新工科背景下傳統工科專業建設思路
——以課程建設為切入點

盛志琴 梁中魁

(1.武漢大學動力與機械學院；2.中國地質大學）

為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略，2017 年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。在國家積極推動創新驅動發展，實施“一帶一路”倡議以及“互聯網+”“中國制造2025”等重大戰略的同時，以新產業、新技術、新模式、新業態為代表的新經濟蓬勃發展，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新，推進新工科的建設與發展，開展實施新工科的研究和實踐。

新工科建設計劃實施以來，各個高校優化課程結構、更新知識體系、創新教育教學手段，培養了一批多樣化、創新型的卓越工程師人才。筆者結合多學科工科院系現狀，以課程建設為切入點，試圖探索在新工科建設背景下，傳統工科如機械、能動等專業如何轉型升級、改革創新，構建新工科專業體系與人才培養結構。

一、優化課程內容，夯實學生專業知識

（一）以課程建設為依托，打破專業建設壁壘

從頂層設計打通專業建設壁壘、搭建交流平臺，將學科基礎相同的教師進行組合，比如將物理、化學等與材料相結合，推出跨院（系）優質基礎課，促進學科交叉融合及課程改革創新，培養寬口徑、厚基礎的復合型人才，讓學生既學好基礎知識，又能掌握學習其他學科文化的方法。

（二）優化學分結構，切實淘汰“水課”

優化課程體系，壓縮培養方案總學分，將課程內容進行整合，推出大類平臺課與專業核心課，減少專業選修課，對選課人數太少的課程實行撤課等淘汰措施，將時間留給學生，鼓勵學生自主探索，將繁重的課堂學習轉化為以問題為導向的自主學習。

（三）夯實學生專業基礎，實現優質課程整合共享

打造優質專業課程，避免同類型課程“多而不強”，結合國家級和省級一流課程“雙萬計劃”建設契機，力爭建設一批國家級一流本科課程。設立示范課堂建設項目，引領帶動課堂教學質量整體提高，繼續開展以課堂教學為中心的教學研究立項工作，關注教學研究成果在教學中的實際應用，以“青椒論壇”和分享會等形式舉行項目中期檢查和結題報告，擴大課堂教學學術的示范推廣效應。

二、改革教學方法，多方式協同育人

一直以來，高校的教學手段都比較單一，以教師課堂授課為主，互動教學內容偏少，現代信息技術和現代教學手段利用較少，教師無法及時掌握學生的學習狀況以快速調整教學內容和節奏，學生興趣低、參與度不夠、主動學習能力不足。同時，現今海量信息迎面撲來，知識獲得日益便捷，教師感受到來自學生和新技術的壓力，以傳授知識為主的課堂很難激發學習興趣。因此，在教學過程中，教師要因課制宜選擇課堂教學模式與方法，變革傳統教學觀念，真正以學生的“學”為中心，通過學生“學”的情況，反饋教師“教”的效果，多種教學手段相結合，實現協同育人，達到教學相長的目的。

首先，推行“大班授課、小班研討”的模式，激發學生思考，參與課堂教學。學校課堂教學中，借鑒國外課堂中的討論小組方式，合理安排教學與討論時間，以一定的比例分配，在課程教學上，梳理理論知識、課程結構和內容，提出難點和重點，引入教學案例。小組討論時，可以定期設立教學沙龍（中英文并用）和知識盲盒等新方式，在小班課堂上進行討論，通過引導式提問與選擇性追問進行啟發式教學。這種方式強化師生互動、生生互動，鼓勵學生探索解決問題的方法，培養學生創新性、批判性思維，杜絕教師“滿堂灌”、學生被動聽的現象，可以充分調動學生的學習積極性，并有助于學生利用學習內容和學習時間的“分散性”，激發其自身學習動力，完善其學習目標。

其次，進行翻轉課堂、學案導學、任務型教學等教學新方式。開展翻轉課堂，將課堂教學與翻轉課堂模式混合，利用課堂教學傳授本課程基礎知識，翻轉課堂上學生以課程相關最新研究和進展為題目，自主搜集資料，并進行課堂展示，教師與學生一起探討和學習，課后教師根據學生的課堂表現并結合學生的課前預習情況，對翻轉課堂進行反饋和評價，此種教學方式鍛煉學生信息檢索、自主學習、獨立思考、團隊協作、交流表達等能力，在掌握基礎知識的同時了解本課程最新的研究成果。

再次，以學生發展為中心，改進課堂教學手段，進行線上線下教學相結合的混合教學。使用“雨課堂”“珞珈在線”等教學平臺，以微課為基礎，借助于網絡教學平臺進行發布，實踐線上線下混合式教學模式，打造適應學生線上線下相結合，人人皆學、處處能學、時時可學的泛在化學習的網絡新環境、資源學習平臺和教學互動平臺。通過微課彈幕、網絡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，對學生學習效果實現了實時評估和反饋等，教學形式由單一課堂教學轉化為多平臺互動交流，實現教學效果的及時反饋和改進，形成新型教學模式的閉環控制。

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實設計等現代手段的應用，增強課程的趣味性和直觀性，提升教學的先進性和互動性，給予學生學習的自主性、選擇性，使學習結果具有探究性和個性化，提升教學效果。

三、以科研鍛煉與學科競賽為助推器，培養學生創新意識

（一）課堂授課與科研實踐相結合

以科研反哺教學，實現協同育人，將國際前沿最新科研成果引入教學，更新教學內容，建設新教材、新講義；課程設計采用實際工程問題為背景，將理論與實際結合，使學有所用，激發學生參與實驗實踐的主動性和自主性，培養學生實事求是和創新發現的科學探索精神；采用“以研助學”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師課題組研究，在科研中學習知識，培養科研素養和創新能力；鼓勵本科生參加各類大學生實踐創新項目和大賽，激發學生創新、創業的積極性，創新項目的申請、評審、考核和鑒定與科研課題運作模式一致，由專業導師指導學生撰寫申請書，開展相應創新實踐活動，培養學生創新意識和創業精神。

（二）以學科競賽驅動創新訓練為輔助，提升課堂知識實用性

現在的教學以“灌輸”理論為主，實踐教學薄弱，內容偏簡單，驗證性的實驗多，綜合應用型和探索創新型的實踐較少，造成理論教學和工程實踐脫節，不利于培養學生解決復雜工程問題的實踐能力和創新意識。將學科競賽與課堂教學相結合，以學生為中心，以培養學生創新能力為導向，開發“課、賽、創”融合的專業課程群，將工程教育與創新實踐的理念貫穿其中，構建由公共課程、專業基礎課程、專業課程、實踐課程及專業實習課程構成的模塊化課程體系，注重培養學生對實際工程問題的分析能力和創新意識。在課程內容設計中，貫穿實踐能力訓練，采用任務驅動、項目驅動等形式，圍繞真實項目組織課堂教學，要求學生在項目驅動之下以團隊形式合力完成項目規定任務，一方面培養學生利用所學理論知識分析、解決實際問題的能力，另一方面培養學生的科學素養、創新意識和創新能力、探索精神和團隊協作精神。同時，積極鼓勵動員學生加入學科競賽團隊，對于表現優異的學生給予獎勵，并在評獎評優時優先考慮，實現本科全過程的實踐能力、技術能力、實踐創新能力及綜合應用能力的培養。

綜上所述，新的形勢對人才培養提出了新的要求，各個高校要深化專業建設和改革，努力推動新工科教育的思想創新、理念創新、方法技術創新和模式創新，著力構建新工科人才培養體系，完善課程內容，優化授課方式，打造一流的培養模式，培育更多實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。