加大改革力度努力提高工程技术人才培养质量课件.ppt
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1、加大改革力度努力提高工程技术人才培养质量北京交通大学 谈振辉2016年9月,内 容,1,高等工程教育大国2,辩证处理几个关系3,加大改革工程教育4,工程教育专业认证,1,高等工程教育大国,2013年普通高等教育分科招生人数,2013年高等工程教育新生结构,1.1 工程教育大国,不是工程教育强国,2016年4月7日首份中国高等教育质量报告指出:2015年在校生规模达3700万人,位居世界第一;各类高校2852所,位居世界第二;毛入学率40%,高于全球平均水平;本科规模稳定,专科规模增加;由规模发展转向质量发展;瑞士洛桑世界经济论坛公布“2012-2013全球竞争力报告”中“科学家和工程师的可用度
2、”指标中,中国在2008年度参与55国家中位于48位,2013年排名第46位;工程教育大国不是工程教育强国;,1.2 反思工程教育问题,1,重规模,轻质量:理工科学校对工程科技人才培养定位含糊,特色不明;2,重知识传授,轻解决问题能力培养:不能发现问题、提出问题、简化问题并最终解决问题;最初不会提问,害怕提问,变成没有问题提;3,重答案,轻过程:教学方式教师灌输,学习方式学生硬背,无法掌握知识的内涵;教师提供“标准答案”,学生习惯互对答案;4,重以教师为中心,轻以学生为中心:关注教师授课体系,轻视学生知识系统;教“课”不是教“书”;5,重科学论文,轻工程设计和实践教育:重书面成绩,缺工程实践;
3、缺乏设计和工程实践环节;注重传授知识,不重视能力培养;,1.3 经济发展为人才成长提供机遇,古今中外发展表明工程科技人才成长的一条基本规律:没有工程实践和需求提供的岗位,不可能产生有作为的工程科技人才。重大工程一定需要高水平工程科技人才,高水平工程科技人才一定源于重大工程;美国上世纪40年代曼哈顿原子弹工程、60年代阿波罗登月计划、90年代信息高速公路计划等工程培养造就一大批工程科技人才,成为世界最强大国;我国三峡工程、南水北调、载人航天和高速铁路等国家 重大建设和技术装备制造水平需要高水平工程科技人才;,1.4 建设创新型国家目标,2006年“国家中长期科学和技术发展规划纲要”提出 到202
4、0年建设成创新型国家目标:全社会研究开发投入占GDP比重提高到2.5%以上;2013年占 1.98%,2014年占 2.08%;科技进步贡献率达到60%以上;55.3%对外技术依赖度降低到30%以下;50%;发明专利年度授权量和科学论文被引用数进入世界 前五位;发明专利年度授权量世界第三位。,1,以“卓越工程师教育培养计划”为突破口,推进工程教育专业认证,加大工程教育教学改革,提高工程技术人才培养质量,从而带动整个高等教育质量的整体提升;2,工程教育是为国家经济建设提供工程技术与企业管理人才的主要渠道,应该将工程教育置于优先发展的地位,以迎接未来经济和社会的挑战;(学校转型)3,构建将工程教育
5、鉴定认证,工程师资质认证和工程师继续教育有机结合的工程科技人才成长发展体系。4,高等教育培养出数量足够,能面向生产一线的优秀工程科技人才,这是中国高等工科院校不可推卸历史责任;,1.5 实施新的高等工程教育改革,2,辩证处理几个关系,2.1 规模与质量,工程教育规模居世界首位,提高工程教育质量当务之急;关键是有质量标准的质量,对外开放的质量;1,知识要求:工程知识;2,工程能力:分析、设计、解决问题的方案,现代工具的应用;3,通用能力:个人与团队、与社会沟通交流、项目管理与财务;4,工程态度:环境保护与可持续发展、道德操守、终身学习;,工程的范畴大于科学应用,且往往早于科学而出现。第一代蒸汽机
6、出现时候,没有热力学;第一架飞机飞上天时候,没有空气动力学。但是,一直以来,而工程人才的培养,先学自然科学知识,然后应用到工程科技上;工程除了理论外,还要基于实践来实现。工程具有为社会服务和创造财富的明确目标、社会责任和法律约束。工程成功需要科学与技术,还需要社会人文知识,依靠团队,必须与市场和社会密切配合;合格工程师既基于自然科学,又基于社会科学,还要基于所积累的实践经验;传统观念:“学好数理化,走遍天下都不怕”。实际情况:“学好数理化,不可能走遍天下”;,2.2 科学与工程,钱学森的工程科学思想,钱学森的工程科学思想(即技术科学思想),其主要成果“工程控制论”;用科学的办法处理工程问题,十
7、分重视自然科学的基础理论和工程实践的经验;科学包含自然科学和工程科学两个部分,前者是后者基础,而后者是科学与工程之间桥梁,两者既分工又相互依存;解决问题的思维方式:工程师与科学家有相当大差异。科学家在面对科学问题时要回答Yes或No,回答Why。工程师在面对工程问题时要回答Yes或No,回答How;自然科学理论是发现,工程科学技术是发明;,需要建立工程教育体系,科学家研究已有的世界,工程师创造未来的世界;科学家从事研究和发现,工程师进行创造和发明;科学家动力来自兴趣爱好,工程师动力来自市场需求;科学家研究主要采用分析,工程师研究主要采用综合;科学家成果是观点和论文,工程师成果是产品和市场;我们
8、的教育体系是按科学教育体系构建的,需要建立工程教育(工科)和科学教育(理科)体系;,2.3 以知识为导向与以能力为导向,“解决复杂工程问题”是国际工程教育发展的大趋势,也是合格工程师 必须具备的能力。美国2020的工程师:新世纪工程的愿景:工程师应 具备的关键特征包括,分析能力、实践能力、创造力、沟通能力、商务与管 理能力、伦理道德和终身学习能力。工程教育认证标准中所提到的“复杂工程问题”必须具备下述特征:(1)运用工程原理,经过分析才可能得到解决;(2)需求涉及多方面技术、工程和其它因素,可能相互有一定冲突;(3)通过建立合适的抽象模型才能解决,在建模过程中需要体现出创造性;(4)不是仅靠常
9、用方法就可以完全解决的;(5)问题中涉及的因素可能没有完全包含在专业标准和规范中;(6)问题相关各方利益不完全一致;(7)具有较高的综合性,包含多个相互关联的子问题。,学问:“学习”“提出问题”,1905年在苏伊士大学的博士论文“分子大小的新测定法”,提出狭义相对论和光量子论;1915年发表广义相对论,1921年因光电效应获诺贝尔物理奖;爱因斯坦:“想象力比知识重要”。提出问题比解决问题重要,有想象力的人才能提出问题,能够提出问题的人是善于思考的人,对权威的人和理论有怀疑精神。李政道寄语:“只学答,非学问;要创新,需学问,问愈透,创更新。”“苹果为什么会落在地上?”,“水壶蒸汽为什么把盖子顶翻
10、?”,2.4 以教师为中心与以学生为中心,1,产出导向:OBE:Outcome Based Education,以培养目标与毕业要求引导教学活动(问题倒逼);2,从“以教师为中心,使学生知道了什么”,转为“以学生为 中心,让学生会用得怎样”;是“讲课”,不是“讲书”;3,以学生为中心的人才培养目标;实现由投入导向(设备、经费、图书),到课程导向(教材、师资、实验)再到产出 导向(学生、成果、目标)转变;4,师资与教育资源:以是否满足学生学习目标达成为原则;5,教学质量:评价对象是对全体学生,而不是个别学生;,专业技术型人才(仿苏)=理论学习+技术实践,培养能解决工程问题的工程技术人才;研究导向
11、型人才(仿美)=理论学习+发展新技术,主要培养能发表科研成果的工程科学人才;技术交叉型人才=理论学习+技术实践+多种主要知识人才。应用技术集成创新;新产品开发型人才=理论学习+技术实践+创新设计;工程管理与经营人才=理论学习+技术实践+创业与市场经营能力;,2.5 工程技术人才多样性,3.加大改革工程教育,3.1 准确人才培养定位和特色,高等教育法:“高等学校应当以培养人才为中心,开 展教学、科学研究和社会服务,保证教育教学质量达到 国家规定的标准”这是国家对办高等学校的法律要求;1,学校应多层次多模式:根据历史沿革、自身实力、需求发展等来定位,定位只有准确与不准确,没有正确与错误;互不攀比(
12、985,211工程),办出特色,持续发展,适应需求;2,工程技术人才培养应分层次:社会既需要能攻克高精尖技术难点的研究人才,又需要擅长实际操作的研发人才(工匠);德国文凭工程师:相当于我国工科本科生,研究与开发 10.3%、产品设计开发 56.4%、营销与管理23%、制造与运行维修 10.3%;,“同质化”和“特色化”,“同质化”:不同类型、层次、办学历史的大学,在办学理念、目标定位、组织结构、治理模式、人才培养、专业设置和课程内容等诸多方面逐步趋同,也即“趋同化”;在合理范畴内的“同质化”对大学的生存与发展具有积极规范、校准和保障作用;我国高等教育就要从大众化进入普及化发展阶段其显著特征就是
13、高等教育的多样化发展和满足受教育者多样化的高等教育需求,这必然要求大学走多样化和特色化的发展道路;防止片面追求多样化、特色化,而丢弃大学最基本的共性要求;辩证处理,持续调整,实践检验,认真思考;,有特色,入主流,国家教育规划纲要:“促进高校办出特色”、“建立高校分类体系,实行分类管理”、“发挥政策指导和资源配置的作用,引导高校合理定位,克服同质化倾向,形成各自的办学理念和风格,在不同层次、不同领域办出特色”;特色:行业还是行业学科?唐山路矿学堂、工学院、.电机专业、电信专业、计算机专业、ICT专业关系:依靠、依托还是引领?位置:边缘化还是入主流?自动控制.铁路信号;,3.2 以能力培养为主线,
14、3.3 创新工程教育培养模式,周培源力学班,李四光地质班,钱学森系统工程班,范长江新闻班,陈省身数学班 以工程设计为导向,以项目设计(Design Directed Learning)为载体,以项目学习(Project Based Learning)为平 台,注重安全、法律和环境等教育;教学方式:基于问题的教学、基于案例的教学、基于项 目的教学模式等;教学管理:基于ISO标准的教学质量保障体系;模式之一:CDIO模式:瑞典皇家工学院创建,即 Conceive(构思)、Design(设计)、Implement(实现)、Operate(运作);,茅以升工程教育思想,先习后学,边习边学:先知其然,然
15、后知其所以然;培养兴趣,感性入手激发学生主动性和学习愿望;科研、教学和生产相结合:结合工程背景,完整掌握理论,不仅进实验室,而且到现场实践,透彻巩固专业基础,有利于创造力培养;学生由“受体”为“主体”:启发式教育法,提出立志励学;教师职责不仅授业,更重要培养学生自立学习,研究习惯和能力:培养工程师三个切入点,即兴趣、实践能力和人格素养其中实践能力的培养需要循序渐进;成功案例:“公益小桥工程“;,3.4 优化工程教育课程体系,处理好通识基础课程、学科基础课程、专业基础课程和专业课程之间的关系。坚实基础课程是今后发展的基础;1,课程体系的三角形与哑铃形;2,需要工程实际方面的训练,即学会用基础课程
16、知识去解决工程实际问题;3,“讲座”不能代替“讲课”;,3.5 重视工程教学教师队伍建设,工科教师队伍目前普遍存在的问题是:重科研、轻教学;重理论研究、轻工程实践,缺乏工程实践经验与能力,不利于提高工程教育质量;1,制定评估教师教学质量的标准:在科研、本科教学、工程实践三者间取得平衡;对工科教师不能用单一标准去评价。比如建筑学,工艺设计的教师强调论文发表,而不强调产品设计;2,与企业建立持久有效的合作机制:用灵活多样的办法聘请有丰富工程实际经验的工程师来校教学指导学生;3,工科教师到企业兼职和实践;,重视实验室及队伍建设,高水平实验室是培养创新人才的重要阵地,是科技创新的主要场所,实验室数量和
17、水平是一所大学质量和能力基本和重要标志;1,观念上需要转变:没有把实验室工作像教学和科研工作一样对待,而把从事实验室工作和实验教学的老师列为“教辅”队伍;2,实验室开放共享不到位:教学实验室与科研实验室相互独立,本科生实验室与研究生实验室相互独立等;3,实验方式:创新性实验课程和自主研发实验课程所占比例待提高;,3.6 改革工程教学模式,在教学内容和教学方法上,积极探索工程案例教学;原教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会 2010年从以信息与通信工程学科为特色的十余所重点高等院校和知名企业遴选了有丰富的工程实践背景和教材编写经验的40余位教授和专家,编写出版“通信原理与应用“
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