普通高師院校“大工科”專業(yè)基礎課程群建設的探索與實踐

張小奇?張英波?楊樹臣

摘 要 普通師范院校在開辦工科專業(yè)的過程中面臨許多共性問題。以長春師范大學工程學院4個工科專業(yè)建設的實踐為例，圍繞地方應用型工科專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，提出構建由圖學課程群、力學課程群、材料課程群和電學課程群構成的“大工科”專業(yè)基礎課程平臺，在此基礎上加強專業(yè)教學團隊建設。

關鍵詞 大工科；專業(yè)基礎課程；普通高師院校；工科專業(yè)

中圖分類號 G658.3 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2016）08-0012-04

高師院校是我國高等教育體系中的重要組成部分，擔負為基礎教育培養(yǎng)師資的重大使命。隨著高等教育的大眾化，許多普通師范院校為擴大規(guī)模而開辦非師工科專業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，全國獨立設置的普通師范本科院校有143所，其中90%以上的學校開設了工科專業(yè)。以吉林省為例，4所省屬普通本科師范院校，全部開設工學本科專業(yè)，開始培養(yǎng)應用型工程技術人才的教育實踐。這在一定程度上完善了高師院校的學科與專業(yè)布局、增強了學校的辦學活力，為地方經濟的發(fā)展提供了助力。但是，由于受師范教育傳統(tǒng)辦學思維方式的影響，使得目前地方高師院校應用型工科專業(yè)建設與發(fā)展普遍存在一些比較突出的問題，如培養(yǎng)規(guī)格與企業(yè)急需存在差異、應用型工科專業(yè)師資力量薄弱、適應應用型人才培養(yǎng)的課程體系構建不合理、教學理念與教學方法不適合應用型工科專業(yè)等。而對于設有多科性工科專業(yè)的地方高師院校，由于學科種類繁多，在課程體系構建與專業(yè)建設上表現(xiàn)出的問題尤為突出。其中，在專業(yè)課程體系中起到承上啟下作用的專業(yè)基礎課程的建設對于應用型工科專業(yè)的建設與發(fā)展尤為重要[1][2][3]。

為順應地方經濟發(fā)展需求和高等教育的發(fā)展趨勢，長春師范大學于2011年成立工程學院，增開機械設計制造及其自動化、交通工程、冶金工程和車輛工程四個工科專業(yè)。針對這四個分屬三個不同學科（機械工程、冶金工程、交通運輸工程）的工科專業(yè)，以培養(yǎng)應用型工程技術人才為目標，結合各專業(yè)特點，構建了滿足各專業(yè)課程要求的多學科共通專業(yè)基礎課程平臺——“大工科”專業(yè)基礎課程平臺。從應用型人才培養(yǎng)角度培養(yǎng)學生的工科素養(yǎng)并夯實專業(yè)基礎知識，從專業(yè)建設角度完善工科課程體系。

一、工科專業(yè)的學科特性及其基礎課程群分析

（一）所設工科專業(yè)的學科特性分析

機械工程是利用物理定律為機械系統(tǒng)作分析、設計、制造及維修的工程學科，是以有關的自然科學和技術科學為理論基礎，結合生產實踐中的技術經驗，研究和解決在開發(fā)、設計、制造、安裝、運用和維修各種機械中的理論和實際問題的應用學科。機械工程專業(yè)培養(yǎng)具備機械設計、制造、機電工程及自動化基礎知識與應用能力，能利用計算機輔助設計、制造及技術分析，從事各種機械、機電產品及系統(tǒng)、設備、裝置的研究、設計、制造、控制、編程，數(shù)控設備的開發(fā)、計算機輔助編程，工業(yè)機器人及精密機電裝置、智能機械、微機械、動力機械等高新技術產品與系統(tǒng)的設計、制造、開發(fā)、應用研究，以及從事技術管理的工程技術專門人才。

冶金工程是研究從礦石等資源中提取金屬或金屬化合物，并制成具有良好使用性能和經濟價值材料的工程技術學科。它包括鋼鐵冶金、有色金屬冶金兩大類。該工程領域與材料工程、環(huán)境工程、礦業(yè)工程、控制工程、計算機技術等工程領域及物理、化學、工程熱物理等基礎學科密切相關。

交通運輸工程是研究鐵路、公路、水路及航空運輸基礎設施的布局及修建、載運工具運用工程、交通信息工程及控制、交通運輸經營和管理的工程領域。培養(yǎng)從事鐵路、公路、港口、海洋、航道、機場工程勘查、設計、施工與養(yǎng)護，機車、汽車、航舶及航空器運用工程，鐵道、公路、水路、航空信息工程及控制，鐵路、公路、水路及航空運輸規(guī)劃、經營和管理的工程技術專門人才。

從以上三個學科特性分析中可以看出：第一，工程師語言——圖學課程必不可少，工程技術領域的學科都離不開“工程語言”這一工具。第二，基于工程數(shù)學的力學課程群同樣必不可少。設計、制造、冶煉、運動都要研究各種元件之間的作用關系。第三，由于現(xiàn)代工程技術的智能化、信息化發(fā)展趨勢要求，基于物理學的電學課程群同樣必不可少。第四，任何工程技術的實施都不可避免地要涉及材料工程的知識與技術，所以材料學課程群的支撐也是必不可少的。

（二）工科專業(yè)基礎課程群分析

在大眾化高等教育人才培養(yǎng)體制下，實現(xiàn)工科專業(yè)應用型人才培養(yǎng)目標的有效途徑之一是構建完善的課程體系，即通過科學、合理、有序的課程組合為學生打造掌握知識與技能的學習路徑。目前，大學工科課程按照屬性的不同可以分為三類：公共基礎課程、專業(yè)基礎課程、專業(yè)課程。其中公共基礎課程分為人文社會科學類（大學英語、大學語文、思想道德修養(yǎng)與法律基礎等）與自然科學類（高等數(shù)學、大學物理、計算機基礎等）兩大類，以提高學生適應社會及自身發(fā)展的基本能力為目標，注重學生最基本的人文素質和科學素質的培養(yǎng)；而專業(yè)課程是根據(jù)培養(yǎng)目標所開設的專業(yè)知識和專門技能課程，其研究對象是特定化的對象，其設置反映專業(yè)或學科的特色。

專業(yè)基礎課程介于公共基礎課程和專業(yè)課程之間，是學生開始用基礎理論分析專業(yè)知識的嘗試，是專業(yè)教育的開始。它根基于理論性更強的自然科學類公共基礎課程，根據(jù)專業(yè)特點和專業(yè)需要將基礎課程知識向縱深拓展，形成支撐專業(yè)技術學習的理論體系和實踐技能，培養(yǎng)學生在專業(yè)技術領域中的基本技能，并與工程實際緊密相連，它兼具基礎性、理論性、專業(yè)性和工程技術性的特點[4][5]。搭建扎實的專業(yè)基礎課程平臺，對于專業(yè)課程體系的構建和學生基礎知識與專業(yè)知識的學習均起到承上啟下的作用，對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應用型工程技術人才有著夯基助力的作用。

二、“大工科”專業(yè)基礎課程平臺構建思路

機械設計制造及其自動化、車輛工程、冶金工程和交通工程四個專業(yè)分屬機械類、材料類和交通類三個本科專業(yè)大類。雖然這三大類專業(yè)所培養(yǎng)的人才，其服務的工程技術領域與對象不盡相同，其所屬的學科之間跨度大且內涵與知識結構存在諸多差異，但是對于工科應用型人才而言，所應具備的基本工科素養(yǎng)是相同的。由工科專業(yè)的學科特性分析可知，在各工科專業(yè)的課程體系中，均應開設能夠培養(yǎng)學生基本繪圖知識、力學知識、材料學知識和電學知識的專業(yè)基礎課程。

工程學院作為新建學院，在師資力量、教學資源等條件有限的情況下，根據(jù)上述四個專業(yè)的人才培養(yǎng)目標與要求，構建多科性應用型人才培養(yǎng)課程體系，并打通學科壁壘，針對不同專業(yè)開設的同一門或同一類課程構建貫通四個專業(yè)的“大工科”專業(yè)基礎課程平臺，平臺包括力學課程群、圖學課程群、電學課程群和材料學基礎課程群。各課程群根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標和對專業(yè)知識能力的基本要求，圍繞課程教學環(huán)節(jié)、教學內容、教學方法以及課程學時等方面開展建設[6]。工程學院多科性工科應用型人才培養(yǎng)課程體系構架和“大工科”專業(yè)基礎課程平臺如圖1、圖2所示。

三、“大工科”專業(yè)基礎課程平臺的課程設置

“大工科”專業(yè)基礎課程平臺中，圖學課程群由理論環(huán)節(jié)（現(xiàn)代工程圖學和應用軟件）和實踐環(huán)節(jié)（圖學課程設計和軟件應用設計）兩部分組成。對于機械設計制造及其自動化專業(yè)和車輛工程專業(yè)而言，圖學類課程是其專業(yè)基礎課程中的重中之重，對后續(xù)專業(yè)知識例如機械原理、機械設計、機床結構等課程學習起著至關重要的作用。學生應具備較高的識圖、繪圖能力，因此上述兩個專業(yè)的課程設置中，分別在第1、2學期開設共計82學時的現(xiàn)代工程圖學理論課程，在此基礎上后續(xù)開設CAM/CAM、CATIA、CAXA、Pro-e等二維和三維應用軟件課程，并輔之以相應的圖學課程設計和軟件應用設計。要求學生掌握尺規(guī)繪圖和熟練使用軟件繪制二維、三維圖形的專業(yè)技能；對于冶金工程專業(yè)和交通工程專業(yè)而言，要求學生能夠具備基本的繪圖、識圖能力，并能利用計算機繪制二維圖形即可，因此上述兩個專業(yè)僅在第1學期開設 56學時的現(xiàn)代工程圖學理論課程，在第2學期開設30學時的CAD/CAM課程以滿足專業(yè)需求。

在力學課程群中，機械設計制造及其自動化專業(yè)、車輛工程專業(yè)和交通工程專業(yè)在后續(xù)專業(yè)課程學習中需要大量借助于力學知識完成各類機械結構分析與設計等內容，特別是機械設計等課程，對力學知識的要求尤為突出，因此在其課程體系中，均分別在第3、4學期開設72學時的理論力學和72學時的材料力學，以期能夠滿足后續(xù)課程需要；而冶金工程專業(yè)對于力學知識的要求與其余三個專業(yè)相比有所不同，因此僅在第3學期開設56學時的工程力學即可滿足專業(yè)要求。

在材料學課程群中，冶金工程由于其專業(yè)特性與要求，對材料學的基礎知識有較高的要求，因此在低學期開設72學時《材料科學基礎課程》的基礎上又開設21學時的《材料科學實驗》課程，從材料的基本理論知識和材料基本問題出發(fā)，對金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的共性以及一些主要材料的特性進行學習；機械設計制造及其自動化專業(yè)和車輛工程專業(yè)在后續(xù)專業(yè)課程的學習中，涉及到機械零件與機械裝置的設計問題、車用材料的選擇等問題，因此在其人才培養(yǎng)方案中于第5學期開設36學時的《工程材料》課程。主要學習常用工程材料的成份、組織、性能等基本知識，滿足在機械設計與制造中對于材料科學知識的基本需求。

在電學課程群中，機械設計制造及其自動化專業(yè)和車輛工程專業(yè)由于后續(xù)課程中開設了諸如單片機、PLC、測試技術等課程，涉及大量的電路分析與設計等內容，需要較深的電學知識，因此上述兩個專業(yè)均分別在第3、4學期開設48學時的電工基礎和52學時的電子技術；而冶金工程專業(yè)和交通工程專業(yè)則在第4學期開設64學時的電工電子技術課程，其中冶金工程專業(yè)為滿足后續(xù)部分課程對于電類課程的實踐技能要求，同時在第4學期開設兩周的電子工藝實習；機械設計制造及其自動化專業(yè)和車輛工程專業(yè)由于后續(xù)的專業(yè)課程有相應的實踐環(huán)節(jié)，因此在電學基礎課程中并未設置相應的實踐環(huán)節(jié)。

上述四個專業(yè)的基礎課程設置根據(jù)專業(yè)的不同和課程的不同而在要求、內容、學時、環(huán)節(jié)和難易程度上均有所區(qū)別，所采用的教學方法亦有所不同[7][8][9]。

四、“大工科”專業(yè)基礎課程平臺教學團隊建設

優(yōu)秀的教學團隊是課程建設和專業(yè)建設的核心，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要因素之一?！按蠊た啤睂I(yè)基礎課程平臺以各課程群的主講教師為中堅力量，并且加入相關專業(yè)負責人組建圖學課程組、力學課程組、材料學課程組和電學課程組，在此基礎上從企業(yè)引入行業(yè)企業(yè)技術人員并從其他高校聘請校外兼職教師，形成“大工科”專業(yè)基礎課程平臺教學團隊。

在團隊的四個課程組中，每個課程組中既有懂課程的主講教師又有懂專業(yè)的專業(yè)負責人，形成“課程組=課程負責人+專業(yè)負責人+主講教師+校外聘請專家”的課程組教學團隊，各課程組負責人由具有高級職稱的資深教師擔任，負責課程建設規(guī)劃并組織開展教學與研究活動，各專業(yè)負責人的主要任務是分別針對本專業(yè)對課程知識與能力的相應要求做出準確解讀，校外聘請的企業(yè)技術人員和其他高校的專家負責將企業(yè)對課程所涉及知識的實際需求、其他高校在課程建設方面的有益嘗試引入課程組，而主講教師則需要將對課程的具體要求內化為課程目標、課程內容、教學方法等并加以具體實現(xiàn)，抓住專業(yè)差別與內涵要求針對不同專業(yè)開設的同類課程開展課程建設。

“大工科”專業(yè)基礎課程平臺以課程組為基本單元，圍繞課程建設開展教學與教研活動，課程組成員分工明確、責任清晰，共同打造具有工科意識的專業(yè)基礎課程教學團隊。

課程組注重師資隊伍的內涵建設和師資隊伍的可持續(xù)發(fā)展，形成階梯式的人才梯隊。各課程組以青年教師培養(yǎng)為重點，實行青年教師導師制，為青年教師配備高級職稱導師，由導師負責青年教師的成長與規(guī)劃；堅持實行試講制度，對于不達標的青年教師不允許上講臺；同時聘請兄弟院校專家和具有一定實踐經驗的企業(yè)工程技術人員，一方面豐富師資隊伍的構成并為學生講授實踐經驗，另一方面作為青年教師的校外兼職導師，助力青年教師的成長與發(fā)展。

在引進校外人員的同時，課程組一方面將教師派出到其他工科院校，學習同類院校在課程建設方面的先進經驗，取長補短；另一方面鼓勵教師到行業(yè)企業(yè)學習，注重教師實踐經驗的提高，掌握行業(yè)企業(yè)最先進、最實用的技術，在實踐中培養(yǎng)教師的工程意識和工程素養(yǎng)，避免在課程的講授過程中理論知識脫離實踐。

專業(yè)基礎課程是基礎課程和專業(yè)課程中間的橋梁和紐帶，是學生學習專業(yè)課程的重要基礎，通過“大工科”專業(yè)基礎課程平臺的建設，完善工科專業(yè)課程體系，加速地方高師院校工科專業(yè)建設的發(fā)展進程，為工科學生工科意識和工程素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定專業(yè)基礎，為應用型工程技術人才的培養(yǎng)提供助力。

綜上，經過近四年不斷的教學探索與實踐，長春師范大學工程學院設計的“大工科專業(yè)基礎課程群+教學團隊建設”的組合模式在打通專業(yè)基礎、培育專業(yè)特色、優(yōu)化師資配置、凸顯綜合優(yōu)勢方面取得了明顯成效，學生就業(yè)率與考研率同比國內其他同類師范高校相關專業(yè)處于先進行列。

參 考 文 獻

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