“新工科”背景下高职工科基础课程建设探讨

沈晓霞 任亚洲

[摘 要] 文章以工科电路类基础课程为例，从重构新工科课程体系、重建教学内容、翻转教学模式、优化人文环境等四方面，探索顺应新工科建设需要的课程教学改革和实践。

[关键词] 新工科;通识教育;活页教材;人文环境

[基金项目] 深圳信息职业技术学院教研项目：“新工科”背景下高职工科基础课程教学模式改革与实践（2019ktjgzx04）

[作者简介] 沈晓霞（1983—），女，山东菏泽人，副教授，博士，研究方向为光学工程。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）37-0344-02    [收稿日期] 2019-11-27

科技革命和产业变革近年来正以指数级速度重构全球创新经济版图，为应对这一轮新的变革，国家推动了一系列重大创新驱动战略，如“中国制造2025”“互联网+”等。新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济蓬勃发展，需要我国的工程科技人才队伍不仅仅要进一步提高专业技能和综合素质，还必须在创新能力、创业精神、领导能力、社会责任、全球胜任能力等方面取得实质性进步，从而适应我国调整经济结构、加速布局全球产业链的战略需求。为响应国家战略需求，2017年教育部陆续推出复旦共识、天大行动和北京指南[1-3]，构成了新工科建设的“三部曲”，开拓了工程教育改革的新路径。新工科是有别于传统工科的学科交叉产物，“新工科”的主要研究目的是培养出满足未来新产业新技术需要的，具有实践创新能力、动态适应能力、高技能高素质的交叉复合型科技人才。

随着新工科建设的不断推进，以新工科建设为背景的课程教学改革已成为各工科类院校课程建设关注的重要问题。高职教育是工程教育中的重要组成部分，承担着工程、科技领域的应用型技术技能人才培养的重任。借助国家政策、高校行动和社会共识的共同推动，工程科技教育领域的“新工科”变革，更为高职工科教育发展也带来了前所未有的机遇，这一发展机遇所指的不是简单的扩大规模、增加专业，而是倒逼我们直面高职工科教育的问题，对高职工科教育从培养目标到培养过程、从专业到课程，从教学模式到育人环境的系统，进行反思与重建[4-7]。

一、“新工科”对工程技术人才的能力需求分析

“新工科”作为支撑国家发展战略的新型工程教育，对人才的培养要兼顾个体终身发展与国家战略发展的共同需要。培养人才要在三个方面具备竞争力：

1.包括人文素养、职业道德、专业精神以及通用能力等的综合素质。作为国家战略发展的主力军，工程技术人才只有增强民族文化认同感、提升社会责任感，才能实现个人理想和中华民族伟大复兴的中国梦。

2.在专业素养方面，具有“大工程观”思维和系统完善的专业知识以及娴熟实用的工程实践能力;新技术的发展与应用增加了工程活动链条的复杂性。在大工程观教育理念指导下，工程人才在交叉融合的子系统中创造性地建构工程整体成为常态，建构成为新经济时代开展工程活动的主导方式。因此在教育过程中要促进学生的全面发展，增强新工科人才的核心素养，强化全球视野，培养工程思维、设计思维、信息化思维，提升创新能力。

3.可持续发展能力，包括自主学习能力、跨界整合能力以及协调领导能力。随着知识、技术更新周期的不断缩短，工程活动生产手段的飞速变革，工程领域职业更替与人员流动的持续加速，阶段性的工程教育不可能为工程人才提供终身受用的知识、技能。在职业发展过程中不断“充电”，及时更新业务知识、改善自我知识结构，已经成为高素质新型工程人才在职业发展进程中的必然选择。因此，“新工科”要着眼于互联网革命、新技术发展、制造业升级等时代特征，培养工程人才最核心的终身学习能力。

二、高职工科教育中的问题分析

新兴经济对人才培养提出了的新的目标定位与需求，高职工科教育迎来了新的挑战与契机，但从传统工科教育路径中成长起来的高职工科教育也面临诸多困境。目前国内高职工程教育大多以岗位设置专业，学科壁垒森严，严重窄化了工程技术人才的知识能力体系，限制了工程人才的大工程观，制约着我国高等工程教育质量的提升;另外校企合作不深入，工科课程结构和内容跟不上产业实践发展，导致工科教育碎片化严重、滞后性突出，难以根据产业经济的新发展动态做出相应的调整。使得高职院校的毕业生知识面狭窄，无法满足社会工程技術岗位的实际工作要求;另一方面也导致学生在校所学的知识面临着“毕业即过时”的尴尬，市场匹配受阻，缺少就业竞争力。

此外，目前高职教育在培养过程中未能有效促进工科学生的学习能力、实践创新能力以及动态适应能力培养，使得学校输出的人才大部分缺乏创新能力、缺乏适应能力，更缺乏持续发展的潜力，这从近年来美国对中国芯片的制裁可见一斑。为保障国内“创新创业”“科教兴国”战略的有效实施，我国工科技术人才队伍的培养迫在眉睫。

三、高职工科教育发展举措

为应对新工科背景下高职教育的时代挑战与现实瓶颈，我们以电子通信类专业的基础学科—数字电子技术为例，深度剖析原教学过程和教学模式中存在的问题，结合相关领域和行企专家学者对课程提出的教学改革策略，在重构课程体系、改善教学模式、重建教学内容、提升教育人文环境等四方面进行研究，具体思路如下图所示，以此来探索顺应新工科建设需要的课程教学改革和实践。

1.通识与跨界——重构新工科课程体系。在构建课程体系时注重前沿知识和学科交叉知识体系建设，并增加课程的实践创新性和工程教育通识内容，拓宽学生知识能力培养的宽度与广度。按照“通识课程统筹、学科基础融合、专业基础融通、专业课程整合”的思路，构建多学科交叉的课程体系。以数字电子技术课程为例，与模拟电子技术、Proteus仿真设计、数字集成电路版图设计以及单片机、FPGA设计等内容都有交叉，在教学过程中，应从未来技术、产业和经济社会发展的角度提供宽广的学科基础和专业基础，注重培养学生的团队合作意识、创新意识、现代工程意识、批判性思维、跨学科和系统的“大工程观”思维、数字化能力等，并重视工程伦理和职业道德等方面的教育。

2.产教深融合——重建教学内容。教学内容要与企业产业深度融合，增强产业和技术跟随度，契合市场需要。把企业前沿的新技术、新工艺、新业态、新模式、新平台等，及时吸收到讲课内容中来。开发活页式、工作手册式教材;改革传统实验模式，设计渐进式实验教学改革方案。首先通过到在行业领域处于领先地位的企业和产业部门调研，了解毕业生必须具备的核心素养和核心能力，并获取企业产业一线的实际项目或者案例;另外学习本专业领域，尤其是相关学科交叉方面的最新研究成果，按照系统性和前沿性的要求，选取一些内容充实到课堂，从而形成最终的课程教学内容。

3.CDIO与翻转——将CDIO即“构想—设计—实施—操作”理念，与“翻转课堂”教学模式结合。充分利用现代化教学资源，实现交互式教学。将工程人才的职场环境模拟为教育环境，按照“提出问题、分析问题和得出结论”的讲授层次，突出分析及解决问题的思想方法。充分调动学生的学习兴趣和热情，提出问题，让学生学会利用教师制作的教学材料和网络资源去自主学习，最后在课堂上通过分组讨论或者项目展示等激发学生更深层次的思考，即让知识学以致用，同时锻炼学生的团队合作能力。让课下学习时间大于课堂时间，线上学习多于线下，真正实现课堂的翻转。

4.润物细无声——优化工科教育的人文环境。加强“课程育人”意识，将思想政治教育与知识能力教育有机融合。在教学方法中加入思政元素，在实验中加入工匠精神培养，增强学生的环保意识、社会责任意识及安全意识。把课程教育作为培养大国工匠、能工巧匠的重要方式，聚焦健全德技并修、提升人才培養质量。落实立德树人根本任务，推进职业院校德育课程改革，把社会主义核心价值观融入人才培养全过程，把劳模精神和工匠精神融入国家教学标准，渗透到教育教学各个环节。

参考文献

[1]“新工科”建设复旦共识[J].高等工程教育研究，2017（01）：10-11.

[2]新工科建设指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（04）：20-21.

[3]“新工科”建设行动路线（“天大行动”）[J].高等工程教育研究.2017（02）：24-25.

[4]“新工科”：高职教育改革发展的时代命题[J].教育学术月刊，2019（05）：31-35.

[5]新工科背景下课程教学改革现状分析与启示[J].高校学刊，2019（13）：112-114.

[6]中国职业教育二十年政策走向[J].课程·教材·教法，2015（12）：3-13.

[7]面向“新工科”建设的高职教育改革方向与行动路径[J].教育与职业，2019（04）：34-40.