工程力學國家一流本科專業(yè)綜合改革與實踐

王利霞　劉艷萍　李曉玉　劉雯雯

［摘 要］在“新工科”建設需求和“雙一流”建設背景下，為適應人才培養(yǎng)的新需求，結合國家一流本科專業(yè)建設要求，把本校工程力學專業(yè)辦出特色，是將其建設成省內領先、國內具有影響力的專業(yè)的關鍵。文章對國內多所高校工程力學本科專業(yè)進行了調研，根據(jù)專業(yè)特點及發(fā)展趨勢，明確了培養(yǎng)目標和定位，從人才培養(yǎng)模式、課程體系建設、師資隊伍建設、管理和保障體系等方面進行綜合改革，并在本校工程力學專業(yè)進行實踐，旨在提高工程力學專業(yè)建設水平和人才培養(yǎng)質量。

［關鍵詞］工程力學專業(yè)；專業(yè)建設；教學改革；培養(yǎng)模式；創(chuàng)新能力

［中圖分類號］ G64 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）08-0018-03

2019年教育部辦公廳印發(fā)了《關于實施一流本科專業(yè)建設“雙萬計劃”的通知》，旨在加快建設高水平本科教育，推進教育現(xiàn)代化。專業(yè)是人才培養(yǎng)的基本單元，是建設高水平本科教育、培養(yǎng)一流人才的根本[1]，因此，高等學校人才培養(yǎng)要把握好一流專業(yè)建設的內涵，堅持“以本為本”、推進“四個回歸”，結合“新工科”建設需求和“雙萬計劃”，努力建設特色鮮明的國家一流本科專業(yè)，為國家和區(qū)域經(jīng)濟建設培養(yǎng)高質量人才。

鄭州大學工程力學專業(yè) 1979 年首次招生，2010 年獲批國家級高等學校特色專業(yè)建設點，2021年獲批第二批國家一流本科專業(yè)建設點。力學學科擁有力學一級學科博士學位授權點和一級學科碩士學位授權點、力學博士后科研流動站，具有本科—碩士—博士完整的人才培養(yǎng)體系，本科生每年招生規(guī)模150人，多年來為國家輸送了大批優(yōu)秀力學人才。為了更好地提升本科專業(yè)建設水平，提高人才培養(yǎng)質量，本教學團隊以人才培養(yǎng)為中心，以師資隊伍建設為根本，以課程建設為基礎，以教學改革為動力，以提升辦學條件為保障，通過專創(chuàng)融合、產(chǎn)學協(xié)同，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力和綜合素質，構建基礎和專業(yè)知識、能力和綜合素質并重的人才培養(yǎng)模式，建設“金?！薄敖鹫n”“金師”“金教材”，有計劃地推動工程力學專業(yè)的建設和發(fā)展。

一、改革內容

（一）突出人才培養(yǎng)目標特色，精準人才培養(yǎng)定位

基于力學學科的工程基礎地位，以國家一流專業(yè)建設標準為準則，面向國家和中原經(jīng)濟區(qū)建設，針對重大工程和關鍵核心技術問題，在健全人才培養(yǎng)機制、優(yōu)化教學資源、加強實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面持續(xù)進行改革探索，在強調扎實的力學理論知識和實驗技能、工程結構設計和計算分析能力的基礎上，加強實踐創(chuàng)新能力、國際視野和綜合素質的培養(yǎng)，注重多學科知識的交叉與融合，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展，具有扎實力學基礎理論、實踐技能、創(chuàng)新能力和國際視野，同時具有健全人格、能力全面的高級復合型力學人才。

（二）改革人才培養(yǎng)體系，加強以學生為中心的人才培養(yǎng)模式建設

根據(jù)當前教育新形勢對高等學校人才培養(yǎng)的需求，更新教育理念，完善課程體系，加強以學生為中心的人才培養(yǎng)模式建設，以提升學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

1.打造一流課程引領的一流課程體系和教學模式

課程是人才培養(yǎng)的核心要素，打造并上好“金課”是建好“金?！钡幕A。對標國際國內一流大學的工程力學專業(yè)，考慮課程體系對畢業(yè)目標的支撐，并以2018版《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》（力學）為依據(jù)，設置符合時代發(fā)展要求、具有專業(yè)特色的課程體系，優(yōu)化理論知識體系，構建結構合理、體系完善、特色鮮明的工程力學專業(yè)課程體系。充分發(fā)揮力學基礎學科優(yōu)勢，從教學內容組織、教學設計、教學方法和評價等方面進行研究與改革。對學科、專業(yè)中蘊含的思政元素進行深入挖掘，構建科學合理的授課內容、課程思政體系，并建設力學相關的通識課程作為素質拓展資源，逐步建設力學專業(yè)基礎、專業(yè)核心和通識課程系列慕課資源和思政示范教學資源庫。以推進力學本科教育“四個回歸”為根本任務，基于力學系列慕課開展線上線下混合式教學和融合式教學，開辟智能教育新途徑，將力學系列課程打造成為具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的“金課”。

教材是人才培養(yǎng)的主要“劇本”，要寫好“金教材”。根據(jù)當前教育新形勢，與線上慕課資源互為補充，建立新形態(tài)、立體化教材，寫好“劇本”上好“金課”，逐步形成力學系列新形態(tài)教材。

2.以師資隊伍建設為核心資源，為一流專業(yè)建設提供決定力量

教師是人才培養(yǎng)的決定力量，因此要培養(yǎng)鍛造“金師”。教師是立教之本、興教之源。做好新時代教育工作，前提就是要有一支數(shù)量充足、結構合理、素質優(yōu)良的教師隊伍[2]。因此，要進一步完善政策制度，激勵教師投入本科教學，將高層次人才配備到本科教學中。加強課程教學團隊負責人選拔培養(yǎng)，加強專業(yè)教師隊伍建設，加大教師在職培養(yǎng)力度，激勵教師進行教學業(yè)務能力和教育教學改革研究水平的提升，打造一支具有過硬的教育教學能力并具有改革創(chuàng)新精神的教學團隊。

（三）以一流的教學管理為保障，建立一流人才培養(yǎng)機制

以一流專業(yè)建設標準為準則，改革和完善教學過程質量監(jiān)控機制，建立有效的持續(xù)改進機制和畢業(yè)生跟蹤反饋機制。對各主要教學環(huán)節(jié)提出明確的質量目標要求，形成質量監(jiān)控、反饋和持續(xù)改進的有效機制，提升教學質量，保證畢業(yè)要求的達成，并不斷促進本專業(yè)的改革和發(fā)展。工程力學專業(yè)教學質量監(jiān)控體系如圖1所示。為全面達成一流專業(yè)建設標準，隨著工程力學專業(yè)各個教學環(huán)節(jié)的改革，對質量監(jiān)控體系和人才培養(yǎng)持續(xù)改進機制提出新的要求，需要結合人才培養(yǎng)方案的改革進一步進行相應的修訂和完善。

（四）構建創(chuàng)新實踐教學體系，加強科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)

1.構建“厚基礎、重實踐、強創(chuàng)新”的工程力學專業(yè)特色實踐教學體系

為了構建符合當前人才需求的特色實踐教學資源，依據(jù)重視基礎理論、強化實踐技能、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、提升綜合素質的理念，以培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力為目標，以實驗和技能訓練為基礎，強化工程訓練和專業(yè)訓練，并將科研訓練和社會實踐作為延伸，構建目標明確的“基礎→專業(yè)→綜合→創(chuàng)新”的層次遞進的實踐教學體系。對實踐課程和環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，并建立相應的實踐教學資源，按層次循序漸進地開展實踐教學活動。

2.充分利用學科平臺優(yōu)勢，緊密聯(lián)系企業(yè)，加強特色實踐教學資源建設

高等學校學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與實踐，是當前人才培養(yǎng)的最終目標，也是實施創(chuàng)新驅動發(fā)展的必然要求。鄭州大學力學學科擁有河南省力學實驗教學示范中心、國家級國際聯(lián)合研究中心、省級實驗室和產(chǎn)學合作實踐平臺，具有很好的實踐教學平臺基礎。在開設滿足實踐教學要求的課內實驗、實驗課程的基礎上，充分發(fā)揮平臺優(yōu)勢，將所有平臺向本科生開放，通過開設開放性實驗項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目或引導學生參與教師的科研項目，培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和國際化視野；與校外企業(yè)合作，建立校企聯(lián)合實踐教學基地、產(chǎn)學合作協(xié)同育人平臺等。

二、改革方法和手段

圍繞鄭州大學一流大學建設目標，積極對標國內外一流大學力學專業(yè)，找差距、定目標，努力提升專業(yè)建設水平，構建基礎和專業(yè)知識、能力和綜合素質并重的人才培養(yǎng)體系。

（一）圍繞以學生為中心的理念，修訂工程力學專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求

根據(jù)畢業(yè)要求的內涵，確定學生畢業(yè)對知識和能力的具體要求，并兼顧學生考研、出國和就業(yè)等不同需求，使學生的綜合素質和能力得以全面和持續(xù)發(fā)展[3-4]。將畢業(yè)要求逐條分解成若干分項指標點，使每項指標點有3～5門課支撐，以保證本專業(yè)課程體系教學內容對畢業(yè)要求的全覆蓋，并在國家一流專業(yè)建設中逐步完善和實施。

（二）優(yōu)化課程體系和教學資源

以國家重大戰(zhàn)略發(fā)展需求背景下力學基礎教育目標為指引，梳理基礎力學課程、核心力學課程及專業(yè)拓展課程知識體系。針對當前總學時減少的情況，不削減基礎力學學時，夯實力學基礎，保證授課深度。對于核心力學課程，由于課程較多，根據(jù)教育部《工程力學專業(yè)規(guī)范》對課程知識點的要求，梳理建立合理的核心力學課程體系。以國家級、省級一流課程建設為目標，基于現(xiàn)有力學系列課程慕課資源，建立課程的高階性教學目標，利用多元化教學方法和手段[5]，將力學主干課程打造成具有高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的力學系列一流課程；以《材料力學》省級“十四五”規(guī)劃教材建設為示范，建設慕課資源和教材結合的力學系列新形態(tài)立體化教材；并將思政教育貫穿教育教學全過程，著力落實課程思政全覆蓋。

加強專創(chuàng)融合與產(chǎn)學協(xié)同育人，鼓勵教師科研反哺教學；建立校企深度合作、產(chǎn)學融合的合作機制，與熱心教育的企業(yè)加強合作。例如，工程力學專業(yè)與百度公司合作，建立“鄭州大學—百度人工智能工程應用創(chuàng)新實驗室”，依托該創(chuàng)新實驗室，形成“ AI +力學”創(chuàng)新教育模式，為“新工科”培養(yǎng)“AI +力學”的新型復合人才。

（三）加強教師隊伍建設

圍繞專業(yè)建設目標，建立教學團隊，實現(xiàn)師資的結構優(yōu)化。為每位青年教師配備導師，制訂三年培養(yǎng)計劃，開展師德師風教育與教學能力培訓，通過崗前培訓、助課、定期考核、上崗前試講、跟蹤反饋等措施，提升青年教師教學能力；強化課程教學團隊的作用，定期召開教學工作會議、進行教學方法和教學改革研討；充分發(fā)揮教學督導委員會作用，并落實互聽課、互評課制度，提升教學質量和教學水平。學院投入專項經(jīng)費支持教師進行課程建設和教學改革研究、參加教學會議、發(fā)表教改論文、出版教材等，激勵和引導教師投入教學改革與創(chuàng)新。鼓勵和支持廣大教師參加各級教學創(chuàng)新大賽，以賽促教，通過比賽促進教師深入思考、切實帶動教學創(chuàng)新。通過校企合作、產(chǎn)學合作聘請各類實踐經(jīng)驗豐富、專業(yè)技能一流的工程技術人員充實實踐教師隊伍。

（四）完善學院教學質量保障體系和持續(xù)改進機制

目前工程力學專業(yè)是在校院兩級教學管理下，按照圖1的教學質量監(jiān)控體系運行。根據(jù)目前制度運行情況及反饋，進一步完善學院教學管理制度，并在此基礎上進一步完善教學質量監(jiān)控體系，加強過程管理、校內教學過程監(jiān)控和畢業(yè)生及用人單位的調查反饋，構建適合工程力學人才培養(yǎng)模式的質量監(jiān)控信息反饋機制。加強對運行記錄、檢查記錄、檢查結果的分析、反饋和持續(xù)改進，促進教學質量監(jiān)督和改進的良性循環(huán)。

（五）強化學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

通過構建“寬口徑、多層次”實踐教育體系，培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。同時，鼓勵教師結合自己的科研項目和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，對學生進行科研訓練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。另外，學院成立專門的學生創(chuàng)新競賽指導教師小組，指導學生參加學科競賽和科技創(chuàng)新大賽，以賽促學，多種途徑培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。

三、改革成效

2年來，鄭州大學工程力學專業(yè)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和國際視野的高級力學人才為目標，秉承“厚基礎、強實踐、重創(chuàng)新、適應廣”的培養(yǎng)理念，結合中原經(jīng)濟區(qū)裝備制造、基礎建設、新型材料等支柱產(chǎn)業(yè)的需求，精準人才培養(yǎng)定位，完善人才培養(yǎng)方案和課程體系，建成了結構完整、脈絡清晰、比例科學、成效顯著的“通識課涵蓋廣—基礎課扎根深—專業(yè)課結構精—拓展課布局準” 的課程體系，并構建了“基礎實驗—專業(yè)實驗—工程訓練—工程創(chuàng)新”逐層漸進的實踐教學體系。

課程建設和師資隊伍建設都取得很好的成效，2年來，獲批國家級一流本科課程1門，省級一流本科課程、省精品在線課程9門次，省部級教改項目6項、省級教學成果獎等成果類獎項5項，獲國家級教學創(chuàng)新大賽三等獎2項，省級教學創(chuàng)新大賽特等獎3項、一等獎1項，獲校級質量工程20余項。學生培養(yǎng)質量逐年提高，近2年，工程力學本科生獲全國周培源力學競賽、全國數(shù)學建模大賽、中國機器人大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、ICAN國際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各類學科競賽和科技創(chuàng)新競賽獎項100余項，高水平論文和專利等成果不斷涌現(xiàn)，學生創(chuàng)新能力提升明顯，為行業(yè)和國內眾多一流大學輸送了大批優(yōu)秀的力學人才。

四、結束語

專業(yè)是人才培養(yǎng)的基本單元，新時代高等教育對專業(yè)建設提出了新的要求，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是當前人才培養(yǎng)的最終目標。文章針對鄭州大學工程力學國家級一流本科專業(yè)建設，提出了人才培養(yǎng)模式綜合改革內容及方法手段。以上好“金課”、鍛造“金師”、寫好“金教材”為基礎建設好“金?！?，以培養(yǎng)具有家國情懷及扎實力學基礎理論、實踐技能、創(chuàng)新能力和國際視野的高級復合型力學人才為專業(yè)建設目標對專業(yè)進行綜合改革。經(jīng)過2年的實踐，取得了很好的成效。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 教育部高等教育司司長吳巖：打造“金專”“金課”，鍛造中國“金師”[EB/OL].（2022-08-08）[2022-12-05].https：//www.sohu.com/a/575010630_119038.

[2］ 教師是立教之本興教之源：三論學習貫徹習近平總書記致全國教師慰問信精神[EB/OL].（2013-09-13）[2022-12-05].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s5148/201309/t20130913_157398.html.

[3］ 楊坤，趙同彬，譚濤，等.基于工程教育理念的工程力學專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系構建[J].高教學刊，2019（19）：38-40.

[4］ 劉寶，任濤，李貞剛.面向工程教育專業(yè)認證的自動化國家特色專業(yè)改革與建設[J].高等工程教育研究，2016（6）：48-52.

[5］ 李英杰，左建平，劉杰，等.面向工程力學專業(yè)的基礎課高階性目標探索[J].教育教學論壇，2022（23）：73-76.

［責任編輯：雷 艷］