“新工科”背景下高職工科基礎(chǔ)課程建設(shè)探討

沈曉霞 任亞洲

[摘 要] 文章以工科電路類基礎(chǔ)課程為例，從重構(gòu)新工科課程體系、重建教學(xué)內(nèi)容、翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式、優(yōu)化人文環(huán)境等四方面，探索順應(yīng)新工科建設(shè)需要的課程教學(xué)改革和實(shí)踐。

[關(guān)鍵詞] 新工科;通識(shí)教育;活頁教材;人文環(huán)境

[基金項(xiàng)目] 深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院教研項(xiàng)目：“新工科”背景下高職工科基礎(chǔ)課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐（2019ktjgzx04）

[作者簡(jiǎn)介] 沈曉霞（1983—），女，山東菏澤人，副教授，博士，研究方向?yàn)楣鈱W(xué)工程。

[中圖分類號(hào)] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）37-0344-02? ? [收稿日期] 2019-11-27

科技革命和產(chǎn)業(yè)變革近年來正以指數(shù)級(jí)速度重構(gòu)全球創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)版圖，為應(yīng)對(duì)這一輪新的變革，國(guó)家推動(dòng)了一系列重大創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，如“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等。新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，需要我國(guó)的工程科技人才隊(duì)伍不僅僅要進(jìn)一步提高專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，還必須在創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)精神、領(lǐng)導(dǎo)能力、社會(huì)責(zé)任、全球勝任能力等方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)步，從而適應(yīng)我國(guó)調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、加速布局全球產(chǎn)業(yè)鏈的戰(zhàn)略需求。為響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略需求，2017年教育部陸續(xù)推出復(fù)旦共識(shí)、天大行動(dòng)和北京指南[1-3]，構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”，開拓了工程教育改革的新路徑。新工科是有別于傳統(tǒng)工科的學(xué)科交叉產(chǎn)物，“新工科”的主要研究目的是培養(yǎng)出滿足未來新產(chǎn)業(yè)新技術(shù)需要的，具有實(shí)踐創(chuàng)新能力、動(dòng)態(tài)適應(yīng)能力、高技能高素質(zhì)的交叉復(fù)合型科技人才。

隨著新工科建設(shè)的不斷推進(jìn)，以新工科建設(shè)為背景的課程教學(xué)改革已成為各工科類院校課程建設(shè)關(guān)注的重要問題。高職教育是工程教育中的重要組成部分，承擔(dān)著工程、科技領(lǐng)域的應(yīng)用型技術(shù)技能人才培養(yǎng)的重任。借助國(guó)家政策、高校行動(dòng)和社會(huì)共識(shí)的共同推動(dòng)，工程科技教育領(lǐng)域的“新工科”變革，更為高職工科教育發(fā)展也帶來了前所未有的機(jī)遇，這一發(fā)展機(jī)遇所指的不是簡(jiǎn)單的擴(kuò)大規(guī)模、增加專業(yè)，而是倒逼我們直面高職工科教育的問題，對(duì)高職工科教育從培養(yǎng)目標(biāo)到培養(yǎng)過程、從專業(yè)到課程，從教學(xué)模式到育人環(huán)境的系統(tǒng)，進(jìn)行反思與重建[4-7]。

一、“新工科”對(duì)工程技術(shù)人才的能力需求分析

“新工科”作為支撐國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的新型工程教育，對(duì)人才的培養(yǎng)要兼顧個(gè)體終身發(fā)展與國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的共同需要。培養(yǎng)人才要在三個(gè)方面具備競(jìng)爭(zhēng)力：

1.包括人文素養(yǎng)、職業(yè)道德、專業(yè)精神以及通用能力等的綜合素質(zhì)。作為國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的主力軍，工程技術(shù)人才只有增強(qiáng)民族文化認(rèn)同感、提升社會(huì)責(zé)任感，才能實(shí)現(xiàn)個(gè)人理想和中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)。

2.在專業(yè)素養(yǎng)方面，具有“大工程觀”思維和系統(tǒng)完善的專業(yè)知識(shí)以及嫻熟實(shí)用的工程實(shí)踐能力;新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用增加了工程活動(dòng)鏈條的復(fù)雜性。在大工程觀教育理念指導(dǎo)下，工程人才在交叉融合的子系統(tǒng)中創(chuàng)造性地建構(gòu)工程整體成為常態(tài)，建構(gòu)成為新經(jīng)濟(jì)時(shí)代開展工程活動(dòng)的主導(dǎo)方式。因此在教育過程中要促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，增強(qiáng)新工科人才的核心素養(yǎng)，強(qiáng)化全球視野，培養(yǎng)工程思維、設(shè)計(jì)思維、信息化思維，提升創(chuàng)新能力。

3.可持續(xù)發(fā)展能力，包括自主學(xué)習(xí)能力、跨界整合能力以及協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)能力。隨著知識(shí)、技術(shù)更新周期的不斷縮短，工程活動(dòng)生產(chǎn)手段的飛速變革，工程領(lǐng)域職業(yè)更替與人員流動(dòng)的持續(xù)加速，階段性的工程教育不可能為工程人才提供終身受用的知識(shí)、技能。在職業(yè)發(fā)展過程中不斷“充電”，及時(shí)更新業(yè)務(wù)知識(shí)、改善自我知識(shí)結(jié)構(gòu)，已經(jīng)成為高素質(zhì)新型工程人才在職業(yè)發(fā)展進(jìn)程中的必然選擇。因此，“新工科”要著眼于互聯(lián)網(wǎng)革命、新技術(shù)發(fā)展、制造業(yè)升級(jí)等時(shí)代特征，培養(yǎng)工程人才最核心的終身學(xué)習(xí)能力。

二、高職工科教育中的問題分析

新興經(jīng)濟(jì)對(duì)人才培養(yǎng)提出了的新的目標(biāo)定位與需求，高職工科教育迎來了新的挑戰(zhàn)與契機(jī)，但從傳統(tǒng)工科教育路徑中成長(zhǎng)起來的高職工科教育也面臨諸多困境。目前國(guó)內(nèi)高職工程教育大多以崗位設(shè)置專業(yè)，學(xué)科壁壘森嚴(yán)，嚴(yán)重窄化了工程技術(shù)人才的知識(shí)能力體系，限制了工程人才的大工程觀，制約著我國(guó)高等工程教育質(zhì)量的提升;另外校企合作不深入，工科課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容跟不上產(chǎn)業(yè)實(shí)踐發(fā)展，導(dǎo)致工科教育碎片化嚴(yán)重、滯后性突出，難以根據(jù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的新發(fā)展動(dòng)態(tài)做出相應(yīng)的調(diào)整。使得高職院校的畢業(yè)生知識(shí)面狹窄，無法滿足社會(huì)工程技術(shù)崗位的實(shí)際工作要求;另一方面也導(dǎo)致學(xué)生在校所學(xué)的知識(shí)面臨著“畢業(yè)即過時(shí)”的尷尬，市場(chǎng)匹配受阻，缺少就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，目前高職教育在培養(yǎng)過程中未能有效促進(jìn)工科學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力以及動(dòng)態(tài)適應(yīng)能力培養(yǎng)，使得學(xué)校輸出的人才大部分缺乏創(chuàng)新能力、缺乏適應(yīng)能力，更缺乏持續(xù)發(fā)展的潛力，這從近年來美國(guó)對(duì)中國(guó)芯片的制裁可見一斑。為保障國(guó)內(nèi)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”“科教興國(guó)”戰(zhàn)略的有效實(shí)施，我國(guó)工科技術(shù)人才隊(duì)伍的培養(yǎng)迫在眉睫。

三、高職工科教育發(fā)展舉措

為應(yīng)對(duì)新工科背景下高職教育的時(shí)代挑戰(zhàn)與現(xiàn)實(shí)瓶頸，我們以電子通信類專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科—數(shù)字電子技術(shù)為例，深度剖析原教學(xué)過程和教學(xué)模式中存在的問題，結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域和行企專家學(xué)者對(duì)課程提出的教學(xué)改革策略，在重構(gòu)課程體系、改善教學(xué)模式、重建教學(xué)內(nèi)容、提升教育人文環(huán)境等四方面進(jìn)行研究，具體思路如下圖所示，以此來探索順應(yīng)新工科建設(shè)需要的課程教學(xué)改革和實(shí)踐。

1.通識(shí)與跨界——重構(gòu)新工科課程體系。在構(gòu)建課程體系時(shí)注重前沿知識(shí)和學(xué)科交叉知識(shí)體系建設(shè)，并增加課程的實(shí)踐創(chuàng)新性和工程教育通識(shí)內(nèi)容，拓寬學(xué)生知識(shí)能力培養(yǎng)的寬度與廣度。按照“通識(shí)課程統(tǒng)籌、學(xué)科基礎(chǔ)融合、專業(yè)基礎(chǔ)融通、專業(yè)課程整合”的思路，構(gòu)建多學(xué)科交叉的課程體系。以數(shù)字電子技術(shù)課程為例，與模擬電子技術(shù)、Proteus仿真設(shè)計(jì)、數(shù)字集成電路版圖設(shè)計(jì)以及單片機(jī)、FPGA設(shè)計(jì)等內(nèi)容都有交叉，在教學(xué)過程中，應(yīng)從未來技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的角度提供寬廣的學(xué)科基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)，注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、現(xiàn)代工程意識(shí)、批判性思維、跨學(xué)科和系統(tǒng)的“大工程觀”思維、數(shù)字化能力等，并重視工程倫理和職業(yè)道德等方面的教育。

2.產(chǎn)教深融合——重建教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容要與企業(yè)產(chǎn)業(yè)深度融合，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)跟隨度，契合市場(chǎng)需要。把企業(yè)前沿的新技術(shù)、新工藝、新業(yè)態(tài)、新模式、新平臺(tái)等，及時(shí)吸收到講課內(nèi)容中來。開發(fā)活頁式、工作手冊(cè)式教材;改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，設(shè)計(jì)漸進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案。首先通過到在行業(yè)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)部門調(diào)研，了解畢業(yè)生必須具備的核心素養(yǎng)和核心能力，并獲取企業(yè)產(chǎn)業(yè)一線的實(shí)際項(xiàng)目或者案例;另外學(xué)習(xí)本專業(yè)領(lǐng)域，尤其是相關(guān)學(xué)科交叉方面的最新研究成果，按照系統(tǒng)性和前沿性的要求，選取一些內(nèi)容充實(shí)到課堂，從而形成最終的課程教學(xué)內(nèi)容。

3.CDIO與翻轉(zhuǎn)——將CDIO即“構(gòu)想—設(shè)計(jì)—實(shí)施—操作”理念，與“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式結(jié)合。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)交互式教學(xué)。將工程人才的職場(chǎng)環(huán)境模擬為教育環(huán)境，按照“提出問題、分析問題和得出結(jié)論”的講授層次，突出分析及解決問題的思想方法。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，提出問題，讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用教師制作的教學(xué)材料和網(wǎng)絡(luò)資源去自主學(xué)習(xí)，最后在課堂上通過分組討論或者項(xiàng)目展示等激發(fā)學(xué)生更深層次的思考，即讓知識(shí)學(xué)以致用，同時(shí)鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。讓課下學(xué)習(xí)時(shí)間大于課堂時(shí)間，線上學(xué)習(xí)多于線下，真正實(shí)現(xiàn)課堂的翻轉(zhuǎn)。

4.潤(rùn)物細(xì)無聲——優(yōu)化工科教育的人文環(huán)境。加強(qiáng)“課程育人”意識(shí)，將思想政治教育與知識(shí)能力教育有機(jī)融合。在教學(xué)方法中加入思政元素，在實(shí)驗(yàn)中加入工匠精神培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、社會(huì)責(zé)任意識(shí)及安全意識(shí)。把課程教育作為培養(yǎng)大國(guó)工匠、能工巧匠的重要方式，聚焦健全德技并修、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，推進(jìn)職業(yè)院校德育課程改革，把社會(huì)主義核心價(jià)值觀融入人才培養(yǎng)全過程，把勞模精神和工匠精神融入國(guó)家教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，滲透到教育教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)。

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