新工科背景下地方工科高校教学模式改革探索

    龚发云 王德发 吕栋 张高文

    

    

    

    摘? 要：当前，新工科建设正在如火如荼推进，湖北工业大学作为一所地方多科性高校，主动融入湖北“一芯两带三区”发展战略，根据办学定位和人才培养目标，坚持立德树人作为根本任务，坚持本科教学工作的中心地位，坚持“育学结合”的理念，研究工程素养的内涵，开展基于理实研一体的科教融合性项目导向式教学模式改革，力争培养具有国际视野、创新精神、人文情怀和实践能力强的高素质应用型人才。

    关键词：育学结合;理实研一体;科教融合;项目

    中图分类号：G642 文献标志码：A? ? ? ? ?文章编号：2096-000X（2021）06-0156-04

    Abstract： At present， the new engineering construction is in full swing， Hubei University of Technology as a local comprehensive universities， positively integrates "one core and two with three areas" development strategy of Hubei province.According to the school-running orientation and the talent training goal， we insist on strengthening moral education and cultivate peopleas a fundamental task， undergraduate course teaching as the center， and the concept of "combining education"， the connotation of the literacy research project. We carry out the real research based on the principle of integrated science and education integration project guiding type teaching mode reform， strive to develop with international vision， the spirit of innovation， humanity and practice ability of the applied talents with high quality.

    Keywords： combination of education and learning; practice and research into one; integration of science and education; project

    一、工程素養的内涵

    工程素养是指从事工程实践的能力，是面向工程实践活动时所具有的潜能和适应性能力，它包括应用专业知识的能力、解决问题的能力、与人合作的能力、吃苦耐劳的精神、控制和改进生产的能力、使用和操作设备的能力、严肃认真的工作作风等。作者总结杨叔子院士四篇《创新之根在实践》的论文，查阅大量文献资料，总结多年的高校教学与管理经验，认为工程素养是一个抽象却又具体的综合体，包括知识、能力、素质三个层面，构建出相应的指标体系。明确工程素养分为工程知识、工程能力与工程素质3个一级指标及数学及自然科学、专业知识、工程设计、工程管理、沟通协作、人文素质、工程意识（含工程与环境、工程与发展、工程与社会）、工程精神、创新精神等9个二级指标。

    二、地方高校中人才培养存在的问题

    （一）工程教育理念上，存在重“技术”、轻“素养”的问题

    传统工程教育多从技术角度考虑人才培养，重视知识、技术、技能等工程专业教育，轻视责任、团队、态度、品质、意识、精神等工程素养培育。

    （二）教学体系上，存在多“分隔”、少“协同”的问题

    大多数高校科研管理与教学两大体系、教学管理与学生管理两大体系，均存在条块分割，长期“两张皮”，导致专业教育潜力挖掘不够，专业教育与素质教育队伍各唱各戏，难以协同。另外，教学体系内部理论教学与实践教学也存在脱节的问题。

    （三）实施方式方法上，存在易“被动”、难“主动”的问题

    重科研轻教学，教师的精力不愿意主动向教学倾斜。教学过程中，在实践教学从属理论教学观念支配下，教学双方往往被动接受实践教学安排、缺少主动选择。虽有综合实验、创新实验等改革举措，但多走过场，效果不佳。

    如何在现有的人才培养体系中创新、突破，解决工程素养培养中三大通病，归根结底，落脚点在教学模式上。要向科研要资源，要有效衔接理论与实践。为此，作者作为高校的管理者，经过分析、研究与实践，构建了基于理实研一体的科教融合性项目导向式教学模式改革，并在有序推进。

    根据工程素养的内涵及构成要素，将工程教育实践教学分解为基础认知、专业训练和工程应用三个阶段，相应设置教学环节（如表1）。统筹校内外教学资源，合理分解教学要点，整合课程教学内容，改革教学方法，专业实践教学与育人结合，把工程素养培养贯穿于实践教学的全过程。

    三、湖北工业大学教学模式改革新探索

    （一）树立与坚持“育学结合”的理念

    理念是行动的先导。作者认为工程素养教育与思政育人一样，属于是养成教育范畴。思政育人将理论教学与育人交互融合，理论教学与实践活动交互融合，成功地提高思政育人成效。将思政育人的养成教育理念迁移到实践教学中，从而形成提升工程素养的“育学结合”新理念。将“育人”与“教学”结合，在实践教学中将工程知识转化为工程能力进而升华为工程素养，在工程素养培育中强化实践教学活动，通过工程能力提升促进工程知识巩固提高。从而形成“育学结合”的理念。

    （二）基于理实研一体的科教融合性项目导向式教学

    基于理实研一体的科教融合性项目导向式教学（以下简称“项目导向式教学”）是以教师纵、横向科研课题为项目来源，以项目导向式课程教学为过程载体，以课题分解至学生深度参与为实施方式，以挖掘学生研究潜力和创新能力为着力点，以学生阶段性研究成果应用于短学期实践为发展目标，围绕学生学、研、践能力的综合培养，将教师科研课题深度融入课程教学、并贯穿于理论教学、科学研究与社会实践全过程的递进式的教学模式。

    实施这样系统复杂的教学模式，需要具备相应的条件，需要有完善的方案、通畅的实施机制、坚强的保障。

    1. 条件准备

    （1）调整与优化专业布局

    学校高度重视新工科专业建设，开展具有学校特色的新商科、新文科、新设计专业建设，经过调整，将学校78个专业调整至55个。其中新兴专业有微电子、大数据、机器人、智能制造等专业，新生专业即学科交叉复合专业有金融统计、外贸商务英语专业，新型专业则以专业认证等为抓手，加强对原有传统专业的升级改造。目前学校已有13个专业通过专业认证，另有4个专业获得2020年进校考察资格。10个专业获批国家一流专业建设点，9个专业获批省级一流专业建设点。另外，推进产业学院建设，已建成芯片产业学院，筹建智能制造学院、大数据产业学院。优化专业布局为基于理实研一体的科教融合性项目导向式教学创造了条件，提供了资源。

    （2）实施了五年的长短学期制

    学校从2014年起实施春、夏、秋、冬四学期制，其中春、秋学期为长学期，分别为19周，夏、冬学期为短学期，时间分配方面，夏季短学期至少4周，冬季学期至少2周。现已实施12次，累计17.4万人次参加。按照“面向全体，分层分类实践，精准管理，精细答辩”要求，统筹校内外资源，多部门协同，基于校友邦信息化平台，构建起“教师项目制与学生自主实践相结合”的二元岗位供给、三个大类（内含九小类）实践内容、七个学期分层实施的“二三七”短学期实践教学模式。建立起教师线上提交项目-学生线上选择项目或自主填报-教师线上审核学生实践资格-学生线上撰写周日志-教师线上批阅与考评-线上全过程管理监控的信息化、一体化实施机制，基本实现了学生实践报名集中化、标准化，实现了师生全程互动、日志与周志批阅等实践过程管理的高效化、共享化和实践成果考核的格式化、规范化，大大提高了工作效率。短学期实践内容按社会实践类（了解社会、融入社会、研究社会），实习实训类（实训、专业实习、职业技能鉴定，科技创新类学科竞赛、创新创业、课题研究）分成三个大类九个小类。从而将思想教育、专业教育有效融入到短学期实践，培养学生的家国情怀、批判性思维、解决复杂工程问题的能力。经过总结，从2019 年起，开始打造“四走两融合”短学期实践2.0升级版，即走出课堂、走出校园、走向社会、走进企业，深度融合职业生涯发展规划、深入融入生产、科研、实践。

    四学期制为基于理实研一体的科教融合性项目导向式教学实施提供了有效载体。

    （3）机制保障

    “育学结合”的理念是多方协同的指引，在实施中，完善协同育人机制。实施素质教育与专业教育协同，修订人才培养方案，设立素质教育拓展学分，明确素质学分毕业要求;实施教学管理与学生管理协同，一位校领导同时分管教学工作与学生工作，统筹打通教务和学工部门的年度目标考核任务，建立联席会议制度，共商共议，责任共担，推进任务落实;实施专业教师与管理教师协同，实行双导师制，按自然班配备班导师与学业导师;各类教师相互配合，工作范围涵盖学生日常教育管理服务、学业辅导、职业生涯规划和思想引领;实施专业资源与育人资源协同，通过网络管理平台，整合教学、科研、企业资源服务实践教学，引导学生自主实践、创新实践，综合提升工程素养多方协同为基于理实研一体的科教融合性项目导向式教学提供了机制保障。

    2. 实施方式与路径

    春秋两长学期、夏冬两短学期的四学期制，为实施理论学习、实践训练、科学研究三位一体的科教融合性項目式教学提供了通畅的渠道。其中长学期是理、实、研一体的项目式教学开展的准备期、学生理论学习与项目研究的关键期，短学期是项目由理论研究转为实践训练、成果应用、后续研究的成熟期，短学期实践企业是项目落地与后续研究的重要阵地。长短学期相互补充、有序衔接，可有效实现教师科学研究、课程教学，与学生学研践有机结合、协同发展。具体实施路径有以下三种（见图2）。

    （1）科研课题与课程教学相结合的项目导向式教

    学。基层教学组织（学院、系、教学团队或课程组等）组织教师每学期期初填写《理实研一体的科教融合项目申报表》，将科研课题与所在学期讲授课程进行关联分析，讨论确定科研课题如何融入课程教学、如何转化为适合学生实施的具体项目。教师根据课程教学内容，将一个或多个相关科研课题（如已完成研究的课题、正在研究的课题、拟准备开展研究的课题、或者根据课程教学内容集体讨论设计的研究课题均可）适当分解成与课程教学内容相关的若干个子课题（或项目），通过教师分配或者学生自主选择的方式，组建学生学习研究小组，并经教师与学生协商确定项目研究的目标、方法、内容、路径与周期。教师在整个春秋学期开展以项目、问题或案例为导向的课程教学，随着教师课堂教学的深入进行，同时辅之以“文献阅读和问题探索活动”的开展，学生经过一个学期的理论学习和项目研究，可产生一定的阶段性研究成果。在夏冬两个短学期，将课题研究的阶段性成果带到相关企业集中开展项目成果的实施、实践，实现理论学习与课题研究相结合、春秋学期过程学习与夏冬学期实施实践相结合，从而将项目做实、产生实际效果，借助于项目研究与实践，提升学生专业知识的综合应用能力。短学期实践也更易产生良好效果，更受企业欢迎，从而更具可持续性。

    （2）教师课题分解至学生的项目导师制教学。教师在春秋长学期将难度大或者涉及学科交叉的课题分解成若干子课题，以发包的方式，面向不同专业及有需求的学生，供学生选择。教师对选择其项目的学生的研究能力进行审核后，即可进入教师工作室或实验室，由教师指导学生开展学习、研究，并在学期末对学生的课题学习与研究阶段性成果进行考核，之后在夏冬短学期围绕课题，赴相关企业开展实践性研究，并最终形成相应实践研究成果。

    （3）学生自主确定课题的探索与竞赛型教学指导。学生自主确定研究与探索的课题，通过班导师向学院申请专业指导教师指导，学院根据课题性质安排合适的教师或教师小组予以指导;学生亦可自主联系指导教师。学生在教师指导下开展相关理论基础的学习和项目研究，其成果应用于短学期实践（或学科竞赛）。

    3. 考核

    项目导向式教学实施以目标为导向，以课程学习、实践训练、科学研究为支撑，由教师确定三者的实施内容、任务与效果，以一个长短学期或者一年为一个实施周期，通过项目结题审核、课程过程性考核、短学期答辩等方式进行考核;学生阶段性研究成果可作为过程性考核的重要依据。学生通过考核，可获得创新学分的认定。

    总而言之，坚持“育学结合”理念，实施基于理实研一体的科教融合性项目导向式教学就是以项目为载体，向科研要资源来丰富教学内容，以长短学期为路径，贯通理论与实践教学，让管理严起来、教师强起来、学生忙起来，循序渐进、高质量培养学生的创新创业和实践能力，涵养学生的工程素养，培养产业急需的工程科技人才。

    作为一项教学改革探索，需要以目标、问题和结果为导向，在实施中不断总结，持续改进。

    参考文献：

    [1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

    [2]李文秀.新工科背景下创新创业教育的实践探索[J].化工高等教育，2018（2）：1-5.

    [3]杨叔子.四论创新之根在实践[J].高等工程教育研究，2006（3）：3-6.