《新疆石油地质》
一 引言
世界的前三次工业革命不仅促使人类社会在经济、政治、文化等领域发生变革,也使世界各国的国际地位发生变化。在工业革命中走在前列的国家,会逐渐掌握国际交往中的话语权和主动权[1]。如今,随着工业自动化向工业智能化的转变,第四次工业革命已经开始,这是一场核心是人工智能、大数据、物联网等一系列高科技的革命[2,3]。中国要实现由“工业大国”向“工业强国”的转变,要实现中华民族伟大复兴,就必须站在这次高科技革命的最前列[4]。
新一轮科技和产业变革既为中国提供了前所未有的发展机遇,也给中国的人才教育提出了新的要求。长远来看,人工智能和大数据等高新科技,必将被深入和广泛地应用到各行各业当中[5],而这一过程的实现必须要依靠高科技人才。面对这一需求,当前的高等教育必须在学科设置、课程内容、教学模式以及人才评价等方面进行全面改革。特别是工科教育,必须能为新科技革命输送高质量的创新型人才,确保工科学生在毕业时已经掌握足够的知识和技能,能够适应新科技革命发展的要求,可以立刻投入到行业的改革和创新环节当中。“新工科”的提出正是为了应对新科技革命对工科人才的最新需求[6,7]。
二 实践课程认证标准分析
工程教育认证是为“新工科”服务的认证体系,它涉及当前所有的工科专业。为了保证专业改革能够达到预期效果,教育部制订了工程教育认证标准[8]。由于各工科专业的特点不同,认证标准由通用标准和专业补充标准两部分组成[9]。其中,通用标准给出了所有工科专业在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件这七个方面必须达到的要求。专业补充标准则根据不同专业的特色,详细列出了各专业在课程体系、师资队伍和支撑条件三方面的具体要求。因此,要建设符合工程教育认证标准的工科课程,就必须先研究认证标准对于该课程所属专业的规定和要求,再考虑如何在课程中体现和完成相应的要求。工科专业和课程众多,本文研究的是地质类专业中的实践课程建设,并以勘查技术与工程专业中的《重磁电勘探实践》课程为实例加以阐述。下面,我们将先整理和分析通用标准和地质类补充标准中涉及实践课程的有关内容,为接下来的课程建设提供依据。
虽然通用标准的七个方面中都有涉及课程方面的具体条目,这些条目中有些明确针对实践课程,有些针对所有课程,我们从标准中提取出与实践课程最相关的条目进行分析,并在之后依据分析的结果进行课程建设。这里要特别指出的是,对于相同的专业,不同高校相应的课程体系设置很可能存在较大差别,这导致不同课程体系中的专业课程对于毕业要求的支撑矩阵千差万别。因此,在进行课程建设时,必须先明确本校、本专业工程教育认证申请书中,该课程是如何支撑毕业要求的。对于需要该课程进行强支撑的毕业要求,在课程建设时必须保证完成。对于弱支撑的要求,在不影响整个专业毕业要求达成的前提下,可以根据实际情况决定是否完成。
以本文作者所在学校的勘查技术与工程专业为例,该专业的毕业要求与通用标准中的一致,共12条。下面,我们将其中与实践课程建设有关的条目提取出来,并从如何建设本专业实践课程的角度进行分析。
1.通用标准1.3: 对学生在整个学习过程中的表现进行跟踪与评估,并通过形成性评价保证学生毕业时达到毕业要求。
分析:实践课程不能仅依据最终考试或者实践报告的成绩去评价学生的学习效果,在课程设计时,对学生学习效果的评价必须贯穿整个课程的教学过程。
2.通用标准3.1工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。
分析:通用标准中对“复杂工程问题”的特征有明确的说明,本文不再赘述。不同的实践课程需要先根据自身所属专业和学科的特点确定本课程所针对的“复杂工程问题”具备哪些特征。对于实践课,应该设计符合复杂工程问题特征的课题让学生自己运用专业知识解决。
3.通用标准3.2问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。
分析:实践环节或实践报告中,必须包含对复杂工程问题进行分析的过程和结论,报告中必须含有参考文献。
4.通用标准3.3设计/开发解决方案:能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
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