| 标题 | “新工科”建设与工程实践能力培养的探索与实践 |
| 范文 | 黄乘顺 赵乘麟 何海浪 [摘 要] 在“中国制造2025”“互联网+”等重大战略背景下，“新工科”建设已成为我国产业升级与发展的必然要求，也是我国高校工程教育改革的一项创新举措。介绍了“新工科”的内涵、任务与目标，提出了基于能力的教育及能力模型，介绍了新工科学生的五大核心能力。重点介绍了邵阳学院信息工程学院新工科建设及采取的举措，旨在为同类高校的新工科建设提供参考。 [关 键 词] 新工科；工程实践；核心能力；国际视野 [中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）28-0090-02 一、引言 我国正大力实施“互联网+”及“中国制造2025”等一系列重大计划，新经济、新技术、新业态对工程科技人员提出了更高的要求。在此趋势下，建设与发展“新工科”（Emerging Engineering Education，3E） 已成为我国产业升级与发展的必然要求，并于2017年2月18日形成了“复旦共识”[1]。它是深化我国高校工程教育改革的一项创新举措，是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。 以通信工程专业为例，传统的课程教学方法及实验手段已不能满足新工科建设的需要。如何按照“新工科”的理念，对当前的课程体系、实验教学模式进行改革，如何以新经济为导向着重培养学生的实践创新能力及开阔国际视野，已成为新工科建设的重要内容。 二、新工科的内涵与任务 （一）新工科的内涵与特征 1.新工科的内涵 新工科的内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[2]。 新工科的内涵包含三个方面：（1）理念新，新工科建设强调主动应对变化以塑造未来，应以理念的率先变革带动工程教育的创新发展。（2）要求新，指培养未来多元化、创新型卓越工程人才，包括人才结构新及人才的质量标准新。（3）途径新，指新工科建设包含继承与创新、交叉与融合、协调与共享等内容。 2.新工科的特征 新工科具有战略型、创新性、系统化、开放式的特征。因为新工科建设是一个系统性的工程，是更高层次的开放式工程教育，能促进改革开放及国际交流合作，能促进创新性人才培养，因此，对促进高校新型人才培养、促进传统产业的转型升级具有重要的战略意义。 （二）新工科建设的关键任务 新工科建设是一个系统性的工程，不可急于求成，应有周密部署并分阶段推进，应重点把握“教与学、实践与创新创业、本土化与国际化”三个关键任务。 1.教与学 首先应围绕“中国制造2025”等一系列产业发展规划及前瞻布局，调整课程体系，重构人才知识体系；制订适合学生终身发展及社会需求的新的人才评价体系，重塑人才培养质量观；增强现实与虚拟、人工智能等信息技术为支撑的探究式、讨论式、参与式教学和混合式学习等教与学的方式，以创新教学方法与技术。 2.实践与创新创业 首先，强化课程实验、实习实训、课程设计等实践环节的改革与创新，并通过创客模式、3D打印等新技术，培养学生的实践创新创业能力；其次，通过产学协同育人、师生科研项目及创新创业指导，以完善创新创业人才培养模式；最后，通过产教融合与科教融合，促进技术转让与成果转化。 3.本土化与国际化 新工科建设应立足于国情、立足于当地社会发展实际及学校的定位，应秉承“兴学强国”的责任和使命，服务于国家发展战略及产业发展的路径和举措，解决学科发展及人才培养中存在的问题。 新工科建设应具有全球视野，大力推进国际交流与合作。围绕国家总体对外开放战略，积极推进工程教育国际化，吸收和整合优质国际高等工程教育资源，加强国际学术和人才交流，加强国际工程科技合作，提高我国工程教育面向未来的国际竞争力和影响力。 三、新工科建设的目标及学生的核心能力 （一）新工科建设的目标 “新工科”的建设目标就是培养面向未来的多元化、复合型工程科技创新人才或产业人才。 或是说，“新工科”就是指在新一轮工业革命背景下，面向当前新经济、新业态的现实急需和发展，融合“互联网+”“人工智能”“大数据”等新兴技术，建设具有中国本土特色的工科新形态，其核心点就是培养学生面向未来的工程实践能力及国际视野。 （二）CBE与能力模型 基于能力的教育（Competency-based Education，CBE）越来越受到业界和大学的重视。美国能力运动发起人 McClelland 研究认为，只用知识和技能的考试成绩，不能预测学生的未来工作是否优秀、个人生活是否成功，只有核心能力才是学生未来就业和持续发展的关键要素。因此，核心能力目前已成为人力资源开发和管理的评价标准。 2005年，美国劳工部就业培训局（Employment and Training Administration，ETA） 提出了一个通用能力模型，ETA 的通用能力模型是一个 9 层的金字塔结构，从底层到高层（即第1层到第9层）依次是：个人效能、学术能力、职场能力、整个行业的技术能力、具体行业的技术能力、特定职业知识、特定职业技能、特定职业要求、管理能力。其中第1到第3层是底层行业通用能力，第4层到第5层是中层行业相关能力，第6层到第9层是高层职业相关能力。 （三）新工科学生的核心能力 尽管对核心能力的划分存在分歧，但在工业4.0的背景下，着力提升工科学生的工程实践及创新能力是一个共识。 2015年，Lars Gehrke 和 Arno T. Kühn 根据“派生任务分析方法”提出新工科学生核心能力矩阵结构，并将能力定义为个人的卓越品质与表现，他们能够将知识、技能、行为和个性成功用于完成重要的工作和任务。其中，個性包括心理、智力、认知、身体和精神等个人特性。 借鉴能力需求分析方法，新工科学生核心能力可分为5类；即个人效能、知识能力、学术能力、技术能力和社会能力[3]。可见，工科学生的工程应用能力、实践创新能力，是其五大核心能力的关键部分。以下介绍我校通信工程专业相关课程工程实践能力培养的实践与探索。 四、我校新工科建设与工程实践能力培养与探索 （一）新专业的设置 我校的新工科建设还处于研究探索的起步阶段，对照新工科建设的要求及兄弟院校的做法，也做了些研究与探索。今年5月，分别邀请了中科院计算所的陈教授及湘潭大学信息工程学院的欧阳教授来我校讲学，介绍了他们在云计算、大数据方面的最新研究成果及其在新工科建设方面的方法、经验及取得的良好成绩，对我校的新工科建设大有裨益。 我校信息工程学院与中科院计算所有长期的合作关系，计算所的多位教授专家还被聘请为我校的兼职教授，为我校的新工科建设提高了技术支持及服务指导。在新专业设置方面，我们正在申报“计算与信息科学”专业，主要培养云计算、大数据方向的人才。 （二）原有专业建设的新方法 所谓新工科专业也是相对的，现在的新专业，过几年可能就不是新专业了。我校信息工程学院现有通信工程、电子信息工程、电子科学与技术、物联网工程、网络工程、计算机科学与技术等6个专业。这6个专业中，通信工程（专业代码080703）、电子信息工程（080701）、电子科学与技术（080702）、网络工程（080903）、物联网工程（080905）在2012年就属于新工科专业，见2012年教育部《普通高等学校本科专业目录（2012年）》新专业设置情况表。在教育部2015年度本科专业备案与审批结果中的“新工科”专业包括：通信工程、网络工程、物联网工程、电子信息工程，没有了“电子科学与技术”专业。也就是说，专业设置不要一味追求新，更重要的是对原有专业建设不断补充新的内容与方法，使专业建设办出特色、办出水平，使之符合新形势、新业态条件下对人才的需求。 以通信工程专业为例，重点介绍对学生工程实践能力及国际视野的培养，这也是前述新工科建设及学生核心能力培养的最主要内容。 1.修订课程大纲，增加实验课时 目前，我校通信工程专业与英国Anglia Ruskin University （简称ARU大学）实行中外合作办学，与中兴通讯公司实行校企合作，成功申请了教育部ICT产教融合创新基地项目，与西南民族大学建立了联合实验室——4G移动通信综合实验室。基于此，该专业重新修订了课程大纲，增加了部分课程的实验课时，增设了独立实验课（如移动通信工程系统），加大对学生实践环节的培养力度。 2.改进实验手段，实行网络化教学 实验室购置了云实验平台及服务器，通过云实验平台，实验指导教师可将实验过程辅导、实验资料、实验结果检查、实验报告批阅，全部在网络上完成。学生可在宿舍递交实验报告，并可通过网络与教师在线沟通。学生还可与企业指导教师、国外指导教师进行在线交流，极大拓展了学生与教师交流的时间与空间。 3.设立全天候开放性实验室 我校通信与信息处理实验室设立了两个开放性实验室，该开放性实验室能为学生提供全天候的开放时间。通过报名与考核，实验室有偿招聘了2个学生助理，作为开放性实验室的管理员，他们负责开放性实验的全部工作，无论节假日或白天、晚上，实验室都为学生开放。这既减轻了教师的工作强度，也锻炼了学生的管理能力。 學生在开放性实验室可以从事课程内的实验、课程设计等工作，也可以从事他们感兴趣的课外实验及创新项目的研究与制作，为学生的工程实践能力培养提供了很好的条件。 4.加强国际合作，培养学生的国际视野 前已述及，我校通信工程专业通过与ARU大学的国际合作，借鉴了国外大学的课程体系、教学方法、评价体系及实验手段等。部分课程，如，Analogue Electronics，Digital Signal Processing，PIC Processors，Circuit Principles都是全外语授课，英国教师及我校教师共同授课，教材、课件及考试试卷都是英文。学生身在国内，就能体验国外大学的学习要求与气氛。既开阔了学生的国际视野，也为他们3年后交换到英国ARU大学学习提供了基础。 五、结语 新工科建设的模式是多元化的，应根据学校的实际情况进行建设。地方本科院校应注重“协同创新”、国际化发展及精细化培养[4]。我校正是根据国际合作办学及与企业的产教融合开展新工科建设。 新工科建设关键任务就是教与学、实践与创新创业、本土化与国际化，因此，我们不断改进教学方法，实现网络化教学，设立全天候开放性实验室，着力培养学生的实践创新能力及国际视野，学生在创新创业、全国大学生电子设计竞赛及国外深造方面都取得可喜的成绩。 参考文献： [1]“新工科”建设复旦共识[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/s78/A08/moe_745/201702/t20170223_297122.html. [2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）. [3]陈万通，冯青，王续乔.新工科理念下移动通信实验教学模式探索[J].教育教学论坛，2018（7）. [4]张海生.新工科建设的背景、价值向度与预期效果[J]. 湖北社会科学，2017（9）. |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。