积极创新工程技术人才培养体系

2024年02月07日07:40

来源:中国教育报

  刘鑫桥

  近日,“国家工程师奖”表彰大会在北京召开,强调要进一步加大工程技术人才自主培养力度。面向未来,根据工程技术学科领域特点,完善人才培养体系,迫在眉睫。

  联合国提出的可持续发展目标作为全球性的发展议程,涉及社会、经济、环境等多个方面,涵盖贫困、气候环境、不平等以及和平正义相关挑战。工程师肩负着工程科技进步和创新的重要使命,将可持续发展目标融入工程教育过程之中,培养具有可持续发展意识的卓越工程人才,有助于更好地应对现实挑战。为了实现可持续发展目标,工程技术人才培养体系应当从知识要求、课程结构、教学模式、能力素养和合作实践等方面进行调整与创新。

  知识要求革新是工程教育适应可持续发展目标要求的基础。工科学生作为未来的工程师和科技领军人才,应具备跨学科知识,能在解决问题时兼顾经济、社会、环境的可持续发展。我国工程教育认证体系在正式加入《华盛顿协议》之前,已经根据国际工程联盟发布的毕业生素质和职业能力要求修订了工程教育认证毕业要求。现行的工科学生知识要求涵盖工程知识、问题分析、设计开发解决方案等。2021年发布的新版毕业生素质和职业能力要求,进一步增加了计算基础知识、第一性原理、全寿命成本和零净碳等知识要求,以便适应新兴科技发展需要。知识要求的革新,需要打破传统学科壁垒,促使工程教育课程内容不仅包含科学理论和工程技术基本知识,还要加强从线性思维向系统思维的转变。

  课程结构优化是工程教育引入可持续发展目标的途径。在传统的工科专业中,课程结构通常侧重于专业知识的传授。课程结构优化要求工科课程重构与整合必要的知识点,引导学生关注社会问题,培养他们解决实际问题的能力。例如,西南交通大学开设的“运动、科技与智慧人生”课程,是由体育、电气、机械、力学及经管五个不同学科组成的跨学科课程,对机械原理与电气原理、动力学和营销理念等多门课程知识点进行重构与整合。通过边学习理论边动手操作,培养了学生主动学习、动手实践、团队协作和沟通表达等综合素质。通过课程结构优化,激发了学生的学习热情,提升了学生对于工程知识的学习兴趣。

  教学模式创新是实现工程教育与可持续发展目标深度融合的策略。教学模式要从传统的以讲授为主转向以学生为中心,强调项目式学习和问题解决。工科教师的角色应从知识的传递者转变为指导者和启发者,注重激发学生的积极性和创造性。当前,一些新颖的新工科毕业设计项目在教学模式创新方面树立了榜样。例如,天津大学的“海陆空智能无人系统安全巡查平台”项目,以建设智慧校园为出发点,通过组建跨学院、跨专业的多学科交叉团队,指导学生共同完成一个海陆空协同无人探测与追踪平台。通过教学模式的创新,激发了学生的创新实践能力,提高了学生的协作意识和工程能力。

  能力素养提升是保证工程教育落实可持续发展目标的关键。面向未来的工程教育不仅要培养学生掌握工程学科的核心知识、原理与技术,还要培养学生的综合素养,如家国情怀、协调能力、伦理道德观和全球视野等。现行的工程教育认证标准中已经对职业规范、个人和团队、项目管理和终身学习等能力素养提出要求。2021年发布的新版毕业生素质和职业能力要求,对团队的多样化和包容性、批判性思维和沟通能力等方面进行了进一步要求,体现出现代社会对工程教育的更高期望。

  合作实践强化是将可持续发展目标融入工程教育的有效机制。工程项目往往涉及多种利益相关者,如何在项目管理中考虑到各方面利益和目标是一个复杂的问题。通过合作实践项目,工科学生可以更深层次地理解可持续发展的重要性和紧迫性,养成从全局考虑工程项目建设的习惯,为将来成为可持续发展的跨界领导者奠定基础。

  面对自主培养大批卓越工程师的核心目标,工程教育必须深化变革人才培养体系,采用更加多元和开放的态度,为社会培养具备创新精神和社会责任感的工程技术人才。将可持续发展目标融入工程技术人才培养体系,既是对德智体美劳全面发展的新时代卓越工程师培养体系的深化改革,也是为实现联合国可持续发展目标所必须采取的实际行动。

  (作者系天津大学教育学院副研究员)

编辑:陈静

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