譚敏生 陳虹 饒婕

摘? ? 要：柔性教育是一種可組合、可選擇、可持續(xù)發(fā)展的一種培養(yǎng)模式，強調(diào)培養(yǎng)方案、內(nèi)容及方式的彈性與靈活性。文章從新工科背景下國內(nèi)外柔性教育發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，以計算機類專業(yè)為切入點，提出了柔性課程體系的設(shè)置及實施方法，分析了柔性課程體系的特點，探討了柔性虛擬實驗教學體系的構(gòu)建思路。

關(guān)鍵詞：新工科;柔性教育;課程體系;實驗教學體系

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2020）01-0001-02

新工科是在傳統(tǒng)工科對工程人才素質(zhì)培養(yǎng)質(zhì)量不能適應經(jīng)濟及社會發(fā)展的前提下提出的。新工科內(nèi)涵十分豐富，不能孤立理解，不能脫離工科的本性去定義新工科。新工科融合其他學科和技術(shù)，引入如信息化、智能化、大數(shù)據(jù)等新概念。人工智能（AI）是一門極富挑戰(zhàn)性且內(nèi)容豐富的學科，在不同的領(lǐng)域有越來越重要的應用，這將促進計算機學科與其他工學學科的深度融合。高校應在培養(yǎng)模式上與時俱進，對課程體系及實驗教學體系進行研究和改革。

柔性是能夠根據(jù)環(huán)境變化而進行響應的一種能力，它的特征是彈性和適應性?？蓪⑷嵝詣澐譃橥獠孔兓到y(tǒng)內(nèi)部繼續(xù)有效運行的狀態(tài)柔性和為了適應外部新情況而采取新行動的行動柔性。柔性教育是一種具有可組合、可選擇、可持續(xù)發(fā)展的培養(yǎng)模式，它強調(diào)培養(yǎng)方案、培養(yǎng)內(nèi)容、培養(yǎng)方式的彈性和靈活性。柔性教育以高度適應性來應對外部環(huán)境的變化，既強調(diào)教育一慣性的狀態(tài)柔性同時也注重教育的適應變化的行為柔性。因此，新工科背景下柔性教育的目標是培養(yǎng)滿足科技和經(jīng)濟社會變化發(fā)展的個性、創(chuàng)新性及適應性的工學人才。

一、國內(nèi)外柔性教育研究動態(tài)

國際上比較流行的教育機制主要有加拿大的 CBE機制、德國的FH機制及英國的“三明治” 機制。加拿大CBE（Competency Based Education）機制是以實際崗位能力為教學出發(fā)點，制定出市場需求的專業(yè)培養(yǎng)和專業(yè)課程體系，實踐教學的目標和評價標準是職業(yè)能力的培養(yǎng)，該機制現(xiàn)已應用于美國、澳大利亞等發(fā)達國家[1]。德國FH機制實施的是“3+1”式的人才培養(yǎng)模式，其課程分為基礎(chǔ)課、專業(yè)課和專長課三種，F(xiàn)H機制的顯著特點是以實用性為主導，理論課內(nèi)容大多聯(lián)系企業(yè)案例，實踐課內(nèi)容緊緊圍繞地方需求[2]。英國的三明治（sandwich courses）機制是從理論—實踐—理論的人才培養(yǎng)機制，根據(jù)所需的專業(yè)能力來安排課程內(nèi)容，并將課堂教學和企業(yè)訓練分段交替進行，特別強調(diào)其內(nèi)容本身的實用新穎，使得培養(yǎng)過程具有較強的職業(yè)針對性[3]。從以上幾種模式可以看出，國外的柔性教育主要以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標，理論是基礎(chǔ)，實踐和能力是核心。其柔性主要體現(xiàn)在課程與時俱進，學制靈活，與企業(yè)需求結(jié)合緊密。

我國學者對柔性教育機制也有不少研究。陸振華等認為柔性教育的核心是在研究師生心理和行為規(guī)律的基礎(chǔ)上，采用個性化選擇方式，把教育者、領(lǐng)導者的意志變?yōu)閹熒淖杂X行動。其主體是師生，其職能也轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝越逃媱?、柔性協(xié)調(diào)、柔性激勵、柔性互補四個職能區(qū)域[4]。陳步云等提出教育工作者不僅要正確認識和把握教育方法的柔性，而且還要善于進行教育機制的柔性運行[5]。薛玉香等認為高校學生具有多樣性、復雜性，并將“柔性管理”理念應用于教育工作中[6]。鄭力等提出了基于柔性教育理念的柔性課程體系， 強調(diào)以人為本，人才培養(yǎng)的科學性與尊重學生的個性化結(jié)合起來[7]。陳培麗等在大學化學課程教學中，針對不同專業(yè)學生采取以人為本的柔性方法，以期達到提高學生學習積極性和動手能力的目的，使實踐教學更具目的性和規(guī)范性[8]。我國的柔性教育主要體現(xiàn)在以人為本，強調(diào)師生的主動性、融合性，強調(diào)學生的學為主體。從柔性教育的角度來看，無論是學生的學還是教師的教都非常重要，學生和教師的主觀能動性能促進教與學，體現(xiàn)人的柔性。

二、新工科下柔性課程體系的設(shè)置及實施

工科是一門實踐性很強的學科，它既注重理科的基礎(chǔ)知識，又兼顧理論知識的實踐應用，也就是我們通常所說的專業(yè)及職業(yè)能力。智能社會所提倡的新工科是工程學科與其他學科綜合而形成的新型工科，其他學科不僅包含與工科結(jié)合緊密的理學、管理學、經(jīng)濟學等，更包含傳統(tǒng)工科建設(shè)中一直欠缺的人文學科，它是培養(yǎng)具有正確價值觀的“工匠精神”新型人才的基礎(chǔ)。

（一）柔性課程體系的設(shè)置

柔性課程體系以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、細方向、重應用、強適應、明個性”為原則，堅持以學生為本，確定與培養(yǎng)目標相對應的知識結(jié)構(gòu)，并以此為基礎(chǔ)設(shè)置相應的課程。課程體系的柔性主要體現(xiàn)在課程數(shù)量豐富、課程層次多元、課程領(lǐng)域廣泛等方面。在課程體系中始終貫徹課程以實際應用為導向，以綜合素養(yǎng)、知識與能力的提高為核心，以職業(yè)需求為目標的思想。形成學校、學生和企業(yè)三方面的良性互動，以提高課程體系的適應性。課程結(jié)構(gòu)必須靈活，便于根據(jù)動態(tài)市場需求快速調(diào)整;專業(yè)培養(yǎng)目標應該使學生具備各種知識儲備，既滿足學生的個性和特長，也滿足市場的差異化和多樣化需求。

以計算機類專業(yè)為例來研究新工科背景下的柔性課程體系。柔性課程體系設(shè)置為2+1課程模塊，“2”為專業(yè)基礎(chǔ)模塊及專業(yè)特色模塊，“1”為外向知識儲備模塊。專業(yè)基礎(chǔ)模塊包括公共基礎(chǔ)課模塊（必修）、學科基礎(chǔ)課模塊（必修和選修）。專業(yè)特色模塊按照專業(yè)方向劃分，計算機類各專業(yè)的學生對應課程模塊為必修，其他模塊為選修，實現(xiàn)組合式課程結(jié)構(gòu)。外向知識儲備模塊包括職業(yè)認證課程模塊、定向?qū)I(yè)課程模塊、人文及語言課程模塊。認證模塊為學生職業(yè)競爭力打基礎(chǔ)，可以跟國內(nèi)的知名企業(yè)合作，在學習之后能夠拿到職業(yè)認證證書。定向?qū)I(yè)課程模塊則可以根據(jù)學生自己的興趣愛好選修，了解其他學科和專業(yè)的知識，新工科的發(fā)展必定會弱化各專業(yè)各學科之間的界限，知識將會是一種融合的狀態(tài)。人文及語言課程模塊是為了加強學生的人文修養(yǎng)及國際化所需的語言能力。

（二）柔性課程體系的主要特點

1.強化學生專業(yè)基礎(chǔ)。課程體系必須有牢固充實的基礎(chǔ)，才能使學生有較好的基礎(chǔ)知識鋪墊。課程體系中大學1—2年級的學習主要是牢固基礎(chǔ)階段，與計算機學科相關(guān)的數(shù)學、英語、電子信息等基礎(chǔ)課程占很大比重。通過基礎(chǔ)知識的學習，能夠讓學生迅速掌握計算機學科的重點知識及思考未來專業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)知識。

2.選修課程模塊靈活多樣。選修模塊的目標是讓學生在力所能及的情況下盡可能多儲備知識，注重的是彈性、靈活性、多樣性。選修模塊內(nèi)容的設(shè)置也應該緊跟社會、行業(yè)及市場發(fā)展和需求，為學生提供較大的自主選擇空間。學生可以依據(jù)自身的能力、時間、經(jīng)濟等因素組合各種選修課程，形成個性化的學習方案。

3.注重教師合作與資源共享。課程設(shè)置的靈活性和多樣性要求課程資源共享和教師之間的通力合作，在學生多樣化的課程選擇中完成教學，保證教學內(nèi)容緊跟時代要求。在學院內(nèi)組成教學團隊，負責一門或者幾門課程，各課程之間可能相互關(guān)聯(lián)和支撐。

（三）柔性課程體系的實施

柔性課程體系按照“2+1+1”的方式實施，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力、溝通能力、領(lǐng)導能力以及適應能力，知識儲備課程貫穿整個大學期間。（1）在大學前“2”年完成全部基礎(chǔ)課程，包括公共基礎(chǔ)課、學科基礎(chǔ)課（必修和選修）以及部分專業(yè)特色課。在這2年中，牢固學生的專業(yè)基礎(chǔ)，學生可根據(jù)時間和能力選修一些知識儲備課程。（2）在大學的第三年的“1”年中，學生除學習本專業(yè)的特色課程之外，也可以根據(jù)自己的興趣愛好和職業(yè)前景規(guī)劃選修其他專業(yè)特色課程和部分知識儲備課程。（3）在大學第四年的這“1”年，加強畢業(yè)設(shè)計和實習環(huán)節(jié)，提升實踐教學比例，著重培養(yǎng)學生的職業(yè)能力和素養(yǎng)，突出個性。在“2+1+1”整個過程中，學生根據(jù)自己的職業(yè)規(guī)劃和興趣愛好，學習一些專業(yè)認證課程、外語課程以及其他專業(yè)知識，體現(xiàn)新工科人才的培養(yǎng)注重數(shù)學、人文社科、工程科學等多學科的知識。

三、新工科下柔性虛擬實驗教學體系的構(gòu)建思路

柔性虛擬實驗教學體系的目標是讓學生成為主動學習的主體，成為具有創(chuàng)新思維的學習者。目前高校實驗設(shè)備的更新速度難以跟上科學技術(shù)的發(fā)展速度。由于多媒體技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬技術(shù)的迅速發(fā)展，構(gòu)建虛擬實驗教學體系已經(jīng)成為可能。柔性虛擬實驗教學體系應打破傳統(tǒng)實驗室在地域空間和時間上的約束，學生無論何時何地，只要能連接網(wǎng)絡(luò)，即可通過虛擬實驗平臺進行實驗。教師也無須在限定的時間和空間內(nèi)去教學，大大增加了教與學的時間，能在較大程度上激發(fā)學生學習的積極性。

在科學技術(shù)飛速發(fā)展的新工科背景下，工學教育處于改革的十字路口，如何緊跟科技及時代步伐，促進工科專業(yè)的改革，是越來越緊迫的課題和挑戰(zhàn)。本文以計算機類專業(yè)為切入點，提出了柔性課程體系的設(shè)置及實施方法，分析了柔性課程體系的特點，探討了柔性虛擬實驗教學體系的構(gòu)建思路。

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