录稿查询
联系我们
在线投稿
刊文精选

教育教学论文:新工科视域下船舶与海洋工程专业建设探析

来源:教育教学论坛     2021-5-7 9:24:04      点击:

薛彦卓 李明伟 耿敬 李敬花 欧阳卫平

[摘 要] 为适应国家经济新常态的发展趋势,积极应对新一轮的产業变革与科技革命,加速将高等教育从外延发展转换为内涵发展,面向船舶与海洋工程专业,以新工科建设为契机,以工程教育专业认证为导向,阐述新工科建设的内涵和时代需求,分析船舶与海洋工程专业建设现状,提出新工科视域下船舶与海洋工程专业改革措施,旨在探索与实践传统工科专业在新工科背景下建设的新思路与新路径,进一步创新建立工科专业教育培养机制,为船舶与海洋工程类传统工科专业在新工科背景下的转型发展提供借鉴。

[关键词] 新工科;船舶与海洋工程专业;专业建设;专业改革

[基金项目] 2018年度教育部“新工科建设背景下校企联合培养一流船海人才的研究与探索”(SJGY20180114);2020年度黑龙江省教育厅“面向船海领域国家重大需求的‘四融合一贯通培养模式研究与探索”(SJGZ20200042);2020年度黑龙江省教育厅“重点本科院校课程教学质量监控、评价与反馈机制研究和探索”(SJGZ20200039)

[作者简介] 薛彦卓(1978—),男,辽宁沈阳人,博士,哈尔滨工程大学教授,博士生导师,硕士生导师,船舶工程学院院长,主要从事极地船舶与海洋工程设计制造技术、冰载荷计算分析研究;李明伟(1984—),男,内蒙古通辽人,博士,哈尔滨工程大学副教授,硕士生导师,船舶工程学院院长助理,海洋工程技术研究所副所长,主要从事港航工程设计理论与建造技术、智慧航道技术、先进智能优化算法及预报技术等研究。

[中图分类号] G642.41     [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324(2021)08-0018-04     [收稿日期] 2020-10-10

一、绪论

在我国企业面临经济发展方式转变、世界新一轮产业变革与科技革命蓬勃兴起的重要时期,中国企业要主动变革与重塑,坚持“走出去”战略。“走出去”是中国企业的出路,也是实现长期可持续发展的必然要求。

2015年5月,国务院相继发布《中国制造2025》和《关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见》,为中国企业改革再添助力。

党的十八大报告明确指出,科技创新是提高综合国力和社会生产力的关键,必须放在国家发展全局的核心位置,让科技创新成为中国“一带一路”高质量建设的重要驱动力,推动《中国制造2025》实现进程,助力中国企业走向国际化。党的十九大报告明确指出,要“加快一流大学和一流学科建设,实现高等教育内涵式发展”。

专业教育是人才培养的重要途径,专业建设是高校教学的关键内容,我国高校专业建设在提高人才培养质量、推动教育内涵式发展方面具有至关重要的作用。对于以工科为主的高校,专业建设质量直接关系到人才培养质量及国家的核心竞争力。

新工科对传统的工科专业提出了更清晰的目标,针对其理念、模式、标准等也有了更为具体的要求,对我国产业升级改造和建立创新工程教育培养机制具有重要的支撑作用[1]。新工科是时代特征的体现,具有涉及面广、多主体参与和多学科交融等特点,是高校进行全新改革探索的实践活动。目前,全国各个层次的高校及管理部门都在积极思考和探索新工科建设的有效措施[2-5]。新工科对标《中国制造2025》对人才培养的具体要求[6],既指目前新兴技术产业对应的专业,如大数据、智能制造、云计算、机器人和人工智能等,又包括对传统工科专业的升级改造。

哈尔滨工程大学船舶与海洋工程专业是以船海为鲜明特色的传统本科教育教学专业,为响应船舶与海洋工程学科教育向内涵式发展的倡议,针对新工科建设的具体要求进行研究,发现船舶与海洋工程专业发展和建设还存在诸多有待改革之处。

二、新工科的时代背景及内涵

(一)新工科建设的时代背景

18世纪60年代以来,人类发展共经历了三次工业革命,目前正在经历第四次工业革命。18世纪60年代到19世纪40年代,第一次工业革命将生产方式从手工生产转变为机器生产,人类进入蒸汽时代。19世纪60年代到20世纪初,第二次工业革命推动人类社会进入以内燃机、发电机和电动机为代表的电气时代,即工业2.0时代。20世纪40年代到20世纪末,第三次工业革命开始探索核能、风力和太阳能等可再生能源,并以此作为新的能源动力基础,快速推进生物工程、原子能、空间技术和电子计算机的发明与广泛应用,促进海洋技术、新材料技术、信息技术、空间技术、生物技术和新能源技术的飞速发展,涌现出电子工业、信息技术产业、航空航天工业和核工业等一大批新兴产业,使人类从电气化时代进入信息化时代、自动化时代和数字化时代,即工业3.0。

随着21世纪的到来,人类的第四次工业革命正式拉开序幕,以核能和风能为代表的新型可再生能源成为主要的动力来源,涉及生命科学、系统科学、纳米科学与计算机科学领域,出现大数据、物联网和机器人等新兴产业,进入人机交互的智能制造时代,即工业4.0。它强调智能化、网络化、数字化、绿色化和协同化。其中,德国提出通过充分利用现实信息物理集成系统,将先进制造业转化为智能制造业的“德国工业4.0”。

(二)新工科的内涵及行动

2017年2月18日,来自全国30多所知名高校的教育工作者齐聚复旦大学,举办“关于综合性高校工程教育发展的战略研讨会”。研讨会紧密围绕新产业、新业态、新技术等热点问题展开讨论,就高校如何培养具备更高跨界整合能力和创新创业能力的新型工程技术人才达成10个新工科建设意见共识。2017年2月20日教育部《关于开展新工科研究与实践的通知》也明确要求,为满足中国发展新时代对新工科人才的迫切需求,广大高校要积极深入开展关于新工科专业建设的研讨活动,进一步深化高校工程教育改革,加快实现传统工科专业向新兴工科专业的转变。

2017年以来,教育部多次组织研讨会,共商新工科建设,先后形成“复旦共识”“天大行动”“浙大计划”和“北京指南”,开启了新工科建设工作新征程,揭开了新工科人才培养新篇章,见证了我国高等教育工程改革新面貌,逐步探索建立我国高等教育的新工科范式。

新工科建设主体包括高校(地方高校、综合性高校、工科优势高校)、政府部门(教育部、各级政府、行业主管部门)和行业企业(行业与产业协会)。不同建设主体在新工科建设中所发挥的作用不同,其中高校起到人才培养的主体作用,政府部门起到政策支持作用,行业和产业协会在建设过程中起到促进作用[7]。

新工科建设具有新体系(不同类型的高校)、新理念(学生中心、全周期、创新型、产出导向、综合化和持续改进)、新结构(个性化学科专业,传统工科专业、新兴工科专业、多学科交叉专业),新模式(创新创业、多主体协同育人、个性化、本研衔接、多学科交叉)和新质量(展现世界水平和中国特色)等特点。新工科包括新兴工科和新型工科,是指对现有工程学科的交融、改造和升级,或面向新产业和新技术发展而重组、重塑、再造以及分化衍生出来的一批新兴工程学科专业[8]。

三、船舶与海洋工程专业建设现状

哈尔滨工程大学船舶与海洋工程专业始于1953年创立的“哈军工”造船科舰艇设计与制造专业,1973年分为潜艇设计与制造、水面舰艇设计与制造两个专业,1980年合并为船舶工程专业,1988年成立海洋工程专业,1998年合并为船舶与海洋工程专业,2002年获评国防科工委重点建设专业,2008年获评国防特色重點专业,2011年获批国家综合改革试点和国家卓越计划专业,2018年“双一流”学科获评A+,2019年获批国家级一流专业建设点。专业的潜艇潜器方向成功培育为“海洋机器人”新工科专业。

本专业以人才培养质量提升为出发点,适应船舶工业、海军装备、海洋开发“三海”领域新工科人才培养需求,坚持立德树人,体现学生中心、目标导向和持续改进教育理念,全面深化专业综合改革。

(一)面向产业需求和国际前沿,探索和确定一流培养方案

问产业需求设专业,邀请中船重工、中海油、中国船级社等机构、企业专家深入研讨新机遇、新需求,明晰船海人才培养目标;问国际前沿立标准,对标英国南安普顿大学等世界高水平大学课程体系,开展专业国际认证以及学科国际评估;问内外资源创条件,学科交叉、创新创业、综合实习实践类课程比例显著提高,打造工程教育开放融合宽平台;采取网络调查、座谈会等形式,向毕业生校友征集对专业培养方案的意见。目前,专业已通过RINA国际认证,专业培养方案、课程和教材等被国内几十所涉海高校、科研院所借鉴和使用,累计为行业、企业员工培训1500余人次。

(二)面向技术发展和内外资源,探索和打造“金课”

专业课程实行首席教授负责制,核心课、方向课分别由教授(教师)组成的教学团队承担,聘请企业、行业总师参与,将产业和行业最新要求及发展引入教学内容,核心课程已完成线下“金课”培育;“船海流体中的奥秘”“舞动的水下精灵——水下运载器”“船舶在波浪中运动的势流理论”等4门课程上线,成为国家级视频公开课和精品在线开放课程;开发舰船操控模拟系统、船舶结构虚拟测试系统、虚拟船厂仿真系统、半潜平台动力定位仿真系统等涉及结构、流体、船舶设计和海洋平台的综合虚拟仿真实验平台,打造虚拟仿真“金课”;开设创新创业课程,实现本科生全覆盖,上好创新创业“金课”,在“互联网+”“创青春”两个全国级大赛中获3项银奖,获得中国首个国际水下机器人大赛冠军。

(三)面向学生志趣和过程管理,探索和创新一流育人模式

构建以学生为中心的课堂教学模式,探索自主、合作、探究的学习方式;全面实行小班授课、翻转课堂、阶段考核;开设由30余名教师参与指导的3门课程设计,系统培养学生解决复杂工程问题的能力;选派学生赴校企联合实习实践基地、海外联合高校进行毕业设计;开设船海创新实验班,探索“3+X”精英人才培养模式;将课程思政融入专业课程,发掘和形成课程、教学方式中蕴含的思政教育资源库;将科研方法和成果融入课堂教学、毕业设计和创新创业,实现科教有机融合、优势互补;培养学生的创新意识和终身学习能力,探索以学生为中心的工程教育模式。

四、新工科视域下船舶与海洋工程专业改革举措

(一)秉承军工传统,发挥学校特色优势

“全心全意为人民服务”是毛泽东同志为1953年创立的哈军工所题训词的核心内容,也是留在一代又一代哈军工人身上的烙印。新时代赋予其更深刻的内涵,即服务国防建设和经济发展。学校“三海一核”(海军装备、海洋开发、船舶工业、核能应用)办学特色就是在不断继承和发展哈军工优良传统中形成的。

(二)深化体系构建,永葆质量核心

深入校、企、军开展需求调研,指导人才培养和科学研究实践(重点关注国防建设领域急需突破的技术难题,行业、企业研发和生产技术瓶颈,了解船海领域的具体人才需求和缺口);打造品牌教学团队;构建特色课程体系,兼顾基础、特色、实践、交叉与前沿;打造课程和教材品牌,启动专业质量标准制定,构建质量保障体系,包括各类专业评估和认证、教学基本状态数据、毕业生跟踪和调研以及反馈等。

(三)依托项目牵引,强化交叉实践

为每位本科生配备学术导师,提供项目参与和体验机会;出台各类鼓励科研、科创项目参与的政策文件,引导学生创新实践;划拨专项经费,支持学生实习实践;开设课外实践课程和各类创新创业培训,指导学生创新实践;将科研案例引入课堂教学,培养学生对于科学研究的兴趣,激发解决行业问题的动力。

(四)狠抓持续改进,突出示范引领

新工科视域下船舶与海洋工程专业在课程体系建设、教学内容安排中需要不断摸索和改进,要深入教师和学生群体中进行人才培养效果调研,重点是发现短板和不足,寻求解决方法和改进举措。

五、结束语

习近平总书记指出:我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切,对科学知识和卓越人才的渴求比以往任何时候都更加强烈。为保证“一带一路”“中国制造2025”“海洋强国”“网络强国”“互联网+”等重大倡议和战略的顺利实施,国家迫切需要大批产业创新人才和新兴工程科技人才的加入。

参考文献

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3):7-12.

[2]余洪,何东升,张汉泉,等.“新工科”背景下矿物加工专业人才培养的几点思考[J].大学教育,2019,(4):146-148.

[3]王婷,刘任任.新工科建设形势下的计算机类专业人才培养方案[J].计算机教育,2018(2):10-13.

[4]蒋作,王新,周卫红,等.新工科背景下的计算机科学与术专业建设研究[J].云南民族大学学报(自然科学版),2020(3):110-114.

[5]姚汝贤,陈中显.基于新工科教育背景下的计算机语言课程教学改革探讨[J].中国教育信息化,2019(4):44-46.

[6]教育部高等教育司.教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知[EB/OL].http://www.sohu.com/a/127523169_479698,2017-03-01.

[7]夏鲁惠.工业革命和中国工程教育发展[J].中国发展观察,2020,15(1):61-67.

[8]顾佩华.新工科与新范式:概念、框架和实施路径[J].高等工程教育研究,2017,34(6):1-13.


本文版权归教育教学论坛杂志社及本文作者所有,未经同意,不得转载! ——《教育教学论坛》查稿电话:0311-85178286