“通专融合”理念下应用型本科机械类专业面向“卓越计划”的课程体系研究与探索

□富勤华 娄斌超

在全球视野下，现代工程类型的多样性，一方面专业与学科交融，一些专业本身具有集合交叉的特征。 另一方面工程里面包含非技术成分，例如经济、政治、人文社科因素，而技术里面也是既含有科学原理又含有诸如经验的、经济的、道德的、法制的、艺术的、社会传统的等等非科学因素或尚未发现的科学道理，它们以综合应用的目的连接成为一个工程整体[1]，使工程教育呈现社会化、人文化趋势。 在此背景下，通识教育与专业教育的融合成为现代高等教育在课程体系改革方面的一种必然选择。“通识教育”作为一种人才培养理念和人才培养模式，是与“专业教育”相对应的， “前者的目标旨在培养既具有比较宽厚的专业知识和能力基础，又对人类主要知识领域有所了解的高素质人才；后者的目标是培养在某一专业领域具有精深知识和能力基础的高级专业人才。 ”[2]“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）旨在“培养造就一大批创新能力强，适应经济社会发展需要的高质量各类工程技术人才”，其培养标准是“要有利于促进学生的全面发展，促进创新精神和实践能力的培养，促进工程型人才人文素质的养成”[3]。“卓越计划”之培养标准体现出对通识教育的要求，应用型本科课程设置及其结构以专业化为主， 但必须重视通识教育。“通专融合”的理念要贯穿“卓越计划”的人才培养整个过程。 在专业教育中渗透通识教育。 在课程的构建上要以通用标准为主要依据，以能力培养和素质培育为主线，注重课程体系的整体性，消除学科之间的专业界限，通过项目教学法，重视企业实践，改革通识类课程， 使通识教育与专业教育有效融合，重构课程体系。

一、课程体系的价值取向与构建原则

面向“卓越计划”的课程体系的价值取向与构建原则，首要考虑的是知识、能力和素质的协调发展与综合提高。要在传授知识的基础上注重全面素质与综合能力的培养，强调“通专融合”，拓宽基础学科的范围和基础教学的内涵，加强自然科学和人文社会科学的知识、理论、技能的教学及基本素质的培养，使学生通过大学阶段的教育，构建能适应终身学习及社会发展变化需要的基本素质，加强学生获取知识、分析问题、解决问题的能力。其次要遵循整体优化的原则。必须重视专业的交叉性和综合性，知识信息的时效性和有效性。 从剖析本专业所需的知识、能力结构和基本素质的要求入手，构建融会贯通、紧密配合、有机联系的课程体系，实现课程体系的整体优化， 机械工程涉及机械、 电子、通信、安全、环保、信息、能源等领域。 因此，需要考虑的是专业的交叉性和综合性。任何事物都有一个成长与老化的过程，知识信息同样如此，要注意知识信息的时效性，要让学生所学的知识是当前学科发展的前沿知识，而不是陈旧、过期的知识；有效知识是日后在职业发展和终身学习中是基本的、无可代替的和必不可少的基本规律、基本原理、基本技能。再次还要重视项目主导性原则。项目教学法是通过完成一个完整的项目而进行的教学活动，在项目的实施中，以一级项目为主线，二级项目为支撑，三级项目与核心课程为基础，提高学生的整体意识和综合运用知识的能力。 最后，加强企业实践课程是确保“卓越工程师”培养质量的关键。在课程体系改革中，要以“企业实践课程”为支撑，强化实践课程的建设，加大企业学习、实践的时间，累计不能少于1年。 企业实践强调学生工程实干能力的培养、训练和形成，以及工程创新意识的养成，同时促进学生合作意识与沟通能力的提高。

二、课程体系和结构

在“通专融合”理念下，根据“卓越计划”的通用标准和行业标准及学校标准的要求重新构建课程体系。课程体系框架由通识课平台、工程基础课、专业基础课、专业课、拓展课、实践环节组成。 以上海第二工业大学为例的课程体系构成及学时分配比例如表1 所示。

“卓越计划”机械类专业的课程体系从工程导论引入，由毕业设计与毕业实践结束。 以工程设计与制造集成为主线，使各课程有机结合起来，在传授机械设计与制造基本知识的同时着重培养学生的工程师基本素质、自学能力、创新意识、团队协作精神、表达沟通能力、机械工程实践能力等。以项目实施为核心，实现课程体系的一体化设计。 所有需要学习和掌握的知识都围绕项目实施这个核心，并与这个核心融合在一起，形成一个整体（如图1）。一级项目作为主线贯穿四年的大学学习，二级项目和三级项目，接力完成学生工程实践能力的训练。一级项目包含本专业的主要核心知识和能力要求，贯穿专业培养的全过程。它能够模拟在企业和社会环境中实际产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行过程。以上海第二工业大学为例具体一级项目的实践内容有如下5 个方面。 （1）空间搬运机器人的构思、设计、制作、加工和调试；（2）凸轮连杆组合机构的构思、设计、创新、制作、加工与调试；（3）含气动夹紧的能加工斜面和斜孔的组合夹具构思、设计、创新、制作、加工与调试；（4）AGV 智能小车；（5）双侧气隙式电感传感器；多芯串接电感传感器；旁向式十字簧片电感传感器的构思、设计、制作、加工和调试。 二级项目基于课程群，每个课程群都有一个项目， 这些项目相当于综合性的课程设计，把相关联的课程知识有机结合起来，使学生认识到有机和关联的知识群而不是孤立的知识点。三级项目基于课程的项目，使学生知道课程在整个体系中的作用及知识能力培养中的贡献。

表1 上海第二工业大学课程体系构成及学时分配比例

实践教学由校内实践环节和企业实践环节共同组成。 校内实践环节中专业教师在“机械制造基础课程”教学后增加了“机械制造基础课程实践”，将计算机辅助设计 （UG CAD）， 计算机辅助制造（UG CAM），数控加工工艺与编程有机结合，引入机电气综合实践，其中包括对机器人的拼装、分析和创新等，这些实践课程使学生在机械设计与机械制造理论认识的基础上对先进机械设备的制造、控制和应用有直观、深刻的理解。企业实践是确保“卓越工程师”培养质量的关键，在实践教学体系改革中，以“企业实践课程”为支撑，强化实践课程的建设。 在不压缩理论课时的前提下，将部分实践环节的教学放在短学期、假期中进行。 企业实践强调学生工程实践能力的培养、训练和形成，以及工程创新意识的养成。上海第二工业大学在企业学习阶段的教学主要包括企业认识实习、社会调查和生产实习模块、企业项目实践模块和企业实际项目的毕业设计（实践）模块。

机械工程及自动化专业卓越工程师培养课程体系的典型结构基于当前的教育环境和教学条件，同时为了保证学生多元发展和可持续发展的能力，形成多层次、模块化、阶梯式的三维立体化课程体系。既从综合性整体项目实施落实到具体的课程教学的分层次教学、从理论模块到综合实践模块的模块化教学以及从通识课-工程、 专业基础课-专业课-实践操作课等的阶梯式教学的课程体系。 实现“三个结合”，即素质教育与专业教育结合，课堂教学与实验教学结合， 个性发展与共性提高结合，构建由基础教育平台课程、学科（专业）基础平台课程和专业方向模块课程群组成的课程平台。与以往的课程体系相比增加了大量工程实践操作环节，更加注重培养学生的工程实践能力；增加了许多拓展性课程，更加注重综合素质和能力的培养；采用更加丰富多彩的授课形式，注重流程上的衔接和授课内涵的提升；教学上更重视理论和实践的循环连接和齐头并进，更加重视教师队伍的建设，采用校内教师和企业教师双轨教学和聘请知名学者和企业家定期讲学。

三、课程体系的研究与探索

图1 上海第二工业大学机械工程及自动化专业“卓越工程师教育培养计划”课程体系鱼骨图

在我国由于多方面的原因，高等教育一直重视专业教育。 应用型本科在理念上存在一些误区：认为通识教育是研究型本科实施的，应用型本科只要抓好专业教育就可以了。根据“卓越计划”提出的应用型工程师基本素质，以知识、能力、素质的维度进行划分，归纳了应用型工程师在知识层面上以人的全面发展为出发点， 强调对工程人才进行全面教育，使其具备人文社科、自然科学、经济管理、工程基础、专业基本理论知识；在能力层面上强调终身学习的能力及组织、交流沟通、团队合作的能力；在素质层面上强调人文科学素养、社会责任感、工程职业道德、创新意识及国际视野等。 “卓越计划”对应用型工程人才培养提出了通识教育的要求。通识教育与专业教育的融合是现代高等教育在课程体系改革的重要方面，也是实现卓越工程师培养目标的有效途径。 应用型本科通识教育课程改革做好了，就基本实现了“通专融合”理念下的课程体系改革。应用型本科人才培养实施通识教育不仅仅是通过开发大量的专门的通识课程， 可以在课程目标、课程内容、课程实施等诸方面体现着通识教育的精神，通过多样化的教学组织形式、教学方法渗透通识教育的理念。“卓越计划”机械类专业的课程体系改革要体现“通专融合”理念，加强通识教育，可以从以下三个方面进行： 一是加强工程基础课程；二是实践教学改革；三是通识课程与拓展课程改革。

（一）工程基础课程

上海第二工业大学在工程基础课模块除了增加了高等数学、线性代数、大学物理课程的学时，而且开发了工程型课程体系的引领课程——“工程导论”。通过引入工程的基本特征和概念、一般工程问题的解决方案、工程项目的经济特性和工程师所面临的任务与责任等内容。使学生了解相关工程类专业所涉及的工程问题，并激发学生对工程类专业的学习兴趣，明确学习动机。 机械、电子、计算机专业三个专业关系紧密。工程基础课中开设计算机应用技能、程序设计基础、电工与电子技术、可视化程序设计等课程使学生感悟不同专业的研究方法，涉猎不同的知识领域，拓展视野。 工程基础课程设计了大量带有探究性的课题，让学生在学习的过程中选择自己感兴趣的课题，分组去完成这些课题研究方案的设计。 学生通过本课程的学习，在面临一般工程问题时能提出一些解决工程问题的思路与想法，培养了学生的自主学习、自主创新能力。 同时还培养学生的人际交往能力和团队合作精神。

（二）实践教学

通过实践教学内容和方法的改革对学生进行通识教育。 以项目实施为核心，一体化的课程体系设计，在强化专业教育的同时渗透和深化了通识教育。 1 至3 级项目教学过程中，以小组为单位，以研究、讨论和实践课形式，构思出要创新制作的工程项目、设计出工程项目的方案、加工、制作出工程项目，进而完善总结所实施的工程项目。 随着各类项目的开展，学生的综合素质得到明显提高。

学生在二三年级要去各类企业认识实习、社会调查和生产实习；四年级要在现代化企业中进行各类项目实践，包括：基于企业项目的互换性及测量技术实践、 基于企业项目的机制工艺规程设计实践、 基于企业项目的综合实践 （运用夹具、CAD/CAM、工业机器人技术）。四年级第八学期进行基于企业实际项目的毕业设计，将就来自现代化企业的各类项目，进行真刀真枪的毕业设计（实践）。 学生到企业的实践活动， 不仅丰富了学生的工程经历、提高了学生的专业实践能力，而且也培养和提高了学生组织能力和协调能力。学生在企业进行的毕业设计，除了是对学生所学的知识和掌握的能力的综合训练和提升外，也是对学生社会责任感、敬业精神和职业道德的培养，后者是通识教育的重要内容。

（三）“平台+拓展课”构建通识课程体系

目前国外通识教育课程类型主要有名著课程型、核心课程型、自由选修型和分布必修型等类型[4]。各种类型都有其课程形式、理论基础和主要特征，很难判断哪种更好。 鉴于应用型本科院校的教学资源要建立一个完整人文、社会科学和艺术课程体系似乎不太可能， 但未尝不可以在借鉴的基础上，充分考虑到自身办学目标以及办学条件，采用“平台＋拓展课”课程结构形式。 “平台”课程是按照“卓越计划”对人才培养的规格要求，学生必须学习的课程；拓展课程是根据不同专业学生个性化要求需要选修的课程。

通识“平台”课程，应该是统一的，课程教学效果要达到“卓越计划”的培养要求，可在改变教学方式方法上下功夫。比如“思想政治理论”课程可以尝试通过“专题式”教学方式，增加教学效果；“大学英语”课程，尝试采用了多模态教学模式，并探索出了SIMPLE 多模态教学实施方案。 SIMPLE 具体是指student-centeredness(学生为中心)，interaction(互动)，Multimedia（多媒体），Presentation(呈现)，learner-collaboration(学 习 者 合 作)，Experiential learning（经 验学习）[5]。 教师应用教学理论和方法，通过特定的组织、指导方式，为学生提供使用语言的平台，使他们的语言学习能力处于应激状态，迫使他们在变化的情景语境里选择语言形式表述意思，促进语言与情景语境之间的契合，使教师与学生、学生与学生、计算机、网络资源等产生多向的互动，从而调动学生学习的积极性和主动性，培养外语学习者的创新意识，使得语言学习成为一种更加自然合理的行为模式， 同时在实践过程中逐步培养他们的实践能力、自学能力、交际能力、团队合作精神等，以完成培养新一代卓越工程师的重任。

拓展课程可分为人文类、自然类、艺术类、技能类、综合素质类等类型。 对于工程专业的学生要求其选择人文类、技能类、综合素质类的课程作为选修课。 人文类课程主要培养学生的人文关怀精神。技能类课程培养学生掌握一些基本技能，开设如动态网页制作、三维动画设计、计算机等级考、创意实践等。综合素质类课程主要包括：沟通与交流、生涯指导和求职创业、体育与健康、工程经济与管理等。

实现通识教育课程目标的多样化以加大拓展课程建设力度。 传统上，每门课程的主要任务是讲授本门课程学科基本框架与基本知识、技能，而对于学生综合能力的重视不够，如学生语言表达能力（文字写作能力、演讲能力）、逻辑思维能力、组织协调能力等。 作为通识拓展课程，每门课程都应承担起更多的课程目标。 如作为人文类通识教育课程，不仅仅承担着培养人文精神的课程目标，还承担着培养学生沟通与表达能力、写作能力、资料检索能力、阅读习惯的培养等教学目标。按照教育部“卓越计划”通用标准，对本科层次工程师应达到的知识、能力与素质要求有11 条。其中，涉及通识教育的内容有7 条，这些要求可以概括为基本素质、现代工程意识、基础知识、学习能力、创新意识、管理沟通合作能力、危机处理能力和国际交流合作能力等方面[6]。体现在拓展课程教学中应培养学生如下能力，如表2 所示。通过对各项能力提高程度的评估，实现拓展课程目标的多样化。

表2 拓展课程的能力结构框架

教育理念决定课程改革，课程设置决定教育效果。 “通专融合”理念下，高校培养卓越工程师最根本的要求是让学生学会生存之道，学会社会人之根基。 不能否认应用型本科院校应以专业教育为主。但是即使是学习专门技术，也关涉到学习者其他相关禀赋的发展。应用型本科院校面向卓越工程师的课程体系是专业教育下的通识教育。 培养的学生既术业有专攻，又能够从比较开阔的、跨学科的视角进行思考，处理问题，与人交流合作， 达到不同文化和不同专业之间的通融，以适应这个日新月异的社会。

[1]李为.科学技术与社会教育模式和高等工程教育的人文化[J].中国高教研究，2000(6)：70-71.

[2]陈向明.对通识教育有关概念的辨析[J].高等教育研究，2006（3）：64-68.

[3]教育部.关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见（教高[2011]1 号）[EB/OL]. [2011-02-18].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/ht mlfiles/moe/s3860/201102/115066.html.

[4]杨颉.大学通识教育课程借鉴与启示[M].上海：上海交通大学出版社，2009：30-31.

[5]王艳.发展多模态英语教学模式，顺应工科教育改革[J].英语广场(学术研究)，2012(8)：64-66.

[6]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010(4)：21-29.