交叉學(xué)科的建構(gòu)式生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式研究

韓景蕓, 宋 崴, 李曉明, 喬惠婷, 蒲 放, 樊瑜波

(北京航空航天大學(xué) 生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,北京 100083)

以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)需要大批工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型“新工科”人才作為支撐[1]。但目前我國(guó)高等工程教育還較多地存在產(chǎn)教融合不夠深入、工程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱、人才培養(yǎng)與企業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)等問題,導(dǎo)致在大學(xué)生人才市場(chǎng)上出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性過剩與短缺并存的現(xiàn)象[2]。

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力人才的有效途徑,其中生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生與企業(yè)聯(lián)系最為緊密的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),其目的是強(qiáng)化學(xué)生對(duì)已學(xué)專業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用,訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力,培養(yǎng)勇于探索創(chuàng)新的精神,以及激發(fā)協(xié)作、競(jìng)爭(zhēng)、溝通等多重融入職業(yè)的意識(shí)[3]。但近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)形態(tài)和市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化,工科院校的生產(chǎn)實(shí)習(xí)在實(shí)習(xí)基地建設(shè)、實(shí)習(xí)模式、實(shí)踐內(nèi)容等方面均出現(xiàn)了一些共性問題,導(dǎo)致生產(chǎn)實(shí)習(xí)無法激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性,實(shí)踐效果與教學(xué)目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)[4-7]。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)始終重視實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新,針對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)高端創(chuàng)新型人才的需求,不斷優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系,基于建構(gòu)主義的教學(xué)與學(xué)習(xí)觀,對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的3個(gè)關(guān)鍵問題“去哪實(shí)習(xí)”“怎樣實(shí)習(xí)”以及“如何保障實(shí)習(xí)成效”進(jìn)行了深入的探索與實(shí)踐。

1 交叉學(xué)科生產(chǎn)實(shí)習(xí)面臨的問題與挑戰(zhàn)

生物醫(yī)學(xué)工程(簡(jiǎn)稱BME)是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)交叉融合的學(xué)科,其支撐產(chǎn)業(yè)——醫(yī)療器械屬于國(guó)家重點(diǎn)支持的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)[8],雖經(jīng)歷了40余年的發(fā)展,“新”仍是當(dāng)前的狀態(tài),更是未來的趨勢(shì)?；诖?生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí),面臨諸多問題與挑戰(zhàn):

(1) 日益細(xì)化的學(xué)科分支與有限的綜合性實(shí)習(xí)基地之間的矛盾。生物醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)的深度交叉衍生出眾多學(xué)科方向,而一般的醫(yī)療器械企業(yè)涉及學(xué)科有限,較難找到“廣度”與“深度”均相匹配的大型企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí),更難以開展一站式的集中式實(shí)習(xí)[9-10]。

(2) 企業(yè)對(duì)人才的綜合素質(zhì)要求與學(xué)生能力不足之間的矛盾。企業(yè)需要的是能立即對(duì)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理派上用場(chǎng)的人,而實(shí)習(xí)生(簡(jiǎn)稱:實(shí)習(xí)生)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)欠缺,很難在短時(shí)間內(nèi)開展有意義的工作,對(duì)企業(yè)沒有吸引力。

(3) 實(shí)習(xí)內(nèi)容寬泛性與學(xué)生發(fā)展需求個(gè)性化之間的矛盾。BME覆蓋學(xué)科范圍廣,多而全的實(shí)習(xí)安排會(huì)導(dǎo)致實(shí)習(xí)方向過多,實(shí)習(xí)內(nèi)容形式化,與學(xué)生個(gè)性化能力發(fā)展的訴求不一致,使得實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)生無吸引力。

2 實(shí)習(xí)基地結(jié)構(gòu)性優(yōu)化建設(shè)

基于BME專業(yè)特點(diǎn),以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合為基礎(chǔ),促進(jìn)高校與高新技術(shù)企業(yè)之間的合作,探索學(xué)科結(jié)構(gòu)相對(duì)完整、實(shí)踐條件較為完備的,分布式生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地群的建設(shè)與運(yùn)行模式。

2.1 優(yōu)化基地構(gòu)成,布局結(jié)構(gòu)性人才培養(yǎng)

隨著國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的深入實(shí)施,高校作為科技第一生產(chǎn)力和人才第一資源的重要結(jié)合點(diǎn),在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)中的引領(lǐng)與支撐作用日益彰顯。我校生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院依托自身學(xué)科、知識(shí)、人才優(yōu)勢(shì)引起相關(guān)企業(yè)關(guān)注:在分子、細(xì)胞、組織、器官及系統(tǒng)等各個(gè)層次開展基礎(chǔ)科學(xué)與前沿技術(shù)研究,通過原創(chuàng)性研究成果轉(zhuǎn)化助力企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力提升; 擁有國(guó)際化的、精于專業(yè)教學(xué)和科研工作的 “雙師型”師資隊(duì)伍,可為企業(yè)定制各層次人才培訓(xùn)課程; 建設(shè)了跨學(xué)科綜合開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái),具有測(cè)試、設(shè)計(jì)、分析、制造全方位的軟硬件設(shè)施,能夠延伸企業(yè)功能,節(jié)省企業(yè)成本。

利用以上資源,學(xué)院與企業(yè)進(jìn)行廣泛合作,同時(shí)挑選那些能夠兼顧生產(chǎn)與研發(fā)、核心產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展前景好、能夠?yàn)閷W(xué)生設(shè)計(jì)合適崗位的企業(yè),建立覆蓋學(xué)科方向的分布式實(shí)習(xí)基地群。一方面,以科研合作帶動(dòng)實(shí)習(xí)基地建設(shè),著眼于不同企業(yè)的不同專長(zhǎng)。基于每個(gè)企業(yè)在某一方向相對(duì)完整的實(shí)踐體系元素,以分散的實(shí)習(xí)模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的集中實(shí)習(xí)。另一方面,根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性調(diào)整,不斷優(yōu)化基地企業(yè)結(jié)構(gòu),與“國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”相適應(yīng),布局好人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu),避免與社會(huì)需求脫節(jié)。

2.2 整合校內(nèi)外資源,支撐個(gè)性化發(fā)展

學(xué)院對(duì)近3年本科畢業(yè)生去向進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),約51%與24%的學(xué)生分別在國(guó)內(nèi)或國(guó)外繼續(xù)深造,約24%的學(xué)生選擇外企、事業(yè)單位等就業(yè)。而建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)者要想真正學(xué)到知識(shí),就必須自己去發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)換復(fù)雜的信息[11]。因此實(shí)習(xí)過程必須能夠引起學(xué)生興趣,激發(fā)其主觀能動(dòng)性。

鑒于此兩點(diǎn),我們根據(jù)學(xué)生畢業(yè)去向或?qū)W生興趣,與實(shí)習(xí)單位協(xié)調(diào)進(jìn)行實(shí)習(xí)崗位設(shè)計(jì)(見圖1)。涉及生物力學(xué)、生物材料、康復(fù)工程、醫(yī)用電子、醫(yī)用信息、生物工程等諸多方向,每個(gè)方向又包含技術(shù)開發(fā)與技術(shù)服務(wù)等不同類型,從而將實(shí)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的未來發(fā)展密切聯(lián)系起來,體現(xiàn)了實(shí)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,除了實(shí)習(xí)單位導(dǎo)師外,還為學(xué)生配備校內(nèi)導(dǎo)師,一方面利用校內(nèi)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)習(xí)前的基礎(chǔ)技能及安全培訓(xùn),另一方面使校內(nèi)導(dǎo)師能夠跟進(jìn)實(shí)習(xí)進(jìn)度,更好地理論聯(lián)系實(shí)際,更好地推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作,為學(xué)生有效開展工作提供支撐,并體現(xiàn)學(xué)生在實(shí)習(xí)中的主體地位。

圖1 基于學(xué)生興趣進(jìn)行實(shí)習(xí)崗位設(shè)計(jì)

3 支架式生產(chǎn)實(shí)習(xí)體系構(gòu)建

3.1 課程支撐體系設(shè)計(jì)

在探索醫(yī)工深入交叉的實(shí)踐教學(xué)過程中,為了充分利用在企業(yè)的時(shí)間,打通各個(gè)環(huán)節(jié)的隔閡,學(xué)院將課程體系進(jìn)行了系統(tǒng)化構(gòu)建。一方面避免教學(xué)內(nèi)容與能力培養(yǎng)內(nèi)容的重復(fù)設(shè)置,另一方面在上游教學(xué)中有針對(duì)性地為下游教學(xué)任務(wù)提供支撐,從而最大限度地發(fā)揮各階段教學(xué)的效用。

以植介入醫(yī)療器械設(shè)計(jì)方向?qū)嵙?xí)為例,在大三下學(xué)期專業(yè)模塊課程中,安排了企業(yè)人員專題講座、車間與研發(fā)部門參觀、醫(yī)院觀摩等內(nèi)容(見圖2),將傳統(tǒng)實(shí)習(xí)中對(duì)企業(yè)的認(rèn)知、對(duì)典型產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新體系的了解、對(duì)研發(fā)手段與工具的熟悉等內(nèi)容全部穿插進(jìn)去。通過模塊理論課程與工程實(shí)訓(xùn)課程,掌握必要的專業(yè)知識(shí)和醫(yī)學(xué)知識(shí)、設(shè)計(jì)與分析軟件、材料性能測(cè)試及快速成型專業(yè)技能等。在六月份課程結(jié)束時(shí),學(xué)生完成了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的熱身,為七、八月份“即時(shí)入梯隊(duì),直接做項(xiàng)目”的實(shí)習(xí)模式提供了強(qiáng)有力的支撐,能夠有效縮短融入企業(yè)的時(shí)間,提高實(shí)習(xí)成效。與此同時(shí),通過跟隨企業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目研發(fā),開拓了專業(yè)視野,豐富了實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及面臨的挑戰(zhàn)有了一定的認(rèn)識(shí),尤其對(duì)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合有了切身的認(rèn)識(shí)與理解,為下游的概念型產(chǎn)品專業(yè)設(shè)計(jì)課程提供直接的認(rèn)知及工程經(jīng)驗(yàn)支撐。

圖2 支撐課程體系構(gòu)建

3.2 自上而下的個(gè)體負(fù)責(zé)制實(shí)習(xí)

“團(tuán)隊(duì)合作、問題解決以及在小組中的學(xué)習(xí)能力”,這3者在職場(chǎng)中的重要性與日俱增[12]。為了在較短的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi),開展切實(shí)有效的工作,使3～5個(gè)學(xué)生為一個(gè)合作小組,跟隨一個(gè)實(shí)習(xí)單位導(dǎo)師工作。導(dǎo)師首先下達(dá)一個(gè)相對(duì)復(fù)雜、完整、真實(shí)的工程任務(wù),而非一個(gè)中間環(huán)節(jié)或者一個(gè)簡(jiǎn)化工作。實(shí)習(xí)生需根據(jù)任務(wù)要求,通過綜合運(yùn)用已有知識(shí),以及調(diào)研、分析、論證等工作,制定出詳細(xì)的工作計(jì)劃和方案,并就方案的可執(zhí)行性與導(dǎo)師商討修訂。為了嚴(yán)格把控執(zhí)行進(jìn)度,小組成員之間必須兼顧合作與分工。每個(gè)成員在獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策優(yōu)化整體工作進(jìn)程的同時(shí),又要面對(duì)獨(dú)立任務(wù),需要通過自主學(xué)習(xí)及嘗試測(cè)試、分析、建模等方法,制訂有效的技術(shù)方案,并得到預(yù)期結(jié)果。整個(gè)小組的工作成效有賴于小組中每個(gè)成員的工作成效,每個(gè)成員的工作與集體的工作直接相關(guān),因此每個(gè)成員除了對(duì)自己的工作負(fù)責(zé)外,還要對(duì)集體的工作負(fù)責(zé),從而使小組成員承擔(dān)了必要的工作壓力,并獲得必要的工作動(dòng)力。

通過上述“自上而下的實(shí)習(xí)小組任務(wù)”與“個(gè)體負(fù)責(zé)制的合作”相結(jié)合的實(shí)習(xí)模式,在成員之間構(gòu)建出相互支撐的關(guān)系,還能方便導(dǎo)師更有針對(duì)性地為小組成員提供技術(shù)幫助。在顯著促進(jìn)自主學(xué)習(xí)效果的同時(shí),能夠提升學(xué)生的職場(chǎng)技能,如與成員相互交流、支持與鼓勵(lì)的能力,通過有禮貌的反駁堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)并博取贊同的能力,化解沖突及營(yíng)造積極工作環(huán)境的能力等。從而有助于形成小組成員間的互惠,促進(jìn)職業(yè)能力的提升。

4 生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過程管理與評(píng)價(jià)

4.1 實(shí)習(xí)形式與內(nèi)容并重

在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中,除了注重實(shí)習(xí)內(nèi)容的建設(shè)與管理,還提出“形式并重”的概念,以加強(qiáng)實(shí)習(xí)過程的吸引力和實(shí)效性。如圖3所示。

圖3 生產(chǎn)實(shí)習(xí)活動(dòng)與形式的多樣化

對(duì)單位提供的崗位設(shè)置了應(yīng)聘環(huán)節(jié),學(xué)生可根據(jù)自己的興趣填報(bào)志愿,并參加由實(shí)習(xí)單位組織的面試,特別是對(duì)崗位有限的熱門企業(yè)和職位,學(xué)生需要充分準(zhǔn)備,競(jìng)爭(zhēng)上崗。實(shí)習(xí)單位會(huì)根據(jù)面試情況確定錄用名單、分配具體崗位,同時(shí)學(xué)院委托實(shí)習(xí)單位為通過面試的學(xué)生配備實(shí)習(xí)員工卡,要求實(shí)習(xí)生與正式員工一樣打卡上下班。通過這些看似形式的細(xì)節(jié)舉措與管理,增加了學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣,密切了與實(shí)習(xí)單位的關(guān)系,增強(qiáng)了工作責(zé)任感。

為了進(jìn)一步豐富實(shí)習(xí)內(nèi)容,采取了如下3項(xiàng)舉措。一是讓實(shí)習(xí)生參加工作例會(huì),熟悉企業(yè)氛圍,并在對(duì)具體工程問題的處理過程中培養(yǎng)批判性思維。二是組織創(chuàng)業(yè)與職場(chǎng)座談會(huì),由實(shí)習(xí)單位創(chuàng)業(yè)人員分享自主創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷,讓學(xué)生在潛移默化中受到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思想的熏陶,同時(shí)對(duì)如何提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、如何快速實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到員工的轉(zhuǎn)變、如何快速融入企業(yè)等問題進(jìn)行重新認(rèn)識(shí),為以后的職業(yè)定位提供有價(jià)值的參考經(jīng)驗(yàn)。三是建立實(shí)習(xí)工作微信群,實(shí)習(xí)生可隨時(shí)進(jìn)行在線溝通與資料共享,保持線上線下、單位學(xué)校,不同時(shí)間、不同地點(diǎn)的溝通交流,形成實(shí)習(xí)工作小組成員間互相學(xué)習(xí)、自我管理的良好狀態(tài)。而實(shí)習(xí)單位導(dǎo)師和學(xué)校導(dǎo)師則可通過微信平臺(tái),及時(shí)推送輔助性參考資料或?qū)W習(xí)文件,促進(jìn)學(xué)生理解實(shí)習(xí)任務(wù)、拓展思維、把握實(shí)習(xí)進(jìn)度、保障實(shí)習(xí)安全。

4.2 實(shí)習(xí)效果評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)是指學(xué)校中用來測(cè)量學(xué)生表現(xiàn)和教師教學(xué)效果的方法[13]。教育心理學(xué)中將評(píng)價(jià)方法概括為形成性和總結(jié)性兩類[12],其中前者關(guān)注的是當(dāng)前,目的是解決“現(xiàn)在做得怎樣,怎樣才能做得更好”的問題,而后者則是總結(jié)“過去一段時(shí)間做得怎樣”的問題。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)反饋的積極作用,指出教師及時(shí)反饋學(xué)生做法的正確性和過程的合理性,認(rèn)為其對(duì)解決復(fù)雜問題能力培養(yǎng)具有重要意義[14]?；诖?在實(shí)習(xí)過程中建立了“SMART”評(píng)價(jià)方法(見圖4),將形成性與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合,突出評(píng)價(jià)主體的多元化和評(píng)價(jià)形式的多樣化[15]。

圖4 SMART實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)內(nèi)容與形式

在實(shí)習(xí)過程中,實(shí)習(xí)單位導(dǎo)師、組內(nèi)成員、校內(nèi)導(dǎo)師及學(xué)生本人均為評(píng)價(jià)主體。實(shí)習(xí)單位導(dǎo)師要對(duì)學(xué)生工作情況進(jìn)行每日、每周和整個(gè)實(shí)習(xí)周期3種時(shí)間跨度的評(píng)價(jià)。在每日會(huì)上,導(dǎo)師針對(duì)存在的問題進(jìn)行討論,促進(jìn)學(xué)生工程思維習(xí)慣的養(yǎng)成; 每周導(dǎo)師都會(huì)聽取小組匯報(bào),督促實(shí)習(xí)進(jìn)度; 實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí),導(dǎo)師會(huì)從努力程度、進(jìn)步大小、能力水平、實(shí)習(xí)成效等方面對(duì)每個(gè)實(shí)習(xí)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),在肯定成績(jī)的同時(shí),對(duì)學(xué)生的不足和發(fā)展?jié)摿μ岢鼋ㄗh。同伴評(píng)價(jià)指小組成員之間的反饋與評(píng)價(jià)。在日常工作中,小組成員間既會(huì)有靈感的碰撞,也會(huì)有分歧和爭(zhēng)辯,這有利于學(xué)生協(xié)作和批判思維能力的發(fā)展,在實(shí)習(xí)總結(jié)時(shí),學(xué)生需從合作能力、工作效率、貢獻(xiàn)大小等方面對(duì)其他成員進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)。此外,每個(gè)實(shí)習(xí)生還需在知識(shí)性和時(shí)間性方面[16]進(jìn)行自我評(píng)價(jià),并從“聯(lián)系性、價(jià)值性、溝通性”[16]方面對(duì)實(shí)習(xí)安排和實(shí)習(xí)導(dǎo)師進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后,校內(nèi)導(dǎo)師結(jié)合學(xué)生實(shí)習(xí)工作表現(xiàn)以及匯報(bào)展示情況,對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)成效和語言文字表達(dá)能力給出評(píng)價(jià)。

5 結(jié)語

根據(jù)新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和BME相關(guān)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn),傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)模式與“實(shí)踐能力強(qiáng)、職業(yè)素質(zhì)高、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力”的人才培養(yǎng)目標(biāo)不相匹配。如何整合校內(nèi)外資源,實(shí)施更加有實(shí)效的、個(gè)性化的實(shí)習(xí)教育已成為當(dāng)前高校實(shí)踐教學(xué)改革的重要一環(huán)。

本文基于構(gòu)建主義的教育理念,依托高校學(xué)科優(yōu)勢(shì),探索建立了分布式的實(shí)習(xí)基地群,通過優(yōu)化實(shí)習(xí)基地企業(yè)構(gòu)成、豐富崗位類型等方式,支撐結(jié)構(gòu)型人才市場(chǎng)需求和學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求。同時(shí)從課程體系規(guī)劃、學(xué)生工作模式、實(shí)習(xí)形式管理以及實(shí)習(xí)成效評(píng)價(jià)等方面,構(gòu)建了上游課程對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、導(dǎo)師對(duì)實(shí)習(xí)生、小組成員之間的支撐關(guān)系,豐富了實(shí)習(xí)內(nèi)容,建立了多元化的形成性與總結(jié)性相結(jié)合的全過程評(píng)價(jià)體系。實(shí)現(xiàn)了“即時(shí)入梯隊(duì),直接做項(xiàng)目”的實(shí)戰(zhàn)式實(shí)習(xí)模式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生實(shí)習(xí)的主動(dòng)性,并形成了以教師反饋為輔、以學(xué)生實(shí)踐為主的 “合作分工與分工合作”的互惠式學(xué)習(xí)與工作方式。通過近兩年的實(shí)踐,學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的興趣與主動(dòng)性顯著提高,有效促進(jìn)了學(xué)生職業(yè)素質(zhì)與能力的養(yǎng)成,為生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的進(jìn)一步改進(jìn)提供了參考。