沈向阳 丁力行 陈姝 陈嘉澍 钟天明
[摘 要]仲恺农业工程学院能动专业的课程体系构建结合本校特点,增设了农业能源模块,将培养目标拓宽至农业冷热利用装备领域,并在农业能源模块中开设了生物质能源工程、能源管理等交叉学科课程,培养学生跨界整合能力。按照新工科人才培养的要求,在学科基础课程平台、专业课程平台的传统课程教学大纲中融入了课程思政元素,培养学生的家国情怀和科学素养;在实践课程教学平台开设了热工基础综合实验、制冷空调综合实验等综合实验课程,并在制冷空调模块中设置了制冷空调新技术讲座课程,培养创新型和应用型卓越工程人才。
[关键词]新工科;地方农业院校;能动专业;课程体系;应用型
[中圖分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2024)06-0011-04
2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设,先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1]。2018年3月,教育部办公厅公布首批新工科研究与实践项目,之后不少知名高校开始实施新工科建设。新经济发展所需工程科技人才的特征就是能够解决跨界的复杂工程问题[2],新工科人才的培养需全面关注学生的个性发展与社会发展、智力发展与精神发展相协调的综合发展[3]。新工科旨在培养未来多元化、创新型卓越工程人才,具有战略型、创新性、系统化、开放式的特征[4]。
为了响应教育部新工科建设号召,地方院校应用型本科工科专业需根据产业变革主动调整和改革现有课程体系,使得课程体系与新一轮产业变革相适应。本文以仲恺农业工程学院(以下简称我校)为例,探讨新工科背景下地方农业院校能源与动力工程(本文简称能动)专业课程体系构建。
一、课程体系构建的必要性
我校人才培养目标定位是培养基础扎实、具有创新创业精神及实践能力的高素质应用型人才。能动专业依托我校农工优势,注重主干学科基础与专业应用模块的有机融合,强化能源动力技术在农业相关领域的应用,定位是为广东省培养从事能源动力特别是制冷空调技术和农业冷热源装备领域内的产品开发、制造、工程设计、安装、运行管理、营销和技术管理等方面工作的高素质应用型工程技术人才。
我校能动专业现为省级特色专业、省级应用型人才培养示范专业,2021年被教育部列为省级一流本科专业建设点。目前,省级一流本科专业建设迫切需要能动专业按照新工科建设理念,结合地方农业院校优势及定位,完善能动专业课程体系构建,并按照工程教育专业认证规范,剖析课程体系,修订人才培养方案,提高专业的国际认同度。因此,构建新的课程体系是当前我校能动专业亟待探索和完成的重要任务。
二、课程体系构建的思路
地方农业院校的工科专业一般是在涉农专业的基础上发展起来的,如我校的能动专业是在食品相关冷藏与冷冻技术专业的基础上发展起来的,因此具有服务农业的特色。其课程体系构建需考虑新工科建设和农业院校应用型本科发展的内涵,具体可从以下七个方面进行。
(一)拓宽培养目标,明确能动专业服务现代社会的需求
乡村振兴战略不仅需要农科专业人才,也需要相关工科专业人才。能动专业制冷空调方向的课程为冷链冷藏提供了有用的背景知识,能动专业太阳能工程、热泵相关课程为农产品干燥提供了技术支撑。课程体系的构建应拓宽培养目标,明确能动专业服务乡村的社会需求及责任,将能动专业制冷空调方向原来仅为工业、建筑行业服务的培养目标拓宽至农业冷热利用装备领域,为地方乡村振兴贡献力量,充分发挥地方农业院校的特色及优势。同时,明确现代制冷空调行业、建筑暖通行业对能动专业毕业生能力的新需求。
(二)转变教育理念,明确新工科背景下能动专业人才能力要求
新工科建设培养的人才应符合现代产业技术快速革新的需求,具有较强的创新意识和创新能力。因此,能动专业课程体系构建需注重学生创新能力和跨界整合能力的培养,在创新素质培养的基础上,注重工程教育属性,培养满足当前科技革命、产业转型升级新要求的创新型和应用型卓越工程人才。
(三)优化课程模块,确立多元化培养方式
在课程模块优化中,需拓宽专业培养口径,提高能动专业毕业生就业适应能力。增设交叉学科课程,并在学科基础课程平台、专业课程平台的传统课程中融入课程思政元素,培养学生多学科知识结构、科学素养和家国情怀。专业课程平台中,在原有制冷技术和建筑环境模块的基础上,增设农业能源模块,有针对性地开展涉农专业知识教育。
地方院校课程体系构建需根据学校所在区域产业发展对人才的需求,特别是地方现代产业技术快速革新对多样化人才的需求来进行。此外,新工科人才需要具备创新能力和跨界整合能力,因此,课程体系构建需探索多元化人才培养方式,努力建立校内理论教学、校外实践教学和学生自我发展相结合的教育模式。
(四)重视通识课程模块设置,培养创新创业型人才
通识教育是提高本科生综合能力、使其适应现代社会发展的重要一环,完善的通识课程模块能够全面塑造学生的世界观、人生观和价值观,提高学生的人文素养。通识课程除了必修的政治类、体育类等课程是由学校统一安排,其他的选修课程可根据专业情况进行调整,但需注重创新创业教育。能动专业课程体系构建应考虑利用校内外教育资源,开展科技创新、创业讲座;引进校外资源开展创新竞赛活动,激发学生创新和创业的兴趣,培养创新创业型人才。
(五)注重课程实用性,强调理论与实践的联系
新工科培养的卓越工程人才需具备解决实际复杂工程问题的能力,而地方院校培养应用型人才,两者一致要求学生应具有解决实际技术问题的能力,因此,课程体系构建应注重课程的实用性,需根据产业技术的发展,不断更新教学知识内容,让学生所学知识与行业最新发展动态同步。课程体系构建还需强调理论与实践的结合,在开展能动专业理论课程教学的同时,积极开展课程实践。
(六)强化实践课程教育,建立校内外协同的实践教学体系
实践教育是工科人才培养的必要环节。能动专业课程体系可从以下四个方面强化实践课程教育。一是优化已有实践课程体系。通过对原有实践课程进行整体优化,确立以金工实习、电工电子实习、课程设计和毕业实习四个环节为重点,坚持实践教学四年不断线。二是不断更新实践课程知识内容。根据现代产业技术革新来更新实践课程知识内容,增加综合性、设计性、创新性实验内容。三是引进企业资源,加强校内实训基地及实验室的建设,满足新开实践课程和更新实践课程知识的教学需求。四是送学生外出实践,加强与社会生产的结合。利用校外实习基地和学校农业方面资源,在毕业实习、劳动课、服务“三农”社会实践等教学环节中,将学生送出校门,为学生创造利用专业知识服务企业生产、农业建设的机会,使学生更了解社会需求。
(七)加强课程衔接,确保课程群之间无缝对接
能动专业各课程之间的逻辑性较强,且具有典型的工科专业特点,如未按照知识间的逻辑来开设课程,就会影响后期课程群的学习效果。因此,课程体系构建需加强各个课程群之间的课程衔接,确保课程群之间无缝对接。
三、课程体系构建的措施及内容
新工科背景下,能动专业课程体系构建措施如下:(1)调查新工科背景下能动专业人才的社会需求,从用人单位的角度提出能动专业人才能力培养要求;(2)采用职业教育课程开发理念,根据思维发展、技术发展和职业成长规律设置课程;(3)通过问卷调查在校大学生对培养方式的期望,从学生的角度探索新时期能动专业本科生的培养方式;(4)调研任课教师对能动专业传统课程体系的看法、对新课程体系的建议;(5)调研兄弟院校(特别是涉农院校)能动专业在新工科背景下课程体系构建的成功经验;(6)召开能动专业人才培养课程体系构建专题研讨会。具体内容如下:
(一)农业能源模块及交叉学科课程设置
能动专业课程体系由通识课程平台、学科基础课程平台、专业课程平台、实践课程平台组成。课程体系构建结合农业院校特色,在专业课程平台中增设了农业能源模块,并根据地方院校服务地方经济的特色,结合大湾区制冷空调行业发达的优势,设置了制冷空调模块和建筑环境模块。以上模块是专业课程平台三大模块。在保证专业核心课程符合能动专业的教学质量国家标准的前提下,充分发挥地方农业院校的特色及优势。此外,开设了服务“三农”社会实践校外实践课,建立了校内理论教学与校外实践教学相结合的开放式教育教学模式,有针对性地开展涉农专业知识教育,并在农业能源模块中开设了生物质能源工程、能源管理等交叉学科课程,培养学生跨界整合能力。
(二)新工科创新创业课程设置
在通识课程平台的公共必修课中设置了创新创业教育基础课程,并在通识选修课中要求学生选修创新创业教育类课程(2学分)。此外,在学科基础课程平台选修课中开设创新创业系列讲座课程。实践课程平台中设有校内实践课——创新设计及实验,并设有课外创新创业实践课,可通过听讲座写报告和竞赛活动获得学分。创新创业教育贯穿能动专业课程体系的各个课程平台,以培养满足新工科要求的创新型工程人才。
(三)人文素养类课程设置
在通识课程平台中设置人文社科类、艺术类、心理健康教育类课程,完善学生的多学科知识结构。在学科基础课程平台、专业课程平台的传统课程教学大纲中融入课程思政元素,在丰富学生人文底蕴的同时,培养学生的家国情怀和科学素养。
(四)实践课程设置
实践课程平台设置了热工基础综合实验、制冷空调综合实验等综合实验课程,增加了综合性、设计性和创新性实验内容。已有实践教学体系中的金工实习、电工电子实习、课程设计和毕业实习保证了学生在机械、电学、制冷、空调等方面的工科技能及专业素质训练。考虑到大四的学生忙于找工作或考研,部分学生无法安心实习,若此时安排学生到校外企业开展毕业集中实习,会影响学生参加招聘会,因此,将校外毕业集中实习调整至第六学期。此外,还可以利用企业资源完善校内实习基地建设。我校在第七学期开设了制冷空调技术实训课程,并不断更新实训知识内容,满足现代经济社会发展新形势和行业技术发展新需求。
(五)课程设置衔接
课程设置中按照先基础后专业的方法进行课程衔接,如制冷课程群开设顺序为大学物理—工程热力学—制冷原理及设备—冷库设计,此外还有制冷控制课程群、机械课程群、建筑环境课程群等。在开展专业课程理论教学的同时,积极开展课程实践。例如,空气调节、冷库设计、制冷装置自动化等课程,在理论课开课的同一学期开设课程设计,强化理论学习和工程实践训练的结合。
在制冷空调模块中设置了制冷空调新技术讲座课程,针对制冷空调行业生产制造、科学研究的新技术开设前沿科技讲座,培养符合当前科技革命、产业转型升级新要求的创新型和应用型卓越工程人才。
四、课程体系的落实方法
(一)改革课程考核方式,注重综合能力的评价
课程考核需改变传统以试卷考试为主的考核方式,注重以培养学生综合能力为主的评价标准,并把工程思维、实践能力和创新因素作为主要的评判指标。专业课程平台和实践课程平台课程的考试题型突出对学生分析复杂问题的能力和解决复杂问题的能力的考核,为学生提供主动探索解决复杂工程问题的机会。
(二)优化师资结构,确保课程高质量开出
优化师资结构主要从两方面进行。一是实施师资培养提升工程,积极开展“一懂两爱”的“双师型”师资培训,鼓励教师到企业、下基层进行社会实践或挂职锻炼,特别是鼓励专业课程的教师与企业合作开展产学研项目。二是在引进具有丰富企业经历的博士的同时,鼓励引进具有国内外科研经历的优秀博士、领军人才,优化师资结构。师资结构优化,可以确保课程体系中的各课程能够高质量开出。
综上,地方农业院校的能动专业需按照新工科人才培养的要求,结合地方农业院校服务地方、服务“三农”的特点,构建新的人才培养课程体系,培养创新型工程人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 金宇.新工科背景下农业工程类专业课程体系建设的思考[D].武汉:华中农业大学,2020.
[2] 毕杨.新工科背景下应用型本科院校电子信息工程专业课程体系改革探索与实践[J].高教学刊,2019(11):143-144.
[3] 蔡映辉,丁飛己.从能力培养到全面发展:新工科通识教育课程体系建设与实施路径研究[J].中国高教研究,2019(10):75-82.
[4] 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.
[责任编辑:周侯辰]