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“新工科”到了“痛点”还是“拐点”?

2019-8-15 来源:互联网 阅读次数:
  导读:“新工科”到了“痛点”还是“拐点”?          (大连科技学院,张福利,高小涵,董玮,张红申,姜继浩,林波)2017年中国高等院校开启新工科改革元年,“新工...

“新工科”到了“痛点”还是“拐点”?          

(大连科技学院,张福利,高小涵,董玮,张红申,姜继浩,林波)

2017年中国高等院校开启新工科改革元年,“新工科”成为2018年中国高等教育的“热词”,新工科改革在全国高校正是如火如荼之时。据不完全统计,过去两年,围绕新工科主题召开的各种研讨会已达1000多场,经教育部批准设立的新工科专业已有500多个……

但是,根据教育部去年底对国内工科优势高校开展的一项评审,仅38.9%的新工科改革项目推进良好。换言之,六成开展新工科改革试点的高校,进展离预期尚有距离。那么新工科改革是到了“拐点”还是到了“痛点”?大连科技学院张福利校长对此进行了解读。

图1.大连科技学院张福利校长

大连科技学院定位于新工科应用型本科高校,工科及新工科专业占比为67%。建校以来,学校始终以“新教育”为理念,以“新工科”为特色,以学生发展为中心,设计了一整套PEIM新工科教学体系,对新工科育人模式进行了探索和实践。

1.新工科建设的首要问题是什么?

张福利校长:2017年2月,我国新工科建设正式启动,2018年下半年进入加速阶段,参与新工科建设的高等院校大致分为创新研究型、研究应用型和应用技术型三类新工科院校,这三类院校新工科改革的基础、路径、效果不尽相同,但是有一条应该是首要的,就是新工科人才培养方案的修订,新工科人才要求交叉、实用和应用,和传统的人才培养方案有很大区别,所以新工科建设首先需要对人才培养方案进行修订。大连科技学院的做法是:确定了“2+1+1+X”的新工科人才培养教学体系,即2个学年进行“新工科通识教育”,1个学年的新工科专业课及专创融合课程教学,1个学年集中开展新工科专业综合实训、职业能力培训、创新创业实践、毕业设计(论文)等,“X”是就业力,通过校企合作开展多个方向新工科人才培养。通过“‘4-3-3-4’新工科人才培养方案框架体系”【即新工科人才培养方案的制订要经过“4”阶段(岗位需求分析→能力结构模型→课程体系构建→课程内容确定)的推进、通过“3”个维度(企业人员、专业教师、公共基础课教师)的研讨、实施“3”个对接(岗位需求与能力培养对接、能力培养与课程体系对接、公共课程与专业课程对接)、开展“4”个环节(校企共同探讨、专业教师讨论研究、学校内部审核、同行专家论证)的工作。】的动态修订,以新工科人才素质和能力的培养取代传统的知识灌输。形成HIGHTECH(心智习惯、分析与创造力、沟通能力、领导力及团队合作能力、信息技术及数理能力、全球视野、适应性与探索力、诚信与决策力)八种能力的培养模型,成为大连科技学院新工科人才培养方案的核心内容。

图2:HIGHTECH八力模型示意图

2.新工科建设需要什么样的教学模式?

张福利校长:盘点历史可以发现,过去三次产业革命都给大学教育带来了巨大影响。伴随第一次工业革命,“保守”的法国大学开始出现工程师学校,并启动英才教育。第二次工业革命时,出现了新大学运动,在这一运动中,牛津、剑桥在办学上的“保守”,使得伦敦大学学院等一批新的大学成为英国优质大学教育的代名词。第三次工业革命促使信息产业大发展,这也使得美国高校的人才培养模式出现了巨大变化。据悉,上世纪80年代初,全美每年只有2000多名计算机专业人才从大学毕业,到了90年代末,这一人数超过了8万人。面对新一轮工业革命,包括麻省理工学院、普渡大学等在内的全球知名高校近年已纷纷开启工程教育改革。两年前,教育部也提出了新工科改革计划,推动产业升级换代的人才供给方——大学进行教学模式的改革。大连科技学院的典型做法是:打造新工科“产、学、研、用、创”一体化教学模式。产学研融合开发新产品和新服务,市场检验实用性,在验证创新可行的基础上推动创业,带动就业,是“产、学、研、用、创”创新人才培养模式的基本思路。

图3:产学研用创关系示意图

“产”是创新创业教育与产业发展相融合;“学”是专业教育与创新创业教育相融合;“研”是科学研究与人才培养相融合;“用”是社会需求、区域经济需求与双创教育相融合;“创”是在前述活动的基础上,通过创业资源融合,将创新成果转化为创业,进而带动就业。大连科技学院在全国率先建设了PEIM新工科教育学院,学院融合了互联网、智能化、虚拟化、大数据、云平台、录直播、远程互动等信息技术,以美国sonicfoundry公司的mediasite软件平台为依托,形成新工科教学资源库。

图4:PEIM中心的功能结构示意图

大连科技学院开设的PEIM新工科创新班,打破专业、班级的界限,从全校各专业抽取学生混合培养。该教学过程与专业教学过程并行,侧重产教融合、专业融合、专创融合、课内外融合的创新教育实践。在教学过程中,真正以学生为中心,以教学目标的达成为导向,根据各类课程的不同需要,确定授课形式和班级规模,形成了大连科技学院特有的创新人才培养体系。

图5:PEIM新工科教学中心

3.新工科建设产生了哪些好的教学方法和“金课”?

张福利校长:大连科技学院经过多年的摸索,形成了自己的PBLIE教学法,目前全国300多个学校在推广使用。PBLIE教学法是基于PBL(Problem-based Learning)教学模式提出,增加了结合专业的创新(Innovation)和创业(Entrepreneurship)。此方法引导学生在显性知识的基础上,获取更多的隐性知识,培养学生以专业为基础的创新能力。PBLIE教学模式分为三个层面。第1层:问题层,解决创新性。将班级学生按需分组,教师在上课前一周把相同问题发给每个小组,每两个学时布置一个问题(每个问题51%以上内容为颠覆现有技术的创新性问题,在这个层面把专业知识变成创新问题);第2层:问题解决层,解决高阶性和“金课”的挑战度。通过小组成员的共同努力找到解决所提出问题的方法。小组成员在规定时间内演示研究结果,同时,给其他组成员和老师各提出一个“有难度、有深度”的问题,大家围绕问题集思广益,开展头脑风暴,找到更完美的解决问题的方法。通过这个层面锻炼学生的批判性思维、表达力、临场应变能力和学业问题挑战度的培养。第3层:成果层。要求学生围绕创新点创新产品及服务、申请专利和撰写论文。

图6:PBLIE教学模式层次结构及能力对应图

PBLIE教学法目标是形成各学习要素高度互动。活动社区,人、技术工具、资源、空间的互动共同决定着学习的效果。PBLIE课堂也要实现学科之间的对话、互动与融合,使不同学科的知识由分裂、封闭、单一,走向整合、开放、多元。

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