新工科背景下应用型本科人才...—南京工程学院的探索与实践_邵波.pdf

收稿日期:2 0 2 2-1 2-2 6基金项目:2 0 2 2年江苏省高教学会 江苏高教 专项课题“江苏一流应用型大学建设策略与路径研究”(2 0 2 2 J S G J K T 0 2 1);南京工程学院高等教育研究重点课题“新时代创新性应用型人才培养模式改革研究”(2 0 2 2 Z D 0 2)作者简介:邵波,南京工程学院高教所所长、副研究员,教育学博士;史金飞,南京工程学院校长、教授、博士生导师,工学博士;郑锋,南京工程学院副校长、教授,教育学博士;缪国钧,南京工程学院教务处处长、教授。新工科背景下应用型本科人才培养模式创新 南京工程学院的探索与实践邵波 史金飞 郑锋 缪国钧【摘 要】本文基于南京工程学院有关项目教学的应用型人才培养经验,在新工科教育理念指导下,面向产业发展需求,聚焦学生大工程观塑造,着眼学生解决复杂工程问题能力提升和创新创业能力培养,以产教融合为途径,以项目教学为突破,以课程改革为核心,探索和实施“大课程、小项目、全要素”的应用型人才培养综合改革,显著提升了人才培养质量和应用办学能力,构建了应用型人才培养新模式,对同类高校人才培养模式改革具有较高借鉴推广价值。【关键词】新工科教育理念 应用型本科人才 模式改革 随着全球范围新一轮科技革命和产业变革加速演进,我国产业发展呈现“快速多变、高度集成、跨界整合”的新特征,对高素质应用型人才培养提出新要求。2 0 1 7年以来教育部大力推动“新工科教育与实践”,被称为工程教育的“新革命”1,引领和推动了我国高等教育的全方位改革。在具体实践中,“工程导向、学生中心、学科交叉、产教融合、项目驱动”成为工程技术人才培养改革的共性内涵。南京工程学院在总结多年应用型人才培养经验的基础上,以新工科教育理念为指导,探索实施“大课程、小项目、全要素”的人才培养综合改革,显著提升了人才培养质量,构建了具有鲜明特色的应用型人才培养新模式,对同类高校具有广泛借鉴价值。一、新工科教育理念对应用型本科院校人才培养改革提出新要求(一)教育理念创新是新工科建设的本质要义近5年新工科改革,业界认识到“新工科”不是新的工学学科或工程学科,也不简单是一种工科新形态,而是面向新工业革命与未来产业发展的工程教育的系统性变革;新工科建设的重点“不是简单按照传统教育模式开设新专业,也不是简单增加新内容,更不是将传统课程体系冠以新名词”2,而是探索工程教育的新模式和新范式,根本目的在于培养适应当前产业发展和引领未来产业变革需要的卓越工程创新人才。3可见,“新工科”建设对高等教育的革新意义不仅是外在技术层面,更重要的是教育教学理念和人才培养模式的深层次、根本性变革。高校在新工科人才培养具体实践中也逐渐形成一致认识。如北京大学工学院强调“以学生发展为中心”开展基于学生兴趣的个性化培养模式4;中山大学发挥综合大学多学科教学与科研优势,探索新工科人才跨学科交叉培养机制5;天津大学以立德树人为统领,融合新文理教育、多学科和跨学科工程教育和个性化专业教育,形成持续改进的新工科“天大方案”。6反映出综合性大学以创新人才为培养目标,以学生发展为中心,重视个性化教育,实施多学科交叉培养的理念创新。华南理工大学实施“新工科F计划”,构建通识教育与专业教育深度融合的课程体系,促进“多要素联动、多主体协同、多维度融合”的培养路径,培养创新创造创业兼备的工科领军人才7;电子科技大学构建了从新生项目课程开始3维6核多层次、全体系的新工科建设方案。8展现了工科优势高校发挥自身与行业产业紧密联系的优势,在人才培养上由传统学科主导转向产业需求,推进产科教协同,重视课程改革,培养学生创新创业能力的模式探索。温州大学探索了“面向新工科的 产、科、教、创 四位一体协同系统”9,常州大学形成了以“能力建构、沉浸实践、项目驱动”为特征52的一线工程人才培养新体系1 0,构建了地方本科院校以应用型人才培养为目标,面向区域和企业创新要求,以学生能力培养为核心,以产教融合、校企合作、协同育人为路径的育人新模式。综合而言,不同类型层次高校在探索过程中呈现出较高的共性特征,主要体现在:教育理念由传统学术本位转向培养满足社会和产业需求的高素质人才;在培养目标上突破传统学术研究型人才束缚,更加重视复合型、创新性、应用型人才培养;在教育内容上由知识逻辑主导、注重理论知识传授转向遵循产业逻辑,重视学生能力培养;在培养途径上突破传统学校单一主体和封闭环境,强化跨界整合,推进校企协同培养等。这些培养理念既是新工科建设主动适应科技和社会发展的必然结果,又与当前国际普遍认可的O B E教育理念和“能力导向”的国际工程教育认证标准高度一致,深刻反映了我国新工科建设在教育理念上的先进性和统一性,为全方位深化复合型、创新型、应用型人才培养改革提供了指引。(二)新工科教育理念指引应用型人才培养改革近年来,伴随地方本科院校应用转型,应用型本科人才已成为我国高等教育的主要培养目标,在相当程度上决定着“新工科教育与实践”的现实成效。应用型本科人才是具有特殊规格人才类型,应以新工科教育理念为指导,确立能力导向的培养理念和项目驱动的培养模式。1.应用型人才应确立能力导向培养理念应用型人才不同于传统的理论性学术人才,也有别于职业型院校所培养的岗位技能人才,而是复合性的人才类型,是建立在社会对于高新技术为基础的“专门职业”需要的高级专门人才,在培养目标上“具有以通识为基础的深厚专业理论和可供广泛迁移的基础知识,具备较强的终身学习能力和职业转换适应能力,有进一步发展的后劲;学生具备用知识和技术解决一线问题的实际应用能力和创新能力以及社会适应能力;具备必要的人文素养、科学精神、道德素质和心理素质,具有创新精神、团队精神和敬业精神”1 1;在培养规格上体现出鲜明的“职业性、专业性和基础性”的有机统一1 2;在培养要求上既重视基础理论知识学习,要求学生掌握扎实的基础知识和基本技能,更以“学以致用”为灵魂1 3,重视技术教育训练、解决实际问题能力培养和工程技术意识与职业伦理养成。1 4因此从人才规格和内在特征而言,应用型本科人才本质上是应用导向、能力本位的教育,必然要求以学生为主体,以能力培养为本位,以理论与实践有机结合为主要培养方式。但由于长期学术教育传统影响,我国应用型本科人才至今仍未完全摆脱学术性人才培养理念和模式的桎梏,导致人才培养的结构性矛盾,培养质量不能满足产业发展需求。迫切需要在“新工科”教育理念指导下,创新人才培养模式,实现培养范式从传统知识本位向能力本位的全面转型。2.应用型人才要建构项目驱动培养模式应用型人才是“德才兼备的应用型创新人才,重点在于训练学生将所学理论知识应用于解决实际问题。”1 5理论与实践只有通过特定的载体有机融合,才能有效培养应用型创新人才。而项目学习,“它的理念与 新工科 理念和时代发展对人才培养的要求不谋而和”1 6,被公认为是“提高工程型人才培养质量的有效方法。”1 7项目教学作为传统学徒制的基本教学方法,主要用于底层工人的技艺技能训练。1 8世纪伴随工业革命和技术发展,项目教学进入学校教育领域,并通过学术规制,打造成为适合技术教育的项目课程,有力推动了现代职业教育进程。2 0世纪中叶之后,课程项目化成为“国际职业教育课程改革的主要趋势。”1 8近年来,科 学 与 技 术 呈 现“综合、集成、创新”趋势,对个体的科学思维与技术能力提出了更高且细致的要求,项目教学从传统职业教育拓展到高等教育领域,引领了工程教育范式革命。如麻省理工学院(M I T)2 0 1 4年就发布 面向未来的M I T教育专项工作组全校调查报告,主张“基于项目进行课程、教学、评价一体化设计”,明确本科教育改革中心向以项目为中心的课程转移。2 0 1 7年M I T正式启动新工程教育转型计划,全面构建了“项目中心课程”培养新模式。1 9创建于1 9 9 7年的欧林工学院依托开放型项目开展跨学科教学,培养学生的合作思维和创业能力,被誉为全球工程教育改革典范。2 0,2 1英国的伦敦大学学院将基于项目的体验式学习与核心课程体系贯穿于人才培养始终。查尔斯特大学工程学院在5年半的课程学习中,有4年时间让学生在项目中完成体验学习,实现知识的更新与创造。2 2而我国天津大学、南方科技大学等在借鉴M I T、欧林工学院经验基础上,结合中国实际进行了以项目为中心的培养模式再创新,显著提升了人才培养质量,证明了能力导向、项目驱动培养模式的广泛适用性,成为应用型人才培养综合改革的必然选择。二、南京工程学院“大课程、小项目、全要素”应用型人才培养模式改革南京工程学院作为一所具有鲜明行业背景的62 高等工程教育研究 2 0 2 3年第2期图1 大课程、小项目、全要素:南京工程学院机电类应用型人才培养体系应用型本科院校,持续推进基于项目教学的应用型人才培养改革与探索,实现从注重工程实践能力培养的1.0阶段到以项目课程建设为重点的项目教学2.0阶段再到“产教融合、项目驱动”专业改革的3.0阶段的迭代创新和系统建构。2 3近年来学校以新工科教育理念为指导,以机电专业为试点,以项目教学为驱动,以课程改革为重点,开展“大课程、小项目、全要素”的教学综合改革,探索了应用型本科人才培养的新模式(图1)。(一)创设“理实一体、能力进阶”的项目教学体系应用型本科人才是能力本位教育,但社会发展阶段性和产业变动性,决定了对应用型人才培养的能力要求是一个不断变化和动态调整的过程。当前以信息技术为核心的新一轮科技革命推动产业技术快速迭代,培养学生解决复杂工程问题能力变得尤为重要。同时现代产业呈现“快速多变、高度集成、交叉融合”的发展新特征,迫切需要改变学生通用能力培养与产业需求的显著失配情况2 4,重点培养跨界整合、创新创业、沟通交流、组织管理等通用能力。为此,学校深入企业调研,明确了应用型本科人才“本科属性+应用特征”的培养规格、“适切知识+精湛能力”的培养要求,确立了以“工程实践、综合应用、创新创业、持续发展”综合能力培养为目标,以项目教学为纽带,创新课程构建模式,改革教学组织形态,完善协同育人机制,通过“用”以促“学”,达成“学”以致“用”,探索应用型人才培养新路径的综合改革思路。1.构建项目大课程体系课程是人才培养理念和目标的根本落脚点。不同的人才培养目标需要构建相应的课程及课程结构来予以实现。应用型人才必须以基于“工作过程”的系统开发为原则,创新任务驱动的项目课程建构模式。学校与南瑞继保、江苏省电力公司和中国机械研究总院等机电类行业龙头企业紧密协同,依据应用型人才培养目标和能力标准,采用“典型工作任务分析法”,归纳学生胜任工作应该掌握的知识、素质和能力要求以及应该达到的程度,形成人才培养标准和能力矩阵。遵循工作过程和能力进阶原则,通过“学科知识提炼正向分解项目”和“能力素质培养反向规划项目”的双循环,打造“理实一体、能力进阶”为特征的“课程-课程群-专业-工程化”四级项目课程,形成与传统理论课程体系并行的项目化专业课程体系。其中工程化级项目课程为学校层面整合行业资源打造的综合性项目,体现行业领域的总体任职要求,融通多学科知识和跨界能力培养。专业和课程群级是学院层面依据本专业对应的职业群、产业群的岗位能力和典型任务要求,结合专业特点设置具有内在关联性的系列项目课程。而课程级项目则是由专任教师负责,依据本专业人才核心能力培养要求,将来自行业典型工作任务和案例进行教学化改造,通过设置系列与复杂工程问题相关的子问题形成教学内容,引导学生在真实的工程实践环境中通过“做中学”“边做边学”,有效实现理论学习与实践操作的有机统一,培养了学生解决复杂工程问题的能72新工科背景下应用型本科人才培养模式创新力与思维。(1)项目课程打造遵循如下原则:一是跨界性,校企共同组建课程团队,协同开展产业需求和能力标准分析、课程内容选取和结构规划设计,既满足产业技术逻辑,同时遵循教育规律和学生成长规律。二是典型性,即课程内容的选择是来自机电产业特定职业的具有典型性、代表性的工作任务、真实产品或解决案例,集中反映职业岗位所需求的人才能力、素质和知识培