时间:2022-12-06 04:53:47
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇工程教育,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1.专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标。
2.培养目标应包括学生毕业时的要求,还应能反映学生毕业后5年内在社会与专业领域预期能够取得的成就。
3.建立必要的制度定期评价培养目标的达成度,并定期对培养目标进行修订,评价与修订过程应该有行业或企业专家参与。
二、培养目标制定依据
1.本专业的社会需求。
首先,为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》精神,实现《国家中长期科学和技术发展规划纲要》提出的发展目标———“新药创制和关键医疗器械研制取得突破,具备产业发展能力”,需要培养大批掌握药品生产制药技术与工程设计的基本理论与工程技术、熟悉国家药品相关政策法规的工程师技术人才。其次,本专业人才培养应与社会需求状况相适应,着力满足国家和地方科技创新、经济发展和社会进步的需求。
2.本专业的学科支撑。
我校制药工程专业的支撑学科是化学工程、化学和药学,具有鲜明的化学、化工特色,以精细化工国家重点实验室、辽宁省生物基化学品重点实验室和本学院创新药物研究平台为依托,致力于打造国内一流的创新药物研究平台和产业化技术科研基地。主要研究领域,包括药物化学、制药工艺和现代制剂技术等领域,研究方向包括:针对肿瘤、心脑血管、糖尿病等重大疾病的创新药物研究,手性药物合成方法学和工艺技术研究,经皮给药技术、功能型缓释控释材料和分子跨膜吸收机制等研究,新型生物载体、微流控芯片设计与制造等研究。
3.本专业的性质与学校的定位。
本专业人才的培养是学校培养目标的细化和延伸,既要体现专业特点,同时也应符合学校的办学思想和培养模式。我校制药工程专业经过十余年的发展和建设,形成了从本科教育到硕士研究生、博士研究生教育多层次、多类型的人才培养格局。近年来,学校顺应国家产业发展的需求,在2010年成立了制药科学与技术学院,并将制药工程专业发展纳入学校“985工程”重点建设,在办学条件、师资队伍建设和教学经费等方面获得了全方位的支持。为适应社会对制药工程专业人才的需要,学校不断对专业课程体系和教学内容进行改革,逐步完善制药工程专业人才培养模式。本专业已经毕业的学生,部分正逐渐成为制药企业的技术和管理骨干。由此可见,本专业的性质和定位完全符合学校人才培养的目标和思路,是学校学科和本科专业布局及今后发展的重要一环。
三、培养目标的定位
本专业制定培养目标按认证标准中知识、能力、素质三个方面构成。
1.知识要求:
掌握化学、药学和工程学的基本理论、基本知识,掌握药品制造技术与工程设计的专业知识,掌握药物生产工艺流程和质量控制、生产装置与设备的设计方法;熟悉国家关于制药生产、设计、研究与开发、新药申报管理等方面的方针政策和法规;了解制药工程学科前沿、新工艺新技术与新设备的发展动态。
2.能力要求:
能综合运用所学科学理论,提出并解决问题,具有较强的工程实践能力和解决药品制造过程中实际问题的能力;具有对药品新资源、新产品、新工艺进行研究、开发和设计的能力;具有开拓精神、创新意识和独立获取新知识的能力;具有较强的语言和文字表达,与人沟通能力;具有应用英语和计算机信息技术检索中外文文献、获取相关信息的能力。
3.素质要求:
具有健全人格和健康体魄、良好社会责任和职业道德,具有较强的进取心,勇于面对各种挑战的潜质,具备树立较强的药品质量、安全及环境意识。
四、培养目标的衡量与评估
本专业以学生必须具备的毕业要求为目标,通过制订科学合理的本科生培养计划,精心设计各个教学和实践环节,以科学的管理制度和运行机制保证教学工作顺利实施,通过对各个环节进行过程控制,保证课程目标的顺利实现,从而使培养目标得以达成。这样每一项毕业要求被分解到每一门课程及其教学实践环节当中,每门课程的教学大纲和课程目标都围绕毕业要求而展开,同时要求学生参加必要的课外活动,完成毕业设计(论文),通过答辩并成绩合格,以顺利毕业并获得学位为标志衡量培养目标的达成。良好的教学过程控制,得以确保培养目标的实现。其毕业生应具备以下三种竞争优势。
1.基础知识扎实、工程实践能力强。
制药工程专业是大连理工大学重点发展的新专业,本专业具备培养高素质和创新型人才的良好环境,具有优势的学科支持、强势的科研实力后盾、产学研结合的良好氛围、优质的办学条件和敬业爱岗、结构合理、团结协作的师资队伍。特别是许多教师积累了丰富的科学研究和工程实践的经历和经验,承担和完成了多项国家、省部级科研课题和企业委托课题,具有从事工程教育的优良条件。秉承“加强基础、拓宽专业、培养能力、突出创新”的办学理念,使培养的毕业生具有扎实的理论基础和专业基础知识、较强的自主学习能力和综合实践能力。
2.综合素质高、发展后劲足。
基于用人单位的反馈信息,本专业毕业生基础和专业知识扎实,工作严谨认真,态度端正,有较强的分析问题和解决问题的能力、较强的动手能力和创新精神,能够胜任与专业相关的技术和管理工作。本专业的毕业生肯于吃苦、乐于奉献,一般情况下,毕业生在企业工作五年之后都可成为技术或管理骨干,自身发展潜力巨大。
3.具备深造潜质,深受名校认可。
本专业学生继续攻读硕士学位和出国继续深造的比例从2010至2012年平均在40%以上。国内其他研究生培养机构(如浙江大学、南开大学、天津大学、山东大学、沈阳药科大学和中科院大连化物所等)对我校制药工程专业的学生评价较高,认为本专业的学生基础知识扎实、工作踏实、有较强的责任心和吃苦耐劳的奉献精神。境外高校也同样认同本专业毕业生的素质和能力,近几年已经有多名本专业的本科毕业生到国外著名大学攻读学位。
案例分析与实践课程的特点主要体现在三个方面:(1)优化课程设置,理论与实践相结合,并突出实践性。针对目前软件工程案例分析课程偏于理论及相关实践课程理论联系不够的缺点,将案例分析与实践相结合,使学生在开发完成一个完整的案例过程中,把所学的相关知识加以综合应用。(2)突出案例的前沿性和实用性以及开发技术的先进性。结合现实需求选择案例,使得学生完成案例的经验能够很好地移植到将来实际工作当中,同时也提高了学生的兴趣和参与的积极性。软件开发技术发展变化非常快,尤其是开源软件开发架构,只有掌握最新的开发技术,并掌握其发展脉络,才能开发出更高效的软件系统。(3)教学方法上,项目驱动取代教材驱动,突出学生的自主性。教材的更新速度与软件及其开发技术的更新速度是不相匹配的,一个实用性强的案例和最新的软件开发技术很难反映在一本教材上。因此采用项目驱动的教学方式取代教材驱动的教学方式,针对案例开发过程中所用到的技术,把最新的相关知识教给学生,并引导学生通过互联网自主学习。
2课程的教学实践
2.1案例选择教师团队首先要自己完成案例选题、设计和开发,并以此为基础,向学生讲授开发经验,指导学生动手完成案例开发。课程以“基于移动互联网的速递物流跟踪系统”作为案例,具有较强的前沿性和实用性。这是一个适合小件速递运营的物流管理和跟踪的原型系统,结合移动互联网技术,能够给客户提供及时、透明的物流信息;同时为物流公司提高运行效率提供必要的保障信息。软件的功能覆盖从收件、转运、分发到派送签收的整个流程,涉及到服务器端、手机客户端和网页浏览器端的开发。
2.2教学方式课堂教学、实验和讨论等多种教学方式相结合,体现了课程理论与实践相结合的特点。具体教学方式如下:(1)教师授课。提出系统的功能需求、分析需求的合理性、探讨业务改良;介绍所采用的相关技术、数据模型和对象模型的大致思路;简单介绍建模方法、开发方法、开发框架、开发环境及开发工具。(2)学生自学和实践。需求的理解、数据模型和对象模型的理解和模型的建立;建模工具、开发环境及开发工具的使用;代码实现和调试。学生按5-6人一组分组,每小组中选派项目组长,学生在集体理解总体思路和技术手段的基础上,分工合作完成项目的设计和开发。(3)讨论和辅导。在分析、设计、实现、测试等各个阶段,教师组织学生描述个自小组项目的进展状况和技术方案;学生同时可以提出自己的思路以及疑问,教师予以评价和解答。教师至少一次对学生的方案水平、讲述的表达进行评价。(4)阶段验收和总体验收。在课程的中期和最后阶段,教师对学生的原型系统和最终实现作品进行评审,给出评审成绩。
2.3教学内容不同教学方式的教学内容如下:(1)课堂教学,主要进行案例的分析,为软件开发实践奠定基础。①需求的描述与改良。描述案例的需求,包括功能需求的清单描述、应用场景(用况)的描述;对需求分析和信息化新技术对业务的改良的探讨;引导学生使用软件新技术解决业务需求。从实用性出发描述同类或类似系统的应用现状,如:同类系统功能状况,同类系统的缺陷;关键技术的解决的方案,解决需求的技术现状;拟使用的技术手段等。这部分内容以教师讲授为主,同时提出问题留作学生思考和讨论。②系统架构模型的选择和依据。根据应用场景和系统的规模选择系统的软件平台和开发环境。针对需求介绍分层架构模型设计思路,从软件架构的角度描述模型选择的依据。引导学生设计软件的分层模型;在教师的指导下,由学生各个项目小组分别设计软件的总体架构,包括:子系统(或功能模块)的划分,软件的分层结构及层间的主要功能耦合;指导每组学生做出软件的架构描述和各个业务处理的软件总体数据流程。③数据模型和数据服务框架。数据模型的设计,包括数据库的表、视图、约束关系的设计,结合案例分析设计的思路和可能的变化。数据服务框架的设计及实现技术,使用数据库持久层框架Hibernate实现的数据-对象映射。数据访问的性能优化,对象缓存、合理冗余的使用等。④软件开发技术与软件框架。系统采用Java语言开发,数据库的管理使用MySQL,使用WebService开发架构,服务器端基于CXF+Spring+Hibernate框架,手机客户端基于Android平台,包括条码扫描、GPS定位、地图显示等功能,同时提供BS结构的数据访问与管理。⑤子系统与设计的细化。进一步细化设计,为后面的软件开发实践做准备。服务的设计,采用JSON作为服务数据交换格式,实现数据对象与字符串的轻量级的转换。人机界面的设计,采用一些开源框架进行Web页面的设计,介绍Android客户端界面设计的方法。(2)实验内容,主要是软件开发实践,参与一个应用软件开发的全过程。可以细化为以下实验并制定实验大纲:需求分析,理清业务流程,确定软件的功能;对象模型设计及数据库模型设计;开发环境的搭建;Web服务的实现;网页界面设计与功能实现;Android界面设计及功能实现;二维码扫描;地图展示。(3)讨论课内容借鉴实际项目开发经验,定期组织项目评审对学生项目进展状况进行评价,发现问题及时解决,不断优化开发方案。根据项目完成情况及个人贡献给出评审结果,作为学生课程成绩的重要依据。至少要对原型系统和最终系统进行项目评审。项目评审的形式是由学生展示项目进展及个人贡献,回答教师的提问。
2.4学时安排表1是一个学时安排的参考。一共64学时,其中实验32学时,主要用于项目开发实践。习题及讨论课8学时,主要用于原型系统评审和最终系统的验收评审。理论课24学时,主要讲授案例的分析、设计及用到的开发技术、框架、环境等。
3对工程教育毕业要求的支撑
工程教育是我国高等教育的重要组成部分,工程教育专业认证为教育机构工程类人才培养提供指导和保障,工程教育以出口为导向,专业的课程设置、师资配备等必须使得认证标准中的毕业要求得到达成。软件工程作为工程教育的一部分,课程设置也必须支撑毕业要求的达成。2015年工程教育专业认证通用标准中毕业要求有12条,包括工程知识、问题分析、设计开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理以及终身学习。每一条要求可以分解为几个指标点,每一门课程支撑一到几个指标点的达成。案例分析与实践课程支撑毕业要求3(设计开发解决方案)中的3个指标点3-1、3-2、3-3和毕业要求9(个人和团队)中的指标点9-2。指标点具体描述如下:指标点3-1)具有软件项目问题定义、可行性分析及需求分析的能力;指标点3-2)具有软件项目系统设计及详细设计的能力;指标点3-3)具有软件项目编码实现的能力;指标点9-2)具有一定的表达能力、人际交往能力和团队协作能力。本课程中支撑毕业要求达成的具体实现途径如下:(1)课堂教学的安排支撑毕业要求指标点3-1、3-2、3-3的达成课堂教学通过对一个具体的、有实用价值的案例的分析,展示一个项目开发过程中需求分析、软件设计、编码实现及软件测试等开发阶段的主流的方法与技术,结合实验安排中项目开发的实践,理论与实践结合培养学生相关的能力。(2)实验的安排支撑毕业要求指标点3-1、3-2、3-3和9-2的达成实验安排就是一个应用软件的开发实践,学生分成项目组的形式,分工协作,完成从需求分析、软件设计、编码实现、软件测试等整个工作流程,因此可以锻炼学生软件开发的分析、设计、编码实现能力及团队协作能力。(3)讨论课的安排支撑毕业要求指标点9-2的达成在讨论课上,学生要做报告展示项目的进展和自己的贡献,由于项目是分工合作,需要大家相互配合,充分展示,还要回答教师的问题,这可以锻炼学生的表达能力和团队协作能力。
[关键词]
成果导向;高等工程教育;评量体系;实践
随着工业4.0的到来,中国以中国制造2025这个大议题,不可避免地成为世界工厂的重要组成部分。中国技术产业的迅猛发展成为全球瞩目的关注点。那么如何为这个产业输送合格的高等工程人才,是我国现阶段高等工程教育的一个重点。由教育强国—美国最先提出的成果导向教育(OBE)成为了教育改革的主流理念。而且美国工程教育认证协会全面接受了OBE的理念,并将其贯穿于工程教育认证标准的始终。2013年6月,我国被接纳为“华盛顿协议”签约成员。如何在我国新时代的高等工程教育改革中正确有效地创新运用成果导向教育理念,具有现实意义。
一、成果导向教育理念的关注点
传统教育模式是以教师的教学活动为关注点,将知识传授给学生。这种从上至下的教学方式面临着这样的困境:学习情境未能融入学生熟悉的时代文化;学生处于一个被动接受的学习情境;??激发学生主动学习,影响学习成效,??于学生面对瞬息万变的环境;学习者及工作者流动接轨的终身学习模式未落实;课程较少进行跨域整合或研究与实务分流等。成果导向教育(OBE)不是以当下学生的就学或就业为关注点,而是以未来为起点,以学生毕业时应具备的核心能力去做策略性的设计,教育目标、核心能力、课程规划、教学方法、评量方式皆是以学生学习成效为核心而进行的反向设计,如此才能达成其让所有学习者均成功的核心理念。与传统教育的不同,OBE理念的关注点有:
(一)不在于教,而在于学OBE改变了教师与学生的角色。教学从以教师为中心转变为以学生为中心。学生从被动学习转变成学习的主体及主动学习者。学生学习成效的教育产出成为教学重心。在教学活动中,教师应及时转变教学思路,将学生的学习达成目标作为教学中的指示方向。
(二)不在于现阶段学多少,而在于未来能做多少新时代培养出的高等工程人才在未来工作中不仅要用其学到的知识发展所从事的事业,而且当社会发展有了新的突破时,他应该有能力迅速做出反应,在尽可能短的时间内学到新的知识,并用其所学的新知识去推动、发展新新产业。OBE认为:重要的不是学生现在具有什么能力或是修了什么课程,而是当学生离开学校教育体系之后能做什么。OBE理念符合现阶段社会发展,知识大爆炸、技术信息多元化、产业不断更新对人才培育的要求。这个思路能很好地引导学校在实施教育过程中不断思考、不断转变方法、不断更新自我定位,以更好地适应未来工程技术的瞬息万变。
(三)不在于怎么学在人才培育过程中,不断发展的工业时代,需要的工程人才具有的不再是熟记、不再是熟练掌握某一项技能,更多的是对工程问题的多层次思考、技能的整合、跨领域专业知识融合运用能力。教学就不应局限课本、局限于课堂。在实践中应该多角度、多途径去拓展学生的学习面,鼓励学生多进行创意创新思维方法的探究。在教学中可以引导学生多了解多涉猎各方面知识,同时根据产学合作需求,引入多样化的实务操作训练,培育跨领域的创新型技术人才。
二、成果导向教育的实施步骤
(一)确定教育目标教育目标指学生毕业三至五年后生涯与专业成长成就的期望。这就要求学校在订立教育目标前,引入企业信息或校友反馈信息,研究分析当前社会及产业未来一段时期的对人才需求。企业需要具有什么能力的毕业生,学校就应在培养计划中确定出产出的学生最终的学习成效。在确定教育目标时,学校还应立足自身办学特色,结合办学优势和所具备的各方面资源等因素,研究论证后才予以确定。学校的教育目标确定后,还应逐层进行分解订立院、系的教育目标。
(二)明确系所核心能力系所核心能力指系所培养并确保学生毕业时应具备之能力,含专业知识与技能。检视核心能力与产业密切相关,由社会需求相互照应,同时也要考虑学校的办学定位和特色学科。系所依据教育目标明确定学生毕业时应达成的核心能力,并透过外部意见反馈持续追踪。
(三)完善课程规划围绕确定的核心能力进行课程规划。在现在工业大生产更新的环境,基于OBE,课程的规划应注意导入企业资源,可结合产学联盟或校企合作项目,在课程规划环节共同研究。在课程规划之初,可以与企业详加讨论,以晋用新员工时最迫切需要的必备知识、技能,审慎规划学程之课程大纲、师资组成等。部分课程还可以引入企业工程师进行讲授,搭配工厂参观、暑期实习,课程实习,协助学生能响应企业需求获得必需的教学资源。可以参考以下几点意见:1.订立共同必修课程改革,强化学生基础能力,持续推动大一专业基础课程,激发学生探究专业领域的学习兴趣及动机。2.落实统筹课程运作,确保学生专业核心能力的培育。3.精进核心精熟课程的学习成效,提供学生重复学习、反复练习。4.推动整学期式专业实习,强化学生就业竞争力。设置专业领域教育创新中心,培育教师带领专题式学习课程能力。
三、教学活动设计
OBE特别强调学生学到了什么而不是教师教了什么,特别强调教学过程的输出而不是其输入,特别强调研究型教学模式而不是灌输型教学模式,特别强调个性化教学而不是“车厢”式教学。可以参考以下几点:1.开设专题式学习环节;2.培养创新思考模式,能学以致用参与竞赛,藉以培养学生软能力,使学生具有创新创业理念;3.扩大产业实务联结,推动全面的学用合一课程改革,有效缩短学生在校所学与职场需求技能间落差,提升学生就业竞争力;4.结合区域产业特色及国家产业发展,创新开设学用合一;5.筹组企业联盟导入产业资源,积极拓展学生参与生产性实习的机会,使学生毕业时能迅速熟悉工作环境,掌握职场应变能力。
四、成果导向教育引导教学改革过程的评量
OBE的目标、课程、教材、评价、毕业要求等均聚焦于成果,而不是规定的进程。它是贯穿于整个高等工程教育中的一条主线。由这条主线引导而确定的教育目标、核心能力、课程设置、教学活动设计等,最后达成成效是否与初始计划一致呢?培育的工程毕业生的核心能力是否符合企业的发展需要?所以,在实践OBE理念的过程中,应拟订学用合一自我评鉴效标,不断检核成果导向教学质量落实的效果。可采用持续改善评量方法在教学各个阶段进行不间断的检视。
(一)课程教学意见调查反馈。在教学与学生学习过程中,定期(期中、期末)检视学生每门课的学习成效,检核核心能力指标的达成效果;
(二)对大一新生和毕业生进行测评和自我评鉴,了解学生对于一般核心能力和专业核心能力的预期和经过4年课程学习后最终达成效果,以评估课程设置的合理性和有效性;
(三)对毕业3年及5年后的校友进行跟踪回访,收集意见,将校友反馈的核心能力、通识知识和专业知识等信息,整理评量,不断地对教育目标、核心能力及课程规划进行修订。在上述检核过程,收集信息的单位可针对检核内容制定一系列相关指标,各指标应能清晰表达所检核对象在学习各个阶段获得的核心能力的达成效果。
(四)对雇主企业进行回访,及时敏感地掌握当前行业现状和未来发展趋势,把握教育发展前沿,为教育目标、教学定位及一系列教学活动设计提供参考依据。在学校内部可建立相应机制,使高等工程教育能迅速对外部市场市场需求做出响应。通过该机制的运行,及时收集外部企业需求变化信息,并能对未来一段时间的人才市场需求做出预测,最后将反馈信息反向设计,对培养计划、专业、课程规划、教学活动等进行调整,使培养的学生真正满足社会、企业的需求,并保有核心竞争力。在OBE实践过程中,教育者、受教育者、学校、市场需求都要参与到高等工程人才培养的过程中,并且要分阶段、分步骤、不间断地及时进行自我评定和外部核查。核查的结果要有相应的改善行动,计划—检查—反馈—改善,应始终贯穿OBE实践的整个过程。
五、结语
OBE是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式。成果导向教育理念的提出,是因应环境的一个创新。它符合现阶段高新技术迅猛发展的时代对高等工程教育的新要求。学校在培育高等工程技术人才过程中,应以毕业生能有效投入企业,并具有能快速掌握未来不断涌现的高新技术的能力,不断适应时代变化的实务能力。成果导向教育理念在工程教育改革中的引导之路,还需不断完善体系的发展,不断创新,不断引入新的方法、新的运行机制,以使我国高等工程教育更好地适应国家及经济社会发展需要。
〔参考文献〕
〔1〕李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念〔J〕.中国高等教育,2014.
〔2〕李志义.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革〔J〕.高等工程教育研究,2014.
〔3〕顾佩华.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式———汕头大学的实践与探索〔J〕.高等工程教育,2014.
〔4〕郎耀秀.应用型本科教育社会需求导向论〔J〕.高教论坛,2011.
工程教育在中国已有百年历史,在国家经济建设的不同阶段,作出了突出贡献。当前中国的高等工程教育包括:工学博士、工学硕士、工程硕士、工学学士的培养。截至2003年,中国设有工科专业的院校达到了1303所,其中工科学生达到369.34万人,根据拟定中的《2020年中国教育发展纲要》,预计到2020年我国工程教育在学人数应该为1000万左右,从中可以看出我国工程教育已有了一定的规模,并已成为了工程教育大国[1]。然而,工程教育大国并不等同于工程教育强国,在瑞士洛桑国际管理发展研究院(IMD)每年的《世界竞争力报告》中,我国2007年劳动力市场可获得合格工程师(qualified engineers available)数量的排名如表1所示,中国在55个国家和地区当中排名53位,可见我国要想从工程教育大国真正走向工程教育强国,还有很长的路要走。
表1:中国可获得的合格工程师数量世界排名
年份
Rank/Total
2000年
47/47
2001年
49/49
2002年
49/49
2003年
51/51
2004年
50/51
2005年
48/51
2006年
50/53
2007年
53/55
2008年
48/55
数据来源:瑞士洛桑排名《世界竞争力报告》
省略/OnLine/App/Index.htm
一、影响我国成为工程教育强国的因素
1.国家对工程教育重视不足。
20世纪,工程教育在我国曾经占有比较重要的地位,但是90年代以来,由于产业结构的变化,文、法、经、管等方面的教育受到国家的重视。进入21世纪以来,随着大规模扩招和高校间的合并,原有的工科院校被并入了综合大学,原有的工程教育体系被彻底打乱和削弱,这对中国的工业化水平及自主创新能力的建设有十分严重的影响。工程教育是涉及全社会的系统工程,需要国家支持,才能提升我国工程教育质量。
2.工程教育的影响力不足。
目前工科学生在我国全日制本专科生中占35%以上,远远高于日本、德国、英国和美国,但工程教育对广大民众的吸引力明显不足,我国中学生对工程学科知之甚少。高校缺乏对工科学生职业和人生规划方面的训练,导致学生对作为工程师职业缺乏自豪感,使得大量学生流失到非工程职业领域。工程教育生源减少,进一步影响工程教育质量。
3.工科教师队伍的非工化、非师范趋向严重,影响工程教育质量。
在我国,文、理各科都有师范大学专门培养教师,甚至高职院校的教师也有专门机构在培养,而工科虽然长期属于规模最为庞大的学科门类,却没有专门的机构为工科教育输送教师,这已成为制约工科教育应对挑战、提高质量的瓶颈。
我国工程教育正处于质量与规模发展不协调阶段,高等学校工程类专业的师资主要由各类学校工程类专业的研究生教育承担,学历虽高,工程实践经验却相当缺乏,难以胜任综合性实践教学的指导工作;长年从事理论教学的老教师与现代工程实践脱节,使得实践教学师资队伍不足,“非工化”趋向日益突出。工程教育教师,只懂工程,不懂教育,缺少对教育学原理、教育基础知识、教学基本技能方面的了解,“非师范”性日渐显露。
鉴于以上因素,笔者认为在一系列工程教育问题中,最迫切的问题就是工程教育师资问题,需从国家、高校和社会三方构建的机制入手。
二、政府应大力支持工程教育教师培养
工程教育事关创新型国家建设的大局,对于工程教育师资的培养,政府始终起着不可替代的作用,从政策上引导和规范我国工程教育教师的培养。近年来,教师工作的专业性得到了日益广泛的认可,专业化发展已成为全球教师教育的共同趋势。为了适应这种趋势,更为了解决工程教育质量等诸多现实问题,国际知名工科大学已经推出“成立工程教育委员会”、“设立工程教育系”等举措,探索工程教师培养新模式。
2004年4月9日,美国普度大学(Purdue University)董事会决定创建一个全新的学术部门――工程教育学系(Department of Engineering Education),这是美国大学中设置的第一个工程教育学系。2004年4月12日,弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)工程基础部(Division of Engineering Fundamentals)也宣布更名为工程教育学系(Department of Engineering Education),并公布了包括提供工程教育研究生课程在内的一系列改革措施[3]。而美国其他的大学,如MIT、哈佛都设立了工学院等,也正在研究如何进行改革以应对工程教育面临的新挑战。
在法国,工程教育一直由综合性大学和工程师学校承担。工程师学校不仅划归国家,而且隶属于技术性部门,享受政府全额拨款。作为享誉全球的巴黎高科成员,法国国立高等先进技术学校(ENSTA)非常重视通识教育,正致力于为学生提供一种“全科工程师教育”课程,而不再是培养传统意义上的单纯的工程师,职业工程师已不是该校的培养目标。
1. 以政府为主导,从宏观政策上支持、引导,积极推进设立“工程教育学”二级学科学位点(硕士、博士)工作,专门致力于培养工科教师。
(1)培训工程院有意留校任教的研究生。这些学生担任助教,必须按规定合格地修完一门教育学类的课程。(这些人的成长,不能仅仅限于目前跟着教研室学或去听专业课的状况,而应组织力量,系统讲授相关的教育学、心理学课程,研究学生心理与教育问题。)
(2)组织力量对工科学生讲授工科平台的专业课,如工程发展史、工程哲学、工程思维、工程方法论等课程。
(3)高校工科专业教师队伍中应该有一定比例的具有丰富经验的高级工程师或工程师。作为工科教师,他们应具有丰富的实践和工程学方面的知识,但作为教师,他们缺乏教育学知识,学校管理者可以按照即将建立的“工程教育学”二级学科的培养目标,对其进行教育学方面的知识的培训,培训内容为:①专业教育课程,主要讲授教育哲学、教育原理、教育心理学等专业理论课,以提高教师专业素养和专业技能。②教学方法课程,主要指导如何实施启发式教学,怎样提高教学艺术等。③教育硕士和教育博士课程。④学术课程。培训现代科技和文化发展的新内容[4]。将他们培养成既精通专业知识又能很好把握教学规律和教学技能的教师,使其加入到高等工程教育师资的队伍中来。
2.充分调动企业参与工程教育的积极性。
工程教育具有明显的社会实践性,政府要提供相关的政策支持、财政资助,加紧制定相关法律政策,鼓励企业和高校合作,如:税收激励政策、财政补贴政策,明确规定为大学工科学生提供工程实践机会的企业拥有的相关权利和义务,在大中型企业建立稳定规范的高校工科专业学生的实践实习基地,使得企业和高校之间形成一种紧密的互动关系。
3.推进工程教育学系的建设,作为教师教育的必要补充,(补充师范大学在工程教育教师培训方面之不足)大力打造国家基地,鼓励条件成熟的师范高校成立工程教育学系。
工程师范系不同于师范大学(以培养文理学科教师为主),而是师范院校的必要补充,要承担现有师范院校难以承担的职能,其使命与目标主要有:提高工科教师的教育、教学能力,以及工程思维、工程方法、工程文化[6]。开展工程教育的研究与普及,强化工程教育的“草根”影响,培养专门研究工程教育发展规律的研究型人才。
三、高校内部对工程教育教师的培养机制
学校担负着工程教育的神圣使命,优秀的工程教育教师是高等工程教育得以实施的重要保障。从高校层面看,建设好高校培养工程教育的新机制需要做到以下几点:
1.完善工程教育师资管理运行机制。
当前高校的师资管理模式和运行机制仍具有计划经济时代的特点,如:教师难以自由和合理流动,师资管理封闭,使得整个教师队伍缺乏应有的活力,师资优化配置难以实现。应构建高等工程教育师资队伍的社会化管理体制,把师资管理交由学校自主管理和市场“无形的手”进行自我调解。
2.培养“双师型”的工程教育教师。
“双师型”教师是指既具有系统的相应专业理论知识和较高的教学水平,同时又具有较强的专业实践能力和丰富的实际工作经验,能够理论联系实际,解决生产、经营、管理和服务过程中遇到的具体问题[4]。首先,应科学制定有利于教师优化并建立“双师型”教师知识结构的评价标准,规范“双师型”教师的认定和选拔工作。其次,要建立有助于教师通过优化知识结构脱颖而出成为“双师型”教师的机制,包括职称评审制度等。在利益分配机制上,应建立对“双师型”教师的奖励机制,在工资待遇等方面向“双师型”教师倾斜。[4]
3.提高高等工程教育教师的素质,建立高等工程教育教师激励和评价机制。
工程教育教师的素质直接影响到高等工程教育的质量。应建立专业教师定期实践制度,支持教师到企业和其他用人单位进行工作实践,重点提高教师的专业技能和工程教师的教学能力[7]。高等工程教育应该是多层次、多类别的,相应的工程教育教师应是多层次的,评价也应是多层次的,应建立高等工程教育教师激励和评价机制。
总之,要想成为工程教育强国,就必须有一支高素质的工程教育师资队伍,国家、社会及高校三方要从制度上保证工程教育教师培养的专业化,建立工程教育学系。只有全社会都重视工科教师的培养,才能从根本上提高我们民族的创新能力和创新意识,最终走上高等工程教育强国之路。
参考文献:
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[6]涂善东.全面工程教育的兴起与实践[R].“新形势下工程教育的改革与发展”高层论坛报告集[C].中国上海,2007-9-24.
作为教育政策的一种类型,继续工程教育政策与其他教育政策一样,具有阶级性、公共服务性和过程性等方面的基本特征。相对于一般的教育政策,继续工程教育政策也有自身的特殊性,主要体现在:
(1)继续工程教育政策所调节的对象时继续工程教育领域,其制定需要体现全体专业人员的公共利益和诉求。
(2)继续工程教育的复杂性决定了其政策所面临的社会情境具有复杂性的特征。
(3)继续工程教育事业的特殊性决定了其政策需要在满足国家和社会发展需要的同时,还有切实考虑到学习者的人格、尊严,尊重个体的价值选择自由,在教育过程中建立起继续工程教育各参与方之间的民主平等的关系。
(4)教育政策中的资源和利益分配实质上是对发展机会的分配,公正、有效的教育资源和利益分配,对于实现人们的继续接受教育的权利、促进教育公平和社会和谐至关重要,因此,继续工程教育政策的制定和执行应当充分考虑到继续工程教育的特殊性。
2.我国继续工程教育政策执行的要点贯彻执行继续工程教育政策,需要做到以下几点:
(1)原则性与灵活性结合。贯彻政策时,把握其基本精神。同时,依据实际情况,在不离开政策原则性的前提下,灵活地加以运用,使政策的原则性能够落到实处。
(2)领导与群众结合。群众是贯彻执行政策的主要实践者,要把政策原本地交给群众,交给学习者,让学习认识自己的利益,以提高群众执行政策的自觉性。因此,继续工程教育政策的贯彻落实,要有领导机关的积极性和学习者的自觉行动。
(3)执行与创新相结合。任何政策的制定,既是事物客观规律的反映,也是干部群众实践经验的概括和总结。因此,贯彻执行政策不可以照本宣科,要强调创造性地贯彻执行,只有在执行中创新,才能使教育政策不断完善。
3.我国继续工程教育政策内容的特点
(1)明确国家、集体和个人三方在继续工程教育领域的权利和义务,对企业和政府职责做出了明确的规定,使接受继续工程教育成为用人单位的一项日常工作。
(2)明确继续教育的主体是用人单位。用人单位有义务、有责任对本部门工程技术人员的成长负责。
(3)明确继续工程教育的政策核心是促进人的发展。鼓励专业技术人员接受继续教育,专业技术人员任职资格、技术职称评定、职务晋升等方面与继续教育相挂钩,以提高专业技术人员的学习积极性。
二、我国继续工程教育政策的作用
我国继续工程教育政策的出台对推动继续工程教育的发展,提高专业技术人员的整体素质和职业技能起到了引导的作用。其主要表现在:
(1)政策的出台促使各级政府和企业对继续教育的重视。从政策的出台后实施的效果看,政策在一定程度上引起了各级政府对继续工程教育的重视,对继续教育的认识程度普遍有了提高,对继续教育今后的发展会起到推动作用。
(2)政策的实施,使工程技术人员的继续教育在时间、经费等方面有了保证。政策对继续教育的经费、时间上都有明确的规定,从客观条件上保证了专业技术人员继续教育的开展。
(3)各项政策的核心是把接受继续教育和个人的职业发展挂钩。政策在鼓励专业技术人员接受继续教育上普遍与专业技术人员的任职资格、技术职称的评定、职务的晋升挂钩,以提高专业技术人员学习的积极性。
(4)各项政策的目标是促使工程技术人员在专业技术方面的发展。
1工程教育专业认证背景
我国的工程教育专业认证由中国工程教育专业认证协会组织实施,始于1993年土建类专业评估,2006年正式在多个专业领域实施,迄今己走过9年的发展历程,其目的是:构建工程教育的质量监控体系,推进工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,促进工程教育与工业界的联系,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进中国工程教育的国际互认,提升我国工程技术人才的国际竞争力。
2结合毕业生十项毕业要求中的主要三项,提出课堂教学改革具体措施
结合专业认证标准,我校化学工程与工艺专业培养方案中明确规定了本专业学生毕业时应达到十项毕业要求。《分离工程》课程作为专业基础课程,在化工热力学和化工传递过程知识的基础上,采用理论与实践密切结合的方式,详细阐述各类分离过程(精馏、吸收、解吸、萃取、膜分离、吸附、浸取、结晶和干燥等)的物理化学原理、设计计算方法、工业应用、主要设备、数学模型和计算机应用软件,并展示分离过程学科的发展历史和主要进展。本文针对《分离工程》课程贡献于毕业生十项毕业要求中的主要三项,分别展开讨论。
2.1掌握扎实的化学工程基础知识和本专业的基本理论知识,具有系统的工程实践学习经历,了解本专业的前沿发展现状和趋势
按照该项要求,我们在授课中,一方面强调基础理论知识的学习,对复杂及多样性的分离技术按原理进行分类,如:通过加入分离媒介生成两相的分离为平衡分离,如精馏、吸收等;不需要加入分离媒介,以压差、浓度差、电位差等为推动力的分离过程为速率分离,如膜分离;对多组分精馏计算由浅入深展开,由假定理想情况下的简捷法计算入手,建模用MESH方程开展严格法计算,为解决实际工业应用问题奠定了理论基础。并强调本专业知识和化工原理、化工热力学、化工设备等其他专业基础知识的对立统一,如在介绍最小回流比知识点时,要注意比较多元精馏与化工原理中介绍的二元精馏中最小回流比的异同点,二元精馏中最小回流比下,进料板上下出现一个恒浓区,可通过作图法求解;而多元精馏体系中最小回流比下出现了两个恒浓区,且恒浓区出现的位置视待分离组分性质的不同而不同,通常利用Under-wood(恩德伍德)方程求解;再比如在介绍相平衡常数的求解时,要结合化工热力学课程中活度系数法及逸度系数法,进一步巩固两种求解方法的优缺点。另一方面结合行业发展前沿趋势,介绍新兴分离技术在工业中的应用。如泡沫分离技术,它根据表面吸附的原理,借鼓泡使溶液内的表面活性物质聚集在气液界面(气泡的表面)上浮至溶液主体上方形成泡沫层,将泡沫层和液相主体分开,就可达到浓缩表面活性物质和净化液相主体的目的。近年来,在染料、皮革、石油化工工业污水中降低化学耗氧量、色素、有机化合物等,在浓度为ppm级的大量稀溶液中回收贵金属、稀有金属或除去有害物质等工业领域得以应用。还有近年来崛起的一种新兴膜分离技术:液膜分离,即以液膜为分离介质、以浓度差为推动力的一种膜分离过程。由于其分离选择性高、通量大而受到关注,在烃类混合物的分离、废水的处理及生物医学上如液膜人工肝、人工肺、人工肾等领域得到应用。在工程实践方面,我们分别组织学生参观了中国石化集团安庆石油化工总厂及中盐安徽红四方股份有限公司,并结合课程内容,重点介绍炼油工艺中的常减压蒸馏装置及原料气净化处理过程中的吸收装置。如吸收设备中喷雾塔、调料塔、板式塔的选择,填料塔中各种填料如鲍尔环、脉冲填料、网孔栅格的选择,塔高的计算等,在实践中强化理论知识的学习,并将课本中的公式及知识应用到工厂案例中去。
2.2具备设计和实施工程试验的能力,并能够对试验结果进行分析;具有综合运用所学化工专业理论和技术手段分析
并解决化学工程问题的基本能力主要包括以下几个方面的内容:能独立完成实验方案的设计、能正确地操作实验装置,安全地开展实验、能正确地采集、整理实验数据,对实验结果进行关联、分析、解释,并且掌握工程实践、科学研究与工程设计的基本方法,能够将所学课程有机联系起来,对化学工程基本问题,加以分析并予以解决。针对该项要求,我们在课程教学中,将课程和专业实验相结合。如在介绍反应精馏章节时,以催化反应精馏制甲缩醛为例,该实验为典型的工程与工艺结合的专业实验,以甲醇和甲醛为反应原料,浓硫酸为催化剂,在常压下通过反应精馏法制备甲缩醛。教学过程中,我们引导学生先思考传统合成、分离工艺,找出问题,寻求改进后的工艺流程。传统工艺采用先反应再利用精馏技术分离,存在反应转化率低、未反应的稀甲醛回收困难、稀甲醛的浓缩产生甲酸严重腐蚀设备等问题。为解决传统工艺存在的问题,引导学生结合本章节内容,采用反应精馏工艺。新工艺的优点:1.甲缩醛氧化所得甲醛与水的摩尔比为:醛/水=3,可直接作为三聚甲醛的原料,不必浓缩。2.甲缩醛的合成可在较低温度(44~80℃)下进行,避免了甲酸生成,解决了设备腐蚀问题。新工艺的关键技术:甲缩醛的合成与分离。实验过程中既需要考察反应工程影响因素如温度效应、浓度效应及其他工程因素,同时要考察精馏技术影响因素如回流比、塔顶采出率及塔釜加热量等。综合考虑后,结合实验装置,确定拟考察的工艺参数,且采用正交设计来制定本实验的方案,则根据实验涉及的影响因子,并假设每个因子取两个水平,可得到如下实验条件表,如表1所示。最后整理实验数据,规范作图。
2.3掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识;具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力
该项要求可分解为以下指标点:运用所学知识,初步设计化工操作单元、设备及工艺过程;在各化工设计、毕业设计环节中体现创新意识。结合该指标点,我们鼓励学生利用课余和节假日时间开展大学生科研实践训练、创新性实验计划、学科竞赛等课外实践与创新活动,引导学生“在学习中研究、在研究中学习”,激发学生的创新思维和创新意识,提升本科生的创新实践能力。我们将课程教学与本科生毕业设计相结合,并利用课程设计环节综合应用所学知识点,统筹分离工程课程与其他专业基础课程,并在分离工程的课程教学中以往年毕业设计内容为案例加以剖析。如结合毕业设计课题“乙烯裂解气脱甲烷系统的工艺设计”,涉及到脱甲烷精馏塔的计算,这是典型多组分精馏塔计算的一个案例。首先确定关键组分是甲烷和乙烯,其中轻关键组分是甲烷,重关键组分是乙烯。塔顶分离出来的甲烷轻馏分应使其中的乙烯含量尽可能的低,以保证乙烯的回收率。而塔釜产品则应是甲烷含量尽可能低,以确保乙烯产品的质量。我们利用AspenPlus过程模拟软件高效地完成了工艺计算及参数的优化。采用DSTWU模块开展简捷法物料衡算、能量衡算,所得回流比与理论板数关系曲线如下图1所示;并将简捷法计算结果作为初值代入RadFrac模块进行严格法计算,并进行灵敏度分析,横坐标为混合进料位置,纵坐标为塔顶甲烷的纯度(摩尔分率),得到关系曲线如图2所示。通过该设计案例的开展,一方面使得学生们统筹所学多组分精馏知识点去思索如何解决工业上的实际问题,另一方面在分析实际工业案例时,又强化了同学们对多组分精馏简捷法计算及严格法计算的理解和综合应用。
3结束语
分离工程课程在教学过程中,我们以化学工程与工艺本科专业认证为导向,在对“工程教育专业认证标准”进行认真分析的基础上,以工程实际为切入口,把分离技术的理论与方法融入应用实例,将分离工程基础理论与化工工程实践有机结合,进一步突出了分离工程的课程特点及实用性,而且根据现代化工的发展方向及时调整、更新课程内容,加强化工新型分离技术分析,让学生更坚实地掌握分离工程的基本理论,进一步提高教学效果。
[参考文献]
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[2]J.D.Seader.SeparationProcessPrinciples[M].北京:化学工业出版社,2002.
全球都面临工程师短缺
“我们必须提高公民中拥有物理学、工程学和数学学位的人数和比例。”
“由于德国工程师缺失,有些要从印度引进。”
“日本高科技行业工程师严重缺失。”
查尔斯·威斯特博士,先后担任过美国总统克林顿和布什的科技顾问,把他最近搜集来的几个发达国家对于工程师和研发人员的需求一一列举在屏幕上。台下听众席上许多中国工程院院士认真地用笔一一记录下来。
威斯特博士的学术报告题目是《21世纪的工程及面临的挑战》,这同时也是美国工程院的一个研究项目。在报告中,威斯特博士认为20世纪,技术的发展推动发达国家的经济不断实现增长,进入21世纪,现代化的技术为更多的国家、地区和人民加速发展经济提供了条件。
这种工程科学与工业全球化的趋势,导致了各国之间竞争与合作并存,对工程师的需求大幅增加。
而潘云鹤院士所做《关于国家创新型工程科技人才培养的研究》报告中的一组数据更好地印证了这个结论。这一研究报告是中国工程院的一个重大咨询项目,有170位院士、268位专家参加。
“全球近40%的雇主难以在市场上找到合适人才填补空缺,最缺的前三名人才是业务代表、工程师和技术人员。日本数字技术行业缺少50万名工程师。德国急缺1.5万名工程师,英国、澳大利亚、巴西、波兰等许多国家都存在工程师短缺的问题。”
报告同时指出,在工程师短缺的同时,工程师的素质也正处于换代升级之际。美国工程院提出了面向2020年的工程师必须具备的关键特征是:分析能力、实践经验、创造力、沟通能力、商务与管理能力、伦理道德、终身学习能力等。
我国工程专业学生生源好但创新不足
由于全球依靠技术进步提高经济发展的趋势日益明显,我国创新型工程技术人才培养面临着难得的机遇。
“在未来10~20年,我国的工程科技人才培养将进入一个难得的机遇期。”
潘云鹤院士指出,一方面我国大规模的制造业为工程技术人员提供了用武之地,另外,我国庞大的基础建设和交通运输工程建设,为我国工程科技人员的成长提供了千载难逢的机遇。
2004年9月,第三届国际工程教育大会在北京召开。这是美国工程教育界最具影响力的组织——美国工程教育协会(ASEE)第一次选择在发展中国家举办工程教育大会,它们选择中国的理由非常简单:“中国是未来的制造业大国,未来的中国急需大量的工程师,工程教育在中国的前途不可限量。”
另外,潘云鹤院士认为最重要的一个机遇就是我国的创新战略已经显现出良好的开端。国家逐年加大科技投入,国内发明专利逐年增加。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》提出了具体目标:到2020年全社会研究开发投入占国内生产总值的比重达到2.5%以上;力争科技进步贡献率达到60%以上,对外技术依存度降低到30%以下。
与此同时,我国高等教育也提供了巨大的人力资源。2006年,我国本专科的工科毕业生达到614万人,研究生达到41万人。
对于这一点,威斯特博士的报告中的一组数据也提供了相同的结论。美国培养的金融类学生最多,而中国培养的工科学生远远高于其他国家。
“我国工程专业的学生生源好、规模大,就业市场和创新空间广阔,在这种条件下,就是要培养和激发他们的创新能力。”潘云鹤院士在报告中指出,我国在21世纪的发展中迫切需要五类工程人才:第一类,理论+技术实践,解决工程问题的工程技术人才;第二类,理论+发展新技术,发表科研成果的工程科学人才;第三类,理论+技术实践+新技术在本专业的应用,技术集成创新人才;第四类,理论+技术实践+创新设计,产品创意设计人才;第五类,理论+技术实践+创业与市场能力,工程管理与经营人才。
我国工程教育存在工程性与创新性缺位现象
虽然工程科技人才的培养面临着许多难得的机遇,但是潘云鹤院士在报告中同时指出了目前我国工程科技人才教育当中存在的问题。
“高等工程教育中存在着工程性与创新性缺位的现象。”潘院士解释说,这种缺位具体表现在:一是教育过程中工程性缺失,实践环节薄弱;二是人才培养模式单一,缺少多样化和适应性。另外,基础教育也缺乏对工程科技创新的兴趣培养。“在现在的中小学生中,想当科学家的多,想当工程师的少。学校注重对他们传授知识,但忽视了培养他们的动手能力。”
潘院士在报告中也肯定了一些工程学科的成功教育。他说,课题组经过调研发现我国工科中的土木类专业的学生普遍受到好评,原因就是这个专业的学生在上学时,经常有土木设计方法的实践。
潘院士认为,对于创新型工程科技人才的能力要求包括工程实践、工程设计和工程集成。
对于潘院士所做报告中提出的问题,工程院的一些院士们表示赞同。李国杰院士说,现在许多高校工程类专业的学生实习减少了,有的甚至没有了,学生们没有实践锻炼当然没有创新的来源。另外,现在工程教材陈旧,学生所学与企业所需要的知识脱节。
“双元制”教育模式虽然在德国也出现了一些问题,但仍不失其先进性,它使得德国成为了世界上经济与科技最强大的国家之一,得到了各国工程教育界的高度关注。我国一些理论工作者和教育工作者也对此模式作了一些实地考察和理论探讨,并有一些中等职业院校和高职院校结合学校自身特点作了一些有关德国“双元制”教育模式借鉴与应用方面的实践探索,形成了“定岗双元”[1]、“双元双创”[7]和“双元双证、四开方”[8]等人才培养模式,并对“双元制”教育模式下校内外课程教学有效衔接问题进行了研究[9]。如德国所做,我国也已开始将“双元制”教育模式从中等职业教育和高等职业教育,向本科层面的高等工程教育领域延伸,少许应用型本科院校借鉴德国“双元制”教育模式进行了校企合作人才培养方面的有效探索[10]。
2“双元制”教育模式在我国高等工程教育领域的拓展与实践
纵使我国中等职业教育和高等职业教育领域对德国“双元制”教育模式的本土化研究与实施取得了一些成绩,但在将该模式延伸到本科层次的高等工程教育领域的过程中,还有诸多问题需要我们教育工作者结合中国国情去思考,比如人才培养方案中培养目标定位与课程设置的协调性,实践课程教学内容的开发,教学组织中“工学交替”时机的选择,等等。只有有效地解决了这些问题,方能建立具有中国特色的“双元制”高等工程教育模式。
2.1培养目标定位与课程设置德国“双元制”教育模式培养的是位于生产、服务和管理一线的德才兼备应用型人才,强调的是包括专业能力、社会能力和方法能力在内的职业能力,所以其课程设置是以职业活动为核心,依据工作岗位的典型活动来确定课程内容[11]。我国高等工程教育的人才培养理念是“以德为先、能力为重、全面发展”,按通用标准和行业标准培养学生的工程能力和创新能力,培养的是现场工程师、设计开发工程师和研究型工程师等类型工程师的后备人才。两者培养目标定位不同,因此,我国按“双元制”教育模式进行高等工程本科教育时,理论课程的设置就不能像德国那样将理论课程综合为“专业理论、专业制图和专业计算”[5],而应该以“全面发展”为基本出发点,坚持以学科为导向,强调知识的系统性和实用性;实践课程则按德国“双元制”教育模式思路,以职业活动为中心,以企业典型工作任务为逻辑主线开发“项目课程”。近年来,江汉大学在德国汉斯-赛德尔基金会和斯图加特双元制大学的支持下,与在华德资等中外企业合作,针对机械设计制造及其自动化本科专业探索实施了“双元制”教育模式,从2010级学生开始组建了4届“双元制”班;制订其人才培养方案时,紧密围绕高等工程教育人才培养目标,按照“厚基础、重能力、符需求”的指导思想,进行了课程设置,其课程构成及学分分配和与普通教学模式的对比情况见表1。从表1可以看出,“双元制”教育模式下的理论课程学分与普通教育模式下的理论课程学分相近,强调了对学生理论知识基础的夯实,有利于学生的全面发展和进一步深造;同时,明显加强了实践环节教学,突出了课程比例上的实践性,目的在于在夯实学生理论知识的基础之上,进一步突出学生职业能力的培养,符合“双元制”教育模式“注重实践、技能”的思想。
2.2实践课程教学内容的开发“双元制”教育模式下的理论课程可沿用现行的课程,并对其内容进行优化,以避免课程内容的无必要重复,而实践课程教学内容需要重新开发。实践课程教学内容应与理论课程教学内容有效衔接,并根据企业典型工作任务对学生的能力要求,在对传统的实践教学内容进行改造的基础上,开发系列“项目课程”。表2是江汉大学基于上述考虑,结合我国大学教育春秋学期的教学时长而开发的“双元制”教育模式下的实践课程。与德国不同,我国企业基本没有设置专门的技能培训机构,所以表2中的工程技能训练1~3在学校工程训练中心进行,旨在培养学生基本的工程素养,为他们进入企业实践学习作基本工程能力的准备;企业轮岗实践1、企业轮岗实践2和企业专题研究与毕业设计是把学生放入真实的企业环境中,与生产设备接触,与工程实际问题接触,与企业工程师接触,为学生营造真实的工程背景、争取足够多的工程实践机会。实践课程内容由浅到深,实践环境由学校到企业,学生工程能力初步提高,社会能力逐渐形成。
2.3“工学交替”时机的选择“工学交替”是“双元制”教育模式[2]的基本教学组织形式,在德国一般以天为周期或以约3个月为周期,学生交替接受理论教育和实践教育。但我国缺乏像德国那样的长效的校企合作人才培养运行机制,“工学交替”的教学活动组织没有相关的法律、法规和制度作保障,而取决于企业对校企合作进行人才培养的认识程度。如何结合我国国情选择合适的“工学交替”时机,是笔者要探索的另一个问题。德国“双元制”教育模式下的入学条件是学生必需与企业签订职业教育合同和获得大学入学资格,前者是第一必要条件[2],所以“工学交替”的教学活动组织入学即可开始;而目前情况下,我国学生只能在入校后由校方协调与企业签订教学实践合同,“工学交替”的教学活动组织只能在入学后的第2个学期以后进行。表3~5所表述的是江汉大学近年来针对“工学交替”时机所作的探索情况。如表3所示,江汉大学2010级“双元制”班从第2学期开始按“工学交替”组织教学,理论教育和实践教育的交替周期基本为3个月。但在实施过程中显现出了三个问题:一是学生普遍认为第2学期学习压力太大,其原因是政治理论课、高等数学、线性代数和计算机程序设计等课程学时多,而授课时间却减少了接近三分之一,所以学生倍感学习压力大;二是企业方面认为学生每阶段在企业学习时间为3个月太短,不利于实践教学的安排,学生的企业实践缺乏连贯性;三是部分企业没有住宿条件,学生难以找到合适的临时性租住房。为解决以上问题,学校作了如表4所示的调整:一是从第3学期开始按“工学交替”组织教学,但不得不减少1个企业实践教学环节;二是将“企业轮岗实践1”和“企业轮岗实践2”连续安排,既满足了企业实践教学内容安排连贯性的需要,又解决了学生的住宿问题。从实施的情况来看,又表现出了两个新问题:一是因我国高校毕业生处于供大于求的状况,企业选择员工的余地很大,不会提前与学生确定法律上的“劳动关系”,一般在大学第7学期的中期开始进行校园招聘,而此时学生正处于企业轮岗实践期间,不便于参加招聘会。就业单位的延迟落实会影响部分学生的学习情绪;二是该阶段理论学习时间过长,学生不能及时将所学理论与实践结合,不利于知识的消化与巩固,而且分散在不同企业实践的学生在近一年的时间里不能进行有效交流,期间也得不到学校教师的有效指导。为综合解决以上问题,我们最终形成了表5所示的具有中国特色的“双元制”教学模式下的“工学交替”时机。
从广义的创业教育概念看,创业教育应贯穿于大学人才培养的整体结构和全过程,并以此为载体,使创业教育与整个人才培养协调统一。而CDIO工程教育模式与创业教育的这一要求非常切合。CDIO工程教育理念与方法产生于2004年,近年在国际工程教育界产生广泛影响。CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运行(operate),是现代工业产品从构思、研发、制造、运行乃至终结废弃的全生产过程。它是“由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、瑞典皇家技术学院等4所工程大学发起,全球23所大学参与,合作开发的一个国际工程教育合作项目,建立的一个新型的工程教育模式”[3]。
CDIO工程教育模式与广义的创业教育理念一样,都是对传统教育模式的反思与改革。传统教育模式教学内容陈旧且多与实际脱离,教学方式单一,以教师灌输知识为主,考核评价以知识为导向,忽视能力培养。这种被动的学习方法导致学生对学习内容理解肤浅,缺少长期学习的积极性,学习动力差,难以养成创新精神与实践能力。
CDIO工程教育模式以产品、过程或系统的构思、设计、实施、运行为背景的一体化教育理念为载体,以CDIO教学大纲和标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习和获得应有的知识、能力和态度,包括个人的科学与技术知识、终身学习的能力、交流和团队工作能力、进取心与拓展性思维,以及在社会与企业环境下建造产品与系统的能力。很显然,这种知识、能力与态度,与广义创业教育的核心目标是一致的。
CDOI工程教育模式也是对工程教育学术化倾向的纠偏。根据其组织原理,教育的第一步是回答当工科学生毕业时,他们学到的知识、能力和态度应该有哪些,需要达到怎样的水平。这是由利益相关者的反馈确定的。在广泛调查研究基础上确定的CDIO教学大纲对此做了完整的规定。“CDIO教学大纲的内容可以概述为培养工程师的工程,明确了工程师的培养目标是为人类生活的美好而制造出更多方便于大众的产品和系统。”[4]该教学大纲从第一级细化到第二级的内容为:1.技术知识和推理,包括:(1)相关科学知识;(2)核心工程基础知识;(3)高级工程基础知识。2.个人能力、职业能力和态度,包括:(1)工程推理和解决问题的能力;(2)实验和发现知识;(3)系统思维;(4)个人能力和态度;(5)职业能力和态度。3.人际交往能力:团队工作和交流,包括:(1)团队工作;(2)交流;(3)使用外语交流。4.在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行系统,包括:(1)外部和社会背景环境;(2)企业与商业环境;(3)系统的构思与工程化;(4)设计;(5)实施;(6)运行[5]。
一、残疾并不意味着学习能力的丧失
不要把健康人和残疾人分成两类,并加以对立。多数人对健康和疾病、对健全与残疾、对正常与特殊有着一刀切的思维方式,那就是健全、健康、正常三个概念对等起来,所以残疾、疾病、特殊就等于不正常、有缺陷。这样的思维方式给所有的健全人带来不幸,因为他们也有不健康、不正常的时期,以为不健康就是不正常的心理造成人的恐慌与不幸,以这样的心态推己及人就理所当然地认为有残疾、疾病的人就不可能正常,不可能幸福。这种心态使我们制定社会规划与政策时,原本应该对特殊人群扶持的政策与措施变为限制与阻碍。
我们需要一种端正的、科学的态度来看待“人”。每个自称健康、健全的人应该仔细审视自己不完整的一面,承认人是不完整的,在不完整的生活与生命中,努力实现自我的价值,并推动社会的进步,这种升华的人生观使人感受到生命的尊严与价值。每个自认残疾与不健康的人应该看看自己有用的、有优势的方面,把促进自身发展与社会发展联系起来,在社会中找到定位,得到认可与尊重。人的个体差异是永远存在的,在每个人都能接纳别人的差异时,社会就会祥和,人群就会和谐、互相扶持帮助,人性的尊严就会得到发扬光大。
人的潜能的开发理论才刚刚开始,一个人的学习过去是学生年代的学习,现在是终身学习,人从有生命到生命的终结都有学习的能力;人的细胞具有自我修复的功能,大脑损失了一半的人也可以学习。世界上,盲人成为生物学家,聋人读完博士课程,智力落后青年可以上大学,脑瘫的青年写书出版,都有先例,著名物理学家霍金更是多重残疾集于一身。残疾与无能是两个完全不同的概念,国际特殊艺术团体、国际特殊奥林匹克,正是用各种不同的活动与竞赛来表现残疾人的残而不废、有学习能力的最好的明证。
二、应提倡与发展特殊需要教育