劉晨曦 郭二廓

摘? 要：長期以來，具有工科特色或優(yōu)勢學科的高等院校所培養(yǎng)的具有一定工程認知能力的經濟類人才，由于其順應“大工程”中各類專業(yè)人才協(xié)同合作的要求而備受工業(yè)界的關注。近期，國家提出推進新工科教育教學發(fā)展重大戰(zhàn)略，勢必對這類人才培養(yǎng)提出新的要求?；谛鹿た平ㄔO的契機，文章在剖析這類人才培養(yǎng)現(xiàn)狀及存在主要問題的基礎上，提出構建自然工程類通識教育課程《機械加工生產工序》的新思路，并從教學內容和教學方法等方面進行了教學探索，以增強工科特色高校經濟類專業(yè)學生工程認知能力的培養(yǎng)。

關鍵詞：新工科;經濟類學生;工程認知能力;通識教育課程;教學探索

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）08-0078-04

Abstract： For a long time， economic talents with certain engineering cognition ability cultivated by colleges with engineering characteristics or advantageous disciplines have received the attention of the industry because of their compliance with the requirements of cooperation among various professionals in the "big project". Recently， the state has proposed a major strategy to promote the development of new engineering education and teaching， which is bound to put forward new requirements for the cultivation of such talents. Based on the opportunity of new engineering construction， the article puts forward a new idea of constructing the general engineering education course "Mechanical Processing Production Process" based on the analysis of the current situation of such personnel training and the main problems， and from the teaching content and teaching methods. In this aspect， the teaching exploration was carried out to enhance the cultivation of engineering cognitive ability of economic majors in engineering colleges.

Keywords： Emerging Engineering Education; economic Student; engineering cognitive ability; General Education Course; teaching exploration

“新工科”（Emerging Engineering Education）是相對于“現(xiàn)有工科”或“傳統(tǒng)工科”而提出的[1]，是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向。倡導推動著具有工科特色或優(yōu)勢學科的高等院校在多路徑上開展專業(yè)創(chuàng)新，如專業(yè)設置、知識體系、課程模塊與授課方法等[2]。“新工科”中“新”的內涵是Emerging，強調以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調與共享作為主要途徑。從圖1可以看出，“新工科”建設依托于不同學科的交融與碰撞，多種科學與實踐的創(chuàng)新與進步。不僅重視不同工程學科專業(yè)之間的交叉融合，同樣重視非工科門類學科的介入滲透。對此，相當多的專家學者以工科的新要求以及新的工科專業(yè)建設為切入點，針對如何培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才展開了廣泛的討論并提出了可行的見解[1-3]。

仔細觀察圖1可以發(fā)現(xiàn)，在新工科教育教學發(fā)展戰(zhàn)略中，人文社科與工科、新工科之間是互為滲透的。具體來說，一方面，人文社科正向影響于后者，即積極貢獻于廣義工科專業(yè)學生在人文素養(yǎng)、經濟管理、職業(yè)規(guī)劃等方面能力的培養(yǎng)。另一方面，工科特色高校由于其自身的學科專業(yè)優(yōu)勢，在“新工科”建設過程中，也將對人文社科專業(yè)的人才培養(yǎng)在工程認知能力方面提出新的要求。本文正是以這一角度切入，來探討新工科視野下針對經濟類專業(yè)學生工程認知能力培養(yǎng)的教學改革。

一、經濟類學生工程認知能力培養(yǎng)的必要性

前面已經提到，新工科所提出的是我國工程教育改革方向，而工程教育是為工業(yè)培養(yǎng)輸送人才的。具有工科特色或優(yōu)勢學科的高等院校正是這類人才培養(yǎng)最大的基地。以作者所在的江蘇大學為例，江蘇大學是一所典型的工科特色省屬重點高校，其中機械設計制造及其自動化專業(yè)是江蘇省品牌專業(yè)、國家級特色專業(yè)、首批教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)，并入選江蘇高校品牌專業(yè)建設工程。根據(jù)《江蘇大學2017年畢業(yè)生就業(yè)質量年度報告》，該校2017年共計24個學院5525名本科畢業(yè)生中有31.33%進入到了制造業(yè)，遠高于排名第二位的信息傳輸/軟件和信息技術服務業(yè)（13.39%）;其中經濟類專業(yè)本科生進入到制造行業(yè)的比例達到23%，僅次于金融業(yè)比例（30.23%）。

2013年起第四次工業(yè)革命的大幕揭開，其實質是產業(yè)形態(tài)、工程技術和商業(yè)模式的綜合變革，這意味著跨界人才之間的協(xié)同合作將是必然趨勢[4]。這里的協(xié)同合作與過去的分工組合模式有著本質區(qū)別，在新的工業(yè)革命浪潮中，面對的問題和任務需求很難細化分配至單一專業(yè)領域，因此，過去那種大家各取所長組合聚力的合作模式將不再適應;如今必然要依靠來自各領域的專業(yè)人才進行跨界碰撞，通過融合創(chuàng)新來得以實現(xiàn)。而這種新的合作模式顯然對各領域專業(yè)人才所應具有的全方位綜合能力提出了更高的要求。具體來說，就是來自于不同專業(yè)的畢業(yè)生不僅在自身專業(yè)能力方面要具有一定的深度，還必須具有一定廣度的通識能力，使得所有成員的個人知識體系和能力特點并非相互隔離，而是容易理解互通，以適應新工業(yè)革命對于融合創(chuàng)新的需求和挑戰(zhàn)。正因為如此，當我們把目光再聚焦到服務于工業(yè)界的經濟類人才上就會發(fā)現(xiàn)，新形勢下，高校對于經濟類專業(yè)學生在工程認知能力方面的培養(yǎng)將更加重視：不僅要讓學生建立起工程系統(tǒng)的概念，了解不同專業(yè)人才的角色和職責，還應初步了解工業(yè)運行的基本過程，真正具備一定的共事基礎。

二、現(xiàn)有培養(yǎng)模式的剖析

當前，國內眾多工科特色高校已經逐漸認識到將工程認知能力設定為經濟類專業(yè)學生畢業(yè)要求的必要性。以作者所在江蘇大學為例，該校會計學專業(yè)培養(yǎng)計劃的畢業(yè)要求明確指出了“本專業(yè)訓練工程技術等基本技能，畢業(yè)生應掌握一定的自然工程類知識”。為支持這一畢業(yè)要求達成，該專業(yè)課程體系的通識教育課程類別中，要求學生完成2學分的自然工程類公共選修課，課堂教學48學時。自然工程類公選課是由全校各工科院系開設，可選課程包括《新材料概論》、《逆向工程》、《力學與科學素養(yǎng)》、《現(xiàn)代交通科技及其應用》、《廢棄物的處理與綜合利用》等，從不同學科領域拓寬學生的知識面，完善學生知識結構;另一方面，學生可根據(jù)個人興趣自主選課，也有利于發(fā)展學生個性特長。根據(jù)調研發(fā)現(xiàn)，國內有相當多的高校采用這種培養(yǎng)模式，即通過課堂教學向經濟類學生講授傳遞工程領域的新科學新技術，使得學生能在一定程度上建立工程認知。但是，僅靠選修一兩門課堂教學課程，學生所收獲的是否能真正達到所期望的培養(yǎng)目標呢？我們不禁想要提出這樣的疑問。

前面已經說到，所開設的自然工程類公選課屬于通識教育類課程。北京大學陳向明教授[5]早在2006年就指出“通識中的‘通’不是通才的通，即什么都知道;而是貫通的‘通’，即不同學科的知識能相互通融，遇到問題時能從比較開闊的、跨學科的視角進行思考，收集資料，與人交流合作，達到不同文化和不同專業(yè)之間的溝通。”甘陽教授也提出了讓人深省的觀點[6]：通識教育課程應視為本科的主要課程和基礎學術訓練，絕不能把它看成僅僅是在主課以外“擴大”一點學生的興趣和知識面，只是給學生加點“小甜點”。

在現(xiàn)階段，開設通識教育課程似乎仍然是支撐經濟類專業(yè)學生工程認知能力培養(yǎng)的最優(yōu)途徑。因此，如何以畢業(yè)要求為導向，合理開設課程、進行課程設計、開展教學活動，是作為教師必須認真思考的。在構建通識教育課程方面，作者非常認同王義遒教授觀點[7]：“通識課程不能滿足于學生記住了多少‘知識點’，其成敗并不在于學生掌握知識的多少、理論的深淺、記憶的牢固和技能的運用，而在于學生是否能得到真實的體驗和感受。在教學上，不必拘泥于以‘循序漸進’原則安排課程內容，允許學生不懂，讓學生通過實踐逐漸領悟。”通識教育在很大程度上可以視為一種養(yǎng)成教育，并不著重于傳授某一領域嚴格的科學知識，因此，具有工程背景的通識課程并不適宜采用單一的課堂教學來達成，需要借助豐富多樣的實踐，讓“知識”在學生身上內化為“能力”。

另一方面需要認識到，通識教育中的實踐并非用于訓練具體的職業(yè)技能，因此，不能簡單的將工科專業(yè)某一實踐環(huán)節(jié)的教學內容直接進行篩選移植。以眾多高等院校機械設計制造及其自動化專業(yè)普遍設置的《金工實習A》實踐課程為例，該課程通過多模塊單工種訓練，使機械專業(yè)學生掌握機械加工基本工藝知識和操作技能（涵蓋了冷、熱、數(shù)控加工等）。據(jù)作者調研，不少高校利用相關的已有教學資源，在經濟類專業(yè)課程體系中設置《金工實習C》作為自然工程類的通識教育課程。與《金工實習A》相比，要求學生完成的工種訓練數(shù)量大大減少，同時降低了學生對于相關工藝理論的理解要求。經濟類專業(yè)學生通過自主選擇完成一定數(shù)量的工種訓練就可以獲得相應學分。作者對該課程設置持保留態(tài)度：經濟類學生的大部分生源來自于各省市的文科高中畢業(yè)生，對于自然科學的了解認識較少;進入到大學階段，在《金工實習C》實踐課程開設之前，該專業(yè)一般沒有開設先修的相關理論教學課程;而該實踐課程由于學時有限、實踐教學指導人員一般學歷層次較低等原因，也不具備為學生科學傳授工藝理論的條件。這就導致絕大部分學生在進行實踐訓練時，往往只是依葫蘆畫瓢，不知其所以然。學生雖然在短時獲得了一些基本的鑄、鍛、車、銑等技能，但由于一般在課程結束后幾乎沒有應用的場合，將很容易生疏并遺忘。因此，學生雖然經歷了動手實踐，但該課程的實際教學效果卻可能不盡人意。

基于以上剖析可以發(fā)現(xiàn)，眾多高校已經普遍認識到對經濟類學生工程認知能力培養(yǎng)的必要性，但當前課程體系建設中的對應課程設置還具有一定的局限性，對于達成新形勢下有著更為豐富內涵的工程認知能力缺少足夠的支撐。而借助“新工科”建設的良好契機，作者將以培養(yǎng)經濟類專業(yè)學生工程認知能力的目標為起點，貫徹反向設計方法，提出一門自然工程類通識課程的構建設想。

三、基于反向設計方法構建《機械加工生產工序》課程

葉民等在文獻[2]中指出，重構新課程是“新工科”建設的重要落地路徑?！靶鹿た啤苯ㄔO最終是為了培養(yǎng)適應于工業(yè)未來融合創(chuàng)新發(fā)展趨勢的具有全方位綜合能力的人才，以培養(yǎng)目標作為總綱所提出的具體畢業(yè)要求根本上必須落實在每一門課程教學當中。前面已經梳理到，新的工業(yè)形勢已經賦予了經濟類專業(yè)學生所應具有的工程認知能力更為豐富的內涵和要求。而當前各高校經濟類專業(yè)課程體系建設中的對應課程設置具有一定的局限性。因此，作者基于反向設計方法提出構建《機械加工生產工序》課程，以嘗試解決當前存在的問題。

所提出自然工程類通識課程《機械加工生產工序》，是為達成江蘇大學會計學專業(yè)在培養(yǎng)計劃中明確指出的“本專業(yè)訓練工程技術等基本技能，畢業(yè)生應掌握一定的自然工程類知識” 畢業(yè)要求而構思設計的。選擇零件的加工制造作為課程主題，主要出于兩方面因素考慮：一、中國是制造大國正向著制造強國積極轉型，制造行業(yè)作為國家的根基需要大量的多方面綜合人才培養(yǎng);二、制造的本質是生產機械產品（機器），而零件是機器的基本單元，了解零件的基本加工制造過程和與之相關的經濟因素才算是真正涉入制造行業(yè)。因此制定本課程目標如下：通過學習使學生了解機械產品的設計與開發(fā);了解零件的加工工藝過程;了解機械產品的設計與開發(fā)及加工過程發(fā)生的主要費用支出，機械產品的成本構成;了解鑄造、壓力加工、焊接等材料成型方法;了解機械加工所需的車、銑、刨、磨等各類設備;了解現(xiàn)代制造和現(xiàn)代企業(yè)管理系統(tǒng);同時培養(yǎng)學生的安全生產意識、質量意識、市場意識以及嚴謹、求實的作風。

該課程2學分，共30學時，其中課堂教學18學時，實踐教學12學時。我們都知道一句俗語“在干中學，在學中干”，這句話非常形象地說明了理論與實踐并重，學習與應用并重的深刻含義。絕大多數(shù)的經濟類學生對于自然科學與工程技術領域的已有知識很薄弱，直觀認識也較匱乏。因此，無論偏重于課堂上的集中理論教學還是側重于學生直接參與實踐過程，都不見得收到更佳的教學效果。作者認為，新課程應特別強調將理論教學和實踐教學有機的聯(lián)系起來，并注重增強課程的整體性和系統(tǒng)性。

教學內容和教學方法的選擇和設計是為課程目標服務的。解讀《機械加工生產工序》的課程目標會發(fā)現(xiàn)，其中直接關聯(lián)于機械專業(yè)的多門專業(yè)課程，如《機械工程導論》、《工程材料及成型基礎》、《機械制造技術基礎》等等。所涉及到的每門課程覆蓋知識都非常豐富，教學方法也各不相同。而《機械加工生產工序》定位于面向經濟類專業(yè)學生的通識教育課程，因此如何設計合適的教學內容，選擇教學方法，既能匹配適應學生的客觀基礎，又能讓學生真正達成所期望的工程認知能力？

根據(jù)課程目標，作者提出“以項目為基礎”的教學設計?？傮w來說，就是學生在教師理論講解的基礎上，通過分組合作完成項目，并進行展示答辯。

1. 課程導論（課堂教學2學時）：經濟類學生普遍欠缺對于機械工程的基本認識，因此課程將首先通過導論的形式帶領學生認識機器的組成及功能，了解機械產品的設計與開發(fā)及基本生產過程，了解現(xiàn)代制造和現(xiàn)代企業(yè)管理系統(tǒng)等。

2. 項目布置（課堂教學2學時）：教師將學生按照個人意愿以8-10人為單位分成不同的小組，詳細說明項目要求和基本步驟方法，制定好日程進度。所謂“項目”，即要求各小組根據(jù)給定零件的相關資料完成成本分析，并加工制造出實物。這里提到的零件主要由教師提供，要求來自于常見機器，結構簡單且具有典型性，如軸、法蘭盤、套筒等，并提供零件圖紙、工藝規(guī)程文件。學生也可以根據(jù)興趣自選零件，但教師需要對完成的可行性進行審核。不同組的零件可能不同，也可能是對同一零件給定了不同加工工藝過程。

3. 項目執(zhí)行（課堂教學、實踐教學間隔安排，分別為12、12學時）：學生要能充分理解項目要求，需要了解一定的理論知識，如：零件加工工藝過程、工藝方案經濟分析、主要毛坯件成型方法、熱處理方法、機械加工方法等。學生要能加工制作規(guī)定零件，需要具備基本的實踐訓練，如鑄造、車削、銑削、3D打印等。因此，教師將根據(jù)日程進度，采用理論教學和實踐訓練穿插進行的方式，有效指導學生開展項目，也有利于學生及時發(fā)現(xiàn)和解決疑問。

4. 項目答辯及總結（課堂教學2學時）：各小組依次展示項目成果，總結經驗并陳述對課程學習的思考，最后由學生和教師加權投票的方式選出優(yōu)秀項目。

通過以上教學設計可以看出，該課程的整個教學環(huán)節(jié)將課堂教學與實踐教學內容形成一個有機的總體，始終由項目任務作為主線貫穿。而學生所接受的理論學習和實踐訓練相輔相成，正是在承擔項目的過程中親身領略機械加工，從而能真正提升工程認知能力，同時還有利于培養(yǎng)學生的協(xié)作能力。

四、結束語

本文以“新工科”建設為背景探討了針對經濟類專業(yè)學生工程認知能力培養(yǎng)的教學改革。首先梳理了新形勢下工程認知能力的豐富內涵，其次剖析了當前培養(yǎng)模式的局限性，并在此基礎上提出構建《機械加工生產工序》課程的新思路，可以為其他自然工程類通識教育課程的建設提供參考。

參考文獻：

[1]顧佩華.新工科與新范式：概念、框架和實施路徑[J].高等工程教育研究，2017（06）：1-13.

[2]葉民，孔寒冰，張煒.新工科：從理念到行動[J].高等工程教育研究，2018（01）：24-31.

[3]陳勁，呂文晶.人工智能與新工科人才培養(yǎng)：重大轉向[J].高等工程教育研究，2017（06）：18-23.

[4]李茂國，朱正偉.工程教育范式：從回歸工程走向融合創(chuàng)新[J]. 中國高教研究，2017（06）：30-36.

[5]陳向明.對通識教育有關概念的辨析[J].高等教育研究，2006（03）：64-68.

[6]甘陽.大學通識教育的兩個中心環(huán)節(jié)[J].讀書，2006（04）：3-11.

[7]王義遒.大學通識教育與文化素質教育[J].北京大學教育評論，2006（07）：2-8.