葛夢瀅，杜艷玲，劉江麗

（1.上海大學工程訓練國家級實驗教學示范中心，上海200444；2.上海海洋大學，上海201306）

“大工程觀”是美國工程教育于20世紀90年代掀起的“回歸工程”浪潮中提出的重要教育觀念，其核心內(nèi)容是重構(gòu)工程教育，回歸工程教育本質(zhì)，建立與科學技術(shù)聯(lián)系密切的包括社會、經(jīng)濟、文化、道德、環(huán)境等因素的大工程教育，倡導學科的綜合與方法的綜合[1-2]。

當今世界重大的科技創(chuàng)新成果，大多是多學科技術(shù)交叉、融合和匯聚的結(jié)果，因此多學科交叉融合勢必成為技術(shù)創(chuàng)新和高校教育的發(fā)展趨勢[3]。這為高校工程教育改革提供了新方向，同時對高校教師探索適合中國高校工程教育發(fā)展方法提出了新要求。

1 高校工程實踐教學現(xiàn)狀及存在問題

高校是孕育創(chuàng)新人才的搖籃，然而目前無論從人才培養(yǎng)質(zhì)量，亦是從多學科交叉融合程度，許多高校仍存在較大的提升空間。根據(jù)與多院校交流和工作經(jīng)驗總結(jié)，發(fā)現(xiàn)影響中國高校工程實踐教學發(fā)展的主要因素有如下兩點。

1.1 多學科交叉融合理念不清

“大工程觀”背景下要求現(xiàn)代工程人才要兼?zhèn)淇茖W技術(shù)和人文情懷。因此，國家要求高校應注重培養(yǎng)具備多學科背景、較強工程實踐能力、綜合性思維方式和人文精神的人才[1]。然而，有些高校仍存在對學科交叉融合理念認知不清的問題，簡單地認為學科融合就是將多學科拼湊起來，忽視了各學科之間不同思維方式的結(jié)合，一定程度影響了學科交叉研究的推進及高校學科融合的實踐。根據(jù)美國國家科學院協(xié)會發(fā)表的《促進跨學科研究》報告“跨學科研究是團隊或個人的一種研究模式，它把來自兩個以上學科或?qū)I(yè)知識團體的信息、數(shù)據(jù)、技能、工具、觀點、概念和理論綜合起來，加深基本的認識或解決那些不能用單一學科或研究領域來解決的問題。真正的跨學科研究不是把兩種學科拼湊起來，而是思想和方法的結(jié)合”[4]。因此，高校應根據(jù)學科特點，整合全校資源，建設“學生全面素質(zhì)和能力達成”為目標的多學科交叉融合課程體系，構(gòu)建復合型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)體系，進一步提升工程實踐教學能力，為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供全方位保障。

1.2 工程實踐教學缺乏有力載體

目前，中國高校大多采用學科專業(yè)作為工程實踐教學的載體，加深了不同學科間的壁壘，易將學生的教學活動和學習交流限制于單一學科，影響跨學科培養(yǎng)人才的成效，是提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的主要制約因素。根據(jù)“大工程觀”培養(yǎng)要求，高校應聚焦工程領域的最新發(fā)展成果，將先進的工程思想引入項目課程，構(gòu)建以競賽為主題的多學科交叉融合創(chuàng)新平臺，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)推動學校學科建設、人才培養(yǎng)和治理水平的提升；同時重視將課程項目與工程實踐相結(jié)合，建設以大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目為載體的多學科交叉融合實踐平臺，提高學生解決實際工程問題的能力。

2 “大工程觀”下工程實踐教學改革的思考

2.1 運用學科交叉融合方法，拓展“大工程”實踐平臺搭建廣度

“大工程”之“大”包含“廣度”和“高度”兩個維度，更加重視工程的系統(tǒng)性、完整性和創(chuàng)新性?！皬V度”指實踐平臺的受眾面廣，教學對象覆蓋學校諸多學科及專業(yè)，強調(diào)分層級教學，主要分為A級專業(yè)教學、B級基礎教學、C級感知教學?！案叨取敝笇嵺`平臺搭載的項目在研究前瞻性、社會需求性及創(chuàng)新實踐性等方面均具有一定的價值且達到一定的高度。

根據(jù)“大工程觀”的理念，通過縱向與橫向兩個維度整合構(gòu)建“大工程”實踐平臺，縱向按照“頂層設計—平臺橋梁—機制保障”層層搭建，橫向融合多學科多專業(yè)課程和專業(yè)背景環(huán)環(huán)遞進，如圖1所示。依據(jù)理、工、人文社科核心課程群，構(gòu)建多學科融合式“大工程”實踐教學體系，開設“學科交叉、專業(yè)互通”的一體化實踐課程及“重合作、強實踐”的創(chuàng)新能力實踐課程。據(jù)此，結(jié)合實際工程中具有一定挑戰(zhàn)性的痛點問題和關鍵的科學問題，組建多學科的校企協(xié)同育人隊伍，開展多專業(yè)多年級項目式教學和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，突破單學科層級式課程結(jié)構(gòu)，搭建面向多學科的涵蓋“專業(yè)實驗、基礎實驗、感知實驗”的校內(nèi)外“大工程”實踐平臺，加強學生對工程規(guī)律的認知，提升學生解決復雜工程問題和不斷創(chuàng)新的能力，有效促進學生的個性化發(fā)展和團隊能力的培養(yǎng)。

圖1 “大工程”實踐平臺搭建框架

2.2 構(gòu)建項目課程教學模式，提升“大工程”實踐平臺建設高度

科學的課程教學模式是實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)教學活動的主要載體，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的關鍵要素[5]。面向“大工程”背景下提出的單一學科走向交叉學科的新需求，高校亟需將理論學習與工程實踐有效結(jié)合起來，以項目為主體，創(chuàng)建跨學科的項目式綜合實踐課程。

優(yōu)質(zhì)的實踐項目是培養(yǎng)具備工程思維人才的重要支柱，項目式教學作為實踐性教學模式，避免了單一學科的局限性，通過項目的鍛煉，能夠提升學生將多學科交叉知識與方法運用于項目實踐的能力，有助于在實踐過程中不斷提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識[6]。

據(jù)此，高校需要依據(jù)學科特色、社會需求和學生發(fā)展要求，開展多專業(yè)多年級項目式教學，擴大綜合項目式教學的受眾面。學校可通過采取指導教師團隊設計實踐項目、學生自主提出多學科綜合實踐項目和校企合作實際工程項目等方式，為“大工程”實踐平臺不斷蓄聚應用型、科研型項目，構(gòu)建課程項目庫。

項目式課程開設流程主要由課程發(fā)布、學生選課、項目專家評審、項目確立、專業(yè)教師選課、組成教師團隊、開課7個主要部分構(gòu)成。項目實施流程分為策劃評估、總體方案設計、生產(chǎn)實踐、安裝調(diào)試、演示答辯5個階段。其中，學生選課可采用“點單式”從項目庫中自主選擇實踐項目，項目實施過程注重團隊合作能力培養(yǎng)，要求每個學生發(fā)揮自身學科優(yōu)勢，共同完成多學科交叉融合項目，目標在于培養(yǎng)學生跨學科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維，為多學科融合的人才培養(yǎng)蓄能[5]。

2.3 制定校企合作共贏機制，創(chuàng)設“大工程進校園”教學文化

面對市場經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，高校擔任著為企業(yè)提供人力資本的重要角色，是市場的主體之一[7]。因此，高校和企業(yè)之間存在著相互依存的關系，構(gòu)建“校企合作育人”教學模式勢在必行。

“大工程”實踐教學直接影響創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)質(zhì)量，位處復合型工程技術(shù)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，這無疑要求“大工程”實踐平臺要“走出去，引進來”[8]。高校應依據(jù)教學背景和學科資源，選擇性地與企業(yè)進行合作，制定合理可行的校企合作共贏機制，以項目式教學模式為載體，共同培養(yǎng)學生，提升學生的工程理念和創(chuàng)新意識。為了更好地創(chuàng)設“大工程進校園”教學文化，高校可從以下幾方面制定校企合作培養(yǎng)方案。

把握創(chuàng)新實踐來源，立足實際企業(yè)項目。在競爭激烈的市場環(huán)境下，企業(yè)具備辨別經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的敏銳性，可以準確分析社會對人才的真正需求，能夠明確指出學生實踐環(huán)節(jié)中需要改進的地方[9]。此舉有利于高校教學過程中踐行將“未來應用”變?yōu)椤傲⒓磻谩?，為“學科競賽”儲備“優(yōu)質(zhì)項目”，培育“綜合人才”對接“社會需求”，進一步提升學生的工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

聚焦前沿實踐經(jīng)驗，引入企業(yè)尖端導師。教師是學生的引路人，項目式教學和“大工程觀”對教師提出了新要求，要求教師具備扎實理論知識的同時掌握一定的工程實踐能力。因此，高校亟需從企業(yè)聘任一些實踐經(jīng)驗豐富、工程能力優(yōu)越的導師，與大學教師組成“雙導師制”，共同培育學生來實現(xiàn)項目式理論與實踐的有效結(jié)合。與此同時，高校可著力開展“大工程進校園”系列講座，定期邀請行業(yè)領先企業(yè)的骨干精英為學生講課，分享工程經(jīng)驗，有利于蓬勃大學校園的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化。

3 結(jié)論

“大工程觀”的提出揭開了新一輪高校教學改革的帷幕，對高校多學科融合工程人才培養(yǎng)提出了迫切要求。時代發(fā)展呼喚兼具多學科背景的復合型創(chuàng)新人才，高等工程實踐教學面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。本文基于對高校工程實踐教學現(xiàn)狀及存在問題的深入分析，依次從“大工程”實踐平臺搭建“廣度”、“大工程”實踐平臺建設“高度”以及“大工程進校園”教學文化三個方面，闡述了構(gòu)建多學科融合下“大工程”實踐平臺的關鍵環(huán)節(jié)和重要方法。本文提出的以“多學科交叉項目”為工程實踐載體的教學模式，為“新工科”建設提供了可供借鑒的經(jīng)驗，為構(gòu)建多學科融合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式奠定了研究基礎。