肖宜 蘇凱 胡志根

[摘 要] 當下工科實踐教學課程體系受到“新工科”、大類招生及進一步深化改革等內(nèi)外驅(qū)動力的極大作用和影響，亟待把握全面提高人才培養(yǎng)能力的核心點，適應國家戰(zhàn)略發(fā)展需要，對實踐課程體系進行創(chuàng)新和重新構建。該文針對工科改革背景進行了深入分析，并給出了改革措施和工科大類培養(yǎng)模式的當前發(fā)展動態(tài)，基于對原工科專業(yè)實踐課程體系的討論，提出了“新工科”專業(yè)實踐體系改革設計的四大模塊，需以“引導、拓展、專業(yè)實踐及綜合實踐”為階段課程核心，平衡好擴展和進階的關系，全面提升工科專業(yè)人才質(zhì)量，適應行業(yè)發(fā)展和企業(yè)需要，以期對高等教育面臨的“新工科”建設具有借鑒參考價值。

[關鍵詞] “新工科”;大類招生;實踐課程

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）01-0094-04? ? [收稿日期] 2020-11-13

一、“新工科”大類招生及教育改革趨勢

2017年2月18日“新工科”的概念被提出，歷經(jīng)了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等階段的醞釀，高校“新工科”建設開始進入實施階段。而教育部于2020年6月高等學校教學指導委員會工作會議上再次強調(diào)，高等教育面向未來需要做好的四項重點工作：一是建設一流專業(yè)，啟動一流專業(yè)認證標準的研制工作;二是建設一流的課程，提出未來兩年課程建設指南;三是建設一流的基地，指導和跟蹤“拔尖計劃”2.0基地建設;四是對課程思政進行研究，研究專業(yè)教學中所蘊含的思想政治元素。在這種背景下，“新工科”的改革創(chuàng)新就必須深化本科教育教學改革，推動服務戰(zhàn)略需求，提升專業(yè)內(nèi)涵，輻射引領專業(yè)建設水平整體提升，牢牢抓住全面提高人才培養(yǎng)能力的核心點。

在“深化‘新工科建設”本科教育教學改革的問題上，提出了在學分制上做1+N項系列綜合改革舉措。在學分制上強調(diào)以學分積累作為學生畢業(yè)標準，學生在基本修業(yè)年限內(nèi)未修滿學分的可實行繳費注冊學習，完善學分標準體系，嚴格學分的質(zhì)量要求，建立學業(yè)預警和淘汰機制，健全學分制落實的途徑。N項系列改革上強化思想政治教育、鼓勵和引導學生刻苦學習，深化高校專業(yè)供給側(cè)改革，加強組織保障。

“新工科”的基本理念是繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享?；谝陨吓囵B(yǎng)要求和改革趨勢，“新工科”的建設越來越需要人才培養(yǎng)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機銜接，強調(diào)學科知識融合工作場所知識及學科的交叉。在這樣的背景下，國內(nèi)多所綜合性大學推出了工科大類招生，降低轉(zhuǎn)專業(yè)門檻。比如清華大學于2017年將49個招生專業(yè)整合成16個專業(yè)大類進行招生，在自由轉(zhuǎn)專業(yè)方面，提供了近20個第二學位和15個左右輔修學位，充分體現(xiàn)了通專融合的概念。2019年又對一部分大類進行新的探索，“四年貫通制”培養(yǎng)，自由選課;無須再進行專業(yè)確認;其中土木類在全國高校率先獲準設立寬口徑的本科培養(yǎng)專業(yè)，涵蓋了土木工程、水利工程、工程管理、交通工程和海洋科學工程五個專業(yè)方向。土木大類整體實施大類招生、大類培養(yǎng)和大類出口，畢業(yè)獲得土木水利與海洋工程專業(yè)的雙學士學位證書。培養(yǎng)方式為本科第一、二年主修十大類通識教育，第三、四年完成主修專業(yè)和輔修專業(yè)的學習，并獲得雙證書。本科雙學位培養(yǎng)模式可綜合理科優(yōu)質(zhì)資源和工科優(yōu)勢，利于學科交叉融合的特色人才培養(yǎng)。武漢大學在2020年推出工科試驗班（一流學科群）招生方案，即將動力與機械學院、電氣與自動化學院、土木建筑學院和水利水電學院4個學院共15個工科專業(yè)方向作為一個大類招生。工科試驗班將在第一學年進行基礎教育培養(yǎng)，實行寬口徑、大平臺的專業(yè)教育，強調(diào)“厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)、強能力”。第一學年結(jié)束后，根據(jù)學生興趣、學習成績、學院專業(yè)計劃數(shù)，雙向選擇確定具體學院和專業(yè)，進而實施下一步的本科培養(yǎng)。

這些改革動態(tài)和大類培養(yǎng)模式的推進，對本科實踐教學體系設計和構建提出了嚴峻的要求和挑戰(zhàn)。原工科專業(yè)本科培養(yǎng)模式類似于建筑架構體系，屬于順序結(jié)構“精雕細琢”，而在“新工科”寬口徑的培養(yǎng)路徑和大學當下推出的專業(yè)志愿選擇相對自由的背景下，本科生會在大學第一學年的第一學期進行志愿的第一次選擇，即是否選擇就讀工科專業(yè)，在大學第一學年第二學期進行“志愿的二次選報”，進入工科的具體專業(yè)，這需要基于實踐認識下的“知識深化”和“架構描繪”，才能吸引本科學生就讀工科專業(yè)并選擇合適的相應學科專業(yè)，以契合行業(yè)對工科專業(yè)人才需求的目標。在先進企業(yè)與高校紛紛建立起實踐教學基地等多途徑實踐平臺的基礎上，怎么將“價值觀+知識+態(tài)度+實踐+創(chuàng)業(yè)”等目標與實踐課程模塊相結(jié)合，成為實踐課程體系設計亟須解決的問題，在豐富的實踐課程體系內(nèi)涵下，還需要考慮包含實踐教學活動的目標體系、內(nèi)容體系、管理體系和保障體系等要素的協(xié)調(diào)設計。因此，“新工科”大類招生及深化改革背景下的實踐課程體系是擺在當前本科培養(yǎng)方案中需要改革的核心要素。

二、原工科專業(yè)實踐體系設計

從大學本科教育改革來看，2017年“新工科”概念提出后，工科專業(yè)培養(yǎng)方案需要與時俱進，專業(yè)課程體系設計隨之進行了大量的討論和更新。對于應用型學科而言，實踐性教學是學科教學中的核心和關鍵環(huán)節(jié)[1]。但專業(yè)實踐體系卻相對變化不大。專業(yè)培養(yǎng)方案是以適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要，培養(yǎng)具有良好的修養(yǎng)與道德水準，能夠承擔社會責任，具有創(chuàng)新精神的工科專業(yè)人才為目標。培養(yǎng)的畢業(yè)生在工程及行業(yè)相關領域具有一定的就業(yè)競爭力，并有能力進入研究生階段學習;能夠通過繼續(xù)教育或其他的終身學習途徑拓展自己的知識和能力;畢業(yè)后能夠承擔工程類的對應工作;畢業(yè)后經(jīng)過數(shù)年實際工作的鍛煉，預期獲得職業(yè)工程師資格或者具備高水平的工作能力;能夠在工作團隊中作為成員或領導者來發(fā)揮有效的作用。

專業(yè)實踐體系圍繞培養(yǎng)目標，集中實踐性教學設計包括：專業(yè)實習（認識實習、生產(chǎn)與畢業(yè)實習）、課程設計、畢業(yè)設計和社會實踐等，其中每門課程設計一般安排1～2周，畢業(yè)設計一般安排14周。實踐體系一般是大學一年級進行本科概論的實踐學習，主要對工科專業(yè)基本理論和知識的行業(yè)背景進行深入的認識;了解國內(nèi)外相關學科、領域的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;第一學年設計通識課程，如國情教育與社會實踐設置為2個學分計36學時，進行2周的生產(chǎn)勞動課程;第二學年設計一些實驗課程，培養(yǎng)學生一定的實驗設計和實施的能力，使其具有歸納、整理、分析實驗結(jié)果，撰寫報告的能力;掌握基本的創(chuàng)新方法，具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識;掌握文獻檢索、資料查詢、信息獲取的基本方法及信息處理的能力，通過實踐活動的組織鍛煉一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力，以及在團隊中發(fā)揮作用的能力;對終身學習有正確認識，具有不斷學習和適應發(fā)展的能力。在實踐課程體系中最重要的兩個環(huán)節(jié)是認識實習和畢業(yè)實習。認識實習一般安排1周計0.5學分，是本科生認識自己所學專業(yè)的實習，是引導學生從“門外人”變?yōu)椤伴T內(nèi)人”、跨入專業(yè)的起步環(huán)節(jié)。通過到工程現(xiàn)場進行聽講、觀察和提問，明白專業(yè)的重要性和發(fā)展趨勢，了解行業(yè)實際工作、認識行業(yè)領域的過程等，形成對本專業(yè)的感性認識和基本概念，增進對從事專業(yè)的自豪感和使命感。生產(chǎn)與畢業(yè)實習一般安排1個學分為2周，是工科專業(yè)本科生必修課程，是學生獲得工程師基本訓練的實踐性環(huán)節(jié)，也是一項綜合性的社會實踐活動。通過實地教學實習，鞏固、擴大和深化課堂所學的基礎理論和專業(yè)知識，較為系統(tǒng)地了解行業(yè)領域中專業(yè)應用到各個階段的要求、設計的原則、使用的方法，進而認識到理論在設計中的運用，達到理論與實踐相結(jié)合的目的。畢業(yè)實習一般安排在本科第四學年的最后一個學期，并且在學生進行了一個階段的畢業(yè)設計之后，針對畢業(yè)設計中的問題，到實際工程所在地進行實地考察。

雖然原工科專業(yè)實踐體系設計模塊比較成熟，課程培養(yǎng)目標明確，實踐地和實踐內(nèi)容經(jīng)過了相當一段時間的反復打磨，在人才培養(yǎng)的過程中發(fā)揮了相當積極的作用，但是該體系與改革發(fā)展要求匹配度不高，現(xiàn)階段更強調(diào)的是人才的創(chuàng)新素質(zhì)，即需要具有思維上的活躍度和知識點擴展的廣度?？墒?，實踐課程授課教師會因為一些慣性思維，在課程改革上裹足不前，不愿意探索交叉學科和新實踐領域，造成當前實踐課程改革在體系框架上較難突破。

三、“新工科”專業(yè)實踐體系改革設計

如何按照“新工科”的理念，對當前的課程體系、實驗教學模式進行改革，如何以新經(jīng)濟為導向著重培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力及開闊國際視野，已成為“新工科”建設的重要內(nèi)容[2]。在“新工科”大類招生下，備受關注的高校“新工科”建設開始進入實施階段，與老工科相比，“新工科”的“新”字對應的是新技術、新產(chǎn)業(yè)，也包括對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造?！靶鹿た啤备鼜娬{(diào)學科的實用性、交叉性與綜合性，尤其注重數(shù)據(jù)、信息、人工智能、智能制造、通信、電子控制、軟件設計和互聯(lián)網(wǎng)等新技術與傳統(tǒng)工業(yè)技術的緊密結(jié)合。以水利水電工程專業(yè)為例，“新工科”發(fā)展水利需要從工程水利轉(zhuǎn)向生態(tài)水利、智慧水利，重視多學科交叉。

因此大學工科人才培養(yǎng)的核心目標是培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強、實踐能力強、知識應用靈活和知識儲備深厚的高素質(zhì)復合型“新工科”人才?！靶鹿た啤睂I(yè)實踐體系中首要的任務是將新興技術的最新發(fā)展領域如云計算技術、大數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡空間安全、人工智能、新能源和綠色材料等技術，與傳統(tǒng)專業(yè)的主體架構課程進行融合，在實踐課程中，探索新模式，建立起能力與課程體系之間的匹配對應關系，以“持續(xù)改進”為要點，搭建出能力進階和知識領域拓展的有效體系。需要從系統(tǒng)改革的思路與社會經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)行業(yè)的變化和需求適應方面，將培育發(fā)展“新工科”和改造提升傳統(tǒng)工科作為整體目標，設計完整的實踐課程體系方案。根據(jù)以上思路，“新工科”的專業(yè)實踐體系設計應該按“四階段”原則，即引導、拓展、專業(yè)實踐及綜合實踐四個模塊來形成遞進、統(tǒng)一、穩(wěn)固、創(chuàng)新的架構。

首先，工科大類招生涉及專業(yè)面廣，大一新生可能在專業(yè)認識上處于非常模糊的狀態(tài)，而且面臨的專業(yè)選擇也相對廣泛，大學志愿選擇的自由度又大，該階段的首要任務是留住學生，即充分展現(xiàn)工科學科專業(yè)的發(fā)展前景和領域特色，使學生愿意從事工科的專業(yè)學習，因此需要成立專門的工科大類聯(lián)合工作小組，統(tǒng)籌相關學院通過開設專業(yè)導論課進行專業(yè)引導，而授課教師則需要能在頂層設計上把握專業(yè)主要脈絡的學者，其課程特點是能有“火花”，讓學生可以理解和感受到學科發(fā)展的生命力和熱度。專業(yè)導論課程可以在內(nèi)容上選擇典型的亮點工程，在“大工程”上做文章，注重理念引領。

在第二階段還未進入專業(yè)選擇的時候，應在實踐課程設計上把握寬口徑的要求，實踐課程不應限制在專業(yè)方向，更應該有信息處理類、計算機類、數(shù)據(jù)分析類和生態(tài)環(huán)境基礎類等實踐方向，并且應以專業(yè)學術講座等方式開展專業(yè)介紹和學習輔導，幫助學生了解工科大類專業(yè)學習培養(yǎng)方案，以及各細分專業(yè)相關情況，為學生的專業(yè)分流方向選擇和深入了解提供全方位的信息支持。這個階段需要考慮廣度的要求，但又不能脫離工程特性，純粹變成計算機課程，該階段課程的設計者應對學生實行區(qū)別化教學和引導，尊重學生在課程中激發(fā)的創(chuàng)新思路，并幫助學生將其實現(xiàn)，使學生志趣變方法，創(chuàng)新工程教育方式與手段，注重學生分類發(fā)展的需要。

實踐課程的第三個階段為專業(yè)實踐階段，一般這個階段安排在大學二年級的下學期，該階段學生已經(jīng)選定工科分流專業(yè)，專業(yè)情緒穩(wěn)定，在這個階段的課程體系應與原專業(yè)實踐體系相銜接，也可將原專業(yè)課程體系移植使用，由于實踐課程歷史悠久、體系完備、結(jié)構已經(jīng)經(jīng)過較長時間的考驗，能更好地夯實專業(yè)基礎。課程設計可鼓勵學生引進新方法、新技術進行課業(yè)的討論，屬于“增量補充”，但任課教師應根據(jù)專業(yè)論證的需要，對應人才培養(yǎng)的“得分點”編制相應的質(zhì)量標準，避免出現(xiàn)成果“虎頭蛇尾”“有始無終”的現(xiàn)象。

第四個模塊為綜合實踐模塊，該模塊應屬需要創(chuàng)新程度最大的模塊，工科特色是服務于行業(yè)，在國家行政管理體制改革中，各部門職能發(fā)生了較大調(diào)整，對應的行業(yè)發(fā)展趨勢也有較為重大的變化，考慮到實踐與創(chuàng)業(yè)必須適應行業(yè)產(chǎn)品制造和產(chǎn)業(yè)鏈的需求，為了避免培養(yǎng)過程與最終目標的脫節(jié)，建議在綜合實踐模塊對“課程模塊+能力目標”矩陣進行動態(tài)調(diào)整，一是參與培養(yǎng)的企業(yè)動態(tài)化，二是綜合實踐項目動態(tài)化。目前，部分高校工科院校掛牌了企業(yè)類型的實踐教學基地，“新工科”實踐課程建設的教學團隊應引入產(chǎn)業(yè)精英和企業(yè)高管來與高校教師實現(xiàn)分工合作，評估各個實踐基地的特色，將理論與實踐經(jīng)驗綜合應用做有機融合，全面搭建政府、行業(yè)企業(yè)、科研單位、協(xié)會等主體參與的橋梁與途徑;在綜合實踐項目上要及時總結(jié)實施效果好的綜合實踐類課程，使之案例化、小班化、項目化，也可以及時與企業(yè)進行溝通，引入其當下新拓展領域的項目，構建出學科交叉型、項目驅(qū)動型、問題導向型和復合應用型等多維實踐課程體系，充分利用好綜合實踐基地，讓其發(fā)揮實實在在的作用，使人才培養(yǎng)不再“原地踏步”。

四、總結(jié)

“新工科”是高等工程教育為了服務國家戰(zhàn)略需要而實施的具有中國特色的改革，大類招生是“新工科”實施路線上所開展的有意義培養(yǎng)模式的嘗試，是對交叉與融合的育人生態(tài)的積極探索，其中實踐課程體系的改革研究是重點所在，也是難點所在，實踐課程體系應該體現(xiàn)的是“存量翻新”“增量遞進”的要求，這對于體系本身和課程授課者來說既有急迫性，又有挑戰(zhàn)性。新實踐課程體系應在原專業(yè)實踐教學體系上探討“四階段”原則，即引導、拓展、專業(yè)實踐及綜合實踐，實現(xiàn)人才培養(yǎng)的螺旋性上升，對應模塊的內(nèi)容設計在參與者、課程涉及點、內(nèi)容考核上都具有差異性，四大模塊之間的搭接、匹配和協(xié)調(diào)均需要統(tǒng)一，才能形成對“新工科”人才培養(yǎng)的有力保障。

參考文獻

[1]胡夢紅，劉其根.地方應用型本科院校構建實踐教學體系的重要性[J].中國校外教育，2016（07）：27.

[2]任玉琢，徐利梅，謝曉梅，等.面向新工科的本科專業(yè)培養(yǎng)方案及創(chuàng)新課程設計與實踐[J].高等工程教育研究，2019（03）：29-32+46.