“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革路徑探析

李石濤，滕 勇

（沈陽工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)部,遼寧遼陽111000）

一、研究背景

“國勢之強(qiáng)由于人，人材之成出于學(xué)”，隨著“新工科”概念提出，我國人才培養(yǎng)的理念得到了不斷的豐富和發(fā)展，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、具有操作能力、具有國際化眼光和戰(zhàn)略視野的高素質(zhì)綜合性復(fù)合型新興工科專業(yè)人才已成為必須認(rèn)真思考和解決的問題[1-3]。為了解決這個(gè)問題，我國教育部于2017年正式推出了“新工科”計(jì)劃，并出臺了系列指導(dǎo)性文件，為未來培養(yǎng)“新工科”專業(yè)性人才提供了頂層設(shè)計(jì)，為未來開拓工程教育改革提供了思路?！靶鹿た啤庇?jì)劃提出后，各地高校都積極響應(yīng)并推進(jìn)相關(guān)教學(xué)改革。綜合各地教學(xué)改革成效來看，成效顯著，但具體教學(xué)改革主要集中在專業(yè)領(lǐng)域，比如人工智能、智能制造、物流設(shè)計(jì)、機(jī)器人、區(qū)塊鏈、云計(jì)算等新興工科專業(yè)得到了不斷的豐富和發(fā)展，在人才培養(yǎng)過程中非常重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)，注重對傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)行改造與升級[4-5]?？傮w來說，“新工科”理念已融入高等教育培養(yǎng)人才的過程中并初見成效，但高校更多地聚焦專業(yè)教學(xué)改革，對公共基礎(chǔ)教學(xué)中數(shù)學(xué)、物理、外語類課程改革意愿不強(qiáng)、重視不夠。作為人才培養(yǎng)過程中的公共基礎(chǔ)課程在人才培養(yǎng)過程中處于非常重要的環(huán)節(jié)，是否能夠活學(xué)活用，真正學(xué)懂弄通不僅決定著人才培養(yǎng)過程中其專業(yè)能力的提升，更決定著面向新問題時(shí)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)及綜合能力的持續(xù)提高。加強(qiáng)基礎(chǔ)教學(xué)是提高學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)和提高專業(yè)水平的需要，是終身教育和文化交流的需要，是提高身體和心理素質(zhì)的需要。

二、“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革現(xiàn)狀

（一）基礎(chǔ)教學(xué)改革重視不夠

“新工科”改革理念一經(jīng)提出便得到各地高校大力支持與推動(dòng)，特別是2018年教育部辦公廳發(fā)布《教育部辦公廳關(guān)于公布首批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》后，全國各高校都將“新工科”建設(shè)作為主要工作內(nèi)容著力推進(jìn)相關(guān)專業(yè)學(xué)科的改革，具體表現(xiàn)為目前高校提出的方案把更多的注意力集中在學(xué)科或?qū)I(yè)課程的改革上。大部分研究都集中在對學(xué)科專業(yè)的調(diào)整規(guī)劃，對專業(yè)課的教學(xué)改革、校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、校企聯(lián)合培養(yǎng)等內(nèi)容進(jìn)行，使“新工科”專業(yè)建設(shè)研究蓬勃發(fā)展。相較于專業(yè)課改革，對基礎(chǔ)教學(xué)改革重視程度相對不夠，部分高校領(lǐng)導(dǎo)與教師認(rèn)為基礎(chǔ)教學(xué)由于其自身特點(diǎn)，改革空間較小，對基礎(chǔ)教學(xué)改革的重視程度不高，導(dǎo)致“新工科”背景下專業(yè)課教學(xué)改革熱火朝天，而基礎(chǔ)教學(xué)改革卻星星點(diǎn)點(diǎn)，少之又少。

（二）基礎(chǔ)教學(xué)改革認(rèn)識不足

部分高校在“新工科”建設(shè)的大背景下已認(rèn)識到基礎(chǔ)教學(xué)改革的重要性，但由于“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的時(shí)間較短，成功的經(jīng)驗(yàn)不多，對專業(yè)建設(shè)效果支撐不明顯，導(dǎo)致基礎(chǔ)教學(xué)改革處于探索階段?！靶鹿た啤北尘跋碌幕A(chǔ)教學(xué)改革中改革理念有待完善，主要表現(xiàn)在基礎(chǔ)教學(xué)改革與專業(yè)學(xué)科建設(shè)明顯脫節(jié)與滯后，大部分基礎(chǔ)教學(xué)改革就基礎(chǔ)教學(xué)改革而改革，重視基礎(chǔ)知識的掌握而忽視基本素質(zhì)的提高，基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的有效銜接不夠。

（三）基礎(chǔ)教學(xué)改革方式不多

教學(xué)改革方式是推進(jìn)“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的有效載體，教學(xué)方式直接影響著基礎(chǔ)教學(xué)改革學(xué)生的接受程度和理解深度。而當(dāng)前“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的推進(jìn)過程中教學(xué)方式方法的創(chuàng)新明顯不夠，大部分基礎(chǔ)課程的改革還局限于正常的講授式，研討式或現(xiàn)場觀摩式還比較少。另外，基礎(chǔ)課程改革的授課模式創(chuàng)新不多，對新媒體、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新科技的應(yīng)用較少，使“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革僅局限于教學(xué)樓內(nèi)，學(xué)生接受熱情不高，理解深度不夠，靈活運(yùn)用基礎(chǔ)學(xué)科知識解決專業(yè)領(lǐng)域問題的能力不強(qiáng)，創(chuàng)新能力與動(dòng)手能力得不到鍛煉與提高?！靶鹿た啤北尘跋禄A(chǔ)教學(xué)改革方式的不完善直接拉低了“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的效果。

（四）基礎(chǔ)教學(xué)改革整體性不強(qiáng)

國內(nèi)外工程教育研究呈現(xiàn)出一種態(tài)勢，即國外起步早，國內(nèi)起步晚；學(xué)科改革研究多，基礎(chǔ)教學(xué)研究少；工程能力培養(yǎng)研究多，科學(xué)文化素質(zhì)培養(yǎng)研究少；單一課程研究多，整體改革研究少，特別是專門將“新工科”背景下如何建設(shè)基礎(chǔ)教學(xué)的新范式作為研究對象的不多，深入研究的不多，所以“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革基本屬于單打獨(dú)斗的狀態(tài)，對“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的設(shè)計(jì)缺乏宏觀的頂層整體設(shè)計(jì)，在現(xiàn)實(shí)推進(jìn)過程中呈現(xiàn)出走一步看一步的狀態(tài)。正是因?yàn)槿狈φw設(shè)計(jì)，所以“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的效果并不明顯，基礎(chǔ)教學(xué)改革不明顯又引起眾多教師對“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的必要性的探討，產(chǎn)生后退思想，形成惡性循環(huán)。

三、“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革路徑

基于當(dāng)前我國“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革研究的較少，研究中存在著重視度不夠、理念不完善、方式有待創(chuàng)新、整體設(shè)計(jì)不強(qiáng)等問題，要解決這些問題，深入推進(jìn)“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革，必須具有戰(zhàn)略眼光，統(tǒng)籌兼顧，充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主動(dòng)性和能動(dòng)性。

（一）提高基礎(chǔ)課改革重要性的認(rèn)識

思想是先導(dǎo)，只有充分認(rèn)識到“新工科”背景下基礎(chǔ)課程改革的重要性，才能使基礎(chǔ)課程改革落到實(shí)處。要有針對性的加大宣傳與引導(dǎo)，提高教師和學(xué)生對“新工科”背景下基礎(chǔ)課程改革的必要性的認(rèn)識。首先要明確“新工科”理念的內(nèi)涵與實(shí)質(zhì)是提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力，而隨機(jī)應(yīng)變妥善解決現(xiàn)實(shí)中各類問題的基礎(chǔ)除了專業(yè)知識外，基礎(chǔ)學(xué)科知識的掌握深度是決定專業(yè)知識是否運(yùn)用自如的有效工具。其次要從國際視角及長遠(yuǎn)眼光來分析清楚專業(yè)課和基礎(chǔ)課的關(guān)系，不能只重視專業(yè)課程的創(chuàng)新與完善，而忽視基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新與改革，并將這種新理念進(jìn)行宣傳。再次，要不斷完善基礎(chǔ)課程改革制度，加大對基礎(chǔ)課程改革的資金支持力度，激發(fā)基礎(chǔ)課程教師推動(dòng)“新工科”背景下基礎(chǔ)課程改革的熱情。

（二）打通基礎(chǔ)教學(xué)和專業(yè)教學(xué)的壁壘

要推進(jìn)“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革必須打通基礎(chǔ)教學(xué)和專業(yè)教學(xué)的壁壘，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教育和專業(yè)教育有機(jī)結(jié)合。按照“新工科”人才培養(yǎng)目標(biāo)推進(jìn)基礎(chǔ)教學(xué)改革，改變傳統(tǒng)的教學(xué)安排，改變在教學(xué)學(xué)時(shí)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求上不同專業(yè)的差異性較小的現(xiàn)狀，充分考慮不同的專業(yè)對教學(xué)內(nèi)容的要求程度的差異，對不同專業(yè)設(shè)計(jì)不同的講授重點(diǎn)。而要做到這一點(diǎn)必須推動(dòng)基礎(chǔ)課教師同專業(yè)教師進(jìn)行廣泛溝通和科學(xué)論證，在深入溝通的基礎(chǔ)上對基礎(chǔ)課程體系進(jìn)行針對性的重新構(gòu)建。任課教師要與專業(yè)教師進(jìn)行深入溝通，結(jié)合不同專業(yè)確定具有針對性的教學(xué)內(nèi)容，對專業(yè)和基礎(chǔ)教學(xué)的聯(lián)系有一個(gè)非常清晰的認(rèn)識，也要了解基礎(chǔ)知識與所教專業(yè)知識相關(guān)的合適例子，從而更好的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教學(xué)和專業(yè)教學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一。

（三）優(yōu)化配置基礎(chǔ)課程教學(xué)

要積極創(chuàng)新“新工科”背景下基礎(chǔ)課教學(xué)方式改革，綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)授課、研討教學(xué)、互動(dòng)教學(xué)等方式，提高基礎(chǔ)課程改革效果。當(dāng)然教學(xué)方式只是教學(xué)改革的載體，除了創(chuàng)新教學(xué)方式，推進(jìn)教學(xué)改革外，還必須對基礎(chǔ)教學(xué)課程有一個(gè)整體設(shè)計(jì)。一方面積極了解學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)與培養(yǎng)目標(biāo)，另一方面也要了解所教課程在后續(xù)專業(yè)課程應(yīng)用的范圍，尋找基礎(chǔ)課與后續(xù)專業(yè)課知識的最佳結(jié)合點(diǎn)，并針對不同專業(yè)的需求和培養(yǎng)目標(biāo)，配置多種課程套餐，講授難易，體現(xiàn)專業(yè)需求特色，完成個(gè)性化培養(yǎng)。例如化工類專業(yè)不需要線面積分和無窮級數(shù)，對重積分僅需二重積分；電氣智能化等專業(yè)后續(xù)專業(yè)課如信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號原理等課程所需數(shù)學(xué)知識較多，對數(shù)學(xué)課要求較高；國際貿(mào)易專業(yè)對外語口語和寫作要求較高；化工類專業(yè)對大學(xué)物理知識要求較低，但電氣類等專業(yè)對物理知識要求較高。在教學(xué)過程中，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性和針對性，引例、例題都盡可能與后續(xù)課程相關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)感受到專業(yè)氣氛，受到專業(yè)熏陶，開闊專業(yè)視野，滿足學(xué)習(xí)專業(yè)的需要。另外要積極探索利用優(yōu)質(zhì)資源開展教學(xué)活動(dòng)，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，將課件、教學(xué)大綱、教師教案、習(xí)題及授課錄像等進(jìn)行開放，實(shí)現(xiàn)資源共享。在線答疑，增強(qiáng)教學(xué)手段現(xiàn)代化，增強(qiáng)課程對學(xué)生的吸引性。

（四）創(chuàng)新基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)踐體系

“新工科”工程教育模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式最大的區(qū)別在于其更加注重對學(xué)生創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。它在知識層面上注重應(yīng)用性知識的掌握，在能力層面上注重創(chuàng)新能力?；A(chǔ)教學(xué)要圍繞培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，要突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，完善創(chuàng)新基礎(chǔ)教育體系。比如在基礎(chǔ)教學(xué)課程中的大學(xué)物理試驗(yàn)課程，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)要求以教師為主導(dǎo)，學(xué)生統(tǒng)一要求的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，這種情況下的實(shí)踐使得學(xué)生沒有自主選擇和創(chuàng)新意識，嚴(yán)重制約了學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，不僅僅局限于時(shí)間的開放，還包括空間的開放和對象的開放，滿足學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程更深層次的學(xué)習(xí)要求。成立課外開放性實(shí)踐教學(xué)平臺，實(shí)行開放式教學(xué)組織模式。鼓勵(lì)學(xué)生開展自主、探究式學(xué)習(xí)，允許學(xué)生自行設(shè)計(jì)、安排、實(shí)施實(shí)驗(yàn)過程。邀請專業(yè)教師和基礎(chǔ)教學(xué)教師定期開展針對指導(dǎo)，開展針對相關(guān)理論技術(shù)知識的自主學(xué)習(xí)，充分釋放學(xué)生的創(chuàng)造潛力和研究熱情。學(xué)生通過研究應(yīng)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)、設(shè)計(jì)新型實(shí)驗(yàn)裝置，更好的掌握物理學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的綜合性、交叉性知識體系，為后面的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定廣泛基礎(chǔ)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生銳意進(jìn)取，不斷提高創(chuàng)新的精神，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

（五）發(fā)揮教師和學(xué)生的主動(dòng)性

“新工科”理念要求學(xué)生是自主學(xué)習(xí)者而不是被動(dòng)接受者，教師是引導(dǎo)者而不是灌輸者。要推進(jìn)新工科理念下的基礎(chǔ)教學(xué)改革，必須充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動(dòng)性，變傳統(tǒng)的“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。比如在大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中將Matlab、SAS等數(shù)學(xué)軟件介紹給學(xué)生，讓學(xué)生不僅知道如何學(xué)，更清楚為何學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。再比如通過開設(shè)《數(shù)學(xué)建?！氛n程，將學(xué)生領(lǐng)入到更廣泛的領(lǐng)域中，嘗試通過運(yùn)用各領(lǐng)域所學(xué)知識來綜合解決問題，從實(shí)驗(yàn)中去學(xué)習(xí)、探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，自覺地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和方法來分析解決問題。鼓勵(lì)教師參加學(xué)術(shù)交流，了解國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究最新動(dòng)態(tài)，跟上時(shí)代發(fā)展的步伐。只有充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動(dòng)性，才能真正使課堂活起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與動(dòng)力，才能真正發(fā)揮出基礎(chǔ)學(xué)科在培養(yǎng)新工科人才的作用進(jìn)而滿足“新工科”人才培養(yǎng)需要。

四、結(jié)語

基礎(chǔ)教學(xué)改革要求不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教師隊(duì)伍等方面的改革，充分發(fā)揮基礎(chǔ)教學(xué)對“新工科”人才培養(yǎng)的推進(jìn)作用，逐步形成“新工科”背景下基礎(chǔ)教學(xué)改革的新范式，促進(jìn)“新工科”建設(shè)取得更好效果。