劉海濤 許期英 肖 乾

華東交通大學(xué)機(jī)電與車輛工程學(xué)院 江西南昌 330013

隨著新一輪產(chǎn)業(yè)革命的到來，世界各國都在大力促進(jìn)以智能、精準(zhǔn)、低耗為主要特點的再工業(yè)化，期望在全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中能占據(jù)領(lǐng)先位置[1,2]。這些戰(zhàn)略能否取得成功，關(guān)鍵在于工程教育能否培養(yǎng)出大量創(chuàng)新工程人才以支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級及引領(lǐng)下一輪產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展。在此背景下，我國提出了新工科建設(shè)計劃，其目的在于引導(dǎo)高等工程教育的改革，更好地適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求[3]。

新工科概念于2016年提出[4]，隨后進(jìn)入了實質(zhì)性實施階段[5]。在新工科建設(shè)之前，高校本科教育在發(fā)展探索中迎合了多重專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[6]，而如何將多重標(biāo)準(zhǔn)納入新工科建設(shè)范疇，以新工科的視域推進(jìn)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)向更高層次發(fā)展，是目前工程教育改革中面臨的重要問題[7-9]。筆者從此關(guān)鍵問題出發(fā)，在新工科背景框架下，探討我校車輛工程專業(yè)的專業(yè)建設(shè)及人才培養(yǎng)模式的改革與實踐。

1 新工科視域下的專業(yè)建設(shè)方向

車輛工程是機(jī)械工程的二級學(xué)科，與特定行業(yè)聯(lián)系緊密，具有濃厚的工程應(yīng)用背景。筆者所在學(xué)校的車輛工程專業(yè)立足于軌道車輛領(lǐng)域，依托“卓越計劃”和“人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”，著重培養(yǎng)軌道車輛領(lǐng)域創(chuàng)新務(wù)實應(yīng)用型人才。而新工科對車輛工程專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)改革提出了更高的要求。首先，在理念方面：服務(wù)國家重點行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，圍繞行業(yè)需求主動規(guī)劃，緊密追蹤行業(yè)發(fā)展趨勢；以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心，全過程監(jiān)控人才培養(yǎng)質(zhì)量。其次，在改革途徑方面：根植專業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢進(jìn)行改革創(chuàng)新，適應(yīng)新時期專業(yè)發(fā)展需求；積極推進(jìn)學(xué)科交叉和產(chǎn)學(xué)研融合。在具體實施方面：圍繞專業(yè)定位與行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求，從專業(yè)工程教育的理念、目標(biāo)、內(nèi)容以及達(dá)成途徑等方面進(jìn)行創(chuàng)新，形成教育、研究、實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的完整體系，以解決復(fù)雜工程問題的能力為核心驅(qū)動力，構(gòu)建能持續(xù)改進(jìn)的動態(tài)培養(yǎng)機(jī)制；構(gòu)建開放的人才培養(yǎng)環(huán)境，構(gòu)建多層次、多方位的能力培養(yǎng)模式，形成具有國際視野的開放人才培養(yǎng)平臺。

根據(jù)新工科視域下的專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)框架，筆者所在車輛工程專業(yè)從人才培養(yǎng)模式、教育教學(xué)體系、教育質(zhì)量評價體系三個方面進(jìn)行了改革和實踐。

2 緊跟行業(yè)發(fā)展 凸顯軌道交通特色的人才培養(yǎng)模式

筆者所在學(xué)校車輛工程專業(yè)將軌道車輛領(lǐng)域的設(shè)計制造作為專業(yè)的培養(yǎng)基礎(chǔ)，逐步向運用維護(hù)高級人才培養(yǎng)方向傾斜，并結(jié)合學(xué)校辦學(xué)條件和資源，逐步形成極具軌道交通特色的車輛工程人才培養(yǎng)體系。

車輛工程專業(yè)培養(yǎng)體系以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為總綱，以學(xué)生畢業(yè)要求為達(dá)成度指標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生具有扎實的知識、突出的能力、健全的人格和良好的素養(yǎng)。以“培養(yǎng)方案、教學(xué)研究與改革、師資隊伍和實踐教學(xué)平臺”為實現(xiàn)總綱的四個條件模塊，并采取多個具體的措施夯實四個模塊以確保培養(yǎng)體系的實施。

對于培養(yǎng)方案的制訂，堅持聽取軌道車輛行業(yè)企業(yè)專家、本專業(yè)畢業(yè)生、同行學(xué)者等的意見和建議，在培養(yǎng)方向、課程設(shè)置以及授課形式上不斷完善，持續(xù)改進(jìn)。堅持做好國家級和省級本科教學(xué)改革項目，并鼓勵教師圍繞軌道交通特色的車輛工程專業(yè)開展教學(xué)研究和改革。專業(yè)建設(shè)尤其注重師資隊伍建設(shè)和實踐教學(xué)平臺建設(shè)，盡可能要求教師具有鐵路知識背景或軌道行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷，并鼓勵教師赴軌道行業(yè)企業(yè)掛職鍛煉或赴鐵路高校進(jìn)修深造。在實踐教學(xué)平臺方面做到內(nèi)外兼修，內(nèi)部依托學(xué)校投資建設(shè)的軌道交通實驗中心，逐漸形成鐵道車輛系統(tǒng)的教學(xué)實踐平臺，外部以中國中車股份有限公司和中國鐵路總公司下屬企業(yè)為主線建立校外實習(xí)實訓(xùn)基地。同時，車輛工程專業(yè)積極鼓勵教師赴國外交流訪問以拓寬國際視野，滿足專業(yè)人才培養(yǎng)的國際化需求。

3 以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心 創(chuàng)新教育教學(xué)體系

我校車輛工程以軌道車輛為主體，制訂凸顯學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的教育教學(xué)體系，主要劃分為四個子體系，分別為：專業(yè)知識培養(yǎng)體系、專業(yè)能力培養(yǎng)體系、創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系和實踐能力培養(yǎng)體系。

3.1 專業(yè)知識培養(yǎng)體系

軌道車輛是一個復(fù)雜的工程體系，涉及多個學(xué)科的交叉知識，充分掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要保障。專業(yè)知識培養(yǎng)體系中，可大致分為數(shù)學(xué)與自然學(xué)科類課程、工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)類課程、工程實踐與畢業(yè)設(shè)計以及人文社會科學(xué)類通識教育課程。數(shù)學(xué)與自然學(xué)科類課程主要培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和自然科學(xué)基礎(chǔ)知識。工程基礎(chǔ)類課程完成對學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識能力的培養(yǎng)。專業(yè)類課程則體現(xiàn)出對學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)能力的培養(yǎng)。工程實踐與畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、研究實際工程問題的能力，具備自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識。人文社會科學(xué)類通識教育課程培養(yǎng)學(xué)生良好的素養(yǎng)，使其具有健康的身心、正確的價值觀和社會責(zé)任感，具備項目管理原理和經(jīng)濟(jì)決策方法等方面的知識，同時具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。

3.2 專業(yè)能力培養(yǎng)體系

車輛工程專業(yè)需培養(yǎng)學(xué)生具備相應(yīng)的專業(yè)能力。對于具有軌道交通特色的車輛工程專業(yè)而言，應(yīng)立足機(jī)車車輛的設(shè)計、制造、管理和維護(hù)，同時考慮到高速、重載和城軌是軌道交通發(fā)展的三個主要方向，構(gòu)建專業(yè)能力培養(yǎng)體系，如圖1所示。專業(yè)能力培養(yǎng)體系包括機(jī)械制造學(xué)、機(jī)械CAD/CAM、動車組設(shè)計與制造、大功率機(jī)車和重載運輸、城市軌道車輛結(jié)構(gòu)等主干課程。

圖1 專業(yè)能力培養(yǎng)體系

3.3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

軌道車輛的工程師將面臨機(jī)車車輛設(shè)計、制造、管理和維護(hù)過程中的諸多問題，因此必須培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以有效解決工作現(xiàn)場中存在的重大問題。通過在學(xué)生中組織課外科技活動，聚集對車輛領(lǐng)域重點知識領(lǐng)域感興趣并富有創(chuàng)新意識的學(xué)生，利用課外時間針對車輛產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理和維護(hù)過程當(dāng)中存在的諸多問題提出創(chuàng)新性的解決方案。然后，針對各種解決方案以比賽的方式進(jìn)行評比，從而帶動整個專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)和提升。

3.4 實踐能力培養(yǎng)體系

專業(yè)實踐能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建充分體現(xiàn)行業(yè)企業(yè)深度參與、強(qiáng)化工程創(chuàng)新能力的特點。首先，通過課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及參觀實習(xí)等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)鞏固學(xué)生的理論知識，加強(qiáng)學(xué)生對機(jī)車車輛產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、原理的認(rèn)知。其次，在機(jī)車車輛設(shè)計制造企業(yè)、鐵路運營與管理部門設(shè)置校企合作基地，通過雙向選擇模式使學(xué)生到企業(yè)頂崗實習(xí)，深度參與行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)與研發(fā)工作，熟悉行業(yè)流程和工作方式。最后，針對車輛領(lǐng)域的科學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生參與教師的相關(guān)科研項目，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

4 以產(chǎn)出為導(dǎo)向 健全教育質(zhì)量評價體系

教學(xué)質(zhì)量評價體系主要包括兩個方面。一是內(nèi)部評價，即建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制；二是外部評價，即建立畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制以及高等教育系統(tǒng)以外各方參與的社會評價機(jī)制。

4.1 內(nèi)部評價機(jī)制

根據(jù)車輛工程的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位，構(gòu)建32條畢業(yè)要求指標(biāo)點。將培養(yǎng)計劃中各門課程的課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點聯(lián)系起來，構(gòu)成關(guān)聯(lián)矩陣。課程教學(xué)過程中每一個環(huán)節(jié)都與課程目標(biāo)相聯(lián)系，通過統(tǒng)計學(xué)生在每個環(huán)節(jié)的得分情況即可定量計算課程目標(biāo)的達(dá)成情況，再通過關(guān)聯(lián)矩陣即可計算課程對畢業(yè)要求的達(dá)成情況，進(jìn)而可獲取整個教育教學(xué)體系對培養(yǎng)目標(biāo)的支撐情況。此內(nèi)部評價體系中，每個環(huán)節(jié)達(dá)成度的計算數(shù)據(jù)都可以準(zhǔn)確反映教學(xué)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，對教學(xué)過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。專業(yè)負(fù)責(zé)人以及課程教師，也可根據(jù)達(dá)成度數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確定位教學(xué)過程中存在的問題，從而為持續(xù)改進(jìn)指明方向。構(gòu)建的內(nèi)部評價機(jī)制如圖2所示。

圖2 內(nèi)部評價機(jī)制

4.2 外部評價機(jī)制

建立畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制以及高等教育系統(tǒng)以外各方參與的社會評價機(jī)制，從外部綜合評價的角度對培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行分析。定期召開專業(yè)培養(yǎng)計劃研討會，聘請行業(yè)專家提出修改意見。跟蹤畢業(yè)生的發(fā)展情況，收集畢業(yè)學(xué)生對培養(yǎng)計劃的意見。發(fā)放用人單位調(diào)查問卷，收集用人單位對畢業(yè)生質(zhì)量的評價及建議，以此為基礎(chǔ)反推學(xué)生培養(yǎng)方面存在的問題。通過以上環(huán)節(jié)，可以得出現(xiàn)行培養(yǎng)計劃的缺陷與不足，為培養(yǎng)計劃的持續(xù)改進(jìn)指明正確的方向。外部評價機(jī)制框架圖如圖3所示。

圖3 外部評價機(jī)制框架

5 結(jié)語

筆者所在學(xué)校車輛工程專業(yè)在新工科視域下，構(gòu)建符合我校發(fā)展定位以及所在行業(yè)發(fā)展水平的專業(yè)建設(shè)方向，并從人才培養(yǎng)模式、教育教學(xué)體系、教育質(zhì)量評價體系三個方面進(jìn)行了改革和實踐。經(jīng)過初步的實施改革方案，專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)取得了一定成效：(1)車輛工程專業(yè)畢業(yè)學(xué)生就業(yè)率均在95%以上；(2)教育教學(xué)方式改革成效突出，培養(yǎng)模式、教學(xué)方法多元化發(fā)展，專業(yè)多名教師獲得省級教學(xué)成果獎；(3)本專業(yè)近1/3的學(xué)生參加全國各級科技競賽，獲得獎項近70余項，根據(jù)科技競賽作品申請專利或撰寫相關(guān)論文10余項。

經(jīng)過改革實踐，教師教學(xué)工作水平和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量都顯著提高，學(xué)生系統(tǒng)解決復(fù)雜工程問題的能力得到有效提升。因此，本文所提出的新工科視域下的專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)模式改革方案，可以有效推進(jìn)車輛工程專業(yè)向更高層次發(fā)展，對于同類專業(yè)的建設(shè)以及人才培養(yǎng)具有指導(dǎo)意義。