国际教学合作对于新工科建设的实质推动

作者: 韩磊 陈滨 刘洵怡 帅永 展长虹

国际教学合作对于新工科建设的实质推动0

[摘 要]具有国际化视野和国际化思维的人才是社会向前发展的根本保障。在国家实施“双一流”和新工科战略的同时,高校强调多学科的交叉融合以及前沿知识讲授的课程体系是具有积极推进作用的。文章结合欧盟 “伊拉斯谟+”项目的实施,围绕传统能源动力学科,联合建筑、环境相关专业,探索形成有效的新工科人才培养体系,并且在终身学习层面进行了有益的尝试,以期提高培养具有学科交叉背景的人才的能力。

[关键词]伊拉斯谟+项目;双一流,新工科;学科交叉;人才培养

[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2022)09-0117-05

一、Erasmus+LPEB项目背景

博洛尼亚进程(Bologna Process)于1999年启动,建立了欧洲各国相同的高等教育三级(学士、硕士、博士)学位体制,采用欧洲互认证学分制(ECTS制度),建立健全欧洲高等教育质量保证体系。为落实博洛尼亚进程,欧盟委员会于2004年启动了“伊拉斯谟世界计划(Erasmus Mundus)”项目,这是欧盟各个成员国之间的高等教育交流计划,由欧盟教育文化部出资支持。在全球化的影响下,Erasmus Mundus项目把高等教育国际化的视野与定位从欧洲地区内部这一相对局限的范围转向了整个外部世界。这种战略性转变将欧洲高等教育的影响推向了全世界,同时反映了欧盟高等教育国际化已经超越了原有地域的范围,正以欧洲地区为中心向更加广阔的世界范围延伸[1]。Erasmus Mundus项目第一期(2004—2008年)和第二期(2009—2013年)已完成,资助了高等教育交流,交流人员包括学生(本科生、硕士研究生、博士研究生)、科研人员(包括博士后)及教师,目标是将欧盟建设成为世界优质高等教育中心。Erasmus Mundus项目第一期和第二期普遍存在以下问题:(1)欧盟地区国家参与度不够,仅英、法、西、德、意申请的大学数目就占到整体比重的49.5%。(2)一大批Erasmus Mundus项目硕士课程是项目实施之前就存在的,只是为了适应Erasmus Mundus项目原定教育框架,使学术标准达到国际水平,高校通过合作和联合开发课程等对原有课程进行了部分修改,然而调查表明,Erasmus Mundus项目没有为其提供资金支持,多数的课程难以得到持续发展[2]。

因此,为了进一步落实博洛尼亚进程,欧盟将Erasmus Mundus项目发展为Erasmus+项目。Erasmus+项目于2014年启动,时间为2014年至2020年,总预算额达147亿欧元,旨在鼓励欧洲各高校在世界范围内开展学生联合培养、促进教师交流、建设战略伙伴关系,是Erasmus Mundus项目的升级版[3]。其目的在于进一步推动高校和研究机构的学术、科研、培训和人才交流,推动合作国家的高等教育改革与现代化以及提升教育质量,促进人力资源的相互发展,进而推动合作国家与欧盟成员国之间的高等教育及研究工作的开展;借助欧洲ECTS制度、三段式高等教育体系以及学历互认,完善并改进合作国家优先发展的学科课程教育。与此同时,根据当前欧洲整体的形势,其现实意义更是在于提高年轻人业务技能,解决劳动就业问题,并且将交流拓展到欧洲以外的国家和地区,体现欧盟的全球视野和全球化的雄心。

哈尔滨工业大学通过前期的谈判和项目申请,作为中方负责高校与大连理工大学共同承担了Erasmus+LPEB(俄罗斯联邦、中国和阿塞拜疆的职业本科开展建筑能源及环境效益领域的远程开放教育,项目编号为561732-EPP-1-2015-1- FR-EPPKA2-CBHE-JP)。Erasmus+LPEB项目(以下简称E+LPFB)为期三年,从2015年10月16日至 2018年10月14日,共有来自8个国家的30个合作单位,包括19 所大学,其中7所为欧盟的大学,3所为阿塞拜疆的大学,2所为中国的大学,7所为俄罗斯的大学。项目宗旨是推动学校的教学改革进程,推进工程化教育的建设,提高高等工程教育的质量,开展应对气候变暖、应用可再生能源和提高能源效益的相关教育与培训工作。中方高校和合作伙伴——西班牙塞维利亚大学深度合作,促进了师生和学术人员流动,在欧盟培训了25名优秀的教师,以远程开放教育的形式,建立符合当时建筑能源效益相关行业需要的课程体系 (双学历或者联合学历),包括建筑能源和环境效益的教学大纲、教学内容和教学资源,培养学生的就业能力和创业精神。在相关学院(能动类、建筑类和环境类)选拔一定数量的本科学生参与到授课环节中来,这些学生最终获取了欧洲ECTS学分。项目要求在国内最少培养160名学生,并保证教学的持续发展。同时,终身教育培训课程模块涵盖所有与建筑能源效益有关的行业,在国内培养了50名能源建筑类专业人才,包括已经工作的相关领域技术人员和工程师。与此同时,E+LPEB项目在设计之初就已经规划了详细的实施方案,通过第三方机构可以监督项目执行情况,确保项目在保证质量的同时按时结题。

二、新工科建设的需求

新工科(Emerging Engineering Education, 3E)是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向[4]。新工科建设必须从技术范式、科学范式、工程范式走向新工科范式[5]。从建设内容上来看,新工科建设主要包含以下几方面。

(一)体系国际化:扎根中国、放眼全球、办出特色

根据“复旦共识”的精神,教育必须扎根中国、放眼全球、办出特色,借鉴国际先进理念和标准,加强国际交流与合作,将“中国理念”“中国标准”注入“国际理念”和“国际标准”,扩大我国在世界高等工程教育中的话语权和决策权[4]。所以说,高等教育已经不局限于某一个高校和一个国家,它已经彻底发展为全球化。教育的国际化已经不仅仅是为了适应学生的需求,同时也是为了适应全面提升高等院校办学实力的迫切需要。相关能动类学院已经做出了尝试,在对国内外高校进行充分调研的基础上,加强顶层设计,落实以学生为中心的理念,深化对新时代人才跨界培养的研究与思考[6],注重全球视野和家国情怀,完善人才培养计划、课程体系、实践平台、师资队伍建设、教材建设等。“双一流”建设高校特别是一流建设大学,更要有全球意识,向世界同类最好的大学看齐,学习其成功之道,借鉴其有益经验[7]。我国高等教育国际化必然需要承担起新的历史使命和重任[8]。

(二)教育体系新:着力培养交叉与融合工程创新人才

“跨学科”(Interdisciplinarity)通常是指通过整合两个及两个以上学科的概念、方法及理论来促进理解或解决单一学科领域难以解决的问题[9]。而跨学科最重要的特性就是需要整合不同学科之间的知识[10]。交叉与融合是创新人才培养的着力点和工程技术创新的突破点,这一特性是由新工科的内涵所决定的[11]。对于多学科交叉、产学研融合,斯坦福大学的硅谷模式、剑桥大学的科技园区等为创新人才培养提供了很好的参考。面临世界的快速发展,许多职业的需求不单单是一个学科培养就可以满足的,学科交叉整合恰恰可以提高学生的培养质量。在新工科建设体系下,创新人才的培养也是重点内容。只有促进交叉学科的发展,强化交叉学科培养创新人才的理念,同时建立起一整套的跨学科招生、指导教师配备、课程建设、科学研究、学术交流等交叉学科创新人才培养机制,才能充分利用好交叉学科这个平台培养出适合时代发展需要的新时代创新人才[12]。

(三)学科要求新:培养未来多元化、创新型卓越工程人才

美国工程院发布的《2020的工程师:新世纪工程的愿景》提出:优秀的分析能力、实践能力、创造力、沟通能力、商业和管理知识、领导力、道德水准和专业素养、终身学习等是未来工程师应该具备的素质[5]。学科是指学术的分类,指一定科学领域或一门科学的分支。新工科建设,一是必须注重学科交叉与融合,而不是学科的不断细分,学科细分应该不是本科的范畴;二是必须关注产业发展与趋势,这与把学科作为出发点的逻辑根本不同,促使学校内与学校外建立深层次的互动;三是必须领悟未来的发展与趋势,培养面向未来的人,这也正是学校的优势之所在,既引领了社会风尚,也保持与社会若即若离[13]。因此,应该突出探索创新型人才的培养模式。在人才培养方案中,要贯彻“依托产业,服务企业”的宗旨,以期学生能做到学以致用、融会贯通。

目前,虽然高校的学术架构总体是面向学科的,但是应用型本科院校和高职高专院校开始面向产业、面向行业,甚至面向岗位实施人才培养。尽管如此,具有国际背景的高端创新型工程人才仍然存在大量缺口。目前,在校学生没有得到足够的合适的工程(职业)培训,甚至很多在企业工作的技术人员也缺少完善的培训。E+LPEB旨在解决这些问题,在设计之初优先考虑了符合博洛尼亚进程进行课程改革的学校以及已拥有能源/建筑等相关基础课程,并希望把课程专业化以适应企业特定需求的大学。因此,哈尔滨工业大学和大连理工大学作为课程改革的高校参与项目其中。E+LPEB项目的实施,一定程度上提高了高校的国际化程度,通过交叉学科的建立进行了教育的创新,也在一定程度上弥补了创新型卓越工程人才培养的不足。

三、E+LPEB项目实施成果

根据项目设计方案,西班牙塞维利亚大学负责指导中国地区的两所高校进行课程体系建设。哈尔滨工业大学作为中方负责单位与大连理工大学协同完成该项目。由于本课题是欧盟委员会指导的项目,所以课程体系的建设符合欧盟规范和相关的博洛尼亚进程。课题组在调研了大量报告的同时,从企业需求出发,以技术需求为本,针对建筑能源效益相关领域进行了问卷调查,通过分析整理得到所需要具备的培养能力(符合欧盟体系列表),然后结合能力需求进行课程设计,进而完成交叉培养体系的构建。

(一)交叉课程需求及前景分析

关于能源和建筑领域的职业化本科教育调研,可以利用学科资源、校友资源等对能源、建筑和环境领域的企业工作人员和相关科研人员发放问卷链接。受访的单位涵盖哈尔滨工业大学建筑设计研究院(哈尔滨)、中南建筑设计院股份有限公司、大连市建筑设计研究院有限公司等9个公司和研究院。共回收有效问卷324份。

通过数据分析发现,83.18%的受访人员是40岁以下的中青年技术骨干,并且从职业类别来看,绝大部分是工程师和技术人员,如图 2所示。

针对以上的具体工作类别,课题组进一步调研了所需要具备的,包括从科研、技术到现场管理等的86项专业技能,该题为多选题,统计得出了32种最需要具备的职业能力,如图 4所示。

课题组根据以上需要具备的职业能力,继续调研哪些必要的教育条件能够满足这些职业能力的培养,结果如图 6所示,超过80% 的研究人员认为需要通过实践培训和案例研究以及理论学习来对自身相关职业技术能力进行培训和提高。

课题组针对项目设计中所需要培养的终身学习能力部分,调研了在职工作相关技术人员的终身学习意愿,数据显示,87.23%的调查者有兴趣参加对能源和环境建筑领域的培训,并且有71.3%的受访者表示有兴趣成为能源和环境建筑领域的培训师。这也说明,在职人员有意愿成为终身学习的受益者和倡导者,这将为持续终身学习提供强大的造血功能。

课题组针对有终身学习兴趣的技术人员,结合自身的工作经验,进一步调研了哪种类别的实习/训练是学生所需要的,结果如图 7所示。

调查结果表明,在现今的培养体系中,对于交叉学科的实习操作培养是远远不够的,已经工作的工程师抑或是刚刚工作的大学生,急需就业的相关实习操作培训。课题组最后调研了实习需要持续的时间,结果如图 8所示。

从图8可以发现,超过70%的调查者表示实习的时间应该在3个月以内,也就是选择短期实习,其中赞成2周和1个月实习的比例超过50%。目前,在能源动力类的培养体系中,生产实习和毕业实习总持续时间为4周,基本和调研结果持平。如何持续深入落实操作类实习,是未来学科建设和相关改革的一个方向。

(二)能源、建筑环境交叉课程培养体系建构

经过多次国际会议/视频会议,课题组和西班牙塞维利亚大学建筑能源专业的教师进行了深入沟通,针对已完成的324份问卷做了分析,结合现有的教学计划,提出了可适用于哈尔滨工业大学、大连理工大学相关学科进行工程化教育和交叉学科改革的可行性方案。相关专业负责人也结合本学科的特点和本科生培养计划,共同设计了建筑能源及环境领域职业教育课程包,体系建设概念见图 9。该课程包可以提升本科生在企业的竞争力,培养本科生对建筑工程项目及相关项目的综合决策、分析及评估能力,拓宽本科生的国际视野,提高本科生的专业合作能力,学生可以获得欧盟45个国家认可的建筑能源及环境领域职业培训资格证书,强化其在跨国企业或欧盟企业就业的竞争能力以及在欧盟大学进一步深造的学业能力。

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