编者按:党的二十大报告中强调,“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。”“要办好人民满意的教育,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,加快建设高质量教育体系,发展素质教育,促进教育公平”。在第二个百年奋斗目标新征程上,教育工作的基础性地位更加彰显、战略性作用更加凸显。如何更好落实立德树人根本任务?如何加强一流专业建设?学科交叉融合如何深化?……在西南科技大学教育管理体制改革30周年之际,西南科技大学迎接教育部本科教育教学审核评估之时,为统一思想、凝聚共识,助力高素质人才培养,赋能教育教学高质量发展,即日起,本网特开设“质量文化大家谈”栏目,诚邀各部门、学院围绕“乐教好学,追求卓越”质量文化主题参与讨论,就加快推动学校本科教育高质量、内涵式、特色创新发展畅所欲言,敬请关注。
机械大类专业新工科教育改革与实践
臧红彬(制造科学与工程学院副院长)
2017年,随着高等教育的不断发展,“新工科”教育概念被首次提出,其要义为:以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以传承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养适应未来多元化、创新型卓越工程人才。制造科学与工程学院在此时代背景下,制定了“新工科建设路线图”,着力构建“学院-专业-教师-学生”四级实施路径,组建机械大类专业。
四个层面破解三大难题
建设过程中,学院主要解决了三大难题:面对前沿科技革命的滞后性带来的面向未来的新工科人才培养难题;机械工程教育面向产业变革的封闭性不利于深度产教融合的难题;地方高校机械工程教育新工科范式推广局限性难题。其“解题”思路分为四个层面:
学院体系层面——构建机械大类专业新工科人才培养和育人体系。一是坚持面向未来科技革命、面向工程教育专业认证国际化标准、面向国家和地方重大需求,坚持高质量发展导向,实施课堂革命。通过机械设计制造及其自动化专业国家卓越工程师班单独建立培养体系,开展国际工程教育专业认证、教育部新工科研究与实践、四川省重大教改项目实施,新版培养方案制定与OBE理念在全专业的推广,落实“知识探究、能力培养、价值塑造”三位一体教育理念,推动课堂质量革命。二是构建交叉融合新工科人才培养体系,专创融合、思创融合,突出学生双创能力培养。拆除学院与专业之墙,开展大工科培养,制定机械大类专业培养方案,传统工科专业进行新工科升级,实现有温度的课程思政教育与有激情的专业教育、双创教育的深度融合。三是建立“校园”+“产业园”双园人才培养模式,打通学院与社会之墙,瞄准地方人才所需,与企业共建现代产业学院。与企业共建德城创意工厂、探索与东莞松山湖机器人基地等企业共同培养新工科卓越工程师人才,实行本科生在西南科技大学学习前三年课程之后、第四年到企业或大院大所进行项目驱动式联合培养的“3+1”培养方式,成立“双导师”制;与国机重型装备集团股份有限公司、中国兵器装备集团自动化研究所有限公司,共同建立四川省重型装备智能制造现代产业学院。
制造学院机械大类专业新工科教育人才培养和育人体系
系部专业层面——以工程教育认证为牵引,以学生为中心,以学生高阶能力培养和价值塑造为导向,构建项目驱动式课程群体系和多元化评价标准。一是以工程教育专业认证为牵引,以学生高阶能力培养和价值塑造为导向,形成核心能力与课程体系设置相互衔接的持续改进机制,优化机械大类专业课程体系,进一步明确新经济对传统工科专业和新兴工科专业人才培养提出的要求,更新课程体系和教学内容以适应新工科人才培养需求,建立机械大类专业项目驱动式课程群体系。二是制定课程多元化考核评价标准,把知识目标的评价交给MOOC,而教师聚焦于学生高阶能力、价值塑造的评价。此举解决了学生高阶能力和课程思政效果不易量化评价的新工科教育教学改革难题。
教师提升层面——构建以全国高校教师教学创新大赛、青年教师教学竞赛、校内教师发展中心研修班为链条的完整师资培训体系,系统提升教师新工科教育理念、教学方式与方法;通过优秀获奖教师线上线下宣讲,推广机械大类新工科育人范式。
学生培养层面——以学生为中心,产出为导向,通过第一课堂、第二课堂深度融合以及与企业开展真实项目研发,实现项目驱动式人才培养,提升学生“两性一度”和解决复杂工程问题能力。一是鼓励学生参加学科竞赛,如中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、挑战杯、机器人ROBOCON大赛以及专业赛事,进行项目驱动式培养。二是探索采用“3+1”人才培养模式,其中的“3”是前三年完成通识课程和专业课程,而其中的1是“1”又分为“3”+“3”+“6”:第1个“3”表示在企业实习3个月,让学生了解行业经验、业务标准、实习岗位、生产工艺、研发技术、经营管理等企业要素,第2个“3”表示用3个月时间在校企共建实验室完成企业合作定制项目,“6”表示用6个月时间由校内教师和企业工程师共同指导学生完成毕业设计,通过一系列实践教学环节,达到校企深度融合,提高学生工程实践和解决问题能力。
创新亮点和育人成效凸显
制造学院的新工科建设呈现出三大创新亮点:形成了机械工程新工科教育方案,实现了理念创新;建立了机械工程教育新工科治理机制,实现了机制创新;形成了机械工程教育跨校联动、普遍适应的新模式,形成了模式创新。
经过多年建设,当前获批国家一流专业3门、新工科专业2门,其中机械设计制造及其自动化专业是西南科技大学首批通过工程教育认证的专业。此外,专业教师荣获教育部青年长江学者、全国机械教指委委员、全国高校教师教学创新大赛正高组一等奖各1人,获批国家级一流课程2门/省级一流课程或课程思政示范课程7门,获批国家级虚拟仿真教学中心、四川省重型装备智能制造现代产业学院,与企业共建产教融合“德城创意工厂”,发表新工科教育教改论文10余篇/出版教材10余部,获得西南科技大学教学创新团队特等奖,专业教师受邀参加江苏、四川、西藏等六个省市自治区教创赛评审专家。培养出一批优秀的新工科人才,逐步形成了体系完整、要素齐全、产教融合、广泛适应的新工科建设方案。学院“务实高效”“真材实料”的新机制获广泛借鉴,多次受邀做线上线下推广示范。在新工科人才培养中,一直注重知行合一、追求卓越,成效凸显。如机器人小组和学院多个专业实验室,更是已经坚持了20年如一日的项目驱动式人才培养,竞技水平和人才培养成效一直保持在全国第一方阵,坚持学科专业一体化建设,坚持科研反哺教学。近十年来机械大类专业学生获得“互联网+”、“挑战杯”“全国三维数字化创新设计大赛”特等奖、“全国大学生机械创新设计大赛中”一等奖等省级以上奖项200余项,机器人小组连续十年来获得全国机器人ROBOCON大赛一等奖等,培养出了一批优秀的新工科人才。如自主创业的刘金名、陶俊杰,受到央视连续两年报道的创业明星谢福林等。