重庆文理学院:虚拟现实“ 新工科” 人才培养之道

发布日期:2018年1月30日文章来源:《重庆高教研究》 杂志当前浏览量:

重庆文理学院作为地方本科院校,高度关注新兴产业发展动向,主动布局新兴产业人才培养,率先肩负起了面向VR新兴产业探索、VR新兴工科建设和应用型人才培养这一重大使命和责任。重庆文理学院软件工程学院主要从事信息类人才的培养和研究工作,开设有计算机科学与技术、信息工程、网络工程、软件工程等专业,建有软件研究所、机器视觉与智能信息系统实验室。

十余年来,学院聚焦工程教育,秉持培养高素质IT工程应用型人才的思想,以产业发展需求为导向,以校企合作为依托,以实践能力和创新能力培养为核心,逐步形成了“接地气、近产业、重应用”的人才培养特色,确立了“工程教育回归工程实践”的人才培养理念,搭建了政校企合作育人新平台,构建了融工程课程体系、工程实践体系和工程素养体系为一体的应用型IT人才培养新体系,形成了“学历教育+工程训练”的人才培养新模式。

学生工程能力、创新能力、就业质量逐步提升,麦可思“毕业生社会需求与培养质量半年后跟踪测量评估”(重庆文理学院)结果显示,IT类多届毕业生就业竞争力、就业质量、就业薪酬位居学校前列。软件工程学院在现有条件下,攻坚克难,依托教育部产学合作协同育人项目,联动“达内科技”共同制定培养方案、共同实施人才培养工作的VR特色班于2017年7月开班,第一批VR本科毕业生将于2018年奔赴VR行业企业相关职业岗位,标示着重庆文理学院VR应用型人才培养工作的启动。学校以此为契机,顺势而为,把“新工科”VR建设作为学校“新工科”建设的一个重要支撑点和突破口,聚焦“新工科”VR,全面启动了“新工科”VR人才培养范式的探索。学校“新工科”VR应用型人才培养路径初步明晰,基于虚拟现实演进逻辑和前期探索,现提出以下五点思考:

领悟“新工科”内涵,树立发展新思维

“复旦共识”“天大行动”“北京指南”构成了“新工科”建设的“三部曲”,明确提出了“新工科”内涵的指向,即新工科专业和工科专业新要求。“‘新工科’是相对于传统工科而言的,是以新经济、新产业为背景,是一个动态的概念。‘新工科’的建设,一方面要设置和发展一批新兴工科专业,并加强建设;另一方面要推动现有工科专业的改革创新,探索符合工程教育规律和时代特征的新培养模式。”因此,我们需要加强学习和研究,深刻了解“新工科”“新产业”的特征、规律和发展趋势,领悟“新工科”“新产业”的内涵,树立“新工科”建设的新思维,树立创新型、综合化、全周期的工程教育新理念;加强实践和探索,把握新兴产业需要什么样的人才和如何培养这样的人才,构建人才培养的“新工科”范式。

基于此,面对新产业、新业态、新技术、新经济发展的新趋势,学校管理者、施教者和受教者都不能墨守成规,要让教育回归教育本真,以“思量变化、塑造未来、乘势而为”为指引,以继承与创新、交叉与融合、协同与共享为主要路径,深入开展“新工科”研究与实践,推动思想创新、机制创新、模式创新,实现专业建设从学科导向转向以产业需求为导向,从专业分割转向跨界交叉融合,从适应服务转向支撑引领。在教育全球化的当前,我们必须站在国际前沿来考量我们的人才培养全过程,加强工程人才培养实践,加强工程人才培养质量标准的研究,关注世界前沿科技进展、未来技术和发达国家经济转型战略,制定适切的工程人才培养标准,建立具有国际竞争力的工程教育新体系。

VR产业是战略性新兴产业,VR技术是多技术交叉融合的新技术,VR是新兴的工科。通过实践探索,我们认为地方应用型本科院校培养VR人才的路径是:研究和了解VR产业技术,优化设置和改造专业,构建人才培养体系,注重人才培养的实施。在这一过程中,关键是要针对VR技术特性和人才培养现状,全面探索政府、境内外行业企业、科研院所及其他高校多方协同培养VR人才及共建共享实践平台的体制机制,打造VR教育新生态,形成科教结合、产学融合的多主体协同培养VR人才教育共同体,构建多主体协同培养VR人才的新模式。其核心是要融合物联网、模式识别、大数据、网络通信、软件开发、3D建模、数字媒体等技术,融合校内软件工程、计算机科学与技术、美术设计、数字媒体等学科专业,融合校外IT产业行业和科研院所,开创VR人才培养新体系、新内容、新方法,以期全面探索“新工科”教育从技术范式、科学范式、工程范式转向体现跨界、交叉、融合、创新特征的VR人才培养“新工科”范式。

探索合作机制体制,构建多主体协同育人模式

“新工科”建设“天大行动”计划明确指出:“问内外资源创条件,打造工程教育开放融合新生态。优化校内协同育人组织模式,通过建立跨学科交融的新型机构、产业化学院等方式,突破体制机制瓶颈,为跨院系、跨学科、跨专业交叉培养新工科人才提供组织保障。汇聚行业部门、科研院所、企业优势资源,完善科教结合、产学融合、校企合作的协同育人模式,建设教育、培训、研发一体的共享型协同育人实践平台。”因此,地方院校应全面探索利益共同体的机制体制,明确合作各方的职能、任务和利益等,确保协同培养“新工科”人才的顺利开展。

学校应以教育部产学合作协同育人项目为抓手,进一步深化拓展政校企合作。加强与行业领先的VR企业(群)、科研院所进行精细化合作,开展国际合作,拓展国外一流VR企业和科研院所的合作;加强校内跨院系、跨学科、跨专业交叉合作,打破校内院系、学科及专业壁垒。全面汇聚力量,共同布局VR“新工科”专业建设,适时开设全新的VR专业。同时,加快传统学科专业的改造升级,做好存量调整,建设VR+专业,专业+VR,打造VR专业集群,推动学科专业交叉融合,加强复合型VR工程技术人才培养,形成多主体协同培养VR人才的良好生态环境,培养一批高素质的VR软件开发工程师、AR软件开发工程师、仿真开发工程师、游戏开发工程师、Unity3D开发工程师、Unity3D技术美术设计师、Unity3D场景搭建师等VR技术复合型人才和运营管理人才。

多主体协同,构建VR人才培养三大体系

相关研究表明,新兴产业未来的工程师要具备核心素养,如家国情怀、批判思维、全球视野、终身学习、跨界交叉、沟通与协商、领导力、创新创业、持续发展、数字素养、未来思维、空间想象等。教师不仅要注重技术的传授,也要对开发者素质、文化、价值观的塑造等有一定的要求,并重点培养学生的五大品质,即批判性思维、知识结构自拓展、技术理解力、设计思维和领导能力。

VR未来工程师和设计师亦不例外,同时,由于VR是新兴产业且技术有待成熟,尚无人才培养标准和规格,因此,在设计制定培养体系时,需首先加强对产业的跟踪和研究,加强与VR领军企业的合作,较为适切地把握主要就业方向及岗位,以及岗位和能力的相关要求,并结合工程教育专业认证标准设定毕业要求和培养目标,进而明确核心知识结构和能力要求,最后形成既接地气又具工程教育国际标准的培养体系(如下图),即逆向设计培养体系。

产业需求——毕业要求——培养目标——知识结构——培养体系

根据工程师素养及品质图式理论,基于工程教育认证要求,为提升学生解决复杂工程问题的核心能力,需要构建夯实工程核心知识的工程课程体系、提升工程核心能力的工程实践体系、增强工程核心素养的工程素养体系。在确定人才培养体系内容方面,依托人才培养利益共同体中的行业专家、工程技术人员、科研人员和一线教师,共同研讨,最后形成VR人才培养三大体系。

1构建以“知识、能力、素养”为主线的课程体系

构建课程体系也采用逆向设计思路:首先是企业调研,通过企业调研获得虚拟现实主要就业方向及岗位,以及岗位描述和能力要求,分析各岗位职业活动,抽取典型职业活动相关流程,总结归纳知识结构和职业能力要求,绘制课程关联图并据此细化课程知识点,梳理交叉融合技术的专业边界、课程边界、关联知识,设置工程知识、工程能力和工程素养模块,并注重核心课程的设计,构建基于VR专业跨学科融合的知识—能力—素质实现矩阵的通识课程体系、专业基础课程体系和动态专业技术课程体系。

2构建以VR实际项目为载体的工程实践体系

梳理VR相关岗位所需的知识和技能,通过实际案例验证和实训项目贯穿的形式,形成实验实训项目。同时,注重实践内容与工程应用融合,实践过程与企业开发流程融合,实践任务分工与企业岗位职责融合,构建“基础型、综合设计型、工程创新型”三融合的三层次渐进式实践教学体系。在实施方法上,强调精讲多练,加大实验课、实训课、顶岗实习等实践课程的比重。

3构建以创新创业俱乐部为主体的工程素养体系

以大学生众创空间为载体,探索创新创业全周期工程教育,形成以VR俱乐部为载体的“1+2+1”工程素养拓展体系。即一年级启蒙引导,培养兴趣,激发学习热情,逐步形成归属感;二、三年级注重能力提升,学生根据志趣进入VR各项目俱乐部,通过项目引领学生参加课外科技活动和开发工程项目;四年级进行工程实景训练,工程训练与实习融合,工程素养融入工程训练,培养学生的工程能力和创新创业能力。同时,将产学研优质资源反哺人才培养全过程,逐步形成从“创意”到“创新”再到“创业”的工程素养拓展训练完备体系。

多主体协同,搭建共享型育人实践平台

根据VR实践教学体系和工程素养拓展体系,打造政校企共商、共建、共享的工程教育责任共同体。校企协同共建实践教学基础平台、开发系统、实训室,为学生提供VR实验实训;政校企协同共建大学生VR创新创业孵化基地,将VR技术与“双创”基地相融合,以VR场景制作实训平台为基础,依托云端海量VR资源素材库,为学生提供自由发挥空间,把学生转变为创造者、创业者,为学生提供素养拓展训练和校内实训;依托合作的企业主体协同建设校外实习基地,为学生提供校外实习条件;协同共建VR研究中心,汇聚VR师资,培养培训师资和部分VR技术研究型人才,合作开展产业发展研究和技术产品研发,服务引领地方经济转型。通过以上建设,初步搭建功能相对齐全的集教育、培训、研发于一体的共享型协同育人实践平台,为VR专业人才培养和VR产业发展服务,助推并引领VR产业健康发展。

因时而动,学程分段动态设计技术课程和内容

产业发展日新月异,思量变化,技术发展快和融合度高是新产业新技术的一个显著特征。新技术从业者应具有可持续学习能力和创新融合能力,通识基础、学科基础、专业基础等三大核心基础要相对扎实,基础夯实是前提,跨界交叉融合是方向。因此,学校在建设“新工科”时,要因时而动,通识课程和核心基础课程体系可相对稳定,但技术课程及内容应随产业和技术的发展动态调整和更新。

通过对重庆文理学院开设的VR特色班的反思,创新性构建“2.5+0.5+1”学程分段是一条可选择的路径。大学4年可划分为3个阶段:第一个阶段是前5学期的基础性学习,完成本科VR专业的通识基础、专业核心基础课程学习;第二个阶段是第六学期的技术性课程学习,完成VR核心技术课程和多元技术方向课程选修,并根据产业技术发展需求,动态调整技术课程体系和工程实训项目,及时更新教学内容,实现学生的多样化发展和个性化发展;第三个阶段是第四年的工程化训练和实习,学生进入VR企业项目组,承担实际的VR技术工作,使学生置身于真实的企业场景。当然,教学方法、学习方法的变革还应同步并进,将VR新技术融入教育全过程,鼓励师生摸索“关联学习、去中心化学习、非正式学习、想象学习”等新型学习方法。

罗万成 - 《重庆高教研究》 - 2018
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