“新工科”與工程教育認(rèn)證背景下儀器類專業(yè)的非技術(shù)要素培養(yǎng)模式

高楠 肖艷軍 周圍 孟召宗 彭凱 劉偉玲

摘 要? 隨著“新工科”概念的提出與工程教育認(rèn)證的廣泛推行，儀器類專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)逐漸由專業(yè)特色模式培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合型人才培養(yǎng)，其中非技術(shù)要素的相關(guān)能力培養(yǎng)占據(jù)重要地位，這正是目前此類專業(yè)建設(shè)面臨的主要問題。本文在分析“新工科”與工程教育認(rèn)證人才培養(yǎng)要求的基礎(chǔ)上，凝練出測控技術(shù)與儀器專業(yè)非技術(shù)能力培養(yǎng)多層次教學(xué)體系與實施方法，實現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)模式，形成測控技術(shù)與儀器專業(yè)的非技術(shù)要素培養(yǎng)特色模式。

關(guān)鍵詞? “新工科”;工程教育認(rèn)證;非技術(shù)要素;測控技術(shù)與儀器

中圖分類號： TH70-4;G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1 “新工科”與工程教育認(rèn)證的人才培養(yǎng)要求

2017年以來，“新工科”概念被提出并逐漸產(chǎn)生廣泛影響。教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”、“天大行動”和“北京指南”等指導(dǎo)性文件。新經(jīng)濟的發(fā)展對傳統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)。相對于傳統(tǒng)的工科人才，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟需要的是工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型“新工科”人才，不僅在某一學(xué)科專業(yè)上學(xué)業(yè)精深，而且還應(yīng)具有“學(xué)科交叉融合”的特征;不僅能運用所掌握的知識去解決現(xiàn)有的問題，也有能力學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)去解決未來發(fā)展出現(xiàn)的問題，對未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)起到引領(lǐng)作用;不僅在技術(shù)上優(yōu)秀，同時懂得經(jīng)濟、社會和管理，兼具良好的人文素養(yǎng)。

“新工科”的“新”是產(chǎn)業(yè)對工程人才的新需求，注重社會發(fā)展和經(jīng)濟需求對人才培養(yǎng)的導(dǎo)向[1]。人才的需求迫使當(dāng)前工科教育模式發(fā)生改變，教育部將“新工科”的主要研究內(nèi)容被歸納為“五個新”，即工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系。“新工科”旨在培養(yǎng)面向我國未來工業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)秀工程師，而非技術(shù)要素是優(yōu)秀工程師位于技術(shù)水平之上的重要素養(yǎng)。

工程教育專業(yè)認(rèn)證不僅是國際通行的工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系，也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要途徑。2016年6月2日，我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，這標(biāo)志著由中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會認(rèn)證通過的工程專業(yè)本科學(xué)位，將得到美、英、澳等所有《華盛頓協(xié)議》正式成員國的承認(rèn)，也標(biāo)志著我國工程教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)了國際實質(zhì)等效[2]。

在工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)12條畢業(yè)要求中，涉及非技術(shù)要素的內(nèi)容包括3.設(shè)計/開發(fā)解決方案、6.工程與社會、7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、8.職業(yè)規(guī)范、9.個人和團隊、10.溝通、11.項目管理、12.終身學(xué)習(xí)共8條，可見其在當(dāng)前形勢下的重要地位。

“新工科”與工程教育認(rèn)證指明了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念， 指明了工程教育教學(xué)改革的路線，而教學(xué)模式改革是重要途徑[3]。在此背景下，儀器類專業(yè)應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，即技術(shù)能力與非技術(shù)能力的集成[4]。

2 儀器類專業(yè)非技術(shù)要素培養(yǎng)需求

儀器類專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)體系中，以光、機、電、算、控作為基礎(chǔ)模塊或環(huán)節(jié)，與自身優(yōu)勢或特長相結(jié)合形成專業(yè)特色，并未對非技術(shù)要素產(chǎn)生足夠的重視，或者只有一定的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)而未能形成完整的教學(xué)體系。

在新工科以及工程教育認(rèn)證的背景下，國內(nèi)高校為滿足非技術(shù)要素的培養(yǎng)需求，相繼增加通識教育環(huán)節(jié)以增強學(xué)生經(jīng)濟、社會、環(huán)境、人文等方面的素質(zhì)，并對畢業(yè)要求的相應(yīng)部分給予支撐。這些課程的增加，一方面完善了課程體系，進(jìn)而使專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求滿足通用標(biāo)準(zhǔn)，另一方面擺脫了過去只注重專業(yè)知識與技術(shù)的教育理念，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得以提升。然而，通識教育的本質(zhì)是非專業(yè)性、非職業(yè)性的，這就意味著其實施過程必定與專業(yè)特質(zhì)相孤立，從而導(dǎo)致不同專業(yè)以同一門課程支撐各自畢業(yè)要求的指標(biāo)點。因而，通識教育滿足的是當(dāng)前本科教育的初級需求，在內(nèi)涵上如何與各工科專業(yè)，尤其是儀器類專業(yè)特質(zhì)更多的結(jié)合，使學(xué)生得到更為全面的綜合性的鍛煉，仍是各高校及各專業(yè)正在積極探索的問題。

在測控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)過程中，儀器設(shè)計是普遍的應(yīng)用需求，也是學(xué)生所有知識與能力的匯聚點。目前本校本專業(yè)的現(xiàn)狀是通識教育與專業(yè)結(jié)合程度不夠，盡管有諸如《環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展》、《項目管理與投資決策》、《大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃》等課程開設(shè)，但此類課程皆由外專業(yè)開設(shè)，沒有與儀器設(shè)計等本專業(yè)相關(guān)內(nèi)容結(jié)合。因而學(xué)生得到的是各自獨立的能力培養(yǎng)，缺乏有效的結(jié)合與引導(dǎo)，對學(xué)生綜合能力的提升造成了一定的難度。與此同時，此類課程的考核環(huán)節(jié)通常為對知識點或其簡單應(yīng)用的基礎(chǔ)考核，其對學(xué)生綜合能力的提升或與專業(yè)結(jié)合的效果難以有效衡量，尤其是在實際問題中運用非技術(shù)要素的情況——這也是培養(yǎng)目標(biāo)中的關(guān)鍵因素，未能很好地量化評價并加以改進(jìn)。因而構(gòu)建具有專業(yè)特色的非技術(shù)要素培養(yǎng)模式，是每個工科專業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

3 非技術(shù)能力培養(yǎng)多層次教學(xué)體系

為解決上述問題，測控技術(shù)與儀器專業(yè)擬將非技術(shù)能力的培養(yǎng)落實到三層次教學(xué)環(huán)節(jié)實現(xiàn)：通識教育環(huán)節(jié)、常規(guī)課程環(huán)節(jié)、專業(yè)非技術(shù)要素課程與綜合實踐環(huán)節(jié)。其中非技術(shù)能力要求由低到高層層遞進(jìn)，三方面教學(xué)環(huán)節(jié)覆蓋專業(yè)畢業(yè)要求中非技術(shù)要素的所有二級指標(biāo)。其中通識教育環(huán)節(jié)包括《環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展》《項目管理與投資決策》《職業(yè)規(guī)劃與就業(yè)指導(dǎo)》等課程。常規(guī)課程中將非技術(shù)要素例如技術(shù)與社會、團隊合作與分工、表達(dá)能力等融入各門專業(yè)核心課程的教學(xué)過程，在專業(yè)能力培養(yǎng)的同時，兼顧非技術(shù)能力的達(dá)成情況。專業(yè)非技術(shù)能力課程以《測控儀器工程設(shè)計》為代表，綜合實踐環(huán)節(jié)以《專業(yè)能力綜合實踐》《生產(chǎn)實習(xí)》以及各類課程綜合設(shè)計為代表，使學(xué)生得到非技術(shù)能力強化的同時，與專業(yè)知識與技術(shù)聯(lián)合考慮，通過案例教學(xué)與項目訓(xùn)練得到儀器設(shè)計過程的綜合鍛煉。各層次教學(xué)環(huán)節(jié)的具體特征如表1所示。

4 非技術(shù)能力培養(yǎng)實施方法

在上述框架基礎(chǔ)上，本專業(yè)以非技術(shù)能力的新型培養(yǎng)模式入手，從畢業(yè)要求二級指標(biāo)分配、課程目標(biāo)設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計、教學(xué)過程實施、考核方式與達(dá)成度評價方法確定與執(zhí)行、課程和專業(yè)培養(yǎng)體系評價與改進(jìn)等環(huán)節(jié)分別對不同層次的培養(yǎng)環(huán)節(jié)進(jìn)行探索。主要對專業(yè)非技術(shù)能力課程與綜合實踐環(huán)節(jié)中非技術(shù)要素的教學(xué)方式與效果進(jìn)行深入研究，具體實施方法如下：

知識傳授與案例分析結(jié)合。在教學(xué)過程中將各項非技術(shù)要素以知識點的形式向?qū)W生傳授，再結(jié)合儀器設(shè)計或工程實踐活動的實際案例，使學(xué)生深刻理解經(jīng)濟、社會、環(huán)境、人文等方面與之相互作用關(guān)系。

課堂教學(xué)與課下訓(xùn)練結(jié)合。知識傳授與案例分析在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中完成，課下布置分組項目訓(xùn)練，學(xué)期末完成項目訓(xùn)練并以組為單位提交報告，作為考核成績與直接評價依據(jù)。

教師講授與師生研討結(jié)合。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師與學(xué)生開展互動，設(shè)有研討環(huán)節(jié)，教師講授相應(yīng)內(nèi)容后，學(xué)生分組討論并與發(fā)言與教師和其他小組進(jìn)行交流。

直接評價與間接評價結(jié)合。項目訓(xùn)練報告作為直接評價依據(jù)，反映各項非技術(shù)要素的掌握情況與應(yīng)用程度，學(xué)生滿意度調(diào)查作為間接評價依據(jù)，反映學(xué)生自身對課程能力要求達(dá)成的滿意度。最后綜合上述評價結(jié)果，針對達(dá)成情況不佳的環(huán)節(jié)或內(nèi)容進(jìn)行整改方式的討論，并確定下一級課程的實施方案。

教學(xué)環(huán)節(jié)階段評價與教學(xué)效果長期評價結(jié)合。首先獨立完成各個教學(xué)環(huán)節(jié)的非技術(shù)要素達(dá)成評價，作為整體培養(yǎng)體系中的階段性評價，關(guān)注一級學(xué)生在后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)——如畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)用非技術(shù)要素分析實際工程問題的表現(xiàn)與能力水平，作出相應(yīng)的統(tǒng)計與分析。在學(xué)生畢業(yè)前進(jìn)行非技術(shù)要素培養(yǎng)滿意度調(diào)查，分析與各教學(xué)環(huán)節(jié)相關(guān)的內(nèi)容，最終給出以一級學(xué)生為對象的整體效果評價結(jié)果。

5 總結(jié)

本專業(yè)以“新工科”人才培養(yǎng)需求以及工程教育認(rèn)證教育理念為指導(dǎo)，依據(jù)測控技術(shù)與儀器學(xué)科特點及發(fā)展要求，以培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、實踐創(chuàng)新能力強的復(fù)合型人才為目標(biāo)，實現(xiàn)非技術(shù)能力與儀器類專業(yè)核心能力“制定——實施——評價——改進(jìn)”的閉環(huán)模式，通過不同層次非技術(shù)能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)設(shè)置、多種考核與評價機制的實施、體系化整體培養(yǎng)效果的關(guān)注與分析，逐步完善測控技術(shù)與儀器專業(yè)的非技術(shù)要素培養(yǎng)特色模式。

參考文獻(xiàn)

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