当今世界正处于以数字化、网络化、智能化为主要特征的第四次工业革命的起点,工程教育需要适应科技、产业和社会快速发展的步伐,需要有新的思维、理解和变革。未来,我们只有培养出一大批掌握新质生产力,能够引领产业发展、转型升级和创造新兴业态的拔尖创新人才,才能在竞争与合作中占据主动,始终立于不败之地。
实践驱动创新的拔尖人才培养新需求
新质生产力是以科技创新为驱动,以高层次创新型人才为支撑,以战略性新兴产业和未来产业为载体,以数字化、智能化、绿色化为基础形成的高效能、高质量生产力。新质生产力与教育发展存在双向驱动的内在逻辑:一方面,新质生产力引发教育理念、培养目标、培养体系、教学内容、培养模式等系统性变革;另一方面,教育通过促进劳动力再生产提升新质生产力、促进科技创新锻造新质生产力、促进知识再生产升级新质生产力,是新质生产力形成的关键要素和积极变量。
随着人工智能快速发展和大数据技术普及,知识的获取将变得更为简单,机器对于海量数据和信息的捕捉、挖掘、分析能力将会超过人类,未来的人才培养由“学知识”向“强能力”转变趋势明显,高等教育对学生的实践能力、动手能力提出了更加急迫的要求。实践教学作为高质量人才培养体系的重要组成部分,是培养大学生科学精神、实践能力、创新意识的关键环节,也是培养拔尖创新人才的必由之路。
实践教育赋能新质生产力的有效途径
新质生产力具有更显创新性、更具数字化、更富跨越性和更重高质量等时代特征,聚焦新质生产力发展需求,需要进一步强化思想引领,创新实践育人模式,完善实践育人体系,增强实践育人能力,提升实践育人质量,以一流实践教学支撑创新人才培养。
——进一步坚持教育、科技、人才“三位一体”培养人才的系统观念。从推动教育、人才、创新和创业的有机衔接出发,通过拓展科学实践活动、打造多主体协同的科学教育生态体系等措施,为创新型科技人才培养提供更为肥沃的土壤。
——进一步坚持“产、学、研”深度融合培养高层次创新型人才。产教融合,科教融会,多学科交叉,以产业需求为导向,建立和完善适应产业发展要求,形成“产、学、研”深度融合、完整连续的人才培养新体系,推动学科交叉融合,加快形成与新质生产力相匹配、相适应的人才培养模式。
——进一步坚持高等教育顺应数字经济和智能社会的时代大潮。围绕国家重大战略需求,面向智能制造这一制造业创新发展的主要技术方向,在大数据、智能机器人等先进技术领域培养一批拔尖创新人才。
——进一步坚持对外开放,加强国际交流,链接世界一流教育资源和创新要素。学习借鉴国内外顶尖学者在拔尖创新人才培养方案、核心课程构建、高质量教材建设等方面的优势,实现实践教育赋能新质生产力。
实践教育教学发展的新举措
在思想认识上。突破传统工程实践教育思想束缚,重视工程实践课程的通识教育属性,通过对工程实践教学体系内涵的拓展和完善,将工程实践教学体系转化为工程实践教育体系,使其更好地适应现代工程人才的需要。
在功能定位上。构建融知识传授、能力培养和素质提高为一体,包括实验课、实习课、理论课、探究课和创新课等课程在内的开放式工程实践教育体系,引导学生拓展国际视野、自主学习、主动实践、追求创新,实现实践驱动创新,因材施教,培养具有工程思维的拔尖创新人才和有科学思维的卓越工程师。
在培养体系上。人才培养的多样化、个性化、多层次化需求日益凸显。以学生为中心,针对工程全球化、工程复杂性的挑战,依托国家级科研平台、校企共建创新中心、校级实训中心构建虚实共生学习空间,基于信息化教学方式,打造学生工程能力的数字化全链条培养平台体系,支撑教学实验实践、工程训练实践、企业工程实践和研究项目实践,形成整体联系、全局流动的,培养学生具有大系统观、大工程观、大质量观的国际一流实践教学体系。
在实践内容上。实践教学作为知识综合应用、多学科交叉融合、不同专业相互合作、创新能力和综合能力得到有效培养的重要实践平台,鼓励不同学科专业学生共同参与,支持学生跨学科、跨专业的探究;重视专业教育与通识教育的结合,鼓励学生开展设计性、综合性和创新性的实践活动。
“利用一流科研成果、一流实践平台培养一流创新人才”,以塑造大学生的工程观、质量观、系统观为统领,推动实践教育高质量发展,引导大学生树立工程意识、掌握工艺知识、磨炼工程能力、厚植工匠精神。将学科研究新进展、实践发展新经验、社会需求新变化对实践平台进行层次化、模式化设计,基于“真刀实枪”“真材实料”、应用工程实际案例开展实践教学,以典型机电产品全生命周期为主线,设置面向智能制造的智能设计、加工、检测、装配等实践训练项目,知晓产品全生命周期的信息感知、优化决策、执行控制的相互联系及作用。
在教学形式上。充分重视数字赋能,推动实践教学实现智慧化转型,推动线上线下混合式实验和新型在线实践教学。基于数字孪生的理念推进学科交叉、科教融合和产教协同,形成面向个人、适应产业、开放灵活的人才培养体系,实现数字世界与物理世界的高维度深度融合,促进对数智知识的获取、应用和创新。面向新时代教育数字化改革发展新态势,以数字孪生技术从数字世界和物理世界高维度融合的角度出发,构建数字孪生驱动的工程专业人才培养模式,实现实景教学和虚拟探索相结合的孪生空间协同教学新形态,引导工程专业学生自主学习、主动实践、追求创新,掌握新一轮工业革命和产业变革所需的跨行业、跨学科的知识、能力与素质。
在师资队伍建设上。一流的实践教学必须建设一支与之相适应的一流实践师资队伍,需要在完善制度建设的基础上,统筹规划,通过聘任高水平专业教师、引进高水平年轻教师、做好内部挖潜提升等方式,进一步加强实践教学师资队伍建设,为课程建设、实践育人,以及工程教学高质量发展打下坚实基础。