“雙一流”和新工科建設背景下高校工科類課程統籌建設路徑與實踐

基金項目：塔里木大學課程思政中心專項“工科類專業以‘胡楊精神’為核心思政元素的課程思政典型案例建設和教學策略研究”（TDG

JSZ2303）；新疆生產建設兵團一流課程建設項目“《工程力學》線下一流課程”（TDYLKC202102）；教育部產學合作協同育人項目“《工程力學》線上、線下混合式實踐教學研究”（220603924024512）

第一作者簡介：周嶺（1972-），女，漢族，四川南充人，博士，二級教授，農業工程一級學科帶頭人，農業機械化及其自動化專業一流專業建設負責人。研究方向為農業工程領域的科學研究和教育教學。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.22.008

摘 要：現階段地方高校人才培養的問題之一是培養輸出的人才同質化嚴重，難以滿足社會和產業需求，人才培養的供給側改革迫在眉睫。在“雙一流”和新工科建設背景下，通過對課程的統籌建設，對提高人才培養質量，培養具有學科優勢和專業特色的現代化人才具有重要意義。該文以塔里木大學農業機械化及其自動化專業的工程力學課程建設為例，從宏觀和微觀兩個層面提出統籌建設路徑，經教學實踐檢驗該模式對提高人才培養質量有積極影響。

關鍵詞：新工科；學科優勢；統籌建設；雙一流；工程力學

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）22-0035-05

Abstract： At present， one of the problems of talent training in local colleges and universities is the serious homogeneity of talent training output， which is difficult to meet the needs of society and industry， and the supply side reform of talent training is imminent. Under the background of "double first-class" and new engineering construction， it is of great significance to improve the quality of personnel training and cultivate modern talents with discipline advantages and specialty characteristics through the overall construction of courses. Taking the course construction of Engineering Mechanics of agricultural mechanization and Automation major in Tarim University as an example， this paper puts forward the overall construction path from both macro and micro levels， which has positive influence on improving the quality of talent cultivation through teaching practice.

Keywords： new engineering; discipline advantage; overall construction; double first-class; Engineering Mechanics

2015年10月24日，國務院印發《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》[1]，要求按照“四個全面”戰略布局和黨中央、國務院決策部署，堅持以中國特色、世界一流為核心，以立德樹人為根本，以支撐創新驅動發展戰略、服務經濟社會發展為導向，堅持“以一流為目標、以學科為基礎、以績效為杠桿、以改革為動力”的基本原則，加快建成一批世界一流大學和一流學科；2016年教育部印發《教育部2016年工作要點》[2]，提出加快一流大學和一流學科建設，推進教育人才體制機制改革。2017年2月教育部在復旦大學召開了高等工程教育發展戰略研討會，達成“復旦共識”[3]，提出了“新工科”建設概念，即在原有工科中，要滲透新的標準和理念，充分發揮基層首創精神，應對新一輪的科技革命和產業變革[4-6]。

“雙一流”和新工科建設對高校提出了要不斷提高人才培養質量、科技創新能力和社會服務能力等新要求。在需求導向下，人才培養過程要結合學科優勢，發揮專業特色，通過一流課程建設和一流課程教學才能實現一流人才的培養。所以課程建設已不僅是單獨的課程知識傳授，如何將課程建設與相應學科優勢和專業特色統籌發揮“協同作用”，在教學的層面實現“雙一流”和新工科要求，是每位新時代教學工作者應考慮的問題。2020年塔里木大學農業機械化及其自動化專業被立項為新疆生產建設兵團一流本科專業，2021年塔里木大學農業機械化及其自動化專業的工程力學課程被立項為新疆生產建設兵團和塔里木大學一流本科課程。在此背景下，本文根據工程力學2年來的一流課程統籌建設實踐，從課程框架構建、教學內容、教學模式、教學方法和課程教學團隊建設等多方面總結了教學經驗，為其他高校課程建設提供參考。

一 問題的提出和分析

（一） 問題的提出

工程力學是塔里木大學農機專業的一門專業基礎課，與其相關的前期課程有大學物理、高等數學、機械工程制圖等基礎課程，后續開設與之相關的專業課程有機械原理、機械設計、材料成型與加工、農業機械學和農業機械化生產學等專業課程，在培養方案的課程體系中具有“承上啟下”的特點。如何很好地做到承上，又如何做到啟下是課程建設和教學過程中應思考的關鍵問題。但就課程建設前教學效果來看，這種承上和啟下的作用并未發揮出來。具體表現：學生在課堂上既對前期已經學過的知識不能靈活應用在本課程的課堂上，又在本課程結束后的后續課程中不能應用本課程的知識，“承上”和“啟下”的效果都沒發揮出來。從課程教學過程和教學效果上看，普遍存在課堂參與度低、通過率低、平均分低、課堂積極性低等情況。所以整個課程體系沒有發揮出人才培養方案的效果，課程的教學效果體現在人才培養效果上就是人才培養質量不高、特色不突出、同質化嚴重，不能彰顯專業特色和地區對高質量人才需求。

（二） 問題分析

經對學生的調研分析和本科教學評估的專家訪談反饋方式，發現問題主要是“教”和“學”兩大方面的問題。具體如下。

“教”方面的問題主要來自于教學內容、教學方法、教學模式、授課教師等4方面。

第一，教學內容方面，課程教學內容同質化嚴重，包括教材、練習題目等幾乎與內地高校相同，授課過程幾乎所有的內容全部來自課本，與本地生產實踐脫節，產學研結合不緊密，知識多且難，不易學習和理解。同時，課本內容都是經典的理論，教學內容缺少相關學科前沿知識，與本學科的特色科研相脫鉤。第二，教學方法方面，課堂以傳統的課堂講授為主，缺乏現代化教學手段和方法，灌輸式的教學方式不能引起聽課興趣。第三，教學模式方面，傳統的講授聽學模式，缺少學生主動學習和思考環節，課程的實踐只局限于少量的幾個課程配套實驗。教學過程重課上、輕課前和課后，課程考核重結果、輕過程。第四，授課教師方面，由帶同一門課的專任教師授課，教學環節沒有其他老師參與，缺乏交叉和交流。由于前期相關課程和后期相關課程教師的教學方法和內容與本課程的差異大，導致學生學習課程知識后很難融會貫通，實際這是“承上”和“啟下”的作用沒有發揮出來的實際原因。如工程力學課程知識雖然與前期的大學物理和高等數學關系密切，但教學案例不同、切入點不同、老師的講解方式不同等導致學生理解難度大。另一方面，由于本校錄取的學生是二本線下游分數段分數進入學校的，學生普遍存在基礎弱、知識應用能力弱、自身主動學習和自律能力弱等問題，再加上不同學期開課時間跨度大、內容銜接不緊密，導致顧此失彼。

“學”的方面主要是學生自身學習情況，主要包括學生的課堂參與度、自主學習意識、應用創新和綜合掌握能力等三方面。第一，學生課堂參與度較低，缺乏學生自主發揮的空間和時間的課堂，久而久之出現掉隊、課堂走神等現象，所以課堂的提問等互動也發揮不出其功能。第二，學生自主學習意識差，大部分學生都是進入課堂后隨便聽課，在課前沒有預習，課后作業也往往出現敷衍的情況，課堂上沒有主動帶著問題思考“為什么是這樣”。該問題一方面來源于對課堂知識缺乏興趣，缺乏合理的課堂驅動環節。另一方面，學生思想根源上缺乏吃苦耐勞的精神，經前期調研，不少學生還持有“高中畢業考上大學后就可以放松了”這樣的想法，降低了自己的學習要求，有畏難情緒、怕吃苦的學生比例高達38.8%。第三，應用創新和綜合掌握能力弱，一方面由于對課堂知識缺乏必要的理解和掌握，缺乏必要的分析解決問題能力。另一方面，缺乏通過參與學科競賽、教師科研項目實現知識的理解、掌握和綜合應用條件。

二 課程統籌建設與實踐

課程存在問題主要包括“教”和“學”兩方面，課程建設主要內容包括教學內容、教學方法、教學模式、教學團隊等四方面，如何將“教”和“學”的問題在課程建設內容中針對性解決，實現從課程教學層面發揮學科優勢和專業特色，達到人才培養要求是關鍵。所以，課程建設要結合學科優勢和專業特色從宏觀和微觀上進行統籌建設。

（一） 宏觀層面的課程建設統籌

人才需求導向下培養的人才要符合當地產業需求，必須緊緊圍繞基于學科優勢和專業特色開展人才培養，所以課程必須充分發揮學科優勢和專業特色才能滿足地區特色人才培養需要[7]。考慮到學科和專業都是緊貼當地產業需求開展建設的，最后的落腳點是培養人才和為當地產業服務，所以課程建設在宏觀層面上必須要牢牢與相應學科和專業特色聯系起來，統籌建設方案如圖1所示。具體如下。

圖1 課程宏觀統籌建設方案

第一，教學內容方面的宏觀統籌，將教學內容與本學科的科學研究和科技服務深入結合，讓農業機械化工程學科中國南疆特色農業機械化科研相關的工程力學案例和南疆特色農業實踐生產實踐中的工程力學案例進課本、進課堂，一方面讓學生了解學科前沿最新動態，另一方面通過科技服務案例和生產實踐案例了解本地特色產業，將課本抽象內容通過案例具體化講解。第二，教學方法方面的宏觀統籌，鼓勵教師參加各類教學培訓和教學會議、參加教師教學競賽，通過競賽實現以賽促教，切實提高教師教學水平。第三，教學模式方面的宏觀統籌，主要以現場課和學科競賽實踐的方式，結合開展課堂內容。鼓勵學生進科研團隊、大創項目團隊、學科競賽團隊、科技服務團隊，課程認可老師擔任指導教師，通過競賽、科研等實踐過程將知識應用于實踐，讓項目團隊、在實踐中利用課程知識發現問題并解決問題，實現以賽促學。在此過程中充分利用科研平臺、學科基地等作為支撐保障，在統籌開展過程中對學科制度也有反饋完善作用。第四，教學團隊和學科團隊方面的宏觀統籌，一方面考慮課程知識傳授知識的連續性，實現課程授課內容和授課教師無縫銜接，將課程團隊結構設置為“基礎+過程+專業+實踐”的結構模式，讓不同授課背景的教師講自己擅長的部分，將教學案例講深、講透，讓學科建設中的科學研究和科技服務的優勢在課程中發揮。另一方面，讓同學科不同研究方向的教師進教學團隊，實現教學和科研的互促共進。

（二） 微觀層面的課程統籌建設

課程具體的微觀統籌層面，即課程改革落實層面，一方面要立足立德樹人的根本任務，另一方面要基于宏觀統籌框架，結合“產學研”發揮學科優勢和專業特色。基于此，在課程具體建設層面建立了“1+1+4+4”模式的課程統籌建設途徑，如圖2所示。其中第一個“1”，即課程改革和建設都圍繞立德樹人1個目標開展。第二個“1”，即課程建設和改革圍繞“產學研”結合的1種模式進行建設。第一個“4”代表課程建設和改革的4個方面，即課程內容、教學方法、教學模式、教學團隊。第二個“4”代表每個方面有4條具體改革措施。具體如下。

圖2 “1+1+4+4”模式課程統籌建設路徑

1 結合學科優勢和專業特色開展課程內容建設

第一，把思政元素有機融入課程教學過程。教育部發布的《高等學校課程思政建設指導綱要》[8]指出：課程教學不僅僅是科學知識的傳授，要把立德樹人的根本任務放在首位。塔里木大學在幾十年如一日忠誠履行黨和國家賦予的屯墾戍邊職責使命的歷程中，孕育出“艱苦奮斗、自強不息、扎根邊疆、甘于奉獻”的胡楊精神[9]。把新疆特色農業機械化生產中涌現的典型優秀案例作為思政元素融入課堂，如新疆農機院士陳學庚研發棉花播種機的事跡與課程內容運動學和動力學分析案例“播種機排種器排種過程的靜力學和動力學分析”內容結合，潤物細無聲地將這種“胡楊精神”“兵團精神”“工匠精神”傳授給學生，讓課堂“營養豐富，味道又好”。把這種艱苦奮斗的“胡楊精神”傳承給學生，讓其內化于心、外化于行，徹底從思想上摒棄學習和工作惰性。第二，將本專業所在“農業機械化工程”學科相關的特色科學研究進課堂、進教材，一方面在科研里相關的工程力學分析案例更具體，學生也更容易理解。另一方面，加入的科研案例內容屬于對課程知識在學科知識的最新應用，讓學生對本學科相關的研究和領域有所了解，有利于將來從事專業相關的工作或開展科學研究。第三，以大學生學科競賽為抓手，如結合大學生創新創業項目、大學生機械設計大賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽等，將課程內容通過實踐方式在學科競賽過程中具體化。如學科競賽中學生設計樣機、分析和試驗過程，可以將涉及的工程力學課程知識具體化，提高學生實際分析問題、解決問題的能力。第四，結合科技服務，形成生產實踐教學案例。課程內容與當地特色產業融合，必須將生產實踐案例融入課堂。如棉花耕地過程旋耕機的故障之一是旋耕刀的斷裂失效，而造成旋耕刀斷裂的過程可以作為工程力學課程教學案例。如旋耕作業過程的靜力學分析、動力學分析、旋耕刀材料的形變和內應力，循環載荷下的疲勞斷裂分析等。緊貼當地生產實踐的案例式教學，可以將基礎知識在四年學習過程中逐步深入。

2 創新教學方法，提高課堂教學效果

第一，積極借助現代化教學工具“雨課堂”“學習通”“智慧樹”等現代化教學平臺，一方面實現課堂的現代化和智能化[10]，實時掌握學生動態并進行學情分析后制定教學方案；另一方面打造微課視頻課教學素材群，實現課程資源貢獻，發揮第二課堂功能。第二，通過基于學科優勢和生產實踐的教學案例為素材開展案例式教學，實現知識的具體化。第三，通過基于學科競賽項目開展項目式教學，實現課程知識的應用和轉化。第四，通過翻轉課堂等手段，發揮學生的主觀能動性和積極性。

3 創新教學模式，發揮學生課堂主體作用

注重學生為中心，學生主體教師主導的課堂模式，鼓勵學生積極參與課堂環節，充分發揮“課上+課下”和“線上+線下”的過程式教學優勢，同時注重過程性考核和思想意識方面惰性。充分利用現場課、參與學科競賽和教師科研的實踐過程發揮學生的主觀能動性。

4 創新教學團隊，打造一流教學隊伍

教學團隊與學科隊伍交叉，以“產學研”結合形式組建教學團隊，團隊職稱結構和年齡結構呈梯隊式，老中青三結合形式實現傳幫帶的作用，并充分考慮教師成長需求，實現團隊資源合理共享。對團隊教師教學水平的提高，則以團隊的形式參加教學競賽、指導學科競賽、參加教學會議和培訓等方式實現。

三 課程統籌建設實踐效果

（一） 課程建設后的教學效果分析

以2021年該課程最終成績為依據，分析該模式的教學效果，成績統計結果見表1，對課程成績的優良率、及格率、不及格率、平均分等進行數據分析。

將課程改革前（2020年及以前）成績數據匯總作為母體，將課程改革后（2021年）的成績數據作為樣本，對兩項數據進行顯著性（t檢驗）分析，分析結果見表2。

對優良率采用右側檢驗，2021年實施課程創新改革后優良率為47.37%，顯著高于2020年課改前的21.80%（p＜0.01），說明該課程教學模式對工科類課程教學效果有顯著提高，對新工科創新和拔尖式人才的培養有積極作用。對不及格率采用左側檢驗，2021年課改后的不及格率為3.51%，顯著低于2020年課改前的13.83%（p＜0.01），說明該教學模式能顯著提高班級中下游學生的學習積極性，可有效提高教學效果。對平均成績采用右側檢驗，2021年課改后的平均成績為79.32分，顯著高于2020年課改前的64.88分（p＜0.01），說明該教學模式可有效提高學生的課堂參與度和課堂學習效果，有利于整體成績的提升，對新工科人才的專業能力提升有促進作用。

（二） 課程建設相關的教學成果

塔里木大學農業機械化及其自動化專業的工程力學一流課程建設以來，取得了一大批優秀的教學成果：工程力學作為塔里木大學農業機械化工程考研專業課，平均分提高8.5%，單門過線率達92.5%，考研上線率大幅提高，2022年農機專業考研錄取率達到57.3%，創歷史新高。2021年工程力學教學團隊教師指導大創項目、周培源力學競賽、機械設計創新大賽等獲得各類獲獎項目20余項。工程力學課程出版自編特色教材1部，打造基于線上教學平臺的微課和視頻課群1套。教學團隊教師參加教師教學競賽獲得國家級特等獎1項，省級教學創新大賽三等獎1項，校級教學創新大賽一等獎2項，教學質量優秀一等獎1項，獲校教學成果一等獎1項。

四 結束語

目前高校課程建設的重點是要發現教學過程存在的不足，分析問題并針對性地去解決痛點。要考慮到課程改革目的不僅是課程內容和教學方法的改進，同時要實現教師和學生的共同進步，教師需要努力提高自己的教學能力和教學水平，學生要提高自身的知識儲備和技能。而在課程建設過程中必須認識到學生是主體、教師是關鍵、制度是保障，要結合學科優勢和專業特色，緊緊圍繞產學研結合的模式建設課程。同時還要加快教師團隊建設，課程建設不是課程負責人一個人的事，要發揮團隊作用，起好傳幫帶作用的同時要積極發揮團隊教師個人特長，發揮提高能力、融合資源的團隊綜合優勢。

參考文獻：

[1] 國務院關于印發統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案的通知[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-11/05/content_10269.htm.

[2] 教育部關于印發《教育部2016年工作要點》的通知[EB/OL].[2016-2-4].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A02/s7049/201602/t20160205_229

509.html.

[3] “新工科”建設復旦共識[J].復旦教育論壇，2017，15（2）：27-28.

[4] “新工科”建設行動路線（“天大行動”）[J].高等工程教育研究，2017（2）：24-25.

[5] 陸國棟.“新工科”建設的五個突破與初步探索[J].中國大學教學，2017（5）：38-41.

[6] 吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發展和建設新工科主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[7] 王得偉，李平，周嶺，等.區域特色產學研人才培養改革探索——以塔里木大學農業機械化及其自動化專業為例[J].中國高校科技，2021（3）：66-70.

[8] 教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_4

62437.html.

[9] 白關峰.胡楊精神的形成[J].當代兵團，2021（7）：36-37.

[10] 王得偉，周嶺，李平，等.高校工科類專業翻轉課堂的探索與實踐研究——以新疆塔里木大學農業機械化生產管理學課程為例[J].高教學刊，2021，7（22）：109-114.