学院暑假鼓励青年教师到企业进行锻炼,两年来有16位教师被企业聘为技术顾问。同时聘请10名工程技术人员为本科生校外导师,兼职承担本科生生产实习和毕业设计等实践教学,提高实践教学的师资队伍水平。在综合大实验和实习教学过程中采用“以学生为主”的行动导向教学,如项目法教学、问题教学法、案例引导课文教学法等,以培养学生的独立工作能力、协调能力、应变能力、团队能力、创新能力和综合工程实践能力。学院以校内外实验和实训基地构建“创意—创新—创业”平台,积极举办各类比赛,如伴手礼设计比赛、微生物培养基制备创意大赛、食品感官评价大赛等创新比赛。鼓励学生参加“互联网+”、“全国挑战杯”、全国大学生生命科学和食品科学与工程学科等各类创新创业大赛。

新工科建设和工程教育专业认证背景下地方高校工程教育改革发展面临机遇与挑战,地方高校应与时俱进,不断进行新工科的研究探索与实践,主动融入地方经济建设,整合政府、企业、行业等资源,面向新工科、面向社会需求、面向“互联网+”推进专业建设,才能培养出适应新经济、新技术、新产业的工程人才。(2023年1月第2期 王文君,江西农业大学食品科学与工程学院教授,主要从事食品化学与营养学研究。)


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