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刊名:高等工程教育研究
主办:华中科技大学;中国工程院教育委员会;中国高教学会工程教育专业委员会;全国重点大学理工科教改协作组
主管:中华人民共和国教育部
ISSN:1001-4233
CN:42-1026/G4
语言:中文
周期:双月
影响因子:5.803571
数据库收录:
北大核心期刊(1992版);北大核心期刊(1996版);北大核心期刊(2000版);北大核心期刊(2004版);北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);中文社会科学引文索引-来源(2000-2002);中文社会科学引文索引-来源(2003);中文社会科学引文索引-来源(2004-2005);中文社会科学引文索引-来源(2006-2007);中文社会科学引文索引-来源(2008-2009);中文社会科学引文索引-来源(2010-2011);中文社会科学引文索引-来源(2012-2013);中文社会科学引文索引-来源(2014-2016);中文社会科学引文索引-来源(2017-2018);中文社会科学引文索引-来源(2019-2020);中国人文社科核心期刊;中国科技核心期刊;期刊分类:综合科技B类综合;高等教育
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工程教育前沿

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工程教育背景下交通运输专业实践教学发展策略

来源:高等工程教育研究 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-11-21

作者:网站采编

关键词:

【摘要】20世纪90年代以来,激烈的全球市场竞争和快速多变的社会需求促进了经济的发展,也带动了人和物在世界范围内的快速流动。运输作为人员和物资流通的“衍生经济行为”,面临着复杂

20世纪90年代以来,激烈的全球市场竞争和快速多变的社会需求促进了经济的发展,也带动了人和物在世界范围内的快速流动。运输作为人员和物资流通的“衍生经济行为”,面临着复杂多变的市场需求与挑战。为此,需要一大批既懂理论又具备专业技能的应用型高级交通运输专门人才。交通运输是教育部本科专业目录中的一类工学专业,主要分布在具有特定交通运输行业背景下的各相关院校,具有较强的交通行业依赖性,各高校在人才培养方案与课程体系的规划与设置上都是依据自身的行业优势与特色定位,并根据行业及市场的变化不断进行探讨和摸索,以适应时代的社会需求。 高等工程教育是以技术科学为主要学科基础、以培养能将科学技术转化为生产能力的工程师为目标的专门教育[1]。近年来,在强调与国际接轨及满足市场需求的导向下,教育部启动了高等工程教育认证,以强化工科类专业高等教育的工程背景要求,交通运输专业作为首批试点专业之一,在各相关高校已得到一定的关注与重视。由于传统交通运输专业人才培养偏向于行业管理,特别是在以公路交通为主体的高等院校,其专业设置“重管理,轻工程”,缺少工程实践一直是该专业发展的软肋。大部分高校在课程设置上都是以理论课为主,尽管增加了一些实验课与课程设计,但仍与实践背景脱节,严重制约了学生工程实践能力的提升。在高等工程教育体系建设背景下,如何结合高等院校的行业特色与优势,构建适应市场需求,体现“工程化”特征的教学体系并能在实践教学中得到充分应用是当前急需解决的一项任务。 1.国外交通运输专业的工程教育 在西方发达国家,交通运输一直是土木工程的分支。以美国为例,早在1852年就成立土木工程师学会(The?American?Society?of?Civil?Engineering,ASCE),并于2008年发布了《面向21世纪的土木工程知识体系》以及《2025土木工程远景规划实施纲要:专业规划实施路线图》,为土木工程教育提供指导。1932年美国成立工程技术评审委员会(Accreditation?Board?for?Engineering?and?Technology,ABET),对全国的工程专业进行认证,且根据实际市场需求状态每年都对其认证标准进行调整,当前采用标准为《2012-2013?Criteria?for?Accrediting?Engineering?Programs》。目前全美已有550所大学27?000个专业通过认证,其工程认证的特征表现为非政府性、自愿性、定期重复性等[2]。 对于交通运输专业工程教育实践教学,国外教育家通过实践调研及特征分析,做出了大量的研究成果。罗伯特·怀特塞德(Robert?E·Whiteside)论述了交通运输与土木工程师的关系,表明交通工程师具有良好的发展前景[3]。美国国家工程院院士、普渡大学杰出教授库玛瑞斯·赛哈(Kumares?C·Sinha)对变化中的交通运输工程教育进行了回顾,认为早期通才式的交通工程师已不可能出现,更多的应该是专才[4]。拉马尔大学教育学者爱奴科恩(Enno?E·Koehn)提出通过实践提升土木工程教育水平与ABET标准的方法,强调教师的工程实践背景[5]。加拿大圣保罗大学教授安东尼奥·达席尔瓦(Antonio?Da?Silva)结合该校实际,提出了以问题为导向的教学方法(Problem?Based?Learning,PBL)与混合式学习模式(Blending-Learning,B-L)相结合的工程教育模式,将工程教育、实践教学、项目活动的参与度以及评估效果连接为一个整体,以提升学生对交通运输类专业的兴趣度与“工程化”参与度[6]。华盛顿州立大学香农·戴维斯(Shannon?Davis)通过对48个交通工程师与导师的调研,得出结论:交通运输工程师的培养在于大学阶段的工程领域的锻炼与设计类课程的教学[7]。 可以看出,国外发达国家对交通运输专业工程教育与实践教学主要关注三个方面:一是明确定位交通运输专业为土木工程的分支,其专业发展目标倾向于“土木与交通工程师”的结合。二是权威并且专业的工程认证与评估体系[8]。如以ABET为主成立的“华盛顿协议”组织是一种社会及行业工程认证机构,目前已得到世界其他国家的认可,参与度较广。三是交通运输专业课程建设的工程化、实践化和创造性特征。 2.国内交通运输专业的工程教育 自2006年教育部正式启动工程教育认证以来,交通运输作为首批启动专业之一,得到广泛的认可,然其建设步伐依旧缓慢。至2013年底,全国395个交通运输专业点有14个通过工程认证,通过率仅为3.54%,略高于全国所有工程专业的认证通过率3.3%。同时,各高校依靠自身的学科优势与资源平台,在交通运输专业的设置上偏人文、偏经管、偏工业工程、偏交通科学。目前,已通过认证的14所高校也仅限于传统高层次的专业优势院校,整体发展相对滞后。 工程教育认证的关键在于学生“工程能力”与“实践能力”的质量考核,在此基础上,各高校根据认证开展情况也进行了相关的问题分析与研究。饶世权等以西南交通大学的实践环境为基础,指出交通运输类大学生的工程教育是一个理性的过程,应该加大工程伦理课程的教学力度[9];陈琳结合CDIO的工程教育需求背景,提出“本科教育+职业能力培养”的交通运输人才培养新模式[10];周立新等分析了同济大学交通运输专业工程认证后的问题,特别指出,课程体系建设中实践、实验与工程能力教育缺乏的问题,并对同济大学交通运输专业的课程体系建设进行分解,重点突出交通运输专业卓越工程师的培养[11-12];王军等指出在工程教育背景下,高校交通运输类专业的课程改革应结合高校的行业特色与优势,实践教学基地要成为学生发挥能动性与创造性的场所[13];杨亚璪等结合重庆交通大学交通运输专业的卓越工程师培养计划,倡导其分层次模块化实践教学课程教学体系[14];崔军通过对工程教育相关利益者的访谈,提出工程教育的课程改革应回归于当代工程实践,应注重于“专业能力”和“非技术能力”的提升,并将情景教学模式引入到真实的工程实践教学现场[15]。 由此可见,当前我国高校交通运输专业设置、工程认证开展情况以及教学体系的研究方面的特征主要表现为:一是交通运输专业特点普遍存在“偏管理”的特点,学科及专业体系整体“偏软”。二是课程体系在“985工程”、“211工程”等具有交通行业特色高校的工程化改造效果较好,而一般院校多表现为定位不清,文、理、工兼顾,“工程”特色不鲜明。三是对工程教育(认证)的认识性不强,实施率与通过率偏低。 3.工程教育背景下交通运输专业的实践教学需求特征 教育部交通运输工程教育(认证)当前仍处于起步阶段,其认证体系在实践中不断调整,但总体原则与目标都是围绕“工程化”的打造与“实践能力”的提升开展。交通运输专业工程教育的核心,在于如何适应交通运输行业工程规划、建设、设计与管理的需要,培养具有较高“工程素质”的专业人才。按照国际工程教育的风向标“华盛顿协议”以及我国教育部对交通运输专业工程认证体系的基本要求,在当前时代背景下,高校交通运输专业的实践教学,主要包括实践教学课程体系设置、实践环节的实现、实践教学的质量等方面,其具体需求特征表现为以下四个方面: 一是“工程”特色与“时效性”。教育部实施的高等工程教育主要针对具有工程市场需求的专业展开:一方面,交通运输专业是行业性工程专业,依赖交通行业而生存。现时段,我国交通运输业发展迅速,在交通运输工程的规划、设计、建设与管理方面存在着巨大的市场需求,尤其在市场管理与设计领域,高素质的专业工程人才需求缺口较大,这也是未来我国交通运输行业主要的建设方向。另一方面,交通运输是先导性的基础行业,具有一定的“时效性”。实践应用中的工程技术方法、设计理念、管理思想等更新速度快,陈旧的、传统的、甚至一两年以前的工程技术方法与理念很有可能不适合甚至不能解决新的交通需求问题。 二是优质的实践教学资源与实现平台。当前,我国高校交通运输专业大多是在优势学科平台或专业教学资源的基础上设置的,如交通运输工程学科平台、土木工程学科平台、实践实习基地、创新中心平台、实验室等,这些都是提升交通运输专业工程能力的优质资源。教师运用工程服务及科学研究的先进成果与技术,在这些平台上去引导与培养学生,比单纯的课堂理论授课更有实效性,更能激发学生对工程与专业的兴趣,有利于其实践操作水平的提升。专业实践教学的关键在于资源的有效应用,要在实践教学中真正实现,不能仅仅表现在形式上,让学生一窝蜂地到实验室盲目、肤浅地学习,肯定得不到实质性的实践教学效果。因此,优质实践教学资源教学实现平台的构建与有效实施是交通运输专业实践教学的关键环节。 三是多元化的校内外实践教学合作模式。工程教育背景以及交通运输行业的社会属性,要求高校交通运输专业工程实践教学走向社会、对接社会和融入社会。单一的校内实践教学模式受“空间”限制,与社会需求以及行业实际脱节,校企(地)合作成为当前各高校产、学、研相结合的重点模式,在高校工程专业实践教学领域发挥着重要作用。然而,在实际中,受多重因素的影响,校企(地)合作更多注重学校与企业的经济利益,对实践教学重视程度不够。大量交通运输专业学生毕业后的工作岗位就是这些相关企业,若能够让其在校期间得到较好的企业实践、岗位实习的真正锻炼与学习,既有利于学生提前感受未来工作的实习期,也有利于其行业实践与工程锻炼。因此,多元化的校企合作模式下的实践教学受到高校交通运输专业学生的青睐,在具体的实施过程中,应加大学生实践教学环节的合作与投入,以满足学生的需求。 四是提升“工程能力”。交通运输作为与实践结合紧密的基础应用性行业,学生在校期间应注重“工程能力”的提升,在具体的实践教学中,指导方式与授课方法至关重要,要做到既能结合交通行业实践,又能激发学生学习的积极性。因此,对师资具有较高要求。实践教学指导教师必须具备长期、持续的交通运输工程行业实践经验与技能,同时还能够采取有效的、能够激发学生学习积极性的实践教学方法与模式。 交通运输专业的实践教学是提升学生专业工程能力和素养的关键环节。实践教学体系的构建与更新,一方面要满足高等工程教育与交通运输行业的实际需求;另一方面,实践教学体系的构建,既要考虑到理论教学与实践环节有机结合和能力培养的时序性,还要遵循学科知识体系和专业课程特点,注重环节之间的内在衔接。 在新的发展形势及背景要求下,交通运输专业的实践教学体系及模式的建设可以归纳为“一条主线,四种能力,梯度递进”的特征:以交通运输专业工程能力的培养与提升为实践教学的主线,有层次、有梯度地加强工程专业基础实践认知能力、专业工程技术能力、专业综合工程能力与专业工程创新能力的培养与教育。其实践教学的体系设置、资源配置和教学指导模式的结构,如表1所示。 表1 交通运输专业工程实践能力培养教学模式结构课程设置教学资源教学方式指导模式实施对象 基础专业认知类课程 专业及学科前沿、认知实习、寒暑假社会实践、基础课程实验等 实验室、科研成果 现场参观、课堂授课 专业导师制、任课教师指导制、实验教学指导制 刚入学新生、低年级学生、自发性的寒暑假实践学习群体 专业工程技能提升类课程 生产实习、课程设计、专业实训、课程实习、专业调研等 实践教学基地、实验室、实训基地 工程现场教学、实验室现场教学 双重导师制、任课教师指导制、实验教学指导制 寒暑假从事专业实习的学生群体、高年级学生 专业综合工程能力培养类课程 毕业实习与设计、综合性课程设计与实验 岗前实习企业、综合性实验室 自我实习、实验室现场教学 校内导师、企业导师与学生自我学习三方配合制高年级学生、毕业生 创新工程能力培养环节 工程科技类竞赛、企业奖学金、创新性实验与设计等 横向科研资源、奖学金合作工程企业、学科平台 课外指导教学、小组指导教学 课题组指导制、校企合作导师制 对专业有较强认知与思考能力的学生群体、中高年级学生 工程专业基础实践认知能力可以通过专业基础类实践教学课程实现。在学生刚进入大学或低年级学习期间,其主体的教学与学习环节是学习环境的转变、思想认识以及基础类课程,这一时期也是目标定位的关键期,影响到学生整个大学期间的学习积极性与最终工程能力培养的质量。由于刚刚步入到大学的新生对交通运输专业的整体认识较为肤浅,尚处在感性认识的层面上,故专业认识及基础类课程的实践实验教学是该阶段的重点任务。因此,专业实践教学应该体现为“基础技能+专业认识”,其培养环节可以从三个方面展开:一是专业导向型的认识实践教学。在专业现状、发展趋势、行业需求、学校专业特色及定位、已取得的成果及资源优势等领域既要让学生得到切实的感观认识,同时还要培养其理性的“工程师”定位目标。二是基础课程的实验教学。如大学物理、数学实验、工程伦理等课程,其教学可能并不是由交通运输专业的教师开展,但这些基础课程是今后专业学习的重要基础,实验训练在于培养学生工程的意识,认识理工科的特性。三是假期的自主专业实践锻炼。应在低年级设置寒暑假社会实践学习环节,要求学生进行专业的初步实践认识,从实践中去寻找或发现专业问题。 专业工程技能实践教学是核心环节,在高年级阶段进行。大量的实践教学课程如生产实习、课程设计、课程实习及专业实训等都会在专业课程的课堂教学之后开展,是交通运输专业学生整个大学期间受教育水平和能力的体现。因此,该阶段的实践教学定位应该是“专业技能”的培养。其工程化的教育要得到充分的体现,实践教学基地、实习基地、专业实验室平台应充分发挥作用,还可通过校企合作、项目调研等实践教学方式开展。 专业综合工程能力实践教学一般都在专业学习末期,即大四期间。学生基本学完了所有专业课,在校期间也得到了各种专业技能培养的实践学习,毕业实习与设计、综合性的课程设计与实验等实践教学环节是考察其整体工程实践能力的有效手段,这类实践教学类课程,要求学生能够将所学专业知识融汇贯通。如毕业设计一般要求学生结合具体的实践背景进行分析,其可操作的模式主要有:一是导师给定本专业工程案例,如站场规划或布局设计、运输调度与优化、运输项目的决策等,案例通常来源于导师的科研项目、技术服务等领域。二是学生毕业实习项目案例,部分学生可利用其签约单位或相关岗位先期开展实习并收集一手资料,在企业导师的指导下确定课题研究的基本方向,再与学校导师沟通,确定具体的毕业设计题目,为后续工作的开展打下基础。 创新工程能力的实践教学是当前最能体现“工程教育”与“工程化”效果的一个环节,大多以科技竞赛、企业奖学金立项等方式开展。这部分实践教学的开展不是简单的方法、理念在案例的应用问题,而是针对交通运输工程领域的某些具体问题,要求学生创造性或实用性地去解决它,能够得出一些可以付诸于实践或者给实践者提供有效借鉴或指导的成果。该领域的改造突出表现在:一是学生参与面的拓广,如技能竞赛、科技立项等,不应局限于少数几个有思想、成绩较好的尖子生。二是导师责任实效制。指导老师依靠自己的成果,指导学生参赛,但不能把自己的成果变相为学生的设计成果。三是有效的企业奖学金评判体系与实施机制,交通运输企业在高校设置奖学金,给优秀的大学生提供创新平台。由于存在校企衔接不够、评估体系简单等问题,现实中,该平台的利用效果和效能欠佳,几乎演变为“企业不管或敷衍,高校专业成绩排名论”的模式。实际上,如能由企业和高校共同设置企业型的技能考核课题,在合理的评估体系下,势必能从多种利益上激发学生的参与度与兴趣度,提升其工程与实践素养。创新工程能力的实践教学发展的核心在于机制的构建,若导师、学生、企业等相互间能有一个较好的思想认识,就可以结合学校的专业学科平台、教师的科研兴趣及企业的行业素材开展创新性的工程锻炼。 在工程教育背景下,交通运输专业的实践教学应始终以提升学生工程实践能力为目标,根据不同的学习阶段进行层次递阶设置,不同的工程能力培养阶段对应不同的课程体系与指导模式,同时各环节间还应有较强的衔接性。 作为当前存在巨大社会需求缺口的交通运输领域,要加大工程实践类课程的教学,各实践环节不应是封闭式,需要学校、教师、学生、社会、行业及企业多方的共同参与与支持。“一条主线,四种能力,梯度递进”的实践教学模式,关键在于把握工程能力的培养与提升这条主线,突出基础实践认知、专业工程技术、专业综合工程与专业工程创新等四种能力的培养,以大学四年的不同学习时期分层次、有梯度的开展,同时也需要一定的实施保障策略与措施。 1.准确的专业定位,完善实践教学计划 随着市场格局的转变,工程技术类的交通运输专业人才成为需求主导,毕业生的就业趋于市场化。在整个人才培养过程中,首先应具有一个准确的定位。结合市场需求,当前交通运输专业的本科生的培养应该朝“交通运输工程师”的方向发展,重点在于交通运输行业相关领域的工程实践能力及技术水平的提升与打造。教学计划的制订要体现针对性:首先是工程时效性。既要考虑交通领域的工程需要,又要体现行业快速发展的特征。其次是层次梯度性。针对处于不同学习阶段与层次的学生,实践教学应从浅到深、从模拟到实操、从课堂到现场。 2.加强实践教学管理制度的建设,实行双导师责任制 管理制度的建设关键在于保证实践教学能够落到实处,尤其是在现场实践教学部分,不完善的制度与监管容易出现“放羊”、“走马观花”的问题,起不到实效。如学生在实验室、实习基地、实践企业时,学校所制订的常规的教务教学管理制度很难实施监管,有限的几个指导老师缺乏全方面的“点到点”的指导。因此,针对交通运输专业特点,实践教学管理要具备系统性,要构建合作的教学管理体系与制度,实行带队导师与专业实验指导老师或企业导师的“1+1+小组”的模式,即两个导师同时指导一个小组,同时实行责任制。 3.构造合理的实践教学质量考核体系 实践教学的质量是反应学生“工程实践能力水平”的关键。交通运输专业的实践教学在于“基础专业认知、专业工程技能、专业综合工程能力、创新工程能力”等四种能力的培养,但在实际中,受各种因素的影响,其质量考核体系很难真实反映学生的工程实践能力。在今后的发展过程中,既要注重导师对学生实践教学课程的考核,同时也要严格保证对导师的考核与监督。 4.拓展多元的实践教学形式 实践教学形式是激发学生学习兴趣并提高学习水平的有效途径,不同教学模式会引发其教学效果的差异。“课堂+实验+现场”、“理论+案例+思考”、“听课+互动+动手”等多元化的实践教学模式是实践课程教学改革发展的方向,在实践教学过程中,应不断实现教学模式的转变,激发学生的兴趣,提升教学质量。 5.注重引导,培养学生自我提升能力 交通运输作为一种与社会紧密关联的实践性行业,其实践教堂的重要作用在于引导学生进行正确的专业实践认知,并培养其思考力与动手能力。在此过程中,学生需要具备良好的自我实践教育和学习能力。针对实践中存在的交通行业的问题,在教师的正确引导下,学生能够自己去思考,去发现更深刻的问题,提出改善方案与策略,若能解决一些实际问题,甚至具备较好的实践可操作性,表明自己能够做出实效性的成果,这是对学生的专业学习最好的肯定。 工程教育的时代发展背景给交通运输专业提供了良好的发展机遇与有效载体。实践教学作为提升大学生“工程能力”的主要手段,关键在于如何对接交通运输行业的市场需求特征,实现由传统的“软专业”向实用性的“工程化”的改造与转型,按照“一条主线,四种能力,梯度递进”发展模式,注重其实施过程中的平衡策略,从而保证学生的教学学习质量,保证“交通运输工程师”培养目标的实现。


文章来源:《高等工程教育研究》 网址: http://www.gdgcjyyjzz.cn/qikandaodu/2020/1121/519.html


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