“新工科”大類招生背景下的實踐課程體系研究

肖宜 蘇凱 胡志根

[摘 要] 當下工科實踐教學課程體系受到“新工科”、大類招生及進一步深化改革等內外驅動力的極大作用和影響，亟待把握全面提高人才培養能力的核心點，適應國家戰略發展需要，對實踐課程體系進行創新和重新構建。該文針對工科改革背景進行了深入分析，并給出了改革措施和工科大類培養模式的當前發展動態，基于對原工科專業實踐課程體系的討論，提出了“新工科”專業實踐體系改革設計的四大模塊，需以“引導、拓展、專業實踐及綜合實踐”為階段課程核心，平衡好擴展和進階的關系，全面提升工科專業人才質量，適應行業發展和企業需要，以期對高等教育面臨的“新工科”建設具有借鑒參考價值。

[關鍵詞] “新工科”;大類招生;實踐課程

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）01-0094-04? ? [收稿日期] 2020-11-13

一、“新工科”大類招生及教育改革趨勢

2017年2月18日“新工科”的概念被提出，歷經了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等階段的醞釀，高?！靶鹿た啤苯ㄔO開始進入實施階段。而教育部于2020年6月高等學校教學指導委員會工作會議上再次強調，高等教育面向未來需要做好的四項重點工作：一是建設一流專業，啟動一流專業認證標準的研制工作;二是建設一流的課程，提出未來兩年課程建設指南;三是建設一流的基地，指導和跟蹤“拔尖計劃”2.0基地建設;四是對課程思政進行研究，研究專業教學中所蘊含的思想政治元素。在這種背景下，“新工科”的改革創新就必須深化本科教育教學改革，推動服務戰略需求，提升專業內涵，輻射引領專業建設水平整體提升，牢牢抓住全面提高人才培養能力的核心點。

在“深化‘新工科建設”本科教育教學改革的問題上，提出了在學分制上做1+N項系列綜合改革舉措。在學分制上強調以學分積累作為學生畢業標準，學生在基本修業年限內未修滿學分的可實行繳費注冊學習，完善學分標準體系，嚴格學分的質量要求，建立學業預警和淘汰機制，健全學分制落實的途徑。N項系列改革上強化思想政治教育、鼓勵和引導學生刻苦學習，深化高校專業供給側改革，加強組織保障。

“新工科”的基本理念是繼承與創新、交叉與融合、協調與共享?；谝陨吓囵B要求和改革趨勢，“新工科”的建設越來越需要人才培養鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接，強調學科知識融合工作場所知識及學科的交叉。在這樣的背景下，國內多所綜合性大學推出了工科大類招生，降低轉專業門檻。比如清華大學于2017年將49個招生專業整合成16個專業大類進行招生，在自由轉專業方面，提供了近20個第二學位和15個左右輔修學位，充分體現了通專融合的概念。2019年又對一部分大類進行新的探索，“四年貫通制”培養，自由選課;無須再進行專業確認;其中土木類在全國高校率先獲準設立寬口徑的本科培養專業，涵蓋了土木工程、水利工程、工程管理、交通工程和海洋科學工程五個專業方向。土木大類整體實施大類招生、大類培養和大類出口，畢業獲得土木水利與海洋工程專業的雙學士學位證書。培養方式為本科第一、二年主修十大類通識教育，第三、四年完成主修專業和輔修專業的學習，并獲得雙證書。本科雙學位培養模式可綜合理科優質資源和工科優勢，利于學科交叉融合的特色人才培養。武漢大學在2020年推出工科試驗班（一流學科群）招生方案，即將動力與機械學院、電氣與自動化學院、土木建筑學院和水利水電學院4個學院共15個工科專業方向作為一個大類招生。工科試驗班將在第一學年進行基礎教育培養，實行寬口徑、大平臺的專業教育，強調“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”。第一學年結束后，根據學生興趣、學習成績、學院專業計劃數，雙向選擇確定具體學院和專業，進而實施下一步的本科培養。

這些改革動態和大類培養模式的推進，對本科實踐教學體系設計和構建提出了嚴峻的要求和挑戰。原工科專業本科培養模式類似于建筑架構體系，屬于順序結構“精雕細琢”，而在“新工科”寬口徑的培養路徑和大學當下推出的專業志愿選擇相對自由的背景下，本科生會在大學第一學年的第一學期進行志愿的第一次選擇，即是否選擇就讀工科專業，在大學第一學年第二學期進行“志愿的二次選報”，進入工科的具體專業，這需要基于實踐認識下的“知識深化”和“架構描繪”，才能吸引本科學生就讀工科專業并選擇合適的相應學科專業，以契合行業對工科專業人才需求的目標。在先進企業與高校紛紛建立起實踐教學基地等多途徑實踐平臺的基礎上，怎么將“價值觀+知識+態度+實踐+創業”等目標與實踐課程模塊相結合，成為實踐課程體系設計亟須解決的問題，在豐富的實踐課程體系內涵下，還需要考慮包含實踐教學活動的目標體系、內容體系、管理體系和保障體系等要素的協調設計。因此，“新工科”大類招生及深化改革背景下的實踐課程體系是擺在當前本科培養方案中需要改革的核心要素。

二、原工科專業實踐體系設計

從大學本科教育改革來看，2017年“新工科”概念提出后，工科專業培養方案需要與時俱進，專業課程體系設計隨之進行了大量的討論和更新。對于應用型學科而言，實踐性教學是學科教學中的核心和關鍵環節[1]。但專業實踐體系卻相對變化不大。專業培養方案是以適應社會經濟發展需要，培養具有良好的修養與道德水準，能夠承擔社會責任，具有創新精神的工科專業人才為目標。培養的畢業生在工程及行業相關領域具有一定的就業競爭力，并有能力進入研究生階段學習;能夠通過繼續教育或其他的終身學習途徑拓展自己的知識和能力;畢業后能夠承擔工程類的對應工作;畢業后經過數年實際工作的鍛煉，預期獲得職業工程師資格或者具備高水平的工作能力;能夠在工作團隊中作為成員或領導者來發揮有效的作用。

專業實踐體系圍繞培養目標，集中實踐性教學設計包括：專業實習（認識實習、生產與畢業實習）、課程設計、畢業設計和社會實踐等，其中每門課程設計一般安排1～2周，畢業設計一般安排14周。實踐體系一般是大學一年級進行本科概論的實踐學習，主要對工科專業基本理論和知識的行業背景進行深入的認識;了解國內外相關學科、領域的前沿發展現狀和趨勢;第一學年設計通識課程，如國情教育與社會實踐設置為2個學分計36學時，進行2周的生產勞動課程;第二學年設計一些實驗課程，培養學生一定的實驗設計和實施的能力，使其具有歸納、整理、分析實驗結果，撰寫報告的能力;掌握基本的創新方法，具有追求創新的態度和意識;掌握文獻檢索、資料查詢、信息獲取的基本方法及信息處理的能力，通過實踐活動的組織鍛煉一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力，以及在團隊中發揮作用的能力;對終身學習有正確認識，具有不斷學習和適應發展的能力。在實踐課程體系中最重要的兩個環節是認識實習和畢業實習。認識實習一般安排1周計0.5學分，是本科生認識自己所學專業的實習，是引導學生從“門外人”變為“門內人”、跨入專業的起步環節。通過到工程現場進行聽講、觀察和提問，明白專業的重要性和發展趨勢，了解行業實際工作、認識行業領域的過程等，形成對本專業的感性認識和基本概念，增進對從事專業的自豪感和使命感。生產與畢業實習一般安排1個學分為2周，是工科專業本科生必修課程，是學生獲得工程師基本訓練的實踐性環節，也是一項綜合性的社會實踐活動。通過實地教學實習，鞏固、擴大和深化課堂所學的基礎理論和專業知識，較為系統地了解行業領域中專業應用到各個階段的要求、設計的原則、使用的方法，進而認識到理論在設計中的運用，達到理論與實踐相結合的目的。畢業實習一般安排在本科第四學年的最后一個學期，并且在學生進行了一個階段的畢業設計之后，針對畢業設計中的問題，到實際工程所在地進行實地考察。

雖然原工科專業實踐體系設計模塊比較成熟，課程培養目標明確，實踐地和實踐內容經過了相當一段時間的反復打磨，在人才培養的過程中發揮了相當積極的作用，但是該體系與改革發展要求匹配度不高，現階段更強調的是人才的創新素質，即需要具有思維上的活躍度和知識點擴展的廣度?？墒?，實踐課程授課教師會因為一些慣性思維，在課程改革上裹足不前，不愿意探索交叉學科和新實踐領域，造成當前實踐課程改革在體系框架上較難突破。

三、“新工科”專業實踐體系改革設計

如何按照“新工科”的理念，對當前的課程體系、實驗教學模式進行改革，如何以新經濟為導向著重培養學生的實踐創新能力及開闊國際視野，已成為“新工科”建設的重要內容[2]。在“新工科”大類招生下，備受關注的高?！靶鹿た啤苯ㄔO開始進入實施階段，與老工科相比，“新工科”的“新”字對應的是新技術、新產業，也包括對傳統工科專業的升級改造?！靶鹿た啤备鼜娬{學科的實用性、交叉性與綜合性，尤其注重數據、信息、人工智能、智能制造、通信、電子控制、軟件設計和互聯網等新技術與傳統工業技術的緊密結合。以水利水電工程專業為例，“新工科”發展水利需要從工程水利轉向生態水利、智慧水利，重視多學科交叉。

因此大學工科人才培養的核心目標是培養出創新能力強、實踐能力強、知識應用靈活和知識儲備深厚的高素質復合型“新工科”人才?！靶鹿た啤睂I實踐體系中首要的任務是將新興技術的最新發展領域如云計算技術、大數據分析、網絡空間安全、人工智能、新能源和綠色材料等技術，與傳統專業的主體架構課程進行融合，在實踐課程中，探索新模式，建立起能力與課程體系之間的匹配對應關系，以“持續改進”為要點，搭建出能力進階和知識領域拓展的有效體系。需要從系統改革的思路與社會經濟、產業行業的變化和需求適應方面，將培育發展“新工科”和改造提升傳統工科作為整體目標，設計完整的實踐課程體系方案。根據以上思路，“新工科”的專業實踐體系設計應該按“四階段”原則，即引導、拓展、專業實踐及綜合實踐四個模塊來形成遞進、統一、穩固、創新的架構。

首先，工科大類招生涉及專業面廣，大一新生可能在專業認識上處于非常模糊的狀態，而且面臨的專業選擇也相對廣泛，大學志愿選擇的自由度又大，該階段的首要任務是留住學生，即充分展現工科學科專業的發展前景和領域特色，使學生愿意從事工科的專業學習，因此需要成立專門的工科大類聯合工作小組，統籌相關學院通過開設專業導論課進行專業引導，而授課教師則需要能在頂層設計上把握專業主要脈絡的學者，其課程特點是能有“火花”，讓學生可以理解和感受到學科發展的生命力和熱度。專業導論課程可以在內容上選擇典型的亮點工程，在“大工程”上做文章，注重理念引領。

在第二階段還未進入專業選擇的時候，應在實踐課程設計上把握寬口徑的要求，實踐課程不應限制在專業方向，更應該有信息處理類、計算機類、數據分析類和生態環境基礎類等實踐方向，并且應以專業學術講座等方式開展專業介紹和學習輔導，幫助學生了解工科大類專業學習培養方案，以及各細分專業相關情況，為學生的專業分流方向選擇和深入了解提供全方位的信息支持。這個階段需要考慮廣度的要求，但又不能脫離工程特性，純粹變成計算機課程，該階段課程的設計者應對學生實行區別化教學和引導，尊重學生在課程中激發的創新思路，并幫助學生將其實現，使學生志趣變方法，創新工程教育方式與手段，注重學生分類發展的需要。

實踐課程的第三個階段為專業實踐階段，一般這個階段安排在大學二年級的下學期，該階段學生已經選定工科分流專業，專業情緒穩定，在這個階段的課程體系應與原專業實踐體系相銜接，也可將原專業課程體系移植使用，由于實踐課程歷史悠久、體系完備、結構已經經過較長時間的考驗，能更好地夯實專業基礎。課程設計可鼓勵學生引進新方法、新技術進行課業的討論，屬于“增量補充”，但任課教師應根據專業論證的需要，對應人才培養的“得分點”編制相應的質量標準，避免出現成果“虎頭蛇尾”“有始無終”的現象。

第四個模塊為綜合實踐模塊，該模塊應屬需要創新程度最大的模塊，工科特色是服務于行業，在國家行政管理體制改革中，各部門職能發生了較大調整，對應的行業發展趨勢也有較為重大的變化，考慮到實踐與創業必須適應行業產品制造和產業鏈的需求，為了避免培養過程與最終目標的脫節，建議在綜合實踐模塊對“課程模塊+能力目標”矩陣進行動態調整，一是參與培養的企業動態化，二是綜合實踐項目動態化。目前，部分高校工科院校掛牌了企業類型的實踐教學基地，“新工科”實踐課程建設的教學團隊應引入產業精英和企業高管來與高校教師實現分工合作，評估各個實踐基地的特色，將理論與實踐經驗綜合應用做有機融合，全面搭建政府、行業企業、科研單位、協會等主體參與的橋梁與途徑;在綜合實踐項目上要及時總結實施效果好的綜合實踐類課程，使之案例化、小班化、項目化，也可以及時與企業進行溝通，引入其當下新拓展領域的項目，構建出學科交叉型、項目驅動型、問題導向型和復合應用型等多維實踐課程體系，充分利用好綜合實踐基地，讓其發揮實實在在的作用，使人才培養不再“原地踏步”。

四、總結

“新工科”是高等工程教育為了服務國家戰略需要而實施的具有中國特色的改革，大類招生是“新工科”實施路線上所開展的有意義培養模式的嘗試，是對交叉與融合的育人生態的積極探索，其中實踐課程體系的改革研究是重點所在，也是難點所在，實踐課程體系應該體現的是“存量翻新”“增量遞進”的要求，這對于體系本身和課程授課者來說既有急迫性，又有挑戰性。新實踐課程體系應在原專業實踐教學體系上探討“四階段”原則，即引導、拓展、專業實踐及綜合實踐，實現人才培養的螺旋性上升，對應模塊的內容設計在參與者、課程涉及點、內容考核上都具有差異性，四大模塊之間的搭接、匹配和協調均需要統一，才能形成對“新工科”人才培養的有力保障。

參考文獻

[1]胡夢紅，劉其根.地方應用型本科院校構建實踐教學體系的重要性[J].中國校外教育，2016（07）：27.

[2]任玉琢，徐利梅，謝曉梅，等.面向新工科的本科專業培養方案及創新課程設計與實踐[J].高等工程教育研究，2019（03）：29-32+46.