面向新工科的国家一流交通运输专业金课建设途径探索
作者: 王宪彬 高远 张文会 武慧荣 王连震 韩锐 冯文文摘 要:该文结合中国高等教育改革的新要求和新目标,阐述金课建设、新工科本科专业建设和国家一流专业建设的紧密联系和目标,探讨金课建设在交通运输专业课程改革中的优势和难点,并在此基础上提出相应策略和建议,分析新工科课程建设存在的问题,提出针对性措施进行改进,为新工科课程建设提供新思路和新模式。具体探讨课程的交融性、综合化、项目化、挑战性,以及应用性和实践性五大方面的问题,并提出解决方法,以期促进交通运输专业的新工科课程改革探索。
关键词:新工科课程建设;交通运输专业;金课;课程改革;一流专业建设
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2024)08-0001-04
Abstract: Combined with the new requirements and goals of China's higher education reform, this paper describes the strong connection and goals of the construction of the golden course, the construction of education undergraduate majors in the emerging engineering and the construction of national first-class majors. The advantages and difficulties of the golden course construction in the curriculum reform of transportation majors are discussed. Based on this analysis, the paper proposes corresponding strategies and suggestions, analyzes the problems existing in curriculum construction in new engineering, and puts forward targeted measures for improvement. It provides new ideas and models for the curriculum construction in new engineering. This paper explores five key aspects of the course's intersectionality, synthesis, project-based learning, challenge, as well as applicability and practicability. And the solutions are proposed to facilitate the implementation and improvement of exploration of curriculum reform in new engineering.
Keywords: curriculum construction in new engineering; transportation major; golden courses; curriculum reform; first-class major construction
面对新一轮科技革命和产业变革的挑战,教育部自2017年起发布了一系列新工科建设的指导文件,加快培养新兴领域工程科技人才,改造升级传统工科专业,主动布局未来战略必争领域人才培养。《“新工科”建设复旦共识》标志着中国高等工程教育改革的新起点,提出以国家战略为导向,以新技术、新业态、新产业和新模式为动力培养新兴工程科技人才,以获取全球创新生态系统的领先地位。
2018年6月,教育部在全国高等学校本科教育工作会议上首次提出“金课”概念,即要淘汰“水课”,打造具有深度、难度、广度和创新思维能力的一流课程。
2018年9月,教育部、工业和信息化部、中国工程院《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》要求各高校建设新型高水平理工科大学、产业学院和未来技术学院、新兴工科专业及新课程。
2018年11月,教学指导委员会会议和时任教育部高等教育司司长吴岩明确提出围绕一流课程建设,打造国家水准、国际领先的金课,其标准为“两性一度”,即“高阶性、创新性和挑战度”。
2019年4月,《关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》提出了新工科建设、一流专业建设等方向,以提升高校人才培养能力,实现高等教育的内涵式发展。然而,如何真正有效建立符合新型工程人才培养需求的课程体系和课程内容,将以人为本、跨学科、创新导向的教育理念具体化,落实到日常的教育和教学活动中,是改革的难点。面向新工科的课程改革是新工科专业建设和国家一流专业建设必须完成的一项重要的全局性和系统性工作[1]。
综上所述,新工科建设、国家一流专业建设和金课建设是高等教育改革中三个相互关联、相互促进的重要内容,三者可以有机结合。新工科建设为金课建设提供理论指导和实践支撑,一流专业建设是新工科建设的重要切入点,金课建设不仅是一流专业建设的重要组成部分,而且是新工科人才培养的必要实现途径[2]。因此,将金课建设与一流专业建设、新工科建设综合考虑,可以最大限度地实现培养专业人才的目标[3]。
交通运输专业作为一个具有重要战略意义的专业,需要快速适应新科技和产业发展,同时保持特定领域的专业优势[4]。但传统授课方式已经无法满足新时代的课程需求。如何有效推行课程改革,促进高等工程教育的创新发展,提高人才培养质量和水平,成为当前交通运输专业面临的重要问题[5-6]。为此,本文以交通运输专业课程建设为切入点,分析了新工科背景下课程建设方面出现的问题,提出相应策略和建议,探索该专业金课建设途径。本文旨在促进交通运输专业新工科课程建设的有效开展和持续优化,为各级各类课程建设提供经验和借鉴。
一 新工科建设中出现的问题及解决办法
(一) 国内高校新工科课程建设上出现的问题
近年来,很多国内院校都已经进行了新工科研究与实践项目的启动实施,不断进行新工科的研究探索与实践。浙江大学构建了基于嵌入式课程体系的新工科人才培养模式[7]。重庆文理学院提出“一二三”新工科人才培养模式,强调新型学科思维和学科交叉[8]。华南理工大学提出“新工科建设F计划”,倡导“为未知而教,为未来而学”的教学理念[9]。电子科技大学提出“New E3”新工科建设方案,全面系统推进跨学科项目课程体系建设[10]。目前,我国各高校的新工科课程建设主要围绕传统工科专业课程建设方面存在的问题展开。我国高校工科专业,尤其是一些历史悠久、传统深厚的专业,在新工科课程建设上普遍存在以下六方面的问题。
问题一:当前课程设置未体现新工科交叉融合特征,只是简单增设其他学科专业课程,没有改变学科专业内部和外部的关系和结构,难以培养学生跨学科协作和创新思维的能力。
问题二:课程体系中存在大量不超过2学分的课程,容易造成学科专业知识体系碎片化和孤立化,使学生难以形成对知识体系的整体认识。同时,每门课程由于时间有限,无法深入探究课程目标,难以培养学生在某一领域的系统深入探究能力。
问题三:没有根据课程性质和目标进行合理的课程内容选择和安排,导致课程设置存在内容重复和冗余的问题。一些流行或时髦的内容容易在不同课程中重复出现,造成了教学时间和资源的浪费,也使得原本紧张的总课时变得更加不够用,导致一些重要或基础的内容被忽视或遗漏。
问题四:课程教学效果与课程目标不匹配,也与行业企业的期望不一致,造成高校培养的工程人才与社会需求的差距和脱节。这可能导致学生在就业市场上无法满足行业要求,就业竞争力降低。
问题五:侧重于教授学生已有成熟的知识理论,忽视前沿性和发展性问题的分析讨论。这样虽有助于学生掌握基础理论,却难以培养学生在前沿领域解决复杂问题的创新和挑战能力。
问题六:课程教学内容与实践教学或实际工程问题脱节,难以培养学生应用理论知识解决实际工程问题的能力。这种脱节会让学生在真实场景中遭遇困境,不能灵活应用所学知识。
(二) 问题探讨及解决
为了达到金课建设“两性一度”的标准,需要从多个方面对课程进行优化和改进。根据分析,可以发现,针对上述问题一,可以通过增强课程的“交融性”解决;针对问题二、三,可以通过强化课程的“综合化”解决;针对问题四,可以通过实施课程的“项目化”解决;针对问题五,需要提升课程“挑战性”;针对问题六,需要增强课程的“应用性和实践性”。
1 提高课程的“交融性”
新工科专业的课程往往涉及多个学科领域,需要综合运用不同学科专业的知识、原理和方法等解决复杂工程问题,提高课程的“交融性”至关重要,需要根据课程目标有机地整合相关学科专业现有的课程,形成新的课程体系,或者开发出全新的课程内容,而不是简单地将相关学科专业的现有课程进行拼接或叠加。
2 强化课程的“综合化”
新工科课程建设需要重视课程的综合化,可将解决一类工程问题所需的知识、方法和技术整合为一门综合课程,学生通过学习能够全面掌握解决这类工程问题的能力和方法。这样可以避免以往课程学习只注重专业部分知识的学习,而忽视培养解决相关问题能力的现象。
3 实施课程的“项目化”
工程教育旨在培养学生解决实际复杂工程问题的能力,以及设计和创造未来世界的创新能力。项目是对各种当前和未来复杂工程问题在教育环境中的抽象和简化,学生在完成项目任务的过程中,既能够深入理解课程内容,又能够锻炼自己的工程能力和综合素质。实施课程的“项目化”是践行“做中学”理念,培养新工科人才的有效形式之一。
4 提升课程的“挑战性”
课程的“挑战性”指的是学生完成课程学习所面临的难度、需要付出的投入和努力程度等。提升课程挑战性有助于充分调动学生学习的积极性和主动性,使学生更深入地参与课程学习,培养学生综合运用多学科知识解决复杂工程问题的能力、创新能力和合作能力,更好地达成培养标准,实现培养目标。
5 提高课程的“应用性和实践性”
高校课程中的工程问题往往与实际行业企业脱节,缺乏真实环境下的实践教学。应重视提高课程的“应用性和实践性”。应用性是指课程内容与真实工程问题的结合,让学生应用所学知识解决问题;实践性是指课程与真实工程环境的结合,让学生在真实环境中实践,体验工程师工作方式和方法。这有助于培养学生的工程思维和工程能力,缩小高校培养的工程人才与社会需求之间的差距。
综上所述,虽然目前新工科理念已经在人才培养和专业建设中得到广泛认可,但“互联网+”时代对复合型人才的培养提出了新的要求,强调多元化、个性化、创新化和国际化等特征。目前,依据新工科理念建设的金课仍需要进一步深化、拓展、突破和出发。本文在新工科理念指导下,结合“互联网+”媒体模式,以国家级一流交通运输专业为背景,对新时期高等院校课程建设途径进行探索,找到适合未来人才培养需求和特点的金课建设模式[11]。
二 交通运输专业金课建设途径探索
(一) 主要实践路径
交通运输是国民经济的重要支柱,面临着数字化、智能化、绿色化和综合化等新技术和新模式的变革升级。交通运输类专业要紧跟时代潮流,培养具有国际视野、创新精神、系统思维、跨界能力、实践能力和社会责任感的高素质工程人才,为交通运输事业的发展贡献力量。
本文基于金课建设的“两性一度”标准,融合新工科理念、成果导向(OBE)教育理念和国家一流专业建设,从以下三方面提出金课建设在交通运输专业课程改革中的实践路径。