盛志琴 梁中魁

(1.武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院；2.中國地質(zhì)大學(xué)）

為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略，2017 年2月以來，教育部積極推進新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”，并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》《關(guān)于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗，助力高等教育強國建設(shè)。在國家積極推動創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，實施“一帶一路”倡議以及“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略的同時，以新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)為代表的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，對工程科技人員提出了更高的要求，迫切需要加快工程教育進行改革創(chuàng)新，推進新工科的建設(shè)與發(fā)展，開展實施新工科的研究和實踐。

新工科建設(shè)計劃實施以來，各個高校優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、更新知識體系、創(chuàng)新教育教學(xué)手段，培養(yǎng)了一批多樣化、創(chuàng)新型的卓越工程師人才。筆者結(jié)合多學(xué)科工科院系現(xiàn)狀，以課程建設(shè)為切入點，試圖探索在新工科建設(shè)背景下，傳統(tǒng)工科如機械、能動等專業(yè)如何轉(zhuǎn)型升級、改革創(chuàng)新，構(gòu)建新工科專業(yè)體系與人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)。

一、優(yōu)化課程內(nèi)容，夯實學(xué)生專業(yè)知識

（一）以課程建設(shè)為依托，打破專業(yè)建設(shè)壁壘

從頂層設(shè)計打通專業(yè)建設(shè)壁壘、搭建交流平臺，將學(xué)科基礎(chǔ)相同的教師進行組合，比如將物理、化學(xué)等與材料相結(jié)合，推出跨院（系）優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)課，促進學(xué)科交叉融合及課程改革創(chuàng)新，培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)的復(fù)合型人才，讓學(xué)生既學(xué)好基礎(chǔ)知識，又能掌握學(xué)習(xí)其他學(xué)科文化的方法。

（二）優(yōu)化學(xué)分結(jié)構(gòu)，切實淘汰“水課”

優(yōu)化課程體系，壓縮培養(yǎng)方案總學(xué)分，將課程內(nèi)容進行整合，推出大類平臺課與專業(yè)核心課，減少專業(yè)選修課，對選課人數(shù)太少的課程實行撤課等淘汰措施，將時間留給學(xué)生，鼓勵學(xué)生自主探索，將繁重的課堂學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為以問題為導(dǎo)向的自主學(xué)習(xí)。

（三）夯實學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)課程整合共享

打造優(yōu)質(zhì)專業(yè)課程，避免同類型課程“多而不強”，結(jié)合國家級和省級一流課程“雙萬計劃”建設(shè)契機，力爭建設(shè)一批國家級一流本科課程。設(shè)立示范課堂建設(shè)項目，引領(lǐng)帶動課堂教學(xué)質(zhì)量整體提高，繼續(xù)開展以課堂教學(xué)為中心的教學(xué)研究立項工作，關(guān)注教學(xué)研究成果在教學(xué)中的實際應(yīng)用，以“青椒論壇”和分享會等形式舉行項目中期檢查和結(jié)題報告，擴大課堂教學(xué)學(xué)術(shù)的示范推廣效應(yīng)。

二、改革教學(xué)方法，多方式協(xié)同育人

一直以來，高校的教學(xué)手段都比較單一，以教師課堂授課為主，互動教學(xué)內(nèi)容偏少，現(xiàn)代信息技術(shù)和現(xiàn)代教學(xué)手段利用較少，教師無法及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況以快速調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和節(jié)奏，學(xué)生興趣低、參與度不夠、主動學(xué)習(xí)能力不足。同時，現(xiàn)今海量信息迎面撲來，知識獲得日益便捷，教師感受到來自學(xué)生和新技術(shù)的壓力，以傳授知識為主的課堂很難激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。因此，在教學(xué)過程中，教師要因課制宜選擇課堂教學(xué)模式與方法，變革傳統(tǒng)教學(xué)觀念，真正以學(xué)生的“學(xué)”為中心，通過學(xué)生“學(xué)”的情況，反饋教師“教”的效果，多種教學(xué)手段相結(jié)合，實現(xiàn)協(xié)同育人，達到教學(xué)相長的目的。

首先，推行“大班授課、小班研討”的模式，激發(fā)學(xué)生思考，參與課堂教學(xué)。學(xué)校課堂教學(xué)中，借鑒國外課堂中的討論小組方式，合理安排教學(xué)與討論時間，以一定的比例分配，在課程教學(xué)上，梳理理論知識、課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，提出難點和重點，引入教學(xué)案例。小組討論時，可以定期設(shè)立教學(xué)沙龍（中英文并用）和知識盲盒等新方式，在小班課堂上進行討論，通過引導(dǎo)式提問與選擇性追問進行啟發(fā)式教學(xué)。這種方式強化師生互動、生生互動，鼓勵學(xué)生探索解決問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性、批判性思維，杜絕教師“滿堂灌”、學(xué)生被動聽的現(xiàn)象，可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并有助于學(xué)生利用學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)時間的“分散性”，激發(fā)其自身學(xué)習(xí)動力，完善其學(xué)習(xí)目標。

其次，進行翻轉(zhuǎn)課堂、學(xué)案導(dǎo)學(xué)、任務(wù)型教學(xué)等教學(xué)新方式。開展翻轉(zhuǎn)課堂，將課堂教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂模式混合，利用課堂教學(xué)傳授本課程基礎(chǔ)知識，翻轉(zhuǎn)課堂上學(xué)生以課程相關(guān)最新研究和進展為題目，自主搜集資料，并進行課堂展示，教師與學(xué)生一起探討和學(xué)習(xí)，課后教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)并結(jié)合學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況，對翻轉(zhuǎn)課堂進行反饋和評價，此種教學(xué)方式鍛煉學(xué)生信息檢索、自主學(xué)習(xí)、獨立思考、團隊協(xié)作、交流表達等能力，在掌握基礎(chǔ)知識的同時了解本課程最新的研究成果。

再次，以學(xué)生發(fā)展為中心，改進課堂教學(xué)手段，進行線上線下教學(xué)相結(jié)合的混合教學(xué)。使用“雨課堂”“珞珈在線”等教學(xué)平臺，以微課為基礎(chǔ)，借助于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進行發(fā)布，實踐線上線下混合式教學(xué)模式，打造適應(yīng)學(xué)生線上線下相結(jié)合，人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)的泛在化學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)新環(huán)境、資源學(xué)習(xí)平臺和教學(xué)互動平臺。通過微課彈幕、網(wǎng)絡(luò)平臺在線提問和討論、引入“雨課堂”，充分利用其“形成性評價”“快捷的課上測驗”等特點，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果實現(xiàn)了實時評估和反饋等，教學(xué)形式由單一課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化為多平臺互動交流，實現(xiàn)教學(xué)效果的及時反饋和改進，形成新型教學(xué)模式的閉環(huán)控制。

最后，大力引進信息化實用工具。加入多媒體動畫演示以及計算機虛擬現(xiàn)實設(shè)計等現(xiàn)代手段的應(yīng)用，增強課程的趣味性和直觀性，提升教學(xué)的先進性和互動性，給予學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、選擇性，使學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個性化，提升教學(xué)效果。

三、以科研鍛煉與學(xué)科競賽為助推器，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

（一）課堂授課與科研實踐相結(jié)合

以科研反哺教學(xué)，實現(xiàn)協(xié)同育人，將國際前沿最新科研成果引入教學(xué)，更新教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)新教材、新講義；課程設(shè)計采用實際工程問題為背景，將理論與實際結(jié)合，使學(xué)有所用，激發(fā)學(xué)生參與實驗實踐的主動性和自主性，培養(yǎng)學(xué)生實事求是和創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的科學(xué)探索精神；采用“以研助學(xué)”的新方式，以本科生為主體，建立若干個研究小組，通過個人興趣愛好自行選擇加入導(dǎo)師課題組研究，在科研中學(xué)習(xí)知識，培養(yǎng)科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力；鼓勵本科生參加各類大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目和大賽，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的積極性，創(chuàng)新項目的申請、評審、考核和鑒定與科研課題運作模式一致，由專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生撰寫申請書，開展相應(yīng)創(chuàng)新實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)精神。

（二）以學(xué)科競賽驅(qū)動創(chuàng)新訓(xùn)練為輔助，提升課堂知識實用性

現(xiàn)在的教學(xué)以“灌輸”理論為主，實踐教學(xué)薄弱，內(nèi)容偏簡單，驗證性的實驗多，綜合應(yīng)用型和探索創(chuàng)新型的實踐較少，造成理論教學(xué)和工程實踐脫節(jié)，不利于培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實踐能力和創(chuàng)新意識。將學(xué)科競賽與課堂教學(xué)相結(jié)合，以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，開發(fā)“課、賽、創(chuàng)”融合的專業(yè)課程群，將工程教育與創(chuàng)新實踐的理念貫穿其中，構(gòu)建由公共課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實踐課程及專業(yè)實習(xí)課程構(gòu)成的模塊化課程體系，注重培養(yǎng)學(xué)生對實際工程問題的分析能力和創(chuàng)新意識。在課程內(nèi)容設(shè)計中，貫穿實踐能力訓(xùn)練，采用任務(wù)驅(qū)動、項目驅(qū)動等形式，圍繞真實項目組織課堂教學(xué)，要求學(xué)生在項目驅(qū)動之下以團隊形式合力完成項目規(guī)定任務(wù)，一方面培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)理論知識分析、解決實際問題的能力，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、探索精神和團隊協(xié)作精神。同時，積極鼓勵動員學(xué)生加入學(xué)科競賽團隊，對于表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生給予獎勵，并在評獎評優(yōu)時優(yōu)先考慮，實現(xiàn)本科全過程的實踐能力、技術(shù)能力、實踐創(chuàng)新能力及綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

綜上所述，新的形勢對人才培養(yǎng)提出了新的要求，各個高校要深化專業(yè)建設(shè)和改革，努力推動新工科教育的思想創(chuàng)新、理念創(chuàng)新、方法技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，著力構(gòu)建新工科人才培養(yǎng)體系，完善課程內(nèi)容，優(yōu)化授課方式，打造一流的培養(yǎng)模式，培育更多實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。