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传统工科专业的OBE+工农融合改造提升路径研究
——以机械设计制造及其自动化专业为例

2022-10-16缑瑞宾鲍官培张立勇

黑河学院学报 2022年8期
关键词:工农工科全过程

缑瑞宾 鲍官培 于 敏 张立勇

(安徽科技学院 a.机械工程学院;b.建筑学院,安徽 凤阳 233100)

高等教育关于新工科、一流课程、课程思政等发展理念与要求能否在传统专业改造升级中有效贯彻,关键在于能否制定出合理的反映高等教育新要求的改造提升实施路径。而合理的传统专业改造提升实施路径顶层设计制定,则取决于传统专业与新工科、OBE理念、课程思政、一流课程、专业认证及专业新定位等要求能否实现深度融合。因此,高质量实施路径设计对于传统专业改造提升目标的实现具有重要意义[1]。

作为安徽科技学院最重要的工科专业,拥有近20年本科招生历史的机械设计制造及其自动化专业在学校内涵建设方面,如新工科、专业评估、专业认证、一流专业建设、硕士点申报、大学更名等,一直是推动学校建设的改革实践示范地,起到了非常重要的示范引领作用,并取得了一定改革成效,先后获批家级卓越工程师教育培养计划专业(2011)、省品牌(特色)专业(2017)、省“六卓越、一拔尖”卓越人才培养计划专业(2018),省一流本科专业建设点(2019)和机械硕士学位授权点(2021)。

为深入推进国家振兴农业与学校“十四五”的发展战略,实现“立足皖北、面向安徽、辐射长三角、工农融合服务地方经济”的专业定位,以机械设计制造及其自动化专业为改造提升对象,实施传统专业改造提升工程,通过打破传统工科边界,旨在实现与人工智能、大数据、新农科等有机深度融合。

一、工农融合+OBE专业改造提升内容

为了实现对机械设计制造及其自动化专业的改造提升,以“工农深度融合”为抓手,以OBE为导向,以“两性一度”为内驱力,以“智能农业装备”为专业特色,以实现传统机械设计制造及其自动化专业与人工智能、大数据、新农科等的有机深度融合为突破口,对本专业的人才培养方案进行持续优化,重点对专业的课程体系、人才培养的全过程、专业课程思政与产学研合作产出能力四个方面进行改造提升[2]。

1.工农深度融合高素质应用型人才培养的课程体系建设

为了完成工农深度融合高素质应用型人才培养的课程体系建设目标,首先,根据我校人才培养目标和本专业的定位与特色,采用多途径对专业认证、一流专业、新工科与新农科等要求的基本内涵进行分析,通过持续优化制定符合工农深度融合高素质应用型人才培养要求的人才培养目标;其次,围绕工农深度融合的高素质应用型人才培养目标,对本专业现有毕业要求进行持续优化,以合理制定出体现本专业工农融合特色的毕业要求;再次,基于制定的毕业要求,对反映学生知识、能力和素质要求的毕业要求1—12进行分解,分解出一套合理的毕业要求指标点;最后,根据反映学生知识要求与能力要求的技术性指标与反映素质要求的非技术性指标,通过搭建一种凸显智能农业装备专业特色的学生专业知识结构,建立一个“易落实、能衡量和可评价”的学生能力和素质培养体系,进而实现符合工农深度融合的高素质应用型人才培养的课程体系的重构。

2.基于工农深度融合课程体系的人才培养全过程再造

为了保证工农深度融合的高素质应用型人才培养目标的达成,对专业人才培养全过程进行研究。首先,基于OBE理念,研究以学生成长为中心的人才培养全过程育人机制,提出OBE与人才培养全过程有机融合方案;其次,围绕学生终身职业发展的需要,对课程体系和教学内容与职业终身职业发展之间的匹配性进行研究,提出满足学生终身的职业发展需要的课程体系与教学内容;再次,根据“学生中心”要求,对教学组织形式和教学方法进行再造,旨在激发学生的学习兴趣和潜能;复次,根据对学生能力和素质的培养要求,开展专业教师队伍建设方案与教育教学资源投入配置方案研究,并提出合理的师资队伍建设方案与教育教学资源投入配置方案。最后,根据以上研究成果,实现专业人才培养全过程的再造。

3.基于课程思政的知识—德育同向同行培养模式

为了实现对学生素质要求的培养,围绕工科与农科的思政基本要求,对工农融合课程体系中各课程蕴含的思政元素(伦理、匠心、科技报国情怀与担当、大国三农)进行挖掘,通过优化课程教学大纲、内容与方法,开展课程思政教学改革,实现知识传授与德育培养的同向同行协同效应,进而打造工农融合背景下的知识—德育同向同行培养模式。

4.基于工农深度融合高素质应用型人才培养的产教融合新路径

围绕人才培养的“产出导向”要求,积极探索深化产教融合新路径,首先,通过实施四融合(校地、校企、校所与校校融合)工程,打造多样化的产学研合作育人模式。其次,通过四融合工程,打造拥有较强实践能力的事业、企业及行业单位的科技专家的师资队伍结构,以及具有较为扎实理论知识的师资队伍结构,开展“双结构型”师资队伍建设,进而打造“双师双能”型师资队伍。再次,通过四融合工程,共建地方产业技术研究院、所及中心,开展学科建设,通过科研反哺教学,提升产学研协同育人的产出能力。最后,依托四融合工程,提出工农深度融合高素质应用型人才培养的产教融合新路径[3]。

二、OBE+工农融合专业改造提升的建设总体方案与技术路线

基于改造提升的四大内容,确定专业改造提升的总体建设方案:重构体现专业特色和社会需求的课程体系→再造专业人才培养的全过程→打造知识-德育同向同行协同育人模式→革新产教融合新路径。

根据本专业的改造提升四大内容和总体建设方案,制定专业改造提升的实施技术路线,如图1所示。首先,通过课程体系的升级改造,实现体现专业特色和社会需求的课程体系重构;其次,根据重构的课程体系,对专业人才培养全过程进行改造提升,从而实现对人才培养全过程的再造;再次,基于专业课程体系和人才培养全过程,开展课程思政改革,打造知识—德育协同育人新模式;最后,基于前三个方面的成果,探索符合专业定位与特色的产教融合路径,形成特色鲜明的产教融合新路径。

图1 OBE+工农融合专业改造提升技术路线

1.课程体系的改造提升实施技术路线

基于OBE+工农融合传统专业的课程体系的改造提升将从三个方面开展[4],首先,根据专业定位和专业特色,结合专业认真要求和专业改造提升目标,对专业人才培养目标进行优化;其次,根据培养目标,优化专业毕业要求;再次,根据毕业要求,优化毕业要求指标点;最后,根据优化的指标点,实现工农融合高素质应用型人才培养的课程体系重构,从而实现课程体系的改造升级目标。课程体系的改造提升实施技术路线,如图2所示。

图2 基于OBE+工农融合传统专业课程体系改造提升实施技术路线

根据图2,基于我校“一厚三强(基础知识厚、实践能力强、创新意识强、敬业精神强)的高素质应用型人才”培养目标、“立足皖北、面向安徽、辐射长三角、工农融合服务地方经济”的专业定位与“智能农业装备”专业特色,通过多途径把脉专业认证、一流专业、新工科与新农科等建设要求的基本内涵,持续优化本专业的人才培养目标和毕业要求,合理分解反映学生知识要求与能力要求的技术性指标(毕业要求1—5)与反映素质要求的非技术性指标(毕业要求7—12),重构出一种凸显智能农业装备专业特色的学生专业知识结构,建立一个“易落实、能衡量和可评价”的学生能力和素质培养体系,以实现符合工农深度融合的高素质应用型人才培养的课程体系的重构。

2.人才培养全过程的改造提升实施技术路线

基于OBE+工农融合传统专业的人才培养全过程的改造提升技术实施路径(见图3)主要包括两个方面:首先,根据OBE理念,围绕学生中心,对专业人才培养全过程进行分析,研究以学生成长为中心的人才培养全过程育人机制,提出OBE与人才培养方案的融合方案;其次,基于提出的融合方案,对教学内容、教学组织形式、教学方法、教育教学资源和师资队伍等进行改造提升,再造教学环节、教学资源投入配置方法和专业教师队伍结构,以实现人才培养全过程的再造,从而完成专业人才培养全过程的改造提升目标[5]。

图3 基于OBE+工农融合传统专业人才培养全过程的改造提升实施技术路线

基于图3,工农深度融合的高素质应用型人才培养目标的顺利实现,不仅取决于合理课程体系的重构,更取决于人才培养全过程的高质量再造。而高质量人才培养全过程的再造,需要解决多个关键问题,如人才培养全过程能否有效落实OBE的基本要求,课程体系能否满足学生终身的职业发展需要,教学内容是否满足“两性一度”和“强伦理、铸匠心、塑情怀”工科思政要求,教学组织形式和教学方法能否激发学生的学习兴趣和潜能,教育教学资源的投入和配置是否利于学生能力和素质的培养,专业教师队伍建设是否满足人才培养目标和毕业要求等。为了解决以上问题,在专业改造提升工程中,通过持续开展人才培养方案、人才培养质量监控体系、“双结构型”师资队伍、“一型六化”(课程实验综合化、课程设计产品化、实习实训项目化、工训中心工厂化、毕业设计工程化与学科竞赛普及化)实践教学模式、专业集群建设以及科教融合等多方面改革,实现专业人才培养全过程的再造。

3.知识—德育培养模式的改造提升实施技术路线

基于OBE+工农融合传统专业的知识—德育培养模式改造提升实施技术路线为:首先,围绕工科与农科的思政基本要求,分析挖掘工农融合课程体系中各课程蕴含的思政元素,如工程伦理、精益求精的大国匠心精神、科技报国的家国情怀与责任担当、大国三农等;其次,根据挖掘的德育元素,优化课程教学大纲、内容与方法;再次,根据优化的大纲,开展课程思政教学改革,形成知识传授与德育培养的同向同行协同效应,提出工农融合背景下的知识-德育同向同行培养新模式,从而完成知识—德育培养模式的改造提升,具体的思路,如图4所示。

图4 基于OBE+工农融合传统专业知识—德育培养的改造提升实施技术路线

4.产教融合路径的改造提升实施技术路线

基于传统专业改造提升的“产出导向”要求,要实现高质量传统专业改造提升,必须积极探索深化产教融合新路径,具体实施技术路线,如图5所示。首先,通过实施四融合(校地、校企、校所与校校融合)工程,实现多样化的产学研合作模式构筑。其次,通过四融合工程,构建“双结构型”师资队伍,即拥有较强实践能力的事业、企业及行业单位的科技专家和具有较为扎实理论知识的教师队伍构成的师资队伍,打造“双师双能”型师资队伍。再次,通过四融合工程,建立地方产业技术研究院、所及中心,深入推进产学研合作并提高其产出能力。最后,通过四融合工程,加强学科建设,以科研反哺教学为目标,提升产学研协同育人的产出能力。

图5 基于OBE+工农融合传统专业产教融合路径的改造提升实施技术路线

三、结语

为了深入贯彻高等教育关于新工科、一流课程、OBE、课程思政、专业认证等理念和要求,本文以机械设计制造及其自动化专业为改造提升对象,开展传统专业的OBE+工农融合改造提升实施路径探索。通过分析明确了工农融合+OBE专业改造提升的四大内容:体现专业特色和社会需求的课程体系、人才培养全过程、知识—德育同向同行协同育人模式和产教融合路径的改造提升,制定了OBE+工农融合专业改造提升的总体建设方案和四大内容的技术实施路线。工农融合+OBE专业改造提升内容和技术路线的制定为我校机械设计制造及其自动化专业的高质量改造提升提供了保障,对其他新工科专业有较大的示范效果。

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