“新工科”背景下高職工科基礎課程建設探討

沈曉霞 任亞洲

[摘 要] 文章以工科電路類基礎課程為例，從重構新工科課程體系、重建教學內容、翻轉教學模式、優化人文環境等四方面，探索順應新工科建設需要的課程教學改革和實踐。

[關鍵詞] 新工科;通識教育;活頁教材;人文環境

[基金項目] 深圳信息職業技術學院教研項目：“新工科”背景下高職工科基礎課程教學模式改革與實踐（2019ktjgzx04）

[作者簡介] 沈曉霞（1983—），女，山東菏澤人，副教授，博士，研究方向為光學工程。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）37-0344-02? ? [收稿日期] 2019-11-27

科技革命和產業變革近年來正以指數級速度重構全球創新經濟版圖，為應對這一輪新的變革，國家推動了一系列重大創新驅動戰略，如“中國制造2025”“互聯網+”等。新技術、新業態、新模式、新產業為代表的新經濟蓬勃發展，需要我國的工程科技人才隊伍不僅僅要進一步提高專業技能和綜合素質，還必須在創新能力、創業精神、領導能力、社會責任、全球勝任能力等方面取得實質性進步，從而適應我國調整經濟結構、加速布局全球產業鏈的戰略需求。為響應國家戰略需求，2017年教育部陸續推出復旦共識、天大行動和北京指南[1-3]，構成了新工科建設的“三部曲”，開拓了工程教育改革的新路徑。新工科是有別于傳統工科的學科交叉產物，“新工科”的主要研究目的是培養出滿足未來新產業新技術需要的，具有實踐創新能力、動態適應能力、高技能高素質的交叉復合型科技人才。

隨著新工科建設的不斷推進，以新工科建設為背景的課程教學改革已成為各工科類院校課程建設關注的重要問題。高職教育是工程教育中的重要組成部分，承擔著工程、科技領域的應用型技術技能人才培養的重任。借助國家政策、高校行動和社會共識的共同推動，工程科技教育領域的“新工科”變革，更為高職工科教育發展也帶來了前所未有的機遇，這一發展機遇所指的不是簡單的擴大規模、增加專業，而是倒逼我們直面高職工科教育的問題，對高職工科教育從培養目標到培養過程、從專業到課程，從教學模式到育人環境的系統，進行反思與重建[4-7]。

一、“新工科”對工程技術人才的能力需求分析

“新工科”作為支撐國家發展戰略的新型工程教育，對人才的培養要兼顧個體終身發展與國家戰略發展的共同需要。培養人才要在三個方面具備競爭力：

1.包括人文素養、職業道德、專業精神以及通用能力等的綜合素質。作為國家戰略發展的主力軍，工程技術人才只有增強民族文化認同感、提升社會責任感，才能實現個人理想和中華民族偉大復興的中國夢。

2.在專業素養方面，具有“大工程觀”思維和系統完善的專業知識以及嫻熟實用的工程實踐能力;新技術的發展與應用增加了工程活動鏈條的復雜性。在大工程觀教育理念指導下，工程人才在交叉融合的子系統中創造性地建構工程整體成為常態，建構成為新經濟時代開展工程活動的主導方式。因此在教育過程中要促進學生的全面發展，增強新工科人才的核心素養，強化全球視野，培養工程思維、設計思維、信息化思維，提升創新能力。

3.可持續發展能力，包括自主學習能力、跨界整合能力以及協調領導能力。隨著知識、技術更新周期的不斷縮短，工程活動生產手段的飛速變革，工程領域職業更替與人員流動的持續加速，階段性的工程教育不可能為工程人才提供終身受用的知識、技能。在職業發展過程中不斷“充電”，及時更新業務知識、改善自我知識結構，已經成為高素質新型工程人才在職業發展進程中的必然選擇。因此，“新工科”要著眼于互聯網革命、新技術發展、制造業升級等時代特征，培養工程人才最核心的終身學習能力。

二、高職工科教育中的問題分析

新興經濟對人才培養提出了的新的目標定位與需求，高職工科教育迎來了新的挑戰與契機，但從傳統工科教育路徑中成長起來的高職工科教育也面臨諸多困境。目前國內高職工程教育大多以崗位設置專業，學科壁壘森嚴，嚴重窄化了工程技術人才的知識能力體系，限制了工程人才的大工程觀，制約著我國高等工程教育質量的提升;另外校企合作不深入，工科課程結構和內容跟不上產業實踐發展，導致工科教育碎片化嚴重、滯后性突出，難以根據產業經濟的新發展動態做出相應的調整。使得高職院校的畢業生知識面狹窄，無法滿足社會工程技術崗位的實際工作要求;另一方面也導致學生在校所學的知識面臨著“畢業即過時”的尷尬，市場匹配受阻，缺少就業競爭力。

此外，目前高職教育在培養過程中未能有效促進工科學生的學習能力、實踐創新能力以及動態適應能力培養，使得學校輸出的人才大部分缺乏創新能力、缺乏適應能力，更缺乏持續發展的潛力，這從近年來美國對中國芯片的制裁可見一斑。為保障國內“創新創業”“科教興國”戰略的有效實施，我國工科技術人才隊伍的培養迫在眉睫。

三、高職工科教育發展舉措

為應對新工科背景下高職教育的時代挑戰與現實瓶頸，我們以電子通信類專業的基礎學科—數字電子技術為例，深度剖析原教學過程和教學模式中存在的問題，結合相關領域和行企專家學者對課程提出的教學改革策略，在重構課程體系、改善教學模式、重建教學內容、提升教育人文環境等四方面進行研究，具體思路如下圖所示，以此來探索順應新工科建設需要的課程教學改革和實踐。

1.通識與跨界——重構新工科課程體系。在構建課程體系時注重前沿知識和學科交叉知識體系建設，并增加課程的實踐創新性和工程教育通識內容，拓寬學生知識能力培養的寬度與廣度。按照“通識課程統籌、學科基礎融合、專業基礎融通、專業課程整合”的思路，構建多學科交叉的課程體系。以數字電子技術課程為例，與模擬電子技術、Proteus仿真設計、數字集成電路版圖設計以及單片機、FPGA設計等內容都有交叉，在教學過程中，應從未來技術、產業和經濟社會發展的角度提供寬廣的學科基礎和專業基礎，注重培養學生的團隊合作意識、創新意識、現代工程意識、批判性思維、跨學科和系統的“大工程觀”思維、數字化能力等，并重視工程倫理和職業道德等方面的教育。

2.產教深融合——重建教學內容。教學內容要與企業產業深度融合，增強產業和技術跟隨度，契合市場需要。把企業前沿的新技術、新工藝、新業態、新模式、新平臺等，及時吸收到講課內容中來。開發活頁式、工作手冊式教材;改革傳統實驗模式，設計漸進式實驗教學改革方案。首先通過到在行業領域處于領先地位的企業和產業部門調研，了解畢業生必須具備的核心素養和核心能力，并獲取企業產業一線的實際項目或者案例;另外學習本專業領域，尤其是相關學科交叉方面的最新研究成果，按照系統性和前沿性的要求，選取一些內容充實到課堂，從而形成最終的課程教學內容。

3.CDIO與翻轉——將CDIO即“構想—設計—實施—操作”理念，與“翻轉課堂”教學模式結合。充分利用現代化教學資源，實現交互式教學。將工程人才的職場環境模擬為教育環境，按照“提出問題、分析問題和得出結論”的講授層次，突出分析及解決問題的思想方法。充分調動學生的學習興趣和熱情，提出問題，讓學生學會利用教師制作的教學材料和網絡資源去自主學習，最后在課堂上通過分組討論或者項目展示等激發學生更深層次的思考，即讓知識學以致用，同時鍛煉學生的團隊合作能力。讓課下學習時間大于課堂時間，線上學習多于線下，真正實現課堂的翻轉。

4.潤物細無聲——優化工科教育的人文環境。加強“課程育人”意識，將思想政治教育與知識能力教育有機融合。在教學方法中加入思政元素，在實驗中加入工匠精神培養，增強學生的環保意識、社會責任意識及安全意識。把課程教育作為培養大國工匠、能工巧匠的重要方式，聚焦健全德技并修、提升人才培養質量。落實立德樹人根本任務，推進職業院校德育課程改革，把社會主義核心價值觀融入人才培養全過程，把勞模精神和工匠精神融入國家教學標準，滲透到教育教學各個環節。

參考文獻

[1]“新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究，2017（01）：10-11.

[2]新工科建設指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（04）：20-21.

[3]“新工科”建設行動路線（“天大行動”）[J].高等工程教育研究.2017（02）：24-25.

[4]“新工科”：高職教育改革發展的時代命題[J].教育學術月刊，2019（05）：31-35.

[5]新工科背景下課程教學改革現狀分析與啟示[J].高校學刊，2019（13）：112-114.

[6]中國職業教育二十年政策走向[J].課程·教材·教法，2015（12）：3-13.

[7]面向“新工科”建設的高職教育改革方向與行動路徑[J].教育與職業，2019（04）：34-40.