“新工科”背景下工科課程教學內(nèi)容改革探索

張震 張芳

摘要：“新工科”背景下，深化工科課程教學內(nèi)容改革與實踐，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，已成為當前工科院校教育改革與發(fā)展的主題。該文以新疆理工學院為例，分析當前工科課程教學存在的四類問題，探討改進工科教學模式、優(yōu)化教學環(huán)節(jié)、重構(gòu)課程體系、優(yōu)化人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式、加強校企合作等五種改革實踐措施，并對改革預(yù)期成果進行了展望，期望通過改革與實踐，培養(yǎng)出專業(yè)知識儲備豐富、工程實踐能力突出、專業(yè)視野及創(chuàng)新思維寬廣的高級應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：新工科改革創(chuàng)新型人才實踐

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1672-3791（2021）03（a）-0000-00

Exploration on Teaching Content Reform of Engineering Course Under the Background of Emerging Engineering Education

—Taking Xinjiang Institute of Technology as an Example

ZHANG Zhen? ZHANG Fang

（Xinjiang Institute of Technology， Aksu， Xinjiang Uygur Autonomous Region，843000 China）

Abstract：Under the background of emerging engineering education， it has become the theme of education reform and development in engineering colleges to deepening the reform and practice of engineering course teaching content and cultivating high quality and innovative talents. Taking Xinjiang Institute of technology as an example， this paper analyzes the four kinds of problems existing in the current engineering course teaching， and discusses five reform practical measures， such as improving engineering teaching mode， optimizing teaching links， reconstructing curriculum system， optimizing talent innovation ability training mode and strengthening school enterprise cooperation， and looks forward to the expected results of the reform. It is expected that through reform and practice， senior applied talents with rich professional knowledge reserve， outstanding engineering practice ability， broad professional vision and innovative thinking will be cultivated.

Key Words： Emerging engineering education; Reform; Innovative talents; Practice

開展“新工科”建設(shè)是教育部深入學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想，寫好高等教育“奮進之筆”，打好提升質(zhì)量、推進公平、創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制攻堅戰(zhàn)的重要舉措[1]。面向工科專業(yè)和課程進行新的探索和改革，是當前較為基礎(chǔ)及重要的改革內(nèi)容。該文以新疆理工學院為例，對如何改革工科課程教學內(nèi)容、改進工科人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式、發(fā)揮創(chuàng)新機制對人才培養(yǎng)和學科建設(shè)的帶動作用、加快教育教學成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化進行了探討。

1現(xiàn)階段工科課程教學主要存在的問題

1.1 教學方法過于傳統(tǒng)

現(xiàn)階段，教學存在以“三中心”——“教師、教材、課堂”為主的問題[2]，教師課堂講授專業(yè)知識，學生被動接受知識，課堂教學很死板。學生只注重教師規(guī)劃的重點內(nèi)容，不會拓展、融匯、貫通，往往通過死記硬背教師強調(diào)的重點課本知識以獲得好成績，缺乏主動思考及創(chuàng)新;教師在教學中沒有“以學生為中心”，往往自顧自念PPT、念教材，不關(guān)心學生在講臺下面做什么、學什么，缺乏互動性、啟示性教學;有的教師與學生互動雖然較多，但只是講授專業(yè)知識，理論與實踐脫節(jié)嚴重，存在“重知識、輕能力”“重理論、輕實踐”“重繼承、輕創(chuàng)新”的現(xiàn)象[3]。

1.2 重專業(yè)輕拓展

目前，工科專業(yè)過于強調(diào)專業(yè)知識，專業(yè)課程多、知識點雜、學習難度大，學生學習起來“難于招架”，沒有精力和時間涉獵其他學科;教師上課過程中只注重該專業(yè)的知識，沒有融入其他學科的相關(guān)知識，講授的內(nèi)容知識面窄、綜合性弱、創(chuàng)新率低，使得學生接收的知識較為單一。以上種種導致了工科專業(yè)出現(xiàn)了“重專業(yè)輕拓展”的現(xiàn)象，局限了學生的視野，忽略了學生綜合能力的培養(yǎng)。

1.3 教學與科研脫節(jié)

各工科專業(yè)實驗設(shè)備雖能滿足本科教學需求，但科研型、創(chuàng)新型實驗設(shè)備不多，面向?qū)W生開放的科研、實驗設(shè)備更是少之又少;由于各工科專業(yè)年輕教師居多，項目申報困難，獲批的科研項目很少，部分教師雖承擔了科研項目， 但在實際教學中僅是講授教材內(nèi)容，沒有結(jié)合自己的科研項目內(nèi)容，忽略了將科研成效用在教學中的重要性，導致教學、科研相脫節(jié);部分學生雖加入了教師的科研團隊，但創(chuàng)新、拓展能力不足，積極主動性不高，只是“埋頭苦干”“機械工作”，遵照教師要求操作、完成實驗，至于為什么這么做、原理是什么，學生不是很了解，教學與科研之間的聯(lián)系只是浮于表面。

1.4 欠缺學生創(chuàng)新能力的引導

眾多學生學到專業(yè)知識后，只能解決課堂中、教材中提到的“對口”問題，不能靈活應(yīng)用于實踐，遇到的問題稍有變化就束手無策、無法解決;教師在教學過程中缺乏相關(guān)創(chuàng)新能力的教育引導，死板、機械教學，導致學生創(chuàng)新能力嚴重缺失。以筆者所教的土木工程專業(yè)為例，在該專業(yè)實驗教學中，教師過于強調(diào)實驗結(jié)果的唯一性，沒有建立“非標準答案”機制，學生必須嚴格依照確定的實驗?zāi)康暮筒襟E完成實驗，導致學生創(chuàng)新意識、欲望、興趣比較淡薄，缺少思考和變通，教師對學生創(chuàng)新能力的引導、培養(yǎng)極為欠缺。

1.5 教學與實踐脫節(jié)

各工科專業(yè)年輕教師居多，實踐經(jīng)驗不足，在教學中往往重理論、輕實踐，只是一味地講授教材內(nèi)容，不能夠?qū)⒗碚撝R與工程實踐相結(jié)合，從而導致教學、實踐相脫節(jié);專業(yè)課程中雖有各類實習、實訓課程，但教師重視度不夠、學生參與的興趣不高，在實習單位、實訓基地“混來混去”，不能真正地投入到實踐學習中，往往只是為了得到學分而應(yīng)付差事，部分學生雖有心想去一些較好的專業(yè)相關(guān)單位、企業(yè)進行實習，但由于渠道有限，學校與相關(guān)企業(yè)沒有建立校企合作關(guān)系，導致學生嚴重缺乏企業(yè)實踐經(jīng)驗，畢業(yè)后不能很快、很好地適應(yīng)工作環(huán)境、進入工作狀態(tài)。

2 改革實踐措施探索

2.1 優(yōu)化教學模式，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識

針對工科專業(yè)學生，改進教學模式主要包含教學組織、教學方法的優(yōu)化[4]。對于教學組織，專業(yè)課可采用班級授課與課題興趣小組相結(jié)合、教師全程指導的方式進行。教師提前制定與該專業(yè)相關(guān)的課題庫，學生根據(jù)興趣選題，分為若干課題組，每組研究一個以上課題，課程考核加入課題的階段匯報和專題報告，教師依據(jù)每組的課程考核結(jié)果評定成績。對于教學方法，做到以學生為中心，優(yōu)化傳統(tǒng)課堂授課，增加小組調(diào)研、討論交流，讓學生有機會表達自己的創(chuàng)新想法。比如：讓學生圍繞某一課題開展“查文獻—創(chuàng)思路—寫報告—開研討—修完善—交報告—用實踐”等一些列環(huán)節(jié)，具體環(huán)節(jié)內(nèi)容見圖1，從而有效吸收專業(yè)知識、培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

2.2 改進教學環(huán)節(jié)，增強學生主觀能動性

優(yōu)化課堂生態(tài)，合理安排課前、課中和課后教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生主動學習、互動交流、創(chuàng)新思考的能力。課前，教師通過“雨課堂”“QQ”“釘釘”“MOOC”等在線推送微課、案例、習題等學習材料，科學引導學生預(yù)習學習內(nèi)容，使學生帶著問題進課堂;教師動態(tài)關(guān)注學生在線預(yù)習情況，對學生的課前學習環(huán)節(jié)進行督導。課中，針對學生的課前預(yù)習情況，教師充分發(fā)揮參與式、討論式、啟發(fā)式等教學方法，對重難點知識進行深入講解和剖析。課后，通過線上教學軟件與學生深入互動，增加交流討論的頻次，實現(xiàn)學生對知識的全面吸收和理解;同時，拓展課中內(nèi)容，布置發(fā)散性的測試題，檢驗學習效果的同時，激發(fā)學生的主觀能動性。各環(huán)節(jié)均以“學生”為中心，豐富師生、生生的交流內(nèi)容，讓學生在不斷交流、質(zhì)疑、思考的過程中掌握知識技能，提升實踐能力和創(chuàng)新能力。

2.3 重構(gòu)課程體系，專業(yè)、創(chuàng)新共發(fā)展

新工科背景下，工科專業(yè)人才培養(yǎng)關(guān)鍵在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，優(yōu)化課程體系是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要途徑。創(chuàng)新以專業(yè)為基礎(chǔ)，創(chuàng)新教育要融入專業(yè)教育中。重構(gòu)課題體系，使專業(yè)與創(chuàng)新共繁榮共發(fā)展，要做到以下幾點：一是在學生培養(yǎng)課程體系中融入創(chuàng)新教育課程[5]，將創(chuàng)新課程作為必修課程;二是在專業(yè)課程中融入創(chuàng)新教育內(nèi)容，專業(yè)課教師進“雙創(chuàng)”課堂，在專業(yè)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)雙背景下激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和熱情[6]，實現(xiàn)“課程創(chuàng)新”;三是設(shè)置創(chuàng)新教育實踐課，融入學生培養(yǎng)實踐環(huán)節(jié);四是將專業(yè)知識融入創(chuàng)新教育實踐課，讓課程“活”起來，使專業(yè)與創(chuàng)新共發(fā)展。

2.4 改進過程性培養(yǎng)模式，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

2.4.1組織參加學科競賽，提升創(chuàng)新設(shè)計能力

學科大賽分為校級、地區(qū)級、省級以及國家級，積極組織學生參與各種類型的競賽，最大限度給予學生展示自我、鍛煉能力的機會。各工科專業(yè)可根據(jù)專業(yè)特點，開展各類校級競賽，同時組織學生參與校級以上的相關(guān)專業(yè)競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+大賽”“挑戰(zhàn)杯”系列競賽等。以賽促學、以賽促教，學生可以在參與各大競賽的過程中檢驗已學的理論知識，增強自身的創(chuàng)新設(shè)計能力。

2.4.2組織參與科研課題，增強創(chuàng)新實踐能力

吸納學生加入科研團隊、參與教師的科研課題，開展研究性學習，培養(yǎng)學生思考、分析、解決、研究問題的能力;定期開展學術(shù)交流，營造良好的科研氛圍，給予學生充分創(chuàng)新、自由揮灑的機會和空間，引導學生主動思考、學習、鉆研;學生畢業(yè)要求的學位論文可結(jié)合教師課題，做子課題研究，指導老師在熟悉的研究領(lǐng)域指導，有利于學生撰寫高質(zhì)量學術(shù)論文、提高科研水平。

2.4.3優(yōu)化創(chuàng)新實踐載體，豐富實踐方式

持續(xù)改進實踐教學環(huán)境，優(yōu)化實驗室硬件設(shè)施，更新和升級專業(yè)教學相關(guān)軟件和實驗設(shè)備，建立工程模擬仿真實訓室，組織學生參與創(chuàng)新性實驗，同時鼓勵學生吸收傳統(tǒng)、結(jié)合創(chuàng)新，研發(fā)拓展性實驗，增強學生的實踐創(chuàng)新、動手操作能力;不斷強化校企合作，與優(yōu)秀企業(yè)共建實訓基地，為學生提供更多實踐平臺，增加學生校內(nèi)外實踐機會，實現(xiàn)資源共享的同時，使學生強化專業(yè)知識、豐富創(chuàng)新實踐經(jīng)歷。

2.5 優(yōu)化教學團隊，促進科教融合

2.5.1提升教學團隊中青年教師的教學、科研能力

以科教融合為遵循，針對青年教師開展教學、科研、論文撰寫、項目申報等專題講座、培訓，倡導教師持續(xù)關(guān)注與該專業(yè)相關(guān)的最新國際學術(shù)前沿、最新科研成果，激發(fā)團隊教師的活力和創(chuàng)新能力，進而促使教師在教書育人中能引導和培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新性;同時，引導教師將自己創(chuàng)新的科研成果轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之相關(guān)的實踐課程，統(tǒng)籌教學與科研，做到“寓教于研、教研相長”[7]，最終達到科研促教學的效果。

2.5.2加強教師企業(yè)實踐鍛煉，提升實踐教學水平

拓展校企合作平臺，組織青年教師至專業(yè)對口企業(yè)實踐鍛煉，建立長效合作機制，科學安排企業(yè)實踐內(nèi)容，注重企業(yè)實踐鍛煉的科學性、合理性、有效性，提升教師實踐能力。以提高團隊教師綜合素質(zhì)為目的，堅持分層次、分階段、分門類、分人員的原則，科學培訓、注重實效，持續(xù)更新專業(yè)教師的理論、實踐觀念，提高實踐動手能力，豐富專業(yè)教學案例。

2.6 加強校企合作，全方位協(xié)同育人

“新工科”背景下，工科人才培養(yǎng)以“學科交叉，產(chǎn)學融合”為特征[8]。目前，南疆地區(qū)企業(yè)需要的人才量很大，但學校的產(chǎn)出遠遠不能滿足社會高速發(fā)展的需要，加強校企合作迫在眉睫。與企業(yè)深度合作，聯(lián)合成立專業(yè)人才培養(yǎng)指導委員會，結(jié)合地區(qū)、行業(yè)發(fā)展需求，制定人才培養(yǎng)目標和課程體系，參與教學、評價、培養(yǎng)各個環(huán)節(jié);根據(jù)校企共同商討制定的課程設(shè)置，有針對性地培養(yǎng)人才、進行專業(yè)實訓、提供實習基地，學校協(xié)助企業(yè)進行落后產(chǎn)能淘汰、企業(yè)協(xié)助學校建立新型的線上實驗室，用高校的學術(shù)理論+企業(yè)的技術(shù)與設(shè)備構(gòu)建校企協(xié)同育人的新體系，消除校企隔閡;根據(jù)學生所處的年級制定不同的培養(yǎng)內(nèi)容，以“分段遞進”的培養(yǎng)方式，分階段、分層次，循序漸進地培養(yǎng)學生的工程實踐能力[9];采取“雙導師制”育人模式，企業(yè)工程人員可至學校兼職授課，學校教師帶領(lǐng)學生去企業(yè)實習，學生由本專業(yè)教師和企業(yè)人員共同指導，畢業(yè)后與合作企業(yè)簽訂就業(yè)協(xié)議，確保人才留下來。

3 預(yù)期成果

3.1 優(yōu)化教學模式，讓學生“想”起來

通過課題興趣小組探索研究的方式，教師全過程、全方位的指導學生，更好地培養(yǎng)學生學習、創(chuàng)新意識與能力，引領(lǐng)學生走上自主學習之路;結(jié)合對傳統(tǒng)課堂授課的優(yōu)化，真正做到“以學生為中心”，增加師生、生生討論交流，讓學生自由、充分地“揮發(fā)”好“想”法，調(diào)動學生的創(chuàng)新意識。

3.2 改進教學環(huán)節(jié)，讓課堂“滿”起來

合理安排課前、課中和課后教學環(huán)節(jié)，豐富、拓展教師講授的內(nèi)容，使所授內(nèi)容具有連續(xù)性，讓課堂“豐滿”起來，學生盡興學習、吸收知識的同時，提升了學生主動學習、互動交流、創(chuàng)新思考的能力。

3.3 重構(gòu)課程體系，讓課程“活”起來

如果專業(yè)技能是“游魚”，那么創(chuàng)新就是“活水”。重構(gòu)課程體系，將創(chuàng)新教育內(nèi)容融入專業(yè)教育課程、將專業(yè)知識融入創(chuàng)新教育課程，兩者完美結(jié)合、相輔相成，讓課程“活”起來，使專業(yè)教育與創(chuàng)新教育共繁榮共發(fā)展。

3.4 豐富過程性培養(yǎng)內(nèi)容，讓學生“動”起來

組織學生參加各種競賽，以賽促學、以賽促教;吸納學生加入科研團隊、參與科研課題，提升學生思考、分析、解決、研究問題的能力;改進教學環(huán)境，豐富實踐平臺，鼓勵學生爭做創(chuàng)新性實驗，積極開展研究性學習。將“教學”“競賽”“科研”三者有機整合起來，真正的讓學生“動”起來，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

3.5 促進教師團隊建設(shè)，讓教師“強”起來

以科教融合為遵循，以提高教師隊伍素質(zhì)為中心，建立培養(yǎng)機制，激發(fā)教師活力，提升教學科研能力，統(tǒng)籌教學與科研，做到“寓教于研、教研相長”，按需培訓、注重實效、多種形式并舉，最終提升教師的綜合素質(zhì)，讓教師“強”起來。

3.6 校企全方位協(xié)同育人，讓人才“留”下來

建立校企協(xié)同育人的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，采取高校教師與企業(yè)工程人員相結(jié)合的“雙導師制”育人模式，實現(xiàn)專業(yè)知識與實踐運用、課堂所學與行業(yè)標準、理論與實踐的完美銜接，使得學生滿意課堂所學、中意企業(yè)文化，最終讓學生“留”在南疆，“留”在阿克蘇。

4 結(jié)語

“新工科”背景下，改革工科課程教學不是一朝一夕的事情，而是需要制定長期規(guī)劃，完善工科人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，利用各方的教學資源和條件，創(chuàng)建團隊、匯聚人才，搭建學科創(chuàng)新平臺，從而加快教育教學成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，促進工科專業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，最終培養(yǎng)出專業(yè)知識儲備豐富、工程實踐能力突出、專業(yè)視野及創(chuàng)新思維寬廣的高級應(yīng)用型人才。

參考文獻

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