一流工科专业建设的内涵与课程体系构建思路

王宏宇 丁建宁 徐坤

摘    要：通過剖析一流工科专业建设与近年来高等教育其他重大政策举措间的关系，聚焦它们在专业建设层面上的内在要求，尝试厘清一流工科专业建设的应然内涵，从而得出一流工科专业课程体系构建的核心遵循。在此基础上，从人才培养的供需、目标和发展三个维度梳理了一流工科专业课程体系构建的基本思路。同时，简要介绍了作为国家一流本科专业建设点的江苏大学机制专业以课程体系为抓手实施专业提升的探索与思考。

关键词：一流专业建设;工科专业;复杂工程问题;专业集群;学生中心

中图分类号：G647           文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）08-0020-04

一流本科专业建设“双万计划”作为落实全国本科教育大会精神的具体实践、一流本科教育建设的逻辑推演和政策延伸，对一流本科人才培养具有重大意义。根据相关统计数据，2017年我国有92.1%的高校开设工科专业，同时工科专业的专业点、在校学生数和毕业学生数在高等本科教育中的占比均接近三分之一。可见，工科专业在我国高等本科教育中占据着极其重要的地位。据此可以说，在一流本科专业建设“双万计划”中，一流工科专业建设首当其冲。

近年来，国家和教育部围绕高等工程教育改革发展实施了诸多的重大政策举措，比如工程教育专业认证、新工科建设以及双一流建设等。面对如此密集发布的高等工程教育改革发展重大政策举措，作为人才培养基本单元的专业，尤其是工科专业，其专业建设应该如何识变、怎样应变又如何创新求变呢？随着首批一流专业建设点的公布以及三年很短的建设周期，这一问题更加实实在在地摆在面前，成为一流工科专业建设现阶段值得深入思考且迫切需要阐明的关键问题。

一、一流工科专业建设的应然内涵

一流工科专业中的“一流”究竟指的是什么？是专业通过了工程教育专业认证就可以称作“一流”，还是专业通过改造成为新兴工科专业便成为“一流”，或是以专业为依托的学科进入了“双一流建设”就属于“一流”了呢？

“一流”本身是一个比较的概念。有学者指出，在一流本科教育概念的基础上引出一流本科专业这一概念本身显得有些仓促，加之一流本科专业建设“双万计划”又区分国家级和省级，难免存在以往“重点”的影子，进一步考虑其是分专业门类建设就更难以去定义一流本科专业“一流”的标准内涵[1]。既然在现阶段难以得出一流本科专业建设“一流”的标准内涵，不妨去阐释其应然内涵。而要想厘清一流工科专业建设的应然内涵，有必要剖析一流工科专业建设与工程教育专业认证、新工科建设和双一流建设等其他重大政策举措之间的关系。

工程教育专业认证聚焦共性，面向所有工程专业提出了质量认证“底线”的合格标准，其核心内容之一为提高工程教育人才培养对产业的适应性。然而，众所周知，已经通过工程教育专业认证的多数专业是有条件通过，每个专业存在的弱项虽然不同，但仅就“人才培养对产业的适应性”而言，现阶段就存在较大的问题。一方面是高校输出的大量毕业生找不到用武之地，另一方面却是企业难以找到具有创新能力的人才。可见，目前工程人才培养仅就“人才培养对产业的适应性”而言，距离工程教育专业认证“底线”合格标准尚存在差距。据此来看，一流工科专业建设，首先须满足工程教育专业认证“底线”合格标准。

新工科建设既要发展新兴工科专业，又要以工科的新要求改造提升传统工科专业，其本质就是以社会需求为导向，直接面向新经济发展，通过改革工程教育，提升工程教育质量，为新经济提供持续的“跨界”工程人才支撑[2]。然而，在推进新工科建设中，目前还是出现了“新工科建设指的就是新兴工科专业的建设”或是“新工科建设需要将传统工科专业改造成为新兴工科专业”等误区。显然，仅凭新兴工科专业是难以满足新经济发展的要求。据此来看，现阶段一流工科专业建设须面向新经济发展破除专业壁垒，系统地培养工程人才，使其具有不同学科专业交叉融合的能力，同时也须具有显著的专业自身人才培养特色。

无论是在2015年“双一流建设”启动之时，还是在2019年一流本科专业建设“双万计划”发布之际，我国高等教育界众多专家学者对“一流学科”和“一流专业”之间的关系进行过深入的讨论。西安电子科技大学陈治亚书记指出一流专业建设是一流学科建设的基础[3]。事实上，现阶段在各个高校中或多或少都存在着“重科研、轻教学”的现象，造成学科和专业表面看起来很紧密其实是“两张皮”。在一定程度上可以说，一流本科专业建设“双万计划”就是为扭转过度重视科研而导致人才培养可能缺陷的一种政策纠偏[4]。据此来看，一流工科专业建设须主动与一流学科建设紧密融合，一流学科建设也须积极关注一流专业建设，从而促进学科与专业回归其应有之关系。

基于上述一流工科专业建设与近年来其他三项高等教育重大政策举措间关系的剖析，现阶段一流工科专业建设的应然内涵可以概括为：围绕一流本科工程人才的培养，在满足工程教育专业认证“底线”合格标准的基础上，面向新经济发展要求，着力提升工程人才跨界交叉融合能力和专业自身人才培养特色，同时主动促进与一流学科建设形成互依共生、互促共进的高水平人才培养生态共同体，进而实现持续提升学科专业的影响力和竞争力的目标。

二、一流工科专业课程体系构建的基本思路

专业，究其实质而言是一种学业门类。卢晓东对专业进行了更加直观的描述：专业是课程的一种组织形式，学生学完所包含的全部课程，就可以形成一定的知识与能力结构，获得该专业的毕业证书[1]。根据上述关于专业的阐释可以得出，课程及其组织形式即课程体系，在专业人才培养中占据着极其重要的地位。因此，专业课程体系须围绕“人才培养”这一主题进行构建。人才培养一般会涉及三个维度，即人才供需维度（高校和用人单位）、人才目标维度（专业适应社会发展）和人才发展维度（学生个性化诉求）。人才培养的这三个维度与前述现阶段一流工科专业建设应然内涵的三个方面虽不能一一对应，但吻合度极高。下面就从人才培养的三个维度并基于现阶段一流工科专业建设的应然内涵来梳理一流本科专业建设“双万计划”下一流工科专业课程体系构建的基本思路。

（一）基于人才供需维度，聚焦复杂工程问题，补齐课程体系结构性缺失

对于工科本科专业而言，其毕业生就业主要面向的是企业，而目前多数企业在人口红利消失后正面临着转型升级的迫切需要，可以说企业对工程人才的需求比任何时期都要更加迫切。然而，事实上“就业难”和“用工荒”却同时存在[5]。这一问题的解决途径其实也正是工程教育专业认证所强调的提高工程教育人才培养对产业的适应性。

已经通过工程教育专业认证或是正在申请工程教育专业认证的专业，都非常熟悉一个名词即“复杂工程问题”。尽管华盛顿协议对复杂工程问题的属性和特征看似已规定得很明确，然而高校在对其理解和认识上仍存在一些问题。杨毅刚等指出，目前我国工科专业现行课程体系对复杂工程问题理解和认识存在着三个方面的误区，而造成这些误区的根本原因在于混淆了“复杂技术问题”和“复杂工程问题”，仅就这两个问题的价值取向来看，“复杂技术问题”以技术水平的高低作为最终成果的评价，而“复杂工程问题”则是以市场的认可进行评价，其实质更看重商业价值和经济回报[6]。这一论述直接從人才供需维度为校企关于人才培养诉求存在的不对称性给出了根本原因。为实现人才供需维度的协同即校企间的协同，在一流工科专业课程体系构建时，可从以下几个方面着手。

其一，开设面向工程的综合性项目实践环节。现有课程体系的实践性环节多隶属于某门课程，不仅系统性不足而且多以技术维度对设计结果进行评价。面向工程的综合性项目实践环节，不同于以往的课程设计等实践性环节，其须按照工程逻辑开展教学设计。遵循工程逻辑的设计（开发）方案，一般包括概念阶段、计划阶段、开发阶段、验证阶段、发布阶段和生命周期（管理）阶段等。在面向工程的综合性项目实践中，不仅选题应尽可能来自于工程实践，而且须包括遵循工程逻辑的设计（开发）方案全部或至少包括其中大部分对应的教学环节。同时，具体实施时还可结合学科竞赛、大学生创新实践项目等协同开展，但须注意要将上述情境下的“选手竞赛”转变为课程体系中的“全民运动”，以实现专业全体毕业生都能够达到工程教育专业认证“底线”合格标准。

其二，强化非技术因素方面的工程知识。在现有课程体系中，对于社会、伦理、经济等非技术因素工程知识，多以“思想道德修养与法律基础”等政治理论课或和“经济管理类”“综合教育类”等通识教育选修课作为达成依据，与工程实际联系不紧密。一流工科专业建设在课程体系构建时，一方面，可将通识教育选修课中的“经济管理类”“综合教育类”等任选课变为限选课，如“经济管理类”课程可限定在“工程经济学”等与工程紧密联系的经济管理课程中进行选修;另一方面，设置或优化专业导论课程，在专业导论课中不仅要介绍专业发展和前沿等概论性的知识，而且要融入工程与社会、伦理、经济等非技术因素方面的相关知识，并从工程实践的角度阐述其解决途径。

此外，还须强化课程体系中的其他课程，如专业课或实践环节中，更多地采用项目式教学、案例式教学等，并且在这些课程教学中要强化非技术因素工程知识的有机融入，必要时可在课程教学大纲中明确列出体现非技术因素工程知识的有关教学内容。从而，不仅进一步补齐课程体系中关于工程思维、项目管理、经济决策等结构性缺失，而且为强化这些知识的运用提供必要的对象。

（二）基于人才目标维度，构建跨学科专业集群，促进专业三类课程共建共享

从人才培养的目标来看，几乎所有本科专业在其培养计划的“培养目标”部分，均有“适应社会发展需要”或是类似的描述。现阶段，我国经济已进入交叉融合的新经济时代。从人才培养目标聚焦适应社会发展需要这一维度来看，一流专业建设“双万计划”下传统工科专业课程体系构建时，就需面向新经济发展的产业领域构建专业集群，并以专业集群为载体从所服务和支撑产业领域的共性需求出发，促进专业课程的共建共享。具体实施时，可考虑从以下几个方面着手。

其一，建设共有专业基础课。以往专业基础课设置主要考虑的是本专业学生应具备哪些专业基础知识和能力，即从课程体系顶层设计上就已无形筑起了专业间的壁垒。而以专业集群为载体基于所服务和支撑的产业领域来建设共有专业基础课，是基于工程逻辑从专业集群面向产业领域出发，思考服务和支撑该领域的人才须具备哪些专业基础知识和能力，有利于破解不同学科专业融合过程中的本位思想，从而促进不同学科专业在专业课程上实现深层次的融合。此外，近年来受学分学时压缩的影响，不同专业的课程体系中均存在着专业课程学分普遍较少，如很多课程只有1～2个学分，而且为了达到学分要求不少专业课程精简了本来就有限的学科交叉融合的相关内容。以专业集群为载体面向服务和支撑领域建设共有专业基础课，可避免专业基础课程知识面过于狭窄，有利于增强专业基础课程的系统性和交叉融合，从而提高所培养的工程人才对所服务和支撑产业领域的适应性。

其二，促进专业选修课共享。不同学科专业在专业选修课方面因其自身属性不同会存在较大差别，但现阶段一个共同的特征就是专业选修课数量偏少，而且课程内容也较为陈旧。这与不同学科交叉融合已成为当今学科发展的一个重要趋势有着直接联系。课程内容尤其是专业选修课内容，主要来自于学科发展取得的科技成果。然而，受专业壁垒限制，加之强调知识递进逻辑关系，通过学科交叉融合所取得的最新科技成果现阶段很难融入专业课程体系中，难免造成专业选修课数量偏少，且课程内容较为陈旧。专业集群共享专业选修课打破了不同专业间的专业壁垒，有利于学科前沿科技成果的融入，破解了专业选修课目前所存在的困境，而且，当可开设专业选修课的课程数量极为丰富时，不仅有利于不同专业遴选出更合适的专业选修课，而且也使得专业选修课紧跟学科发展动态优化成为可能。更为重要的是，专业集群共享专业选修课有利于系统培养学生的“大工程观”，从而更好地促进所培养工程人才适应社会发展的需要。

其三，共同谋划创新创业课。近年来，“创新创业”已上升至国家战略层面。在这一时代背景下，高等教育界也随之作出了积极响应，其中最具代表性的就是各级各类大学生学科竞赛迅速发展，成为高校创新创业人才培养的重要抓手。纵观各级各类大学生学科竞赛，其中一个显著的特点就是需要不同学科专业知识的有机结合。以全国机械创新设计大赛为例，其就要求机光电仪等不同学科专业知识进行融合。虽说大学生学科竞赛是一种比赛，但也是社会对人才培养要求的一个缩影。综上可见，仅依靠某一个专业的知识和技能，已不足以满足当前学科竞赛所需的知识能力要求，更难以支撑培养学生实现创新创业的能力。这就要求在一流工科专业建设构建课程体系时，充分发挥专业集群中不同学科专业各自的优势，共同谋划创新创业课程。

（三）基于人才发展维度，契合学生个性化诉求，分类设置专业进阶课程

世界上高等教育发展的最新理念是“学生中心”，工程教育专业认证、新工科建设、一流本科专业建设“双万计划”等均明确“学生中心”的核心理念，并且无不关注学生毕业后的发展。可见，人才发展维度也是本科工程人才培养须密切关注的维度之一。

众所周知，大四第一学期即第七学期，不仅是学生找工作和考研复习等寻求今后自身发展的重要阶段，也是专业课程教学的主要运行周期。尽管绝大多数学生都知道专业课程的重要性，但限于就业或是升学压力，逃课或是即使正常上课效果也难以保证等现象已成为常态，这给正常的专业课程教学尤其是专业课程的教学质量带来极大的挑战。分析造成目前这一现象的原因，固然有学生考虑自身今后发展的诸多因素如对未来不确定的焦虑等，但也暴露出现阶段课程体系并未充分考虑人才发展维度因素。因此，一流专业建设“双万计划”下一流工科专业课程体系构建时，有必要在课程体系中针对工科专业本科生毕业后的发展设置专业进阶课程，而且所设置的专业进阶课程须契合不同学生个性化的发展诉求，从而，不仅为本科生毕业后的发展奠定必要的基础，而且也可较好地缓解学生对今后个人发展的焦虑等给专业课程教学带来的影响。

我国工科专业本科生毕业后的去向大致可以分为三类，即就业、升学和少量的灵活择业。依据上述毕业去向，专业进阶课程就可以设置为三个模块，分别面向就业、升学和灵活择业，供不同诉求的学生进行选择。面向就业的模块可选择基于企业视野设置与工程实际联系更密切的一些课程，如集成产品开发模式、产品设计开发工具等，以进一步强化学生面向工程进行研发的能力;面向升学的模块可开设科技论文（专利）写作、数值分析工具等，以增强学生进入研究生阶段的适应性;而面向灵活择业的模块则可开设一些组织行为学、公共关系学等课程，从而为选择灵活择业的学生提供社会学等方面的知识和能力支持。

三、江苏大学机械设计制造及其自动化专业课程体系构建的探索与思考

江苏大学机械设计制造及其自动化专业（以下简称“机制专业”）创办于1960年，先后入选国家级特色专业（2007年）、教育部首批卓越计划试点专业（2011年）、江苏省“十二五”重点专业（2012年）和江苏省首批品牌专业建设工程（2015年），2015年在全校率先通过工程教育专业认证，2020年入选首批国家一流专业建设点。

近年来，面对接踵而至的高等工程教育重大政策举措，机制专业围绕提高人才培养质量，适应社会发展需求这一专业建设永恒主题，准确识变、主动应变并积极求变对专业课程体系持续进行优化和改革探索。

2014年，根据工程教育专业认证要求，对2012版培养计划进行了修订，除增加了工程经济学、质量管理与控制等非技术因素工程知识课程之外，还增设了以全国大学生工程训练能力竞赛主题——无碳小车为对象的专业综合实践，在全校范围内开启了基于工程逻辑探索课程改革和培养学生解决复杂工程问题能力的先河。2016年，结合四年一次的专业培养计划修订，在课程体系中增加了自主研学模块，包括创新创业课程、英语进阶课程、跨学科专业课程和专业进阶课程，以满足学生创新创业能力、跨界整合能力培养以及其个性化发展诉求等需要。2018年，针对专业学分大幅缩减带来的诸多新问题，也为进一步深化新工科建设所要求的跨界交叉融合能力培养，开始探索面向“高端装备制造领域”的不同学科专业共有专业基础大课程的建设工作，并在机制专业试行开设“制造工程与技术”（6学分）和“装备自动化与传动控制”（5学分）等专业基础大课程。

2020年，机制专业入选国家一流专业建设点。正如本文所述的那样，在尝试厘清一流工科专业建设的应然内涵得出一流工科专业课程体系构建核心遵循的基础上，从人才供需、人才目标和人才发展三个维度梳理了一流工科专业课程体系构建的基本思路，结合专业2020版培养计划修订，依托所在学院已构建的面向“智能制造领域”专业集群，将主要从以下几个方面进行专业课程体系构建。

其一，面向智能制造领域，建设“现代工程材料及应用”“装备测控工程基础”两门新的专业基础大课程，优化已建设的“制造工程与技术”“装备自动化与传动控制”两门专业基础大课程和面向工程的“专业综合实践”教学环节，同时提升“机械原理与设计”大课程，形成“5（理论教学）+1（实践教学）”的专业基础课程模块。其二，去除原课程体系中重复或较为陈旧的专业选修课，在学院内部机械电子工程、测控技术与仪器、光电信息科学与工程、智能制造工程（2018年获批）四个专业中各遴选3～5门课程纳入专业选修课，同时依托机械工程学科尤其是激光先进制造技术和智能柔性机械电子等学科特色方向再建设若干门专业前沿选修课。其三，基于学生个性化发展诉求，面向就业、升学和灵活择业等，充分发挥“互联网+教育”优质教学资源，重新架构专业进阶课程。其四，变通识教育选修课中的“经济管理类”“综合教育类”等任选课为限选课，同时以专业集群共同谋划建设若干门创新创业课程。

四、结语

一流本科专业建设是一流本科教育建设的逻辑推演和政策延伸，也是“双一流建设”的一项重要内容。本文基于对一流工科专业建设应然内涵的认识，从人才培养三个维度协同的角度，梳理了一流本科专业建設“双万计划”下一流工科专业课程体系构建的基本思路。同时，简要介绍了作为国家一流本科专业建设点的江苏大学机制专业以课程体系构建为抓手实施专业提升的探索与思考。

参考文献：

[1]卢晓东.“一流本科专业”相关政策须反思？[N].中国科学    报，2017-07-18.

[2]杨毅刚，唐浩，宋庆，等.企业视角下新工科建设与工程教育    改革[J].高等工程教育，2018（3）.

[3]陈治亚.高水平行业高校建设一流专业的思考[J].中国高    校科技，2016（6）.

[4]王建华.关于一流本科专业建设的思考[J].重庆高教研究，    2019（4）.

[5]王宏宇，冯军，陈炜，等.以产业集群为载体突破卓越计划实    施的阻力[J].高等工程教育研究，2018（1）.

[6]杨毅刚，孟斌，王伟楠.如何破解工程教育中有关“复杂工    程问题”的难点[J].高等工程教育，2017（2）.