宋英明 袁微微 羅文 肖德濤
摘要:對照工程教育認證的要求,本文提出了南華大學核工程與核技術專業本科生需要培養應用數學、自然科學和工程知識的能力,設計與開展實驗的能力,系統理解并解決工程問題的能力,使用現代工具的能力,適應社會、環境可持續發展的能力,團隊協作能力,溝通和管理能力,學習能力等,并對實現學生能力培養目標的教學設計、教學方式以及考核標準等進行了探討。
關鍵詞:工程教育認證;核工程與核技術;能力培養
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)42-0157-02
2011年3月,教育部發布了《工程教育專業認證標準(試行)》,工程教育認證已經在我國高等教育領域內開展實施,是我國工科高等教育工程觀的重要轉變[1,2]。工程教育認證要求規定了學生在經過四年的培養后應該具備的基本的素質,從教育規律看,本科生課程學習是培養知識應用能力的教學過程,實驗學習是培養實踐能力的教學過程,參與科研項目是培養創新能力的教學過程[3,4]。南華大學核工程與核技術專業的前身可以追溯到原核工業部衡陽工學院技術物理系核電子學與核技術應用專業,1996年更名為核工程與核技術專業,2013年由核工程與核技術、核技術、核反應堆工程三個專業合并調整為核工程與核技術專業。工程教育認證背景下,本專業本科生教育須涵蓋以下方面的能力培養。
一、應用數學、自然科學和工程知識的能力
核工程與核技術專業的學生須熟練本領域相關工程知識基本概念、原理和方法,能夠將所學知識用于解決核工程與核技術領域的復雜問題,能夠識別和表達核能與核技術工程方面相關工程類問題,能對復雜的工程問題進行合理的表達,并通過研究與分析獲得相關結論。
主要是通過課程和知識的學習來培養學生這方面的能力。在課程設置過程中,應體現出與核技術相關的學科知識和專業方面的知識,在教學環節上下功夫,鍛煉學生對復雜問題的解決能力,并能得到充分的鍛煉,通過考試等方式進行檢驗。
二、設計與開展實驗的能力
工程教育認證的主要目的是要強化培養學生的工程實踐能力和創新能力,更好地滿足企業和社會對新型人才的需求。實驗教學作為高等院校工程實踐教育的主要環節和手段,在創新型人才培養體系中的作用日益突出。核工程與核技術專業學生要能夠通過建模進行核工程、核技術領域相關問題科學和技術方案的設計計算;能夠對核科技領域特定系統、功能單元進行流程設計,對設計方案進行優選,體現創新意識;能夠用圖紙、報告或實物等形式,呈現理論或實踐設計成果。
南華大學擁有核能與核技術工程國家級虛擬仿真實驗教學中心,通過虛擬仿真實驗手段,解決制約實驗教學的難題,培養學生設計與專業實驗的能力。教學中,對于學生的設計能力培養需要在整個教學計劃中有明確的系統性和相對完整性,使得學生的設計能力培養分階段、分層次得到落實。
三、解決工程問題的能力
按照工程教育認證要求,學生要能熟練運用文獻調研等基本分析方法,并對核工程與核技術領域復雜工程問題形成獨到的見解,并提出解決方法。能夠設計滿足核科學與技術領域特定需求的系統、單元(部件)或工藝流程,并能夠在設計環節中體現專業創新意識。
教學過程中需要有明確的環節訓練學生根據需要設計相關模擬等實驗,并能夠對實驗數據進行有效分析,使學生盡早接觸科研問題,并盡可能擴大參與度,培養學生的專業思維和“真刀真槍”解決實際問題的能力。因此,此模式要建立明確可行的考核標準。
四、使用現代工具的能力
本專業學生要能夠針對核工程與核技術領域的復雜工程問題,選擇、使用和開發恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具,包括對復雜工程問題的預測與模擬,并能夠理解其局限性。能綜合運用多種信息檢索工具獲取核工程與核技術領域的前沿技術。
教學中,在專業課程設置上需要有明確的環節訓練學生使用各類現代工具,并能夠很好地與復雜工程問題的解決相關聯。針對核工程與核技術專業本科生的Matlab、C語言等計算機編程實踐課程,認真開展教研教改,采用專業研討課形式,發揮學生的主觀能動性,提高考核要求。
五、適應社會、環境可持續發展的能力
本專業學生要能夠基于核工程與核技術相關背景知識進行合理分析,評價專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應承擔的責任。能識別、量化和分析核工程與核技術專業新產品、新技術的開發和應用對社會、健康、安全、法律以及文化的潛在影響。
教學中要有明確的教學活動,使得學生能夠理解工程活動與環境和可持續發展的關系,并有適當的案例教學與訓練環節,使得學生能夠針對核工程與核技術領域具體工程問題給出分析與評價。
六、團隊協作的能力
本專業學生要能夠在包括核學科在內的多學科交叉背景下的團隊中承擔個體、團隊成員及負責人的角色。能主動與其他學科成員合作開展工作;能認知團隊成員的角色與責任,獨立完成團隊分配的工作,能組織團隊成員開展工作;要能夠在核能與核技術工程實踐中理解并遵守工程職業道德規范,履行責任。
教學中需要有明確的環節體現本指標項涉及的相關內容,在教學活動中有明確的環節承擔對學生職業道德、團隊協作能力的培養以及考核的任務,如安排分組進行的技術實驗或工程實踐教學活動。
七、溝通和管理的能力
本專業學生要能夠就核工程與核技術領域相關的復雜工程問題,綜合運用多種方式與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流,并具備一定的跨文化背景溝通和交流能力。具備撰寫交流匯報方案、文檔的能力,能清晰展現和陳述溝通的內容和思想;掌握工程項目管理基礎知識,把握項目管理的關鍵問題,能運用到核能與核技術工程實踐項目中去,并具備項目經理基礎素質。
教學內容要覆蓋工程管理、項目管理以及相關財務管理的有關內容,并能通過案例教學等方式使得學生具備一定的時間體驗。在書面和口頭溝通兩個方面,均有適當的教學環節進行訓練并有考核。本科生在教師的科研項目組中可通過撰寫項目申報書、文獻綜述、研究報告、結題報告等,鍛煉自己的文字表達能力。
八、學習能力
學習能力是指學生運用科學的學習方法去獨立地獲取、加工、利用信息,分析和解決實際問題的一種個性特征[5]。本專業學生要具有自主學習和終身學習的意識,有不斷學習和適應發展的能力。能認識不斷探索和學習的必要性,具有自主學習和終身學習的意識;具有終身學習的知識基礎,掌握自主學習的方法,了解拓展知識和能力的途徑;能針對個人或職業發展的需求,采用合適的方法,自主學習,適應社會和行業發展。
教學中需要有明確的針對性環節,使得學生達到終身學習能力指標的要求。有適當的教學設計,能讓學生表現出其自主學習能力并進行適當的考核。通過開展專業研討課,可促進學生實現自我學習、自我展示、自我提高,從而達到培養終身學習能力的目的。
參考文獻:
[1]修開喜.中美工程教育專業認證體系的比較研究[D].大連理工大學,2013.
[2]ABET:Criteria for Accrediting Engineering Programs (2014~2015),http://www.abet.org/eac-criteria-2014-2015/
[3]宋英明,袁微微,肖德濤,謝芹,羅文,朱志超.基于教師科研項目的核專業本科生創新能力培養實踐[J].教育現代化,2017,4(13):21-22.
[4]顧曉薇,王青,邱景平,胥孝川,張春明.工程教育認證“畢業要求”達成度的認識與思考[J].教育教學論壇,2016,4(14):24-26
[5]劉儒德.學習心理學[M].高等教育出版社,2010.