孫 輝

(安徽信息工程學(xué)院 教務(wù)處，安徽 蕪湖 241100)

自“應(yīng)用型本科人才”的概念被提出以來，地方高校已普遍將應(yīng)用型人才作為新的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，應(yīng)用型人才培養(yǎng)也逐漸從明確定位向不斷提高質(zhì)量過渡[1]。應(yīng)用型本科人才作為一種人才類型概念，其本質(zhì)是學(xué)以致用，知識結(jié)構(gòu)強調(diào)現(xiàn)時性、復(fù)合性和跨學(xué)科性，能力結(jié)構(gòu)強調(diào)運用知識和方法的綜合能力以及解決問題的實踐能力，素養(yǎng)結(jié)構(gòu)強調(diào)溝通交流、團隊合作、計劃執(zhí)行等職業(yè)素養(yǎng)[2]。

一方面，應(yīng)用型人才培養(yǎng)涵蓋工程型人才培養(yǎng)[3]；另一方面，工程教育的目的主要是借助其為工業(yè)發(fā)展提供高質(zhì)量應(yīng)用型人才，進而推動經(jīng)濟社會發(fā)展[4]。工程教育的定位、目標(biāo)與應(yīng)用型人才培養(yǎng)之間存在較大交集，因而工程教育所采取的教育實踐可以用來指導(dǎo)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)。借鑒世界一流工程教育的改革實踐經(jīng)驗，深化應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式改革，進而提升應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)量，是一條值得探索的路徑。

1 工程教育與應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)

1.1 工程教育的要求

現(xiàn)代工程教育強調(diào)知識的整合和綜合運用，既不能“狹窄于技術(shù)”，又不能“技術(shù)上狹窄”[5]，需要進一步促進學(xué)科間的交叉融合以及教學(xué)內(nèi)容的綜合化，關(guān)注人才的綜合素質(zhì)整體提高。工程教育的根本是實踐，其通過讓學(xué)生參與設(shè)計、制造和科技創(chuàng)新等實踐活動，獲取解決工程實際問題的經(jīng)驗。學(xué)生最終不但能勝任某一工程領(lǐng)域工作，還能夠根據(jù)專業(yè)領(lǐng)域的變化來快速調(diào)整和適應(yīng)[6]。同時，與工業(yè)、企業(yè)界密切聯(lián)系是實現(xiàn)工程教育回歸工程的必由之路。

1.2 應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求

在培養(yǎng)目標(biāo)方面，應(yīng)用型本科人才立足于需求導(dǎo)向和能力本位。應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)鏈要和產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈緊密對接，適應(yīng)國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要。應(yīng)用型本科人才能力的培養(yǎng)要包含知識運用、技能應(yīng)用、價值觀體現(xiàn)等綜合要素。

在教學(xué)模式方面，應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)重在實踐導(dǎo)向。教學(xué)活動圍繞利于學(xué)生掌握實踐性知識開展，教學(xué)內(nèi)容以工作過程為中心來組織，考核評價以實踐產(chǎn)物形式為對象。基于制作的學(xué)習(xí)、基于項目的學(xué)習(xí)、基于工作的學(xué)習(xí)均是有效的實施途徑，產(chǎn)教協(xié)同育人模式在其中發(fā)揮重要作用。

在培養(yǎng)過程方面，應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)以學(xué)生為中心。建構(gòu)主義心理學(xué)和自人本主義心理學(xué)衍生出的“學(xué)生為中心”教學(xué)理論，推動了全球范圍的以教為中心向以學(xué)為中心轉(zhuǎn)變。應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)過程要不斷探索如何讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，并且能不斷學(xué)習(xí)，成為能充分適應(yīng)變革社會的完滿的人。

1.3 工程教育與應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的契合點

工程教育和應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)有著明顯的內(nèi)在聯(lián)系。一是從培養(yǎng)目標(biāo)來看，社會和市場的需要是兩者的共同驅(qū)動，綜合能力的塑造是人才培養(yǎng)的共同要求。二是從教學(xué)模式來看，均是明確的實踐導(dǎo)向，強調(diào)學(xué)生從動手實踐中獲取、應(yīng)用知識和經(jīng)驗，教學(xué)內(nèi)容強調(diào)重新組織和綜合，業(yè)界的參與具有不可替代的作用。三是從培養(yǎng)過程來看，均重視學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。

2 國際工程教育的實踐現(xiàn)狀

現(xiàn)代工程與產(chǎn)業(yè)技術(shù)已呈現(xiàn)“跨界整合、交叉融合、高度集成、快速多變”的新特征[1]，新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來的全球全方位變革將給人類生產(chǎn)模式、生活方式、價值理念產(chǎn)生革命性的深刻影響。本科教育只有進一步轉(zhuǎn)變理念、模式、方法、技術(shù)和評價方式，才能應(yīng)對世界的變化[7]。

麻省理工學(xué)院為梳理全球工程教育發(fā)展現(xiàn)狀，2018年發(fā)布了《全球一流工程教育發(fā)展報告(The Global State of the Art in Engineering Education)》，為全球本科工程教育改革發(fā)展提供了豐富信息，影響廣泛[7]。報告指出：未來的工程教育引領(lǐng)高校需要“在預(yù)算有限的情況下，能面向大規(guī)模學(xué)生群體成功實施系統(tǒng)綜合的培養(yǎng)方案和課程體系，并將一流教育實踐融入培養(yǎng)方案之中”，可以“通過貫穿一條設(shè)計項目主線來實現(xiàn)有序銜接的、高度整合的課程設(shè)置”。

3 應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的系統(tǒng)構(gòu)建

通過直接參與報告翻譯，安徽信息工程學(xué)院教學(xué)管理團隊對全球一流工程教育發(fā)展現(xiàn)狀有了全面了解，并對學(xué)校過往教育實踐進行了深刻反思，對國內(nèi)工程教育優(yōu)秀實踐開展了廣泛調(diào)研。通過翻譯、學(xué)習(xí)、反思、調(diào)研、融合的方式，立足工程教育和應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的契合點，進一步明確了培養(yǎng)具有工程設(shè)計能力、實踐創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力，能夠解決綜合、系統(tǒng)、復(fù)雜實際問題的高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才的核心目標(biāo)，以基于項目的學(xué)習(xí)改革為抓手，為學(xué)生帶來更多以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)體驗，系統(tǒng)性地設(shè)計應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式。

3.1 使用統(tǒng)一的“3+1”課程設(shè)置結(jié)構(gòu)

在已有的秋、春、夏三學(xué)期制基礎(chǔ)上，四年制本科人才培養(yǎng)方案使用“3+1”統(tǒng)一課程設(shè)置結(jié)構(gòu)，即三年校內(nèi)培養(yǎng)、一年校外培養(yǎng)，為全校范圍內(nèi)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗設(shè)計提供框架結(jié)構(gòu)保障。

在三年校內(nèi)培養(yǎng)階段，前兩年為大類培養(yǎng)，即同一專業(yè)類的培養(yǎng)方案在一、二年級時按照大類培養(yǎng)打通，實現(xiàn)寬基礎(chǔ)教育。第三年為分方向培養(yǎng)，面向產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)和職業(yè)需求聚焦設(shè)置專業(yè)人才培養(yǎng)方向，做好專業(yè)方向動態(tài)調(diào)整，增加培養(yǎng)方案對市場需求變化的適應(yīng)性和靈活性。在大二結(jié)束前開展專業(yè)方向入口測評，建議學(xué)生方向選擇，按照專業(yè)方向分流培養(yǎng)，支持學(xué)生跨方向選修課程，增加學(xué)生的選擇性。

在大三結(jié)束前開展校外培養(yǎng)的準入測評，未通過的學(xué)生利用夏季時間進行第二輪測評，學(xué)生靈活地分批進入第四年校外培養(yǎng)階段，貫通企業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。

3.2 統(tǒng)籌基于項目的學(xué)習(xí)教學(xué)目標(biāo)體系

將基于項目的學(xué)習(xí)改革作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機、增加學(xué)生學(xué)習(xí)投入、實現(xiàn)學(xué)生反思性成長的關(guān)鍵舉措。以能力目標(biāo)為核心，以任務(wù)需求為起點，以分析、設(shè)計、實施和驗收為標(biāo)準項目模塊，以團隊式指導(dǎo)和協(xié)作式學(xué)習(xí)為主要教學(xué)組織形態(tài)，深度推進基于項目的學(xué)習(xí)改革，通過在項目情境中解決開放式的問題，培養(yǎng)學(xué)生知識獲取、計劃制定、規(guī)范實施、溝通合作、自我評估和創(chuàng)新迭代的能力，系統(tǒng)規(guī)劃基于項目的學(xué)習(xí)的四層次教學(xué)目標(biāo)體系。

第一層次是初步感知，確立工程意識。以專業(yè)基本技能的應(yīng)用為主，引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)理論運用于工程實踐，了解項目任務(wù)在項目流程中的位置和作用，初步認識工程活動，確立工程意識。

第二層次是鞏固提升，培養(yǎng)工程能力。開展綜合性實踐項目，以工程問題為對象，將多種專業(yè)知識和技能，尤其是信息技術(shù)，融入到工程實踐之中，強化學(xué)生綜合運用知識解決工程問題的能力。引導(dǎo)學(xué)生理解一個工程項目的目標(biāo)與任務(wù)、技術(shù)與方案、實施與管理和結(jié)題與評估等工作流程及其主要工作內(nèi)容，理解團隊分工與合作及本人作為成員的作用，學(xué)會在項目中提煉問題、分析問題和解決問題的方法和了解過程。

第三層次是深化拓展，注重工程創(chuàng)新和系統(tǒng)性思維培養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生在原有實踐基礎(chǔ)上對企業(yè)典型的工程項目進行設(shè)計、開發(fā)、實現(xiàn)、迭代，在工程實踐中培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，系統(tǒng)地掌握項目流程與內(nèi)容，能夠適應(yīng)需求變化、處理矛盾因素、系統(tǒng)考慮問題。

第四層次是持久發(fā)展，注重就業(yè)能力培養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生在真實工程環(huán)境中開展工程實踐，直面現(xiàn)實問題，在現(xiàn)實中培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)能力，進一步提升實踐能力，做好學(xué)生角色向社會職業(yè)角色的順利過渡，實現(xiàn)良好職業(yè)生涯發(fā)展。

3.3 系統(tǒng)設(shè)計支撐目標(biāo)達成的四級挑戰(zhàn)項目

按照“基礎(chǔ)性”“專業(yè)性”“系統(tǒng)性”“職業(yè)性”的銜接遞進原則構(gòu)建基于項目的教學(xué)體系和四級挑戰(zhàn)項目，促進項目內(nèi)容的連接貫通，項目結(jié)果的關(guān)聯(lián)運用。

挑戰(zhàn)項目1設(shè)置在大一夏季學(xué)期，由專業(yè)負責(zé)設(shè)計，專業(yè)內(nèi)學(xué)生團隊完成單個項目任務(wù)。任務(wù)應(yīng)是某個綜合性項目的必要組成，運用大一階段所學(xué)的主要通識課和學(xué)科基礎(chǔ)知識完成。學(xué)生個體的項目選擇以及完成情況作為學(xué)生在挑戰(zhàn)項目2中組隊的參考依據(jù)。

挑戰(zhàn)項目2設(shè)置在大二夏季學(xué)期，由學(xué)院負責(zé)設(shè)計，學(xué)生以團隊形式完成一個從真實項目抽象、簡化得到的項目，積極引導(dǎo)學(xué)院內(nèi)學(xué)生跨專業(yè)組成團隊。項目能體現(xiàn)真實項目的完整工作流程和核心工作內(nèi)容，體現(xiàn)對前兩年所學(xué)知識的綜合運用。項目的選擇以及完成情況作為學(xué)生大三專業(yè)方向選取的依據(jù)，幫助學(xué)生初步明確未來職業(yè)發(fā)展方向。

挑戰(zhàn)項目3設(shè)置在大三春季學(xué)期，由學(xué)院負責(zé)設(shè)計并鼓勵跨學(xué)院共同設(shè)計，學(xué)生以團隊形式完成一個企業(yè)級的設(shè)計項目，積極引導(dǎo)跨學(xué)科專業(yè)學(xué)生組成團隊，利用學(xué)生團體的多樣化背景，在團隊合作中促進學(xué)生個體的系統(tǒng)性思維培養(yǎng)。項目不僅要包含完整的工作流程和工作內(nèi)容，還要具有較高的學(xué)科整合性，包含較為復(fù)雜的工程技術(shù)和一定的沖突因素，需要學(xué)生團隊創(chuàng)造性地去解決。項目的完成情況作為學(xué)生是否可以進入校外培養(yǎng)階段的依據(jù)。

挑戰(zhàn)項目4設(shè)置在企業(yè)培養(yǎng)階段，對于參加集中實習(xí)的學(xué)生，由學(xué)院負責(zé)聯(lián)系實習(xí)企業(yè)確定學(xué)生參與的項目團隊和企業(yè)實際項目，在真實工程實踐環(huán)境下開展項目。數(shù)據(jù)與條件取自工程現(xiàn)場，指導(dǎo)人員由企業(yè)技術(shù)人員和專業(yè)教師共同擔(dān)任，以企業(yè)技術(shù)人員為主，設(shè)計方案和設(shè)計結(jié)果直接接受現(xiàn)場或工程實踐檢驗，項目即轉(zhuǎn)化為畢業(yè)設(shè)計。在完成項目后學(xué)生應(yīng)達到企業(yè)準入職工程師的標(biāo)準。高年級學(xué)生可申請以創(chuàng)業(yè)項目替代挑戰(zhàn)項目4，獲得的創(chuàng)業(yè)實踐學(xué)分用以置換企業(yè)實習(xí)學(xué)分，創(chuàng)業(yè)設(shè)計代替畢業(yè)設(shè)計。

項目設(shè)計注重挑戰(zhàn)性、選擇性、趣味性和迭代性。所有項目都應(yīng)提供詳細的標(biāo)準規(guī)范并公布給學(xué)生，允許學(xué)生自主提出項目并在符合標(biāo)準的情況下納入項目范圍，充分發(fā)揮學(xué)生在項目設(shè)計中的資源供給和教學(xué)合作作用，探索打造眾創(chuàng)的項目教學(xué)文化。探索設(shè)計具有長久活力且性能或目標(biāo)具有不斷提升空間的可迭代項目作為挖掘?qū)W生創(chuàng)造性潛能的載體，通過同一或相近項目學(xué)習(xí)成果的不斷迭代促進人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)升級。

3.4 開發(fā)入門培養(yǎng)課程，引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)基于項目的學(xué)習(xí)

依托專業(yè)導(dǎo)論類課程設(shè)計入門級課程項目(挑戰(zhàn)項目0)，啟蒙新生工程、設(shè)計概念，循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生探索項目所需的關(guān)鍵工具和技術(shù)路線，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作和主動學(xué)習(xí)文化，促使學(xué)生適應(yīng)解決不確定性和開放性的問題，改變學(xué)生之前所養(yǎng)成的被動接受知識、僅關(guān)注解題和考試的學(xué)習(xí)習(xí)慣。依托智慧教室，以小班化、探究式教學(xué)的方式實施，教師以布置自學(xué)任務(wù)為主，課外時間參加學(xué)生項目進展研討活動，課內(nèi)時間用于學(xué)生討論、展示。

圖1 系統(tǒng)性的基于項目的學(xué)習(xí)的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式

3.5 運用4D項目設(shè)計方法構(gòu)建基于項目的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)

運用4D方法設(shè)計開發(fā)基于項目的實踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)，即1D的課程內(nèi)項目，2D的學(xué)期課程間項目，3D的跨學(xué)期課程間項目以及4D的跨學(xué)科項目。綜合利用優(yōu)質(zhì)學(xué)生項目、學(xué)科競賽項目、科研創(chuàng)新項目、企業(yè)案例項目、按需創(chuàng)設(shè)項目、真實需求項目等，與四級挑戰(zhàn)項目主線一同，形成基于項目的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)(基于項目的學(xué)習(xí)串)。

3.6 利用線上教學(xué)支撐基于項目的學(xué)習(xí)

對MOOC和SPOC的資源呈現(xiàn)方式進行改進，盡可能將知識、技能類的學(xué)習(xí)內(nèi)容以主題單元的形式放到線上，同時將主題單元間、主題與學(xué)科專業(yè)間的關(guān)聯(lián)性和依賴性以可視化映射圖的方式呈現(xiàn)。支持學(xué)生根據(jù)自身興趣、遇到的具體問題個性化地確定需要學(xué)習(xí)的主題單元。以專業(yè)類或者課程類為試點，探索構(gòu)建在線學(xué)習(xí)主題知識樹，一方面基于智慧教室自主進行主題單元的資源建設(shè)，另一方面收集能夠用于主題知識樹的外部已有在線學(xué)習(xí)資源并予以加工，不斷完善主題單元，運用其支撐線上學(xué)習(xí)和線下基于項目的學(xué)習(xí)的混合式教學(xué)模式改革，同時將線上學(xué)習(xí)延伸至校外培養(yǎng)階段，探索更長時間、更高質(zhì)量的實踐教學(xué)。

3.7 注重對基于項目的學(xué)習(xí)進行合理評價

充分發(fā)揮基于項目的學(xué)習(xí)在激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力、提升學(xué)生解決實際問題的能力等方面的優(yōu)勢，公平評價團隊各成員對于項目的貢獻，通過有效的評價方法確保在基于項目的學(xué)習(xí)中每名參與的學(xué)生均能受益。加大對國內(nèi)外基于項目的學(xué)習(xí)的評價方法和實施流程的綜述性研究和詳細案例研究，總結(jié)成果、試點使用、評估效果、逐步推廣，同步探索研發(fā)項目學(xué)習(xí)在線評價系統(tǒng)，支撐對學(xué)生在基于項目的學(xué)習(xí)過程中的形成性評價。通過將各級挑戰(zhàn)項目的評價結(jié)果運用于學(xué)生后續(xù)的項目學(xué)習(xí)之中，讓學(xué)生對自身的項目完成質(zhì)量自發(fā)重視和負起責(zé)任。

4 結(jié)語

安徽信息工程學(xué)院通過對《全球一流工程教育發(fā)展報告》的深度解讀和綜合借鑒，結(jié)合自身的信息化教學(xué)產(chǎn)教融合優(yōu)勢，立足中國地方應(yīng)用型本科高校實際，將世界一流工程教育的優(yōu)秀實踐轉(zhuǎn)化為了充分融合線上課內(nèi)課外學(xué)習(xí)和線下校內(nèi)校外實踐的系統(tǒng)性的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式設(shè)計方案。學(xué)校將在“十四五”期間通過加強工程教育研究、修訂人才培養(yǎng)方案、優(yōu)化線上教學(xué)系統(tǒng)、設(shè)立重大建設(shè)專項、更新教學(xué)管理制度等措施逐一落實教育綜合改革發(fā)展規(guī)劃，充分利用自身的體制機制優(yōu)勢，創(chuàng)新探索，勇于實踐，為我國地方高校深化應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式改革、涌現(xiàn)一流工程教育的新興代表提供鏡鑒。