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宁波工程学院 - 《宁波工程学院报》

用项目课程探索新工科人才培养之道

2023-02-20     浏览(134)     (0)

  随着人工智能技术的广泛应用,机器人技术的不断推广,新的行业和产业被不断催生出来。而这些新兴技术的发展,不会受制于人类对科学学科既有的划分方式。在新兴的智能制造、自动化生产、工业机器人以及各种人工智能类应用技术等产业当中,工程项目的复杂度往往呈指数级增长,所需要的技术知识范围也不断变宽。

  在这种情况下,新工科教育理念应运而生。如何理解新工科?在宁工,“学科融合、专业交叉”是机器人学院的显著特色。机器人学院打破传统课堂教学模式,组建新工科教育教学团队,积极开展项目化教学。通过对各类经验的消化和吸收,并结合我国高等教育系统的特点,初步打造出了一套有特色、有创新的新工科人才培养模式,取得了新工科教育教学改革的初步成果。

  机器人学院新工科教育教学团队对于智能时代工程教育所要提升的学生基本素质与能力做了梳理,并在此基础上提出了课程体系设计方案的指导思想。团队结合世界前沿工程教育理念与国内实际情况,提出了“三纵四横”的课程体系设计标准。三纵,即学生的三项基本素质,包括数据素质,技术素质和人文素质。四横,即需要培养的四种底层能力,即系统化思维、批判性思维、创业家素养和文化交流。在筛选内容设计课程体系时,不同的课程有所侧重,同时延伸覆盖了各项基本素质的培养。不同课程的内容和讲授方式,都以提高四种底层能力为主要设计方向。

  数据素质,技术素质和人文素质作为纵向逻辑贯穿整个大学的教学过程,是新工科教学改革专业培养方案设计的灵魂,清晰地展示了未来人才重要素质的全过程培养。不仅如此,在课程体系的设计中,三条纵向素质的逻辑不是割裂的,而是相对融合的。具体的每一门课程可能覆盖两个甚至三个素质线条,这与新工科建设中跨学科的建设思路相吻合。具体的授课方式则按照“四横”的标准进行重新设计,四项底层能力的培养效果也被作为评价课程的标准。在这种评价标准下,项目制课程因其具有结构完整、贴近工业生产实际等优势,成为新工科建设中被广泛采用的方案。通过重建工程技术应用的真实场景和流程,在理论学习与工程技能之间建立联系,帮助学生掌握扎实的知识体系和工程技能,逐步培养解决复杂问题的能力,建立对于工程实践的认知,以系统的方式思考工程任务,以批判性思维谨慎确定各种解决方案,以创业家精神组织团队协作,以带有人文精神的思路分析复杂问题。

  项目制课程的本质就是梳理常规课堂上的教学内容,整合融入到一个个项目制的任务当中。学生在学习的过程中使用项目化的工作方式。面对任务,不是去寻找标准答案,而是要采用贴近工程师的真实工作场景,对问题进行分析、演算、设计、修改和制作,完成一个小型工程项目。在这个过程中,学生会加深对相关知识的理解,尤其是体会到不同学科知识在工程项目当中的联系。更重要的是培养他们对于解决复杂工程问题所必需的问题分析能力、数据分析能力以及文化敏感度等软技能。(张浩向)