龐翠娟 范村瑩 李雅婷 邊 金

在全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整與升級的當(dāng)下，中國高等教育正經(jīng)歷著新的一輪變革。推進(jìn)新工科建設(shè)，促進(jìn)工程教育變革創(chuàng)新，培養(yǎng)具有國際視野的創(chuàng)新型高質(zhì)量人才，成為當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的重要任務(wù)。

截至2019年7月，全國普通本科工科專業(yè)點共有19447 個，設(shè)有本科工科專業(yè)的高校占全國的92%，本科工科畢業(yè)生人數(shù)約占世界總數(shù)的38%[1]。工程學(xué)科作為全國學(xué)科中占比較大、培養(yǎng)高層次人才較多、技術(shù)應(yīng)用范圍較廣的學(xué)科，對其進(jìn)行教學(xué)改革有助于促進(jìn)高等工程教育進(jìn)一步發(fā)展。為了建設(shè)現(xiàn)代化高水平應(yīng)用型大學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才，進(jìn)行工科課程教學(xué)改革顯得尤為重要。

一、工科課程教學(xué)存在的問題

我國許多設(shè)有工科專業(yè)的高校一開始對專業(yè)的劃分較細(xì)，轉(zhuǎn)專業(yè)限制較嚴(yán)，教學(xué)內(nèi)容相對單一枯燥。雖然后來大部分高校借鑒美國等發(fā)達(dá)國家的工程教育模式[2]，對工科課程教學(xué)進(jìn)行了大幅度改革，重新編排了課程內(nèi)容，將課程教育分為通識教育和專業(yè)教育，在一定程度上豐富了知識體系，但是人才培養(yǎng)方式和課程教學(xué)模式仍受傳統(tǒng)教育觀念的影響，仍然存在一些不足，制約著創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。工科課程教學(xué)存在的問題主要有四個方面。

（一）忽視創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)

高等教育以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，可是目前部分高校在課程改革過程中仍忽視創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[3]，忽視大學(xué)課程學(xué)術(shù)性與實踐性的統(tǒng)一，忽視學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。部分高校工科課程相關(guān)內(nèi)容與基礎(chǔ)研究項目、科學(xué)研究課題所需的知識不匹配，課程理論教學(xué)環(huán)節(jié)與工程實踐嚴(yán)重脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏現(xiàn)代工程設(shè)計思想，缺乏綜合運(yùn)用多方面知識分析和解決工程問題的能力，沒有充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。缺乏立足于實際工程問題的綜合性課程，不利于培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力。

（二）教學(xué)方式單一

目前，不少高校教師在開展工科課程教學(xué)時，仍采用單一的教學(xué)模式，統(tǒng)一進(jìn)行課堂理論知識授課，再按照統(tǒng)一的要求和標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生個體進(jìn)行教育[3]。這種不論學(xué)生接受與否的“灌輸式”教學(xué)方法在很大程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]。在這種教學(xué)方式下，工科學(xué)生只是掌握了理論知識，并不會主動思考與解決實際工程問題，不能滿足新時代對工科人才的要求。

（三）教學(xué)內(nèi)容滯后

工科教育具有內(nèi)容龐雜繁多、知識更新速度快、理論性和實踐性較強(qiáng)的特征。高校在工科課程教學(xué)改革過程中，存在重點教學(xué)內(nèi)容滯后、非重點教學(xué)內(nèi)容煩冗的現(xiàn)象，沒有及時根據(jù)工程需求更新最新的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)[5]。某些在教材中占有重要地位的知識內(nèi)容，隨著科技的發(fā)展已失去原有的重大價值，還有一些教材編寫者沒有與時俱進(jìn)，及時更新和重組教學(xué)內(nèi)容，使得某些前沿知識尚未被寫進(jìn)最新的教材。

（四）課程考核方式不科學(xué)

目前，部分高校仍采用傳統(tǒng)的工科課程考核方式，將考核成績分為平時成績和期末考試成績兩部分，采用加權(quán)平均法得到最后分值。這種考核方式欠缺科學(xué)性，考核成績組成部分過于簡單，未將學(xué)生的工程實踐部分考慮在內(nèi)，無法真正全面考核學(xué)生的綜合能力與教學(xué)實際效果，并不能準(zhǔn)確體現(xiàn)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二、基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新工科理念

新工科理念在形成時期就在教育界達(dá)成高度共識[6]。相關(guān)部門主張轉(zhuǎn)變教育理念，把學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)變成產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，逐漸模糊甚至消除專業(yè)間的邊界，進(jìn)一步推進(jìn)專業(yè)間的交叉融合。新工科建設(shè)的本質(zhì)是人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，主要表現(xiàn)為培養(yǎng)方案和知識體系重構(gòu)等方面的革新[7]。在新工科背景下，高校教育理念逐漸從以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，使學(xué)生來主導(dǎo)培養(yǎng)過程，根據(jù)自身需求主動學(xué)習(xí)。

在新工科教育理念的驅(qū)動下，高校應(yīng)依據(jù)社會對工程應(yīng)用類人才的需求，創(chuàng)新新工科人才培養(yǎng)模式，可以通過對學(xué)習(xí)積極性的激發(fā)，使工科學(xué)生自發(fā)產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，形成動手解決工程問題的能力。應(yīng)將培養(yǎng)創(chuàng)新型、國際化的工科人才作為工程類課程教學(xué)改革的主要目標(biāo)，進(jìn)一步細(xì)化學(xué)術(shù)研究型和復(fù)合應(yīng)用型兩類工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，緊跟時代發(fā)展，重新提煉專業(yè)知識要點，重新構(gòu)建知識體系，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

教育乃國之根本，高等教育更是對人才培養(yǎng)發(fā)揮著極其重要的作用。在工科課程教學(xué)改革過程中，應(yīng)堅持育人為本，突出學(xué)生的主體作用，根據(jù)學(xué)生的特點因材施教，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)意識，由學(xué)生提出問題并主動探究。還要注意培養(yǎng)學(xué)生從事工程設(shè)計和技術(shù)咨詢等工作的能力和素質(zhì)，幫助其畢業(yè)后盡快適應(yīng)崗位工作。

三、基于新工科人才培養(yǎng)的工科課程教學(xué)改革措施

（一）創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式

高校在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才時，需要采用多元化、創(chuàng)新性的培養(yǎng)方式，不但要使學(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識，還要開拓學(xué)生的多方面能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。教師要轉(zhuǎn)換教學(xué)角色，在教學(xué)過程中根據(jù)自身對專業(yè)知識的理解，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用正確的方法學(xué)習(xí)，避免無用功。每一位學(xué)生都有其特點與潛能，教師要根據(jù)學(xué)生特點找到適用的教學(xué)方法，尊重學(xué)生的創(chuàng)新意向，為學(xué)生創(chuàng)造實踐學(xué)習(xí)的機(jī)會，使其更高效地進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)。

新工科建設(shè)以產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，逐漸模糊甚至消除專業(yè)間的邊界，進(jìn)一步推進(jìn)專業(yè)間的交叉融合，因此在開展工科課程教學(xué)改革時，可以考慮通識教育課程知識模塊與新興技術(shù)的融合[8]，促進(jìn)專業(yè)教育與通識教育融合發(fā)展。高?？梢愿鶕?jù)專業(yè)內(nèi)各教師的專長，組建綜合課程教學(xué)團(tuán)隊，開設(shè)全過程的綜合類課程，這樣除了可以使學(xué)生加深對專業(yè)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自信心，還可以使學(xué)生從宏觀上對產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期進(jìn)行深入把握，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

在開展工科課程教學(xué)改革時，可以將側(cè)重點放在科學(xué)研究方向，開展研究型課程。研究型課程不僅能強(qiáng)化學(xué)生對理論知識的理解，還可以幫助學(xué)生解決一些實際工程問題。因此，高校可以開展研究型課程，激發(fā)學(xué)生對科研的興趣，提高學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)知。很多重點高校均設(shè)置和開展了本科學(xué)生可報名參加的科研項目，如香港科技大學(xué)的學(xué)生研究項目、華南理工大學(xué)開展的本科生科研機(jī)會項目等。這些項目收效顯著，均增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的靈活性，加深了學(xué)生對科研的認(rèn)識，提高了學(xué)生的理論水平、創(chuàng)新能力、探究能力。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求，也可以將課程內(nèi)容與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、創(chuàng)新實踐項目、學(xué)科競賽等相結(jié)合，開展項目式教學(xué)，或者以賽促學(xué)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新實踐能力，提高學(xué)生解決問題的綜合能力。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)課堂與工程實踐的對接，進(jìn)一步深化學(xué)生對課程內(nèi)容的理解。

（二）優(yōu)化教學(xué)模式，科學(xué)設(shè)置教學(xué)模塊

高校在開展工科課程教學(xué)時，可以設(shè)置多個教學(xué)模塊，如知識傳授、研討交流、實驗操作與項目設(shè)計等模塊。合理設(shè)置教學(xué)模塊可以培養(yǎng)學(xué)生的工科知識應(yīng)用能力、探究能力、創(chuàng)新能力等（見表1）。在對工科課程課堂教學(xué)模式進(jìn)行改革的過程中，可適當(dāng)增加實驗操作與項目設(shè)計在課程教學(xué)中的比例，通過課堂討論、師生交流、實例講解等培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力[9]。還可以采用小組研討教學(xué)、案例式教學(xué)等教學(xué)模式，有效培養(yǎng)學(xué)生主動思考和熟練應(yīng)用所學(xué)知識的能力。

表1 教學(xué)模塊中學(xué)生能力的培養(yǎng)

但課程模塊的設(shè)置還需要注意三點：一是處理好課程教學(xué)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一關(guān)系，明確課程教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點；二是設(shè)置好理論教學(xué)與相關(guān)實踐訓(xùn)練、課堂教學(xué)與課內(nèi)實驗等教學(xué)環(huán)節(jié)的合理占比；三是把握好課堂討論或答疑、實習(xí)實踐課程與整個課程體系的聯(lián)系。增強(qiáng)整個工程課程教學(xué)的層次性、創(chuàng)新性、綜合性，并強(qiáng)化課程教育的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求的新工科人才。

（三）更新教學(xué)內(nèi)容

高校應(yīng)使課程教學(xué)內(nèi)容與國內(nèi)外前沿技術(shù)發(fā)展步伐保持一致，對大學(xué)新工科課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行及時更新與調(diào)整，保證教學(xué)內(nèi)容的時效性?？山柚陙戆倩R放的資源共享平臺與工具，如利用中國大學(xué)MOOC、雨課堂等優(yōu)質(zhì)教學(xué)平臺等，豐富教學(xué)內(nèi)容，開展線上線下混合式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。例如，廣東海洋大學(xué)利用超星學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，給予教師與學(xué)生極大的便利，教師與學(xué)生可不受時間、空間限制通過平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)，極大地提升了教學(xué)效果。

此外，要積極拓展新的知識傳授與信息傳遞方式，例如，可以通過名師講壇、研討短課、學(xué)術(shù)論壇、跨學(xué)科綜合課等形式講授專業(yè)知識，可以在研討課堂上播放國際知名專家的學(xué)術(shù)講座視頻，就一個知識點引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入研討，提高學(xué)生的思維探究能力。在教學(xué)中，教師要及時獲取本專業(yè)的最新知識與技術(shù)，接觸前沿技術(shù)，更新教學(xué)內(nèi)容，以便更好地開展教學(xué)。

（四）完善課程考核評價體系

進(jìn)行工科課程考核時，應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)“一卷定終分”的考核方式，采用開放性考核方式。學(xué)生最后的考核成績可由課堂考勤、平時表現(xiàn)、作業(yè)、每一次的小測驗、實驗操作、項目匯報、期中和期末考試成績等多個部分組成。教師需合理設(shè)置各部分權(quán)重，適當(dāng)提高實驗操作表現(xiàn)與項目匯報成績的占比，稍微降低測驗與考試成績的占比，這樣可以激發(fā)學(xué)生參與科研項目的積極性和主動性。另外，教師可以豐富期末考試方式，除了通過傳統(tǒng)的試卷答題考查學(xué)生學(xué)習(xí)效果外，還可以采用小組合作完成課題報告、口頭匯報、幻燈片匯報等方式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)成果。高校應(yīng)將過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，豐富課程考核評價主體，完善課程考核評價體系，提高平時表現(xiàn)成績占比，降低期末考試成績的比例，力求課程考核結(jié)果能夠全面體現(xiàn)學(xué)生的知識學(xué)習(xí)與能力訓(xùn)練效果。

綜上所述，為培養(yǎng)具有國際視野的創(chuàng)新型高層次人才、推動高等教育不斷向前發(fā)展，需要對工科課程進(jìn)行改革，全面推進(jìn)新工科建設(shè)。新時代，高校應(yīng)借鑒國際化大學(xué)教學(xué)模式，結(jié)合教學(xué)實際和工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，探索多元化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方式，優(yōu)化教學(xué)模式，更新教學(xué)內(nèi)容，完善課程考核評價體系，進(jìn)行工科課程教學(xué)改革，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)出創(chuàng)新型新工科人才。