新工科背景下应用型高校课程群建设的研究与实践—以土木工程专业为例

2019-01-30曾宪桃任振华

中国现代教育装备 2019年15期

曾宪桃任振华

湖南工程学院湖南湘潭 411104

世界各国都重视工程教育，我国工程教育的规模也很大。科技革命给工程教育带来了挑战和机遇，我国工程教育的任务是使工程专业人才由量的庞大变革为质的超越。

新中国成立以来，工程教育的规模占高等教育总规模的30%～40%。2006年占当年毕业生的35.5%，在校生占总在校生人数的35.3%[1]。与国际相比，我国工程教育数量占优，质量欠佳，轻实践重理论，产、学、研结合不紧密，创业意识、创业动力不足。为此，我国学者对中国的工程教育现状和改革的方向、路径及目标做了艰苦的探索，提出“复旦共识”“天大行动”“北京指南”构成了新工科建设的“三部曲”，认为“突出特色、稳定规模、优化结构、提高质量”将是未来十年我国工程教育的主要任务。当前，我国多数工科高校都在借鉴CDIO(构思、设计、实现和运作)的理念和模式，开展行业工科专业教育改革。CDIO以工厂产品创设4个环节模拟工程教育和实践的训练环节，以工程实践为载体，培养工程专业学生动手能力，同时引导创新，并明确工程人才的社会责任[2-4]。

各国工程科技人才培养模式及教育方法的变革，为我国高等工程教育的改革探索提供了经验与参考。土木工程专业对实践能力要求较高，实践能力和创新能力的提升在过去的模式和体系下难以达成，因此，在新工科理念提出后，如何使应用型高校土木工程专业，从学科专业逻辑的传统教学模式向新工科理念下的课程逻辑的革命性转变，这一课题摆在了笔者面前，而课题研究的逻辑起点就是课程群的建设。

新工科(Emerging Engineering Education，3E)指明了工程教育改革方向，是在新需求、新形势和立德树人新要求下提出的，其内涵、特征、任务都与传统的工程教育有质的区别，其宏观改革的关键在于实现立法保障、扩大办学自主权、改革教育评价体系三个突破[5]。

1 新工科概念的新内涵与新特征

新工科之“新”是关键[6]。工程人才应具备若干“新素养”，如空间感、关联力等。其着力点在教材和教学方法的“新”，其目的是培养适应、引领未来工程需求的人才。

“新结构”，新的专业结构、课程及知识体系。主要不在于增加新兴专业[5]，而是面向产业特定需求，根据高校情况建立某些新专业。

“新计划”，关键是“新内涵”。“新内涵”表现在“新素养”，“新素养”的培养要求有新结构，发力点在于设计好专业和课程的边界，重构课程，新工科要求教材新、教学方法新。新工科计划要杜绝专业碎片化，避免成为争占资源的又一轮冲锋。

新工科的内涵包括理念新、要求新和途径新[5]，“工科”是载体，“新”是方向；立德树人是根本，与时俱进是理念，通过继承与创新、交叉与融合、协调与共享，培养未来多元化、创新型卓越工程人才。

新工科的特征在于其战略型、创新性、系统化和开放式的统一。战略型是指新工科不仅强调问题导向，更强调战略导向；创新性是指创新是工程教育发展的不竭动力，新工科建设要求沿着产业链、创新链的路径，从理念、目标、任务和举措等方面重构工程教育，对工程教育进行变革性创新；系统化是指新工科建设是一个系统工程；开放式是指新工科是更高层次的开放式工程教育。

2 新工科建设的瓶颈与路径

新工科必须突破五大瓶颈，即学科、专业、本研、校企和师生之间的屏障[7]。学科细化了工程人才的知识构架，专业藩篱不利于人才“大工程观”的构建，本科与研究生分时段培养降低了人才培养效率，校企屏障使人才脱离实践，师生交流不畅不利于人才培养的良好氛围。

建设和发展新工科的基本路径[7]在于：第一，核心是关注“两个主体”—教师和学生，不搞师道尊严，打破教育壁垒，使主体之间深度互动；第二，以创新和变通“两种能力”为目标，适应市场需求，着力工程创新；第三，以做好“底线思维”和“拔尖思维”两个保证为牵引，立足专业底线，推动星级拔尖；第四，以融通线下与线上“两个空间”为手段，创新教学方法，激发学习动力。信息技术使知识的获取变得方便快捷，但它弱化了学生的学习动力，分散了学生的注意力，所以要以学生为主体，及时变革教学方法，提升教学效果，实现教与学的主体转变、课堂内外的转变以及结果评价向“结果过程结合”的评价的转变，增强学生学习的“向心力”和原动力，提高工科人才培养的质量。

建设和发展新工科的关键任务是理顺学与教的关系[5]。信息技术的发展使教师和学生获取知识视阈拓宽，但是同时分散了教师和学生的注意力，甚至退化了学生的学习动力。笔者认为理顺学与教的关系，激发学生学习的原动力是必要条件，否则，再好的课程内容、课程群构建和教学方法，都会是对牛弹琴，因此，要一方面研究课程体系、教学方法，另一方面研究如何重构学生的学习动力和毅力，集聚新兴学科专业集群，加快课程改革，更加注重实践创新性和通识课程体系建设，重塑人才培养质量观，持续改进学生、教师、企业、校友等共同参与的“以学生为中心”的学生培养质量体系。

3 土木工程专业课程群的构建

课程群是三门以上课程的组合，每门课程有其特定的课程内容和层次结构，而各门课程在内容、体系和科学理论方面又相互承接、梯次深化[8]，如基础课课程群、专业课课程群或专业方向课课程群等[9]，课程群建设应遵循关联性、整体性、独立性原则[8]，课程群建设主要包括师资队伍建设、教材建设、实验室建设及课程考核形式等内容[10,11]，要求形成基础层扎实、主导层过硬、目标层清晰的教学内容和课程群体系[12]。

土木工程专业是实践性较强的工科专业，突出应用是其立足点，也是应用型本科教育的核心与关键。当前，我校土木工程专业涵盖的专业方向有岩土与地下工程、道路与桥梁工程、房屋建筑工程。课程群建设就是以应用型土木工程专业本科人才培养为目标，使课程群的建设为培养综合素质高的技术应用型高级专门人才打下基础。

3.1 土木工程专业课程群的建设内容

第一，以工程实践为基础，创设课程体系。将工程实际需求融入教学计划、教学大纲中[13]。第二，改变教学方式和手段。充分利用现代多媒体辅助教学和与企业结合的教学方式。第三，改变考核理念和考核方式。第四，研究按大类招生、分阶段培养的人才培养过程。第五，根据“大工程观”的工程理念，研究土木工程专业教学计划的整合与优化。第六，研究与实践土木工程专业校企结合的培养方案。

3.2 专业课程群建设的关键问题

关键问题在于立足于应用型人才的培养，以学生实践能力、创新能力和创业能力培养为主线，与国家土木工程执业资格对接，培养高素质、卓越型土木工程师。

通过学生获得注册建造师和注册土木工程工程师等的基本训练激发学生学习兴趣，并贯穿整个教学过程。在人才培养方案中将课程分为四大模块，包括通识教育模块、学科基础模块、专业方向模块及实践性教学模块，将知识领域分为工具性知识、人文社科知识、自然科学知识、法律法规与经济管理知识、工程技术知识和专业知识6个领域。同时也把6个知识领域建成6个课程群，重点研究专业知识领域课程群的构建。