國內(nèi)一流大學工程力學本科專業(yè)課程體系比較研究

段靜波，張悅，徐步青

(石家莊鐵道大學 工程力學系，石家莊 050043)

力學作為航空航天、軌道交通和土木工程等領域的重要支撐學科之一，在工程應用中發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著國家科技創(chuàng)新的飛速發(fā)展，國內(nèi)一流大學均設置了以培養(yǎng)本科生解決工程實際問題能力為導向的力學本科專業(yè)。縱觀國內(nèi)一流大學的力學本科課程體系，有諸多相似之處，但由于各大學文化及教育理念的不同，本科課程體系也各有特色，而且存在一定地差異。本研究選取清華大學、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學和大連理工大學四所重點高校的工程力學本科專業(yè)課程體系作為案例，具體比較分析以上大學在課程結(jié)構(gòu)體系設置、課程教學內(nèi)容安排、授課與學習方式等方面的異同，從中獲得一些工程力學本科人才培養(yǎng)的啟示與借鑒。

一 課程體系結(jié)構(gòu)的比較

從課程體系構(gòu)成來看，清華大學、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學、大連理工大學四所高校在工程力學本科專業(yè)課程設置方面是基本相同的。課程體系基本上都由通識課程、基礎課程和專業(yè)課程三大部分組成。從學生修課受限與否看，包括必修課程和選修課程。從授課形式上看，課程體系包括理論課程與實踐課程。值得注意的是，在選修課程方面，清華大學又將其分為限制性選修課程和任意選修課程兩類。另外，四所高校在各類課程具體結(jié)構(gòu)的比例分配方面存在著明顯差異，體現(xiàn)了各高校的不同育人理念。

（一）通識課程、基礎課程與專業(yè)課程

從通識課程、基礎課程與專業(yè)課程比例來看，清華大學工程力學本科專業(yè)的通識課程占課程總學分的28.05%，基礎課程占課程總學分的29.89%，專業(yè)課程占課程總學分的36.59%(圖1(a))；浙江大學工程力學本科專業(yè)的通識課程占課程總學分的44.51%，專業(yè)基礎課程占課程總學分的18.41%，專業(yè)課程(不含實踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)論文設計)占課程總學分的17.76%(圖1(b))；哈爾濱工業(yè)大學將工程力學本科專業(yè)的課程分為通識教育和專業(yè)教育兩類，其中，通識課程占課程總學分的46.0%，專業(yè)課程包括專業(yè)基礎課程、專業(yè)課程和課程設計。其中，專業(yè)基礎課程占課程總學分的13.4%，專業(yè)課程(含課程設計)占課程總學分的24.6%(圖1(c))；大連理工大學將工程力學本科專業(yè)課程分為公共基礎課程、專業(yè)大類課程和專業(yè)課程等。其中，公共基礎課程占課程總學分的51.5%，專業(yè)大類課程占課程總學分的37.8%，專業(yè)課程占課程總學分的10.7%(圖1(d))。需要說明的是，大連理工大學的實踐環(huán)節(jié)不計入課程總學分比例。

圖1 四所大學各類課程占課程總學分比例

從這些數(shù)據(jù)中可以看出，第一，清華大學、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學和大連理工大學四所高校在通識課程設置方面占課程總學分的比例依次增高，其中清華大學通識課程比例最小，為28.05%。但在專業(yè)基礎課程設置上，清華大學明顯增加了基礎課程所占課程總學分的比重。第二，四所高校的通識課程和基礎課程學分占總學分比例分別為57.94%、62.92%、59.4%、51.5%，基本趨于50%～60%的比例范圍。通識課程和基礎課程總學分與專業(yè)課程學分的比例最高的清華大學，約為6.8∶1，這反映出我國高校本科人才培養(yǎng)“厚基礎，寬口徑”的發(fā)展方向。

（二）必修課程與選修課程

清華大學、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學和大連理工大學在工程力學本科專業(yè)課程體系中均設置了必修課程與選修課程。其中，清華大學的必修課程占課程總學分的28.05%，選修課程(含限制性選修和任意選修)占課程總學分的66.48%(圖2)，必修課程與選修課程的比例大約為0.42∶1；浙江大學的必修課程占課程總學分的96.73%，選修課程占課程總學分的3.30%(圖2)，必修課程與選修課程的比例大約為29.3∶1；哈爾濱工業(yè)大學的必修課程占課程總學分的74.7%，選修課程占課程總學分的4.6%(圖2)，必修課程與選修課程的比例大約為16.2∶1；大連理工大學的必修課程占課程總學分的79.3%，選修課程占課程總學分的20.7%(圖2)，必修課程與選修課程的比例大約為3.8∶1。從上述數(shù)據(jù)中可以看出，除清華大學工程力學本科專業(yè)的選修課程學分占比是高于其必修課程外，其他三所高校的工程力學本科專業(yè)必修課程學分占比均高于選修課程。

圖2 四所大學必修選修課程占課程總學分比例

（三）理論課程與實踐課程

與理論課程相對應的是實踐課程，它也是本科人才培養(yǎng)不可或缺的一部分內(nèi)容。一般包括社會實踐、教學與生產(chǎn)實習、實驗室教學、課程設計、畢業(yè)設計與綜合訓練等。從附表1 至附表4 四所高校的本科生培養(yǎng)方案中可以看出，實踐課程基本都采用必修課的形式。其中，清華大學的實踐課程(含綜合論文訓練)占29 個學分，是課程總學分的17.68%；浙江大學的實踐課程(含畢業(yè)論文設計)占16 個學分，占課程總學分的8.79%；哈爾濱工業(yè)大學的實習實訓(含畢業(yè)設計)占18 個學分，占課程總學分的10.29%；大連理工大學的集中實踐環(huán)節(jié)占29 個學分，占課程總學分的19.40%。從這些數(shù)據(jù)可知，清華大學和大連理工大學力學本科專業(yè)的實踐課程比例較高，緣于兩所高校在實踐環(huán)節(jié)方面給予了較多的學分分值。浙江大學和哈爾濱工業(yè)大學力學本科專業(yè)的實踐課程比例相對較低，主要原因在于浙江大學開設了個性修讀課程、跨專業(yè)模塊、國際化模塊、第二課堂、第三課堂、第四課堂及微輔修等多個帶有實踐性質(zhì)的課程模塊。同時，哈爾濱工業(yè)大學開設有個性化發(fā)展的課程。

二 課程體系內(nèi)容的比較

清華大學、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學和大連理工大學的課程體系除了結(jié)構(gòu)性地差異，在課程內(nèi)容上也存在著差異。下面從通識課程、大類課程、專業(yè)課程及其他課程等方面進行課程內(nèi)容的比較分析。

（一）通識課程內(nèi)容

所調(diào)研的四所大學的通識課程在根本目的上沒有太大差別，都是為了培養(yǎng)具有多學科知識、多方面基本能力、較高文化素質(zhì)和修養(yǎng)的人才，以滿足國家和社會對復合型人才的需要。比較來看，清華大學和浙江大學的通識課程均設置為校級，不區(qū)別具體專業(yè)類別；哈爾濱工業(yè)大學和大連理工大學的通識課程設置較為相似，哈爾濱工業(yè)大學將通識課程劃分為公共基礎、數(shù)學與自然科學基礎和文化素質(zhì)教育三部分；大連理工大學的通識課程設置為公共基礎，包括人文社會科學基礎、自然學基礎、計算機基礎、外國語和體育等幾部分執(zhí)行。

（二）專業(yè)基礎課程內(nèi)容

清華大學的專業(yè)基礎課程包括數(shù)學、物理、化學、電子信息基礎、機械類和大類導論六部分，基本涵蓋各基礎學科，充分體現(xiàn)出其加強通識教育基礎上的寬口徑專業(yè)教育的辦學理念；哈爾濱工業(yè)大學的專業(yè)基礎課程包括復變函數(shù)與積分變換、數(shù)理方程、計算方法、電工與電子技術(shù)、理論力學、材料力學和航天技術(shù)概論等；浙江大學、大連理工大學在力學本科的專業(yè)基礎課設置上較為相似，主要是以力學專業(yè)基礎課為主，包括理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、彈性力學、實驗力學、振動力學、流體力學和有限元等。四所大學專基礎課程表現(xiàn)出來的差異，主要源于對通識課程與專業(yè)基礎課程的界定差異。

（三）專業(yè)課程內(nèi)容

專業(yè)教育是大學本科教育的重要內(nèi)容之一，它體現(xiàn)著社會對人才專業(yè)方面的要求。清華大學在力學本科專業(yè)主修課程內(nèi)容設置方面，一個有特點的做法是將理論力學、材料力學等專業(yè)基礎課升格為專業(yè)主修課程。此外，清華大學還設置了10 余門專業(yè)任選課，包括力學生物學研討課、趣味力學試驗及制作和細胞與分子力學等，體現(xiàn)出了學校注重培養(yǎng)學生對專業(yè)應用領域的涉獵。大連理工大學在專業(yè)課程內(nèi)容設置方面，特色的做法是設置了研究、建工、工程科學計算和工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析四大類專業(yè)方向課程。哈爾濱工業(yè)大學的專業(yè)課程內(nèi)容體現(xiàn)出學校濃厚的航空航天特色。同時，學生可以根據(jù)個人發(fā)展計劃、自身發(fā)展需要和學習興趣，有目的地自主選修本專業(yè)個性課程，以及跨專業(yè)修讀其他專業(yè)的課程。

此外，四所大學在課程體系內(nèi)容中均包括專業(yè)課程實踐環(huán)節(jié)和論文訓練，都基本給予了總學分近10%的比例，重視程度較高。

（四）其他課程內(nèi)容

在其他課程方面，浙江大學和哈爾濱工業(yè)大學都增設了個性修讀或個性發(fā)展課程。浙江大學還開設有跨專業(yè)模塊、國際化模塊。學生可以根據(jù)個人發(fā)展計劃、自身發(fā)展需要和學習興趣，有目的地自主選修，還可以跨專業(yè)修讀其他專業(yè)的課程。在第二課堂方面，浙江大學開設有第二、三、四課堂，大連理工大學設置了課外活動模塊。學生可以通過參加各類學科競賽、人文社科知識講座、學科前沿知識講座、社會調(diào)查、社區(qū)工作或社會服務等活動，鍛煉和提高學生自身的綜合素質(zhì)和能力。

三 結(jié)束語

通過調(diào)研，國內(nèi)四所一流大學工程力學本科專業(yè)課程體系突出了各學校辦學理念和專業(yè)特色，反映了國內(nèi)高等院校在本科教育改革中的成功邁進，各有千秋，值得相互借鑒。然而，當前我國高等教育仍然面臨許多矛盾和問題，特別是高等教育質(zhì)量還不能完全適應經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，高校教育觀念、人才培養(yǎng)方式、教育內(nèi)容和方法需要更進一步轉(zhuǎn)變，尤其在現(xiàn)代科學不斷綜合化，通才取勝，交叉中創(chuàng)新的教育現(xiàn)狀下，類似多種合作教育計劃、“三明治”課程計劃、分段式授課計劃、交叉培養(yǎng)計劃、主輔修計劃及本科-研究生打通安排的計劃等，都值得研究和探討，合理取舍，綜合應用，對發(fā)展我國一流高等工程本科多種模式的課程結(jié)構(gòu)體系，實現(xiàn)由專業(yè)課程設置向綜合素質(zhì)課程設置、廣域課程等轉(zhuǎn)變極其有益。

附表：

表1 清華大學工程力學專業(yè)課程設置與學分分布

表2 浙江大學工程力學本科專業(yè)課程設置與學分分布

表3 哈爾濱工業(yè)大學工程力學本科專業(yè)課程設置與學分分布

表4 大連理工大學工程力學本科專業(yè)課程設置與學分分布