|“全面工程能力培养”实践教育E计划 进展及阶段性成果总结

2018/10/15 10:35:59

一.计划背景与目标

在全球化、互联网背景下,制造业的智能化使得我国需要大量工程人才,但目前高等教育工程人才的培养中存在教学与工程实践脱节的问题,用人单位对工科毕业生缺乏工程专业知识、沟通能力、团队合作精神与创新能力的情况不满意。因此,全面工程能力培养的重要性日益凸显,教育部为此实施了一系列相关的工程能力提升计划。

近年来,在线教育便捷的教学方式和长期的资源建设积累为“全面工程能力培养”实践教育E计划奠定了基础。在线工程实践体系的建设是全面工程观培养的核心,全面工程能力人才培养要多方面促进学员对工程领域的认知、专门知识和专业技能的培养、注重团队社会适应力、个人素质和创新能力的全面提升。

本计划以由华东理工大学牵头,大连理工大学、江南大学、山东大学与哈尔滨工业大学等4所高校为首期成员的在线实验课程联盟为基础,联合全国化工、机电、能源、环保、生物医药、食品等行业相关的理工类院校共同实施“全面工程能力培养”实践教育E计划,致力于建设的课程资源涵盖主要工程学科,构建和企业、社会接轨的工程实践体系,培养具有全面工程能力的人才。

本计划参与高校共同申报的项目“远程教育工科专业在线实验教学模式的研究与实践”获得国家级教学成果二等奖,标志着多年来在线教育全面工程能力培养中的探索与实践成果得到国家主管部门与社会的认同。

二.计划主要内容

全面工程观是一个涵盖面很广的教育理念体系。在这个体系中,不管是工程专业的学员还是非工程专业的学员,都必须对工程方法和工程思维有基本的理解,具有坚实的学术、技术、社会能力。全面工程观的培养包括:工程通识教育、专业知识、工程实践、科技前沿、创新素质培养等。因此,本计划在扩大规模和多样性的基础上,注重与行业企业转型升级中的人才人力资源需求对接,积极进行人才培养新探索,以互联网+为主,构建“线上+线下”,“网上虚拟实验”+现场实习实训”相结合等的混合式教学模式,推进高校继续教育改革创新,主要包括以下内容:

1. 建设面向“全面工程能力培养”的在线资源建设体系

该体系本着“厚基础、强实践、高素质、具有创新精神,遵守课程标准与资源建设规范”的原则,以课程资源联盟的形式建设在线教学资源,在线教学资源的建设必须基于工程实践,才能达到全面工程能力培养的目标。本计划将在以下方面在成员高校中重点开展资源建设:

(1) 在线工程课程资源建设,包括:工程学科基础能力培养的课程资源建设,专业知识应用能力培养的课程资源建设,专业素养与创新能力培养的课程资源建设。

(2) 在线实验实践资源建设,包括: 基础规范操作能力培养的实验资源建设,独立操作能力培养的实验资源建设,合作与管理能力培养的实践资源建设,工程能力考核资源的建设。

 (3) 基于校企合作的实践资源建设,实践资源建设直接来源于企业一线生产设备与环境,反映企业实际工程背景和设备状况,基于企业建设科技前沿课程,建设科技创新能力培养课程。

各成员高校通过协作会议,根据自身优势专业展开资源建设,确认各校主要资源建设方向。华东理工大学牵头进行相关在线实验平台开发,并重点开发化学工程、环保与能源相关学科在线课程资源,江南大学重点开发主要食品安全工程学科在线课程资源,山东大学重点开发将计算机与柔性制造管理在线课程资源,大连理工大学与哈尔滨工业大学重点开发机械工程与电子工程相关学科在线课程资源,初步形成理工类在线含实验课程的建设体系。

 

2. 探索全面工程能力培养的联盟协作模式

本计划将在成员单位推进优势资源的对接与共享,合作构建通用在线实验平台与工程能力考核平台,并与在线教育联盟的公共服务平台实现对接,深入开展课程互选与学分互认转移,探索学历与培训的转换,实现教师、培训基地、设备与实验室等资源的共享,形成工程类在线资源协作与共享新模式。

基于在线实验课程联盟,有计划、分批次进一步联合全国理工类院校(首批为试点高校,再扩展到普通非试点高校)、大中型企业、行业协会、行业出版社等,形成多种形式、多个层次的全面工程能力在线培养体系。

3.探索面向行业企业需求的全面工程实践能力的培养模式

全面工程实践能力的培养的核心是教学如何面向行业企业需求并与企业工程实际结合。计划通过企业实践经验的工程技术人员、管理人员等参与到高校全面工程能力培养体系中,与企业联合建设实习的基地让学生充分了解工程实际及其环境等方式,完善全面工程能力培养体系。

本计划在与企业的结合方面,构建如下工程实践能力培养模式。

(1)企业人才培养与高校全面工程能力培养的结合;

(2)企业人才对高校全面工程能力培养的支撑;

(3)企业相关资源作为高校全面工程能力培养的补充;

(4)与企业联合建设全面工程能力培养实践实习基地。

4. 全面工程能力培养E计划推动学习型社会的建设

基于“打造全民学习、终身学习的学习型社会”,把全面工程能力培养E计划建设的工程资源面向普通学习者开放,并通过社区培训与学分银行的形式,为普通学习者营造在线学习环境、积累学分,推动学习性社会的建设。如华东理工大学开放了“实践、创新—人生的启迪”“绿色环保建材”“核电发展”等多门工程背景课程,推动学习型社会的建设。

三.推进情况

1.工程能力培养在线资源建设

(1)工程能力培养在线资源的持续开发

  华东理工大学工程能力培养实验的开发从一般工科课程实验的虚拟化发展成为注重理论与工程实践、工程现场的结合,培养综合分析、设计与操作实现的综合性在线实验。 华东理工大学最近开发了一系列综合性工程实验,以化工安全工程专业为例,开发了“工作场所有机蒸汽泄露检测实验”、“工作场所粉尘浓度快速测定实验”、“心肺复苏模拟实验”等与工程实践密切相关的在线实验,此类实验适合于培养学生的全面工程观。

   目前计划成员高校继续按照各校优势开发工程类课程在线资源,重点发展以工程实际为背景的实验课程,如华东理工大学的乙炔法生产工艺流程实验、化工安全实验、硝酸生产工艺流程实验,山东大学的柔性制造管理学实验、江南大学的无机及分析化学、食品微生物学及食品工艺实验等。这些实验的共同点是注重理论与工程实践、工程现场的结合。

建设了一批通识类在线工程课程资源,注重基础工程能力培养,如“核电的历史与发展”、“ 化工节能”“ 新分离技术-膜技术及其应用”、“ 药物发现与设计导论”、“ 生物技术在食品中的应用”等具有工程实用性的在线课程。

 (2)建设在线工程能力考核平台与资源

目前以华东理工大学牵头的计划高校开始第一期工程能力考核平台与4门相关学科考核资源的建设,该平台主要考核学生的在工程实践中的观察、分析、设计与动手能力。

该平台将应用于工程类专业在线教育学生考核,还将应用于华东理工大学全日制学生实践能力考核。

(3)整合微课平台与在线工程实验资源应用于全日制本科教学

   推进在线工程教育资源在全日制本科教学中的应用,典型案例是华东理工大学教学改革项目“基于MOOC形式的《计算机网络》在线教学与实践的改革与探索”,该项目结合在线微课平台,将在线课程与实验应用于全日制本科教学并取得成功。

2.在线工程类课程共享与学分转移实践 

(1)在线工程教育课程资源评估、认证与学分转移

2015年,在教育部课题“理工类课程(含实验)互选互认研究与实践”顺利结题后,华东理工大学牵头上海市教委在线课程学分互认建设试点项目,联合上海交通大学、东华大学、同济大学与上海交通大学医学院等4所理工类试点高校开展在线工程教育课程学分转移研究与实践工作。

该项目基于在线工程类课程的学分标准理论,参与高校完成了在线理工类课程的评估、认证与可转换认定工作,建设了在线课程学分转移与计算平台,评估了5所理工类试点高校500多门理工类相关课程大纲与知识点结构,制定了基于平台的在线课程学分计算与转移流程,并在5校开展了课程的学分转移实践工作。

 (2)扩大计划参与高校范围

利用上海市教委在线课程学分转移建设试点项目的契机,上海交通大学、东华大学、同济大学与交通大学医学院也加入了计划,该计划扩大到9所理工类试点高校。

3.计划机制内推动全面工程能力培养教学实践

(1)建设面向行业企业需求的全面工程实践能力培养模式 

探索面向行业企业需求的全面工程实践能力培养模式为本计划的重点内容。华东理工大学与国际知名企业巴斯夫公司的“实验源”见习人员培训项目是全面工程能力培养计划的典型案例。利用高校在线课程与实验资源和企业工程实践经验的优势,华东理工大学联合巴斯夫公司培养具有全面工程能力的技术人员。培训课程包括理论学习、实验操作学习、英语强化培训等,设计培训时间共达687个小时,相当于45个学分。

计划实施以来,成员单位积极探索“把企业作为实习基地,为企业培养人才”的全面工程能力在线培养模式,类似的项目还有:华东理工大学与中石化上海石油化工股份有限公司培训中心共同举办的金山石化兼职教师在线培训项目、江苏省化工安全生产在线培训项目、与江苏昆山安监局合作开展的化工安全工程培训项目、与上海华谊能源化工有限公司合作开展“碳-化工进展” 在线培训项目,以及与宁波工程公司、昌硕电子、世硕电子等企业建立的合作培训等。

(2)与国外远程教育高校开展工程能力培养合作

英国开放大学与华东理工大学于在线工程实验的研究与应用方面有长期的合作关系。研究全面工程能力在线培养模式的eSTEeM项目“Online practical work for science engineering students”就是华东理工大学与英国开放大学天文学系主任Nick Braithwaite教授和材料工程系主任Mark Endean共同完成。该项目全面评估了两校在线工程教育现状与发展趋势,高度评价了华东理工大学的在线工程实验教学模式,为两校工程能力培养教学合作奠定了基础。

四.下一步工作

1.进一步扩大联盟规模

本计划将继续扩大在线实验联盟规模,形成以理工类高校、职业院校、企业和行业协会为主的,以在线实验方式培养制造业相关人员全面工程能力的教育组织。

2.计划成员加强在线实验的合作建设

本计划将继续加强各成员单位在线实验建设的合作,除了根据各自优势分工开发在线实验以外,将结合企业与行业协会成员需求,开发具有工程背景的在线实验课件,并在企业培训中得到广泛应用,达到提升企业员工全面工程能力的目的。

3.面向新生代产业工人开展全面工程能力培训

新生代产业工人是制造行业的一线员工,同时由于教育背景关系,存在文化基础不够,工程实践能力欠缺的问题,本计划将与各级工会、行业企业合作,以学历提升、企业内训等形式,提供在线实验教学服务等形式加强新生代产业工人的文化及工程技能培训。