高職院校科技與工程類通識課程建設的探索與實踐

曾向陽

（深圳職業技術學院 工業中心，廣東 深圳 518055）

1 科技與工程類通識課程對學生職業與個人發展的作用

教育部委托開展的“中國學生發展核心素養”研究的成果表明，學生發展的核心素養包括人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新等六個方面，以培養“全面發展的人”為核心；其中“科學精神”的要點包括理性思維、批判質疑、勇于探究等，“實踐創新”的要點包括勞動意識、問題解決、技術應用等[1]．

我國職業教育的人才培養目標是培養技術技能型人才，這就要求培養的人才既懂技術又會操作，或者在具備一定技術基礎上專精于操作技能．這就要求培養的人才既要具備相關的技術和工程方面的理論知識，又需要將這些知識轉換為實際的操作技能．現代高等職業教育的“高”要體現在人才規格的“高素質”上，而“職”要體現在人才規格的“技術技能”上[2]．

隨著數字經濟、人工智能技術的高速發展，產業轉型很快，職業崗位轉型可能更快，高職教育的人才培養目標就要特別重視復合型人才培養．隨著技術更新與轉型、崗位職業工作任務及能力要求的不斷變化，高職教育的人才培養目標定位必須是隨社會要求而動態調整[3]．

在科技發展突飛猛進的全球化時代，人們的生活、工作方式因各種科學發現和技術進步而不斷改變，受過高等教育的學生應該是一個受過廣博教育的人，不能對一般的科學方法和原理一無所知，必須要有一定的科學素養[4]．要提高科學素養，必須以一定的科學知識為基礎，增強對科學知識的理解能力，掌握基本的科學方法，正確認識科學技術與社會及生活各方面的關系，著力養成科學探索、求真創新的科學精神，對問題進行理性批判的能力，適應時代發展的可持續學習的能力，面對所面臨的問題創造性地動手實踐和解決的能力[5]．

當前，各高職院校在設置人才培養方案的課程體系時，除了教育行政主管部門規定的思政理論、外語、體育、計算機應用等公共課程外，重點放在“職業性”和“專業性”課程的設置，外加部分人文素質通識的選修課程．一方面，要求我們的專業人才培養方案對課程體系的設置進行與時俱進的改革，有些甚至是革命性的顛覆，使我們的課程設置適應時代的發展和社會的變化對職業崗位、個人發展和追求幸福生活的需求．另一方面，職業性和專業性的課程通常是圍繞著職業崗位能力的顯性需求而設置的，而對科學素養與科學精神，用科學的方法探索、發現和解決問題的意識與思維，可持續的學習能力、創新思維與創新精神的養成，往往需要通過合理設置的科技類通識性課程以及工程實踐性的通識性實踐環節來實現．

《教育部關于深化職業教育教學改革全面提高人才培養質量的若干意見》提出，要加強公共基礎課與專業課間的相互融通和配合，培養學生的文化素質、科學素養、綜合職業能力和可持續發展能力，為學生實現更高質量就業和職業生涯更好發展奠定基礎[6]．《教育部關于職業院校專業人才培養方案制訂與實施工作的指導意見》也強調，強化學生職業素養(含專業精神、職業精神、工匠精神、勞動素養等)養成，著力培養學生的創新精神和實踐能力，增強職業適應能力和可持續發展能力，將創新創業教育、數學、職業素養等列為必修課或限定選修課，開設人文素養、科學素養方面的選修課程、拓展課程或專題講座（活動）；突出應用性和實踐性，注重學生職業能力和職業精神的培養[7]．根據教育部網站公布的《高等職業學校專業教學標準》，各專業教學標準的培養目標中均包含“具有一定的科學文化水平”“良好的職業道德和創新意識”“精益求精的工匠精神”“較強的可持續發展能力”；“培養規格”中要求“掌握必備的科學文化基礎知識”“具有分析和解決問題的能力”“具有質量意識、環保意識、安全意識、工匠精神、創新思維”“有較強的集體意識和團隊合作精神”等[8]．

2 國內外高?？萍寂c工程類通識課程的開設情況

通識教育振興于工業革命時期，成型于 20世紀20年代的美國[4]．美國大學具有代表性的哈佛大學、麻省理工學院和布朗大學等在通識教育課程模塊中均開設了科技與工程類通識課程．哈佛大學的通識教育包括8個方面的知識，“經驗與數學推理”和“自然科學”是其中的兩個方面；劃分為3大課程模塊7大領域（含“定量推理”和“科學”2個領域），“定量推理”領域的課程包括數學領域的微積分、多變量運算、線性代數與微分方程，自然科學領域的生物統計學基礎、海底生命和海洋生態系統等課程[9]．麻省理工學院的通識教育包括科學（包括化學、物理、微積分與生物），人文、藝術與社會科學，探究性科技類，實驗等4個領域，要求文科學生必須選修規定學分的科學基礎課，理工科學生必須選修一門非主修的科技課來擴充自己在科技知識方面的視野，同時對所有學生都要求選修科技實驗類課程，鍛煉動手能力[4]．布朗大學的通識教育包括7類學習領域，其中包括科學（包括大自然、人體組織、技術與科學）、數學和符號語言等2大領域[4]．類似于我國高職院校的美國社區學院也構建了完善的通識教育課程體系，其中包括了指定修習或建議修習的基礎技能訓練課程，自然科學和數學、計算機科學等自選修習課程，需修滿12～15學分此類課程才能獲得應用科學副學士學位[10]．

國內大學通識教育的理念與做法大多借鑒了美國大學的通識教育經驗，比較有代表性的有武漢大學、復旦大學等．普通高校開設的通識教育課程，主要由思政理論、外語、體育、計算機基礎等公共必修課和素質教育類選修課組成；而選修課往往是用來拓寬學生的知識面和增加學習的自由度，開設的課程隨意而分散，且大多數課程都是人文和社會科學類知識性理論課程，部分學校包括有數學類課程，實踐性課程以及開啟思維、訓練方法與能力的課程幾乎沒有；更多的是為了拓寬專業知識面，與促進知識結構的整合、提高學生綜合能力、培養個人發展素質的目標相差甚遠，而且往往與必修課程、專業課程形成對立．武漢大學構建了5大類知識領域的通識課程體系，人文或社科類學生需在數學與自然科學領域至少修滿4學分，自科類學生需在人文或社科或中外文明領域至少修滿4學分[4]．復旦大學將通識教育目標確定為重視傳遞科學與人文精神，養成獨立思考與探索的習慣，對自然與社會有更高境界的把握；“科學探索與科學精神”是其通識教育核心課程的6個模塊之一，在于幫助學生領會數學和科學思想的要點，形成科學探索和技術創新的精神[9]．

國內高職院校也大都以專業課程以外的公共必修課、公共選修課、課外社團活動等方式開設了通識教育課程[10]，除了教育主管部門統一要求的計算機應用課程外，一些學校在公共必修課或專業基礎課中開設了數學類課程，在公共選修課中開設了一些科技與工程類通識課程，隨著產業轉型和創新型國家建設的要求，一些學校開設了獨立的創新類通識課程，以培養學生的創新精神和創新能力．但是，由于職業教育在發展過程中，主要關注經濟和社會發展的直接需求，注重職業技能和技術能力等專業能力的發展，能“成才”，相對忽視了“育人”和“成人”的教育，盡管近些年來要加強“育人”和“成人”的通識教育，但在具體實踐中往往沒有引起足夠的重視，或者停留在紙面上的多，更缺乏對通識教育的系統思考、研究和頂層設計，很少將通識課程納入以專業為主導制定的人才培養方案的公共課程或必修課程，通識課程成了可有可無的課程、優先被擠壓或裁減的對象，即使在選修課程體系中開設的通識課程數量與所占比重也相對較少，學生可選可不選，缺乏對學生的有效引導，在學校的激勵機制上重技能大賽獲獎等技能文化，輕通識教育，與普通高校相對比較重視通識教育的做法有很大的差距[11]．

高職教育本身，也有終身教育的屬性．除了通過高職教育讓學生能有專業性的職業更好發展，也要讓學生能在一生的工作中有效適應社會與職業的變化和具備持續的職業發展能力，通識教育與專業教育是相輔相成的．職業教育的學生所從事的職業崗位大多數一線應用型崗位，對科技和工程方面的常識性知識和能力的要求往往比其他職業崗位更為需要，科技和工程類通識課程的開設在人才培養方案中無疑是非常必要的．科技類通識課程側重于培養學生的科學嚴謹的精神、科學思維以及探索用科學方法解決問題的思路，工程類通識課程則更側重于培養學生以吃苦耐勞、精益求精的精神和團結合作的方式解決實際問題的能力．

3 科技與工程類通識課程的開設實踐

我校一直非常重視通識教育，在公共必修課中開設有思政理論、軍事理論與訓練、體育、外語、應用文寫作、計算機應用基礎等通識課；針對不同專業大類，在專業必修課中有選擇性的開設有高等數學、電工基本技能、金工（機加工、鉗工、焊接、管道工）等理論和實踐操作性通識課程；針對全校所有專業，在全校任選課中開設有人文、社會、科技等選修課，要求每個學生完成若干學分的任選課．但在執行過程中，受專業總學分的調整、課程實用性等因素的影響，對未安排在公共必修課模塊中的通識課程，時常有被縮減的情況發生．2007年6月，我校出臺《文化素質教育實施方案》，以培養學生的科學精神和人文素養為中心，以提高學生的職業綜合素質為重點，開設歷史地理與文化、文學語言與邏輯、藝術理論欣賞與實踐、科技環境與社會和哲學與美學通論等5個模塊的文化素質教育通識課程，開始重視通識教育課程體系的建設．2012年8月，我校出臺《關于加強復合式創新型高素質高技能人才培養改革的決定》，提出復合式人才培養的要求與路徑，強調專業課程與通識課程的復合互補，人文社科類課程與理工類課程的復合互補，技術技能類專業課程與創新創業類課程的復合互補，將技能競賽、發明創新成果等的學分納入人才培養方案，注重培養學生的社會普適能力、職業變遷能力和創新創業能力．2013年4月，我校出臺《關于實施文化育人創新行動的決定》和《文化育人實施綱要》，實施有重點、系統化的文化育人改革工程；整合現有文化素質教育資源，開發一批規范化、模組化的文化素質教育課程，加強文化與專業的融合，打造“志愿者之?！?、“科技文化節”等品牌化校園文化活動；開設校級通識課程，從包括科技與社會、環境與資源等“專業+行業”文化與文理交叉選課等8個公共選修課模塊中選修至少4個模塊的課程；加強科學教育，開設數學文化、物理文化方面的選修課程，重點講授科學思想與科學精神，提高學生的科學素養；加強職業素質和職業道德教育、創新創業教育等；落實全員育人、全過程育人、全方位育人．2020年4月，我校召開教學工作專項會議，出臺《通識教育課程體系建設方案》，重構通識教育課程體系、優化課程設置，打通各類開課方式，在公共基礎課、必修課和選修課中均開設有通識教育課程，選修課分核心課程和一般課程，設置拓展專業課程，其學分可以替換核心和一般通識課程學分；核心和一般通識課程分為科學精神與生命關懷、社會科學與現代社會以及創新創業與多元實踐等5個模塊，要求學生在核心課程中至少選擇2個以上模塊6個以上學分，在一般課程中至少選擇2個以上模塊8個以上學分；我們開設的科技與工程類通識課分別屬于科學精神與生命關懷模塊和創新創業與多元實踐模塊，其中科技類通識課以講授+研討+實驗性探索為主開展教學，工程類通識課以實際動手操作為主開展教學，如圖1所示．

圖1 科技與工程類通識課程體系

我們開設的科技類通識課程初步形成了數學和自然科學兩類課程的課程體系．數學類課程主要分成兩種類型：對于工科類的機電與自動化、電子與通信、計算機等專業群和社科類的經濟、管理、貿易等專業群，開設有與專業群結合比較緊密的高等數學（限4年制專業）、工程應用數學（機電類、計算機類等）、應用數學基礎、建筑工程數學、經管數學等基礎數學課程，列為必修課或限定選修課，將數學通識教育與專業數學基礎要求結合起來，為后續專業課程的學習奠定必要的數學基礎；對于其他未開設基礎數學課程的大部分專業群，建議學生選修數學文化、經典電影中的數學文化欣賞等通識課，重點培養學生的邏輯思維和理性思維，但選修此類課程的學生占比并不高；數學是一切科學的基礎，數學思維是人類發明創造的源泉與動力，數學文化培養學生以理性思維、數學思維來解決工作和生活中的實際問題，基礎數學也是數字經濟、人工智能、大數據的核心基石，在全球范圍內都得到了空前的重視，還需進一步將基礎數學課程或數學通識課作為大部分專業的必修通識課程．自然科學類通識課程可以使學生開闊科學視野、訓練科學思維與方法，培養學生以科學精神、科學思維、科學方法、科學實驗探究的路徑與勇氣來分析和解決工作和生活中的實際問題；我們開設有科技改變世界、物理之美欣賞、趣味物理實驗、現代材料與戰爭、大學物理與實驗設計、魅力電子等課程，部分課程納入必修課（如四年制專業開設大學物理與實驗設計），部分課程作為核心通識課程模塊納入限定選修課（如科技改變世界、物理之美欣賞、趣味物理實驗、魅力電子），部分課程作為一般通識課程供學生自主選修；通過科學典故、問題、方法、觀點、思想以及科學對經濟社會發展的重大貢獻、以自然科學的方法解決社會科學問題等角度切入，不以傳授科學理論知識為主要目的，而重在啟發科學思想、訓練抽象思維和邏輯推理能力，養成以科學的方法提出問題、思考問題、解決問題的良好習慣．

我們開設的工程類通識課程初步形成了以訓練學生工程（或工業）基本能力與素質以及科技創新基本能力與素質的基本技能實訓課程體系．該課程體系在原有電工基本技能實訓與金工基本技能實訓模塊的基礎上（根據專業相關性或互補性需要限選1個模塊，整周實訓1周），適應科技產業特別是智能制造產業發展與創新能力培養的需要，以學生限選的方式開設了電子技術、綜合布線、創意機械、科技創新與實踐、實用生活等基本技能的模塊化實訓課程（根據專業相關性或互補性需要限選1個模塊，整周實訓1周），并陸續擴充有數學建模、鉗工與手工加工、機械切削加工、金屬焊接、管道工基本技能、機械組件裝配、趣味電子產品制作、趣味機器人組裝與制作、激光加工、工業攝影、常用電子儀器與工具應用、基本物理量測量等實訓課程模塊，供學生自主選擇，以培養學生的共性專業、職業發展、生活應用等基本技能和創新創業基本動手能力，訓導學生的基本職業素質和工匠精神．為了在有限的訓練時間內發揮所開設課程的最大效果，將學生職業技能競賽與課程學習結合起來，組織學生積極參加全國大學生數學建模大賽、全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生電子設計大賽、中國職業技能大賽、世界技能大賽等職業能力競賽，實訓室全天候對備賽學生開放，利用課后、假期等時間備賽，通過校內多輪選拔的方式推薦參加更高級別競賽的參賽選手，使盡可能多的學生受益．

在知識社會向智能、智慧社會發展的進程中，終身教育的重要性越來越突出，通識教育在促進高校教育從重“成才”教育向重“成人”教育方面具有不可替代的作用．鑒于高職教育對職業性、崗位性的針對性更強，加強與職業崗位聯系更為緊密的科技與工程類通識教育，在高職院校顯得更為必要．科技類通識教育重在科學精神培育以及以科學的思維和方法解決實際問題的能力培養，工程類通識教育重在職業精神、工匠精神培育以及在實踐中求知與創新的能力培養．在實踐中探索高職院?？萍寂c工程類通識課程的建設，是我們的一點初步嘗試，希望能給同行們起到一點借鑒作用．