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吳靜怡:工科卓越創新人才培養的探索與實踐

作者:吳靜怡   時間:2020-01-14

  在2019年秋季中國高等教育博覽會“新中國高等教育70年高峰論壇”專題分論壇“一流本科教育與‘四新建設’”上,上海交通大學副教務長、教務處處長吳靜怡教授作專題報告。報告摘編如下:

  一、工科人才培養的現狀

  當今產業發展給工科帶來了非常大的變化,如大數據、云計算、人工智能、深度學習等技術變革,改變了人才培養的需求,新工科正是為應對未來產業發展而提出的培養方式與模式。
  當前,工科專業在人才培養上存在以下幾個問題:基礎課內容相對扎實穩固,但應對新變化的寬度不夠;專業課內容跟不上工業界的技術發展,更新速度遠遠落后于產業;在學習成效上學生解決實際問題的能力有所弱化等。
  如何應對這些問題?首先要回歸教育本質,從更加注重“知識”傳授轉變為“知識、能力、素質”并重的系統培養。從工程教育看,合格的工程師需要掌握本學科完整的知識,具有全球視野,能夠出色地完成工作,以及有責任心、嚴謹認真態度。作為卓越的工程師,還需具備深度與廣度兼具的跨學科知識,具有探本溯源、敢于挑戰、創造未來的全球勝任力以及好奇心驅動的終身學習能力。

  二、上海交大模式的探索與實踐

  學校以頂層設計、因材施教、強化基礎、注重實踐、交叉融合五個維度來提升工科人才培養質量,提出了價值引領下的知識能力素質“四位一體”人才培養理念,繼承并發揚“起點高,基礎厚,要求嚴,重實踐,求創新”的辦學傳統,為人才培養制定了超前、完整的頂層設計。
  1.因材施教。2014年以來,學校將理科的拔尖培養擴展到工科的榮譽計劃(致遠工科榮譽計劃),并開展分類分向貫通式培養實踐。致遠學院匯聚一流教師和學生,以“大師培育未來大師”的方式創新人才培養模式。通過平臺大類培養,應對社會發展需要,為學生成長奠定寬厚的基礎。在致遠榮譽計劃中,積極打造與世界接軌的好奇心驅動課程體系,注重能力培養,強化學生的思考能力和自主學習能力。平臺培養中,學校將學院與專業縱橫聯合,使學生擁有更多的選擇方向。在因材施教方面,進一步從基礎課程入手,致力于能夠解決優秀學生吃不飽的問題。基礎課程采用分級教學的方式,數學里面包括了高等數學以及數學分析的榮譽課程,物理課程同時擁有高階的榮譽課程,使得更加優秀的學生能夠選擇更具挑戰性的課程,在一定程度上強化了學生的基礎。
  2.強化基礎。眾所周知,熱學理論和力學的發展推動了蒸汽機、內燃機的發展,開啟了工業時代,產業的發展與突破都是以基礎科學的發展作為先鋒。因此強化基礎能夠提升學生應對未來發展的能力。學校設立的工科平臺整合了近20多個工科專業,必修課程包括數學、物理、化學、電學、力學、計算機等,旨在讓學生擁有更寬厚工科基礎。

圖1 平臺培養設計

  3.注重實踐。在實踐課程體系方面,學校積極開展了項目式學習的探索與實踐。以機械與動力工程學院為例,2012年提出項目式教學改革思路,系統梳理課程主干內容并進行知識圖譜構建,從全局角度系統培養學生的創新實踐能力,強調知識點、能力點與素質點的有機結合,實現知識、能力和素養的進階式培養。項目式的實踐讓學生了解實際工程問題和現實的需求,幫助學生搭建理論和實際的橋梁,解決學生“為什么學”“學了做什么”的問題。同時,校企合作的畢業設計內容都來自于企業項目,畢業設計歷經企業項目溝通征集、項目分配、學校與企業導師共同指導等流程。

圖2 機械與動力工程學院實踐教學設計

  在實踐基地建設方面,學校建設了學生創新中心,主要是為了提升學生的創新實踐能力,打造科技人才殿堂、工業界和大學的握手區。學生創新中心有近60個企業參與了人才培養,成立了五家聯合中心,建設企業選修課程30余門。企業選修課的開課單位都是華為、騰訊等一系列行業龍頭企業。
  4.交叉融合。在交叉融合方面,學校正在探索多方向的專業培養模式。在原有單線程專業培養基礎上,允許學生跨專業選修一部分課程,在不同專業間做交叉培養。同時正在建設具有高階性、創新性、挑戰度的交叉榮譽課程,讓人才培養在專業及課程都能實現跨界交叉。

圖3 專業、課程、教師、學生交叉融合

  培養工科卓越創新人才非一朝一夕之事,需要不斷轉變思想、創新模式、建設隊伍、改革課程和保障質量。以學生成長、成才為中心,做好頂層設計、強化基礎、重視實踐、交叉融合、因材施教,為學生提供更好的教學體驗,更大的教育增值,為國家輸送德才兼備的工科創新人才。

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