趙安周, 張安兵, 趙玉玲
(河北工程大學(xué) 礦業(yè)與測繪工程學(xué)院,邯鄲 056038)
隨著全球科技的迅速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)的出現(xiàn)對傳統(tǒng)的工科以及工程教育提出了新的挑戰(zhàn)[1-2]。2017年,教育部在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(卓越計劃)的基礎(chǔ)上提出了“新工科”的建設(shè)思路。2018年,教育部、工業(yè)和信息化部以及中國工程院聯(lián)合發(fā)布了關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見。相比與傳統(tǒng)的教學(xué)形式,新工科是以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景,更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動手實踐能力、創(chuàng)新意識和國際視野,是解決新經(jīng)濟(jì)發(fā)展人才需求、提升國家硬實力和國際競爭力的重要舉措[3-4]。工程教育專業(yè)認(rèn)證是指以本科工程教育學(xué)位互認(rèn)協(xié)議—《華盛頓協(xié)議》(Washington Accord)、中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會制定的通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補充標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),針對高校開設(shè)的工程類專業(yè)開展的專門性認(rèn)證。工程教育專業(yè)認(rèn)證作為國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,旨在提高高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)校企合作,提升學(xué)生的國際競爭力[5-6]。從新經(jīng)濟(jì)建設(shè)對人才的需求入手,構(gòu)建工程人才的培養(yǎng)體系,指定不同工程專業(yè)的人才培養(yǎng)細(xì)則,推進(jìn)“成果導(dǎo)向,以學(xué)生為中心,持續(xù)改進(jìn)”的基本理念,是高等學(xué)校工程教育的質(zhì)量保障和檢驗標(biāo)尺[7]。測繪工程專業(yè)是工程建設(shè)的“眼睛和排頭兵”,在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)、國土資源調(diào)查、管理以及諸多工程建設(shè)中起著不可替代的作用[8-10]。隨著以地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)以及導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GNSS)等空間信息技術(shù)的不斷發(fā)展,測繪科學(xué)與技術(shù)進(jìn)入信息化、智能化測繪時代,對高等教育的人才培養(yǎng)體系提出了更高的要求。因此,研究符合新時代要求的測繪工程教學(xué)體系對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。
在新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證背景下,已有諸多研究者對測繪工程專業(yè)教學(xué)體系進(jìn)行了研究。如劉輝等根據(jù)測繪工程的特點,提出了“一點、一線、三維度和三層次”的立體化測繪工程實踐教學(xué)體系,并對安徽大學(xué)測繪工程專業(yè)的實踐教學(xué)提出了具體改革措施,其成果可為其他高校測繪人才的培養(yǎng)提供借鑒[10];湯俊從工程教育認(rèn)證背景出發(fā),以社會需求和學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向,探討了測繪工程人才培養(yǎng)模式,認(rèn)為實踐教學(xué)對學(xué)生能力培養(yǎng)至關(guān)重要[11];覃發(fā)超等從地方高等院校測繪工程專業(yè)的實際出發(fā),認(rèn)為要注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié),建立與行業(yè)無縫對接的實踐教學(xué)課程體系[12];王賀封等從學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)、實踐基地建設(shè)、本科生導(dǎo)師制等方面闡述了測繪工程專業(yè)實踐教學(xué)體系,其成果可以為信息化時代測繪、遙感、地理信息等相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)提供借鑒[13];錢建國和趙宇虹從實踐教學(xué)基地建設(shè)、校企合作、實踐教學(xué)等方面出發(fā),對測繪工程實踐發(fā)展的新方向進(jìn)行了探討[14];魯金金認(rèn)為在新經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境背景下,要加強(qiáng)專業(yè)互補、校企合作等,構(gòu)建測繪工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)體系[15];曲建光等通過調(diào)查問卷等方式構(gòu)建地方院校測繪類專業(yè)本科生工程實踐能力評價體系,在此基礎(chǔ)上利用層次分析法確定了各指標(biāo)的權(quán)重,對學(xué)生的工程實踐能力進(jìn)行了評價,認(rèn)為構(gòu)建的指標(biāo)體系可以提升學(xué)生的工程實踐能力[16];馮甜甜和程效軍以雙一流高同濟(jì)大學(xué)測繪工程專業(yè)為例,對其年測繪工程專業(yè)培養(yǎng)方案制定過程進(jìn)行了介紹,認(rèn)為其培養(yǎng)方案需要突出校企合作、學(xué)生專業(yè)特長培養(yǎng)以及復(fù)合式人才的培養(yǎng)模式[17]。
綜上,國內(nèi)高校的測繪工程教學(xué)體系研究已取得了諸多研究成果,在一定程度上提高了該專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量,但總體來說,仍處于探索階段。河北工程大學(xué)是河北省重點骨干高校,是省內(nèi)測繪類專業(yè)學(xué)位點最為齊全的高校,也是省內(nèi)測繪工程專業(yè)唯一且通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的學(xué)校。鑒于此,本文以河北工程大學(xué)測繪工程專業(yè)為例,探討新工科和工程教育認(rèn)證背景下地方高校測繪工程專業(yè)教學(xué)改革,以期為地方同類院校教學(xué)模式改革提供參考。
河北工程大學(xué)是河北省重點骨干大學(xué),河北省人民政府與水利部共建高校,河北省國家一流大學(xué)建設(shè)二層次高校,河北省文明單位,坐落在中國歷史文化名城、“成語典故之都”邯鄲市。測繪工程源于建校以來成立的測量教研室,先期主要承擔(dān)采礦、土木、水利、地質(zhì)等交叉學(xué)科的測量學(xué)、工程測量和礦山測量等課程,已有近70年的專業(yè)背景;2007年申請測繪工程本科專業(yè)并獲批,2008年開始面向全國招生,規(guī)模為2個自然班,2012年調(diào)整為3個自然班,現(xiàn)有在校學(xué)生340余人,已畢業(yè)本科生500余人,2016年自主設(shè)置了測繪科學(xué)與技術(shù)和采礦工程二級交叉碩士點礦山空間信息工程,現(xiàn)為學(xué)校新工科和卓越工程師重點建設(shè)專業(yè),2019年被列為河北省一流本科專業(yè),2020年通過了中國工程教育認(rèn)證。
結(jié)合河北工程大學(xué)的辦學(xué)定位及辦學(xué)特色,充分考慮新工科建設(shè)和國際工程認(rèn)證基本要求,堅持底線思維,深入分析和研究測繪工程專業(yè)如何突出專業(yè)辦學(xué)特色,如何強(qiáng)化能力培養(yǎng),如何培養(yǎng)出具備解決復(fù)雜工程能力、具有國際視野和終身學(xué)習(xí)能力畢業(yè)生的問題。堅持把測繪工程專業(yè)放在學(xué)校大背景下進(jìn)行考慮,突出學(xué)校的水利和礦業(yè)特色,挖掘測繪科學(xué)與技術(shù)在水利和礦業(yè)行業(yè)中的應(yīng)用,形成復(fù)雜工程案例,將其融入到測繪工程專業(yè)的課程體系中去,使專業(yè)有一個比較清晰的行業(yè)面向和就業(yè)趨向,而強(qiáng)化能力又是新工科建設(shè)和工程教育專業(yè)認(rèn)證特別強(qiáng)調(diào)的一個方面。
鑒于工程教育專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補充標(biāo)準(zhǔn)對于人才培養(yǎng)模式的要求,結(jié)合學(xué)校發(fā)展特色以及行業(yè)和區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,確定了測繪工程人才培養(yǎng)目標(biāo)制定的基本原則和依據(jù)。該培養(yǎng)目標(biāo)的制定強(qiáng)調(diào)校企合作聯(lián)合人才培養(yǎng)機(jī)制,廣泛邀請企業(yè)、國內(nèi)外高校專家參加培養(yǎng)方案修訂的研討會,共同參與修訂人才培養(yǎng)方案和建設(shè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。同時按照產(chǎn)學(xué)合作教育模式的要求進(jìn)行課程改革和建設(shè),對于實踐性課程堅持校企雙方共同開發(fā)、共同考核和把關(guān)的原則,最終基本框定了培養(yǎng)方案和大綱制定的主線。
最終確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為:本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要,德、智、體、美、勞全面發(fā)展,具備地理空間信息獲取、處理、表達(dá)和應(yīng)用的基礎(chǔ)理論、方法及技能,能在國家基礎(chǔ)測繪、礦山、水利、國土資源、地理信息服務(wù)等領(lǐng)域從事測繪項目的設(shè)計、實施、開發(fā)、研究及管理等工作,具有繼續(xù)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識的應(yīng)用專業(yè)技術(shù)人才。畢業(yè) 5 年左右,具備勝任工程師或相應(yīng)職稱的專業(yè)技術(shù)能力和條件,具體目標(biāo)如下:①具有良好的職業(yè)道德和科學(xué)文化素養(yǎng),能夠承擔(dān)和履行社會責(zé)任;②具備工程師的專業(yè)技術(shù)能力,能夠勝任測繪工程領(lǐng)域方案設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、技術(shù)開發(fā)等工作;③能夠綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)、專業(yè)知識和測繪新技術(shù)、新方法解決復(fù)雜測繪工程問題,具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和工程實踐能力;④在工程實踐中能夠自覺有效地考慮環(huán)境、安全、法律法規(guī)、文化等非技術(shù)因素;⑤能夠在與他人及多學(xué)科團(tuán)隊合作中進(jìn)行有效溝通和交流,具備團(tuán)隊協(xié)作精神和組織管理能力;⑥能夠通過自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)不斷拓展自己的知識和能力,為測繪地理信息行業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
本專業(yè)特色為:依托我校煤炭、水利行業(yè)發(fā)展特色,圍繞京津冀協(xié)同發(fā)展大背景,針對測繪學(xué)科的發(fā)展趨勢及測繪新技術(shù)在行業(yè)內(nèi)快速、廣泛普及的新形勢,緊盯煤炭、水利行業(yè)發(fā)展對測繪技術(shù)發(fā)展需求,融合教學(xué)、科研和工程實踐等多種教學(xué)方法,著重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,滿足新測繪時代煤炭、水利等建設(shè)領(lǐng)域?qū)y繪人才的需求。
在新工科和工程教育認(rèn)證背景下,河北工程大學(xué)測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革充分考慮到本?!暗V業(yè)與水利工程特色”的宗旨。結(jié)合《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》以及測繪工程專業(yè)的補充標(biāo)準(zhǔn),制定了符合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的區(qū)域特色課程體系。主要包括通識必修課、專業(yè)基礎(chǔ)課、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類、工程基礎(chǔ)以及專業(yè)類課程等5類,制訂了最低學(xué)分(183學(xué)分)以及主要課程與擬占比值。在此基礎(chǔ)上廣泛征求國內(nèi)外高校、企業(yè)專家對課程體系構(gòu)建的意見,優(yōu)化課程模塊并進(jìn)行動態(tài)更新,最終滿足新工科建設(shè)和專業(yè)認(rèn)證的需求。
教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控對整個教學(xué)活動的重要性是毋庸置疑的。教學(xué)活動分教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”兩個方面。傳統(tǒng)的做法是教師檢查學(xué)生,教學(xué)督導(dǎo)人員檢查教師。但隨著人才需求質(zhì)量的提高,如何建立行之有效的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系勢在必行。針對此研究內(nèi)容,以踐行質(zhì)量立校為基本目標(biāo),堅持以“持續(xù)改進(jìn)”為基本要求,根據(jù)定期跟蹤反饋數(shù)據(jù),遵循“雙層督導(dǎo),三級管理,多級鏈動,多措并舉”的原則,創(chuàng)新性構(gòu)建了過程跟蹤監(jiān)控的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系,形成了全方位建設(shè)、全員化參與、全過程監(jiān)控的教學(xué)過程質(zhì)量保障與監(jiān)控機(jī)制,為合格測繪人才的培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。同時為合理評價教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系實施效果,堅持目標(biāo)導(dǎo)向理念,以持續(xù)改進(jìn)、持續(xù)提高為基本訴求,構(gòu)建了符合測繪工程專業(yè)特色的內(nèi)部評價和外部評價雙層評價機(jī)制,基本實施策略。
鼓勵測繪工程專業(yè)學(xué)生利用測繪新技術(shù),積極參與社會實踐中,發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢的同時培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)社會意識,增強(qiáng)社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實踐能力。近三年,相繼組建了平山縣無人機(jī)攝影測量扶貧小分隊、南水北調(diào)中線工程邯鄲段三維建模團(tuán)隊、“愛護(hù)國家重點工程”為主題的宣講團(tuán)、無人機(jī)3D攝影測量技術(shù)助推河北工程大學(xué)新校區(qū)建設(shè)及周邊美麗鄉(xiāng)村和諧發(fā)展服務(wù)團(tuán)等多支隊伍,實踐服務(wù)團(tuán)隊連續(xù)三年獲評省級優(yōu)秀團(tuán)隊,2018年兩項實踐項目獲團(tuán)中央表彰。
為追蹤測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,本專業(yè)建立了內(nèi)外結(jié)合的常態(tài)化、多形式的人才培養(yǎng)結(jié)果評價機(jī)制。內(nèi)部評價方面,根據(jù)畢業(yè)生的畢業(yè)率、授學(xué)位率、讀研率及一次性就業(yè)率等評價學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和受社會認(rèn)可程度。外部評價方面,通過定期走訪用人單位、與來校招聘畢業(yè)生的單位座談、與返校校友交流、發(fā)送《用人單位調(diào)查問卷》、《畢業(yè)生(校友)調(diào)查問卷》等形式和渠道,聽取和獲得用人單位對測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的評價數(shù)據(jù),為持續(xù)改進(jìn)及人才培養(yǎng)質(zhì)量提升提供依據(jù)。
四位一體是指項目引領(lǐng)、本科生導(dǎo)師制全覆蓋、學(xué)科競賽提質(zhì)量、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練強(qiáng)基礎(chǔ)四位一體的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。以工程認(rèn)證的持續(xù)改進(jìn)為目標(biāo),基于行業(yè)特征,確保理論教學(xué)內(nèi)容與時俱進(jìn),注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié),充分利用無人機(jī)攝影測量實驗室、遙感數(shù)據(jù)處理實驗室、GPS實訓(xùn)實驗室以及大數(shù)據(jù)處理實驗室等設(shè)備,實現(xiàn)實踐教學(xué)與行業(yè)發(fā)展需求的無縫對接。全面推行本科生導(dǎo)師制,以全國及京津冀測繪技能大賽,ERSI大賽以及全國高校GIS技能大賽等學(xué)科競爭為助力,要求所有專業(yè)學(xué)生參加校內(nèi)選拔,以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促練,促進(jìn)實踐能力的提升,提高學(xué)生專業(yè)技能和團(tuán)隊協(xié)作精神,進(jìn)而擺脫工程實踐能力不如高職院校、專業(yè)知識培養(yǎng)不如研究型院校的模糊狀態(tài)。
本文圍繞新工科和工程教育認(rèn)證的育人理念,實施“理論與技能結(jié)合,項目和課程結(jié)合,學(xué)科競賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練結(jié)合,教學(xué)改革與持續(xù)改進(jìn)結(jié)合,國際交流與聯(lián)合培養(yǎng)的育人思路,提出了“項目引領(lǐng)+本科生導(dǎo)師制全覆蓋+學(xué)科競賽提質(zhì)量+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練強(qiáng)基礎(chǔ)”的測繪工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)新模式,力求達(dá)到多措并舉,實現(xiàn)系統(tǒng)化人才培養(yǎng)體系,實現(xiàn)項目引領(lǐng)對掌握前沿知識,解決復(fù)雜工程問題有“助推力”、本科導(dǎo)師制對學(xué)習(xí)指導(dǎo)有“引導(dǎo)力”、學(xué)科競賽對創(chuàng)新實踐和技能掌握有“牽引力”以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練對學(xué)生健康成長有“塑造力”,逐步形成了以新工科和工程認(rèn)證為基本標(biāo)準(zhǔn)的國際工程人才培養(yǎng)模式。該人才培養(yǎng)模式在本校測繪工程專業(yè)已經(jīng)得到實施,學(xué)生反映效果良好。但是,應(yīng)注意的是人才培養(yǎng)模式改革是一個長期的過程,目前該專業(yè)人才培養(yǎng)模式仍處于初步探索階段,今后因不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)模式,使其不斷適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,提高學(xué)生的國際競爭力。