新工科背景下的實踐課程體系構建及評價研究
——以基于學生能力供給效果的高分子專業實踐體系為例

劉 靜，陳國華

（桂林電子科技大學 材料科學與工程學院，廣西 桂林 541004）

當前，以互聯網為核心的新一輪科技革命和產業變革呼嘯而來，新經濟以新技術、新業態和新產業為擁有屬性。面對新經濟的挑戰，德國提出工業4.0，美國提出制造業重組，日本發布《制造業白皮書》，我國提出《中國制造2025》，各國發展的核心均是實體經濟，搶占世界制造業的主導權。因此，新經濟的發展對高等學校專業人才傳統的培養模式帶來了嚴峻的挑戰。

我國是高等工科教育大國。我國現行高等教育正在從以規模擴張為主要特征的外延發展轉為以提高質量和水平為主要特征的內涵式發展。隨著文化事業的不斷發展，對科學知識和優秀人才的需要，比以往任何時候都更為迫切［1］。走內涵式發展之路是高等教育的必由之路。為深化工程教育改革，促進創新驅動發展，2017年2月，《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》指出：“以人才培養方案改革為抓手，全面落實新工科理念，主動布局地方支柱產業、主導產業、新興產業和高新技術產業，推動學科交叉融合和跨界整合，深化產學研政協同育人，培養滿足未來新工業、新經濟發展需要的應用型、技能型和創新型高素質人才?！保?］2019年10月，教育部高教司吳巖司長在國際機械工程教育大會做了以“勇立潮頭，賦能未來——以新工科建設領跑高等教育變革”為題的發言，提出全面推進新工科建設，提升國家硬實力［3］。新工科建設對人才的應用能力、創新能力及國際化視野提出了更高的要求［4］。新工科具有系統性，需綜合多個學科的知識體系，文理相融、理工并重，培養復合型人才。相較于以前的工科，新工科具有新的內涵，即以應對變化、塑造未來的新理念為指導，通過繼承與創新、交叉與融合、協調與共享等新途徑，培養多元化和創新型的卓越工程人才［5］。

專業是大學的細胞和根基，承擔著人才培養、服務社會的重要任務，尤其重點建設專業，是一個學校的象征性品牌和代表性標志，是保持學校長期競爭力的關鍵性因素。從專業培養目標來看，除了培養學生的工程素養外，還要重點培養學生的專業能力、職業能力和發展能力［6］。課程是人才培養的核心，也是基礎。從工程教育認證實踐來看，面向產出導向的課程體系構建至關重要。在課程體系中，專業的實踐類或設計類課程的難度和深度要能夠滿足《華盛頓協議》框架要求，能支撐專業對學生解決復雜工程問題能力的培養?？梢哉f，學生能力的培養貫穿大學四年中。根據《工程教育認證標準》，材料類專業實踐類課程（課程實驗、課程設計、畢業設計、認知實習、生產實習）的學分占總學分的比例應不低于20%［7］，而且實踐類課程要能夠有效支撐畢業要求指標點中的能力要素；因此，實踐類課程和理論課程同等重要。目前，大家對理論課程關注比較多，對理論課的效果評價相對容易實現；但如何建設“兩性一度”實踐類“金課”，實踐類課程能否實現學生能力供給效果，是目前工科院校面臨的現實且緊迫的問題。

一、高分子材料與工程專業實踐課程評價存在的問題

建設高質量的實踐類課程資源是培養學生綜合能力和落實工程教育認證持續改進的重要前提。目前，相當多院校的高分子材料專業，尤其是地方高校的高分子材料專業，對實踐類課程的內涵建設和評價路徑實施尚未做好準備，對實踐類課程體系的構建、教學內容、方法和達成評價還不夠科學，缺少一套完整明確的指標評價辦法。

（一）評價內容不夠科學

雖然目前大家比較重視工程教育認證和OBE教育理念，實踐類課程結束后也能從形式上按照課程支撐的畢業要求指標點考查課程達成情況，但是每個實踐課程的教學內容和評價方法能否有效支撐畢業要求指標點還需要確認。此外，傳統的學生評教（學生評課程）指標體系更多側重教師講授如何，對學生獲得的能力效果關注不夠。實踐類課程評價應包含課程內容、課程線下教學過程的評價和課程教學效果評價。

（二）評價主體缺乏學生的參與

實踐類課程對學生能力供給的支撐有著不可或缺的作用，不管是對畢業要求中的技術因素還是非技術因素都非常重要。所以，學習效果不應該僅由教師說了算，要充分考慮學習主體——學生的學習實際效果；因此，對實踐類課程的教學效果評價應該包括學生評價、團隊評價和第三方評價等。

（三）評價手段單一

目前，在傳統教學模式中，實踐課程考試成績是評價學生學習效果的主要標準，這是一種終結性評價。在新工科背景下，實踐課程的評價手段應增加形成性評價。教師不僅要全程觀察、跟蹤和監督學生實踐的各個環節，而且要根據學生參加實踐課程的具體表現、報告的數據分析、撰寫質量、答辯等情況綜合考評。如果涉及實驗課，還要對實際操作、實驗方案設計與實驗結果、實驗考試與實驗報告等進行評定。形成性評價的目的是在教學過程中隨時了解學生學習效果，及時給予學生反饋或者做出教學調整，以便促使學生更好地學習。

（四）缺少保障實踐類課程對學生能力供給效果達成的一套規章制度

大多高校目前還是按照傳統的方式進行實踐類課程教學管理，套用傳統的評價表格，沒有單獨針對不同的實踐類課程（如課程設計、畢業設計、生產實習、專業實驗、工程創新實驗等）設計評價內容及評價體系；教師缺乏對實踐課程內涵及對學生能力供給效果的深入理解和認識；二級學院缺少完善的教學管理制度，包括實踐類課程體系構建、建設內容、管理以及第三方評價等制度。

總之，實踐類課程體系和內容建設及其評價對于高校來說是一種有益探索。相比于理論課程，實踐類課程的教學評價更加復雜，目前尚未形成完善的解決方案。

二、高分子材料與工程專業實踐課程構建與評價

面向新工科要求，基于大學生能力供給效果的實現及其評價體系和方法，邀請行業專家、學生、督導專家、領導，對工程教育認證標準和OBE理念對畢業要求、實踐課程體系進行專題討論，重構高分子材料與工程專業實踐課程體系，以提高學生專業能力、職業能力、發展能力。

（一）落實立德樹人理念，將思政元素融入實踐課程教學全過程

課程思政元素與畢業要求中的工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、終身學習等觀測指標點息息相關。通過設計教學內容，采用恰當的教學方式方法，注重學生合格公民教育、道德素質教育、社會責任教育，培養學生在實踐中綜合考慮安全、法律、環境、社會、健康、文化等因素的能力，以及應用創新思維，研究制造出綠色、環保和符合法治精神產品的能力，不斷培養學生的道德品質、政治覺悟、責任意識和大局觀念（見圖1）。

圖1 立德樹人的理念落實到實踐課程全過程

以高分子材料科學與工程專業實踐課程體系為例，所有課程在教學大綱中均體現立德樹人的根本宗旨，將德育貫穿于實踐課程教學目標，與思想政治理論課教學同向同行，形成協同效應，達到德智相融聯動的目的。在教學過程中，引入思政元素，將大國工匠、科技報國等育人案例貫穿實踐教學全過程，極大地增強了學生服務國家和人民的社會責任感、勇于探索的創新精神和善于解決問題的能力。

（二）構建以學生能力供給效果為核心的課程體系和課程內容

根據實驗實踐課程本身所處的層次與功能及其內在的邏輯，將整個實驗實踐體系能力培養分為基礎能力培養、專業能力培養、綜合能力培養和解決復雜工程問題能力培養四個階段。其中大一、大二所開設的基礎化學實驗（無機與分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗）要配合基礎化學理論的教學，檢驗學生課堂上所學理論的掌握程度，夯實化學知識基礎，培養學生的基礎化學實驗操作技能，為后續高年級的高分子專業實驗和畢業論文完成奠定良好的基礎。高分子化學實驗主要訓練學生高分子專業基礎實驗單元操作的能力，對專業技能進行訓練，注重學生專業規范的養成和專業基本能力的培養，為高分子物理實驗、專業綜合實驗提供必要的測試原料支持。與此同時，我們還安排了專業認知實習和生產實習，讓學生走進桂林曙光橡膠工業研究設計院和多家高分子材料企業，了解塑料、橡膠的生產工藝和生產流程，通過親自動手操作，增加對行業、企業，以及工藝及設備的直觀認識，使學生了解行業特點、企業組織及一些材料生產工藝，以培養學生的工程能力。大四開設的專業綜合實驗、專業課程設計及最終的畢業論文，有助于學生綜合運用所學的化學基礎知識。在高分子專業知識學習過程中，要求學生自行查閱相關資料并設計解決方案，系統完成高分子材料的合成、性能表征、材料加工與改性等實驗內容，運用所學的專業知識解決實驗中遇到的問題、解釋實驗現象和實驗結果，全面培養學生綜合運用知識的能力，以及分析解決復雜工程問題和創新能力（見圖2）。

圖2 基于學生能力供給效果的課程體系和課程內容

（三）基于學生能力供給效果的實踐課程評價體系對實踐課程進行研究

通過對高分子專業實踐課程的調研和論證，結合有關課程教學效果評價的理論與方法，從評價層級、評價主體、評價形式、評價結果和反饋應用等方面實施實踐課程評價。針對不同能力培養，各種實踐課程的課程目標要能夠有效支撐畢業要求觀測點，完成能力培養。建立院、系、教師三級評價體系，同時基于學生的能力供給效果對每門課的教學內容、教學方法、實操實訓、評價體系進行深入研究，結合評價理論對實踐課程進行實證研究，通過第三方評價、督導評價和學生自我學習效果對比，完成課程評估報告，將評價內容用于課程持續改進，形成基于學生能力供給效果的實踐課程評價體系框架（見圖3）。

圖3 基于學生能力供給效果的實踐課程評價體系框架

眾所周知，實踐課程教學效果對于材料類專業學生的能力培養至關重要。作為一種親臨現場、實際操作的課程，實踐課程強調親自動手實踐，強調自我體驗效果。實踐類課程體系的構建、課程內容的重塑、教學過程的完善對于真正落實OBE理念和持續改進具有重要作用。實踐類課程評價是高校教學管理的一項重要內容，科學、全面、客觀、公正地評估實踐類課程教師的教學水平及學生的能力供給效果十分必要。因此，開展新工科背景下基于大學生能力供給效果的材料類專業實踐課程體系構建及其評價研究，重塑實踐類課程體系和內容，對提升人才培養水平和質量、發揮示范指導作用具有十分重要的理論和實踐意義。