“新工科”背景下專業(yè)教學(xué)改革新探
——以上海電機(jī)學(xué)院“機(jī)械電子工程”專業(yè)為例

潘斌鳳, 孫 淵

(上海電機(jī)學(xué)院a. 期刊編輯部;b. 機(jī)械學(xué)院,上海201306)

0 引言

“新工科” 是當(dāng)前我國高等教育領(lǐng)域的重要改革舉措, 對當(dāng)前工程教育發(fā)展有著舉足輕重的影響?！皺C(jī)械電子工程”專業(yè)作為機(jī)械類專業(yè)中相對較新的專業(yè),是科技高速發(fā)展以及學(xué)科相互鏈接的產(chǎn)物, 它打破了傳統(tǒng)的學(xué)科分類, 集諸多技術(shù)特點于一體,是“新工科”的典型專業(yè),發(fā)展目標(biāo)也與“新工科” 倡導(dǎo)的新理念十分契合。為此, 本文嘗試分析“新工科” 對于該專業(yè)的具體訴求, 以“機(jī)械電子工程”專業(yè)為例,發(fā)掘其不符合“新工科”發(fā)展理念的現(xiàn)狀問題,并針對這些問題提出針對性的解決舉措。

1 “新工科” 背景下的專業(yè)教學(xué)新需求

“新工科”作為一種新政策、新理念, 對高校專業(yè)人才培養(yǎng)的影響不是局部的, 而是全方位的。首先是對“新工科”類專業(yè)的設(shè)置問題,其次是對專業(yè)人才的培養(yǎng)問題。

1.1 “新工科”發(fā)展的背景

“新工科” 是新生事物, 2016 年才提出這一概念。其后, 教育主管部門召集部分工科高校開展相關(guān)的理論與政策研究,并先后出臺了一系列具有較強(qiáng)政策推廣作用的倡議性文件,比如“復(fù)旦共識”和“天大行動”等。顯然,新工科不是局部考量,而是在新科技革命、新產(chǎn)業(yè)革命、新經(jīng)濟(jì)背景下工程教育改革的重大戰(zhàn)略選擇,是今后我國工程教育發(fā)展的新思維、新方式[1]。

“新工科”一詞自提出以來,引起高校廣泛關(guān)注。無論是適應(yīng)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)要求而興起的新學(xué)科或交叉學(xué)科,還是傳統(tǒng)工科的轉(zhuǎn)型升級,其基本目的是為了適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,培養(yǎng)新型的科技工程人才。短短半年時間, 從“復(fù)旦共識” 到“天大行動” 再到“北京指南”[2],“新工科”發(fā)展迅速。

1.2 “新工科”對專業(yè)設(shè)置的影響

“新工科” 不僅是學(xué)校名稱或教育類型的簡單疊加與更換,更是涉及到整個人才培養(yǎng)體系的系統(tǒng)工程。這個系統(tǒng)工程的實施必須落到實處, 而這個“落到實處” 必然體現(xiàn)在專業(yè)教學(xué)上,貫徹到人才培養(yǎng)的具體實踐中, 這一改革理念才能真正落地。因此, 推行新工科建設(shè), 必須重視、強(qiáng)化相關(guān)專業(yè)教學(xué)工作。

“新工科”專業(yè)的產(chǎn)生,本質(zhì)上是由于社會不斷發(fā)展而催生了新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)(包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級而形成的新型產(chǎn)業(yè))進(jìn)而形成新職業(yè),同時科技不斷進(jìn)步引發(fā)產(chǎn)生新技術(shù)、新經(jīng)濟(jì)。新技術(shù)和新經(jīng)濟(jì)以學(xué)科交叉為特征,新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)以跨界融合為特征。新職業(yè)與學(xué)科交叉(或交叉學(xué)科)的再次交匯即形成新工科專業(yè),如圖1 所示[3]。

“新工科”專業(yè)形成機(jī)制是高校專業(yè)設(shè)置舉措依據(jù)新的經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展態(tài)勢而作的調(diào)整生成的。新產(chǎn)業(yè)形態(tài)創(chuàng)造出新型職業(yè)崗位,而這些新的職業(yè)崗位需要“新工科”專業(yè)來匹配,這是高等教育人才培養(yǎng)的核心溯源。不僅如此,在新技術(shù)與新經(jīng)濟(jì)背景下,“新工科”的發(fā)展目標(biāo)又是倡導(dǎo)多學(xué)科交叉的,因此,不同學(xué)科之間的融合也會產(chǎn)生諸多的新專業(yè)。

圖1 “新工科”專業(yè)的形成機(jī)制Fig.1 The formation mechanism of the“emerging engineering education”

1.3 “新工科”對專業(yè)人才培養(yǎng)的新要求

在人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位上,“新工科”發(fā)生了重要的方向性轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)工程教育旨在為我國工業(yè)化發(fā)展提供人才支撐。而在工業(yè)化初級階段我國以勞動密集型產(chǎn)業(yè)為主, 技術(shù)附加值偏低, 知識屬性較弱。作為這些人才的“供應(yīng)商”, 高校人才培養(yǎng)也針對傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)。以機(jī)械領(lǐng)域為例, 高校大部分機(jī)械類相關(guān)專業(yè)都是面向低技術(shù)含量、非精細(xì)化機(jī)械加工等傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)。這種人才培養(yǎng)模式滿足了當(dāng)時機(jī)械類行業(yè)企業(yè)的發(fā)展需求,但隨著科技進(jìn)步和需求提升,這種人才培養(yǎng)方式表現(xiàn)出相當(dāng)大的滯后性,不僅不利于行業(yè)企業(yè)的發(fā)展,在一定范圍和程度內(nèi),甚至成為人才發(fā)展的短板以至阻礙。

到了“新工科”發(fā)展的新背景下,高校專業(yè)人才培養(yǎng)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。從人才培養(yǎng)目標(biāo)定位上, 專業(yè)人才培養(yǎng)瞄準(zhǔn)的是由“制造大國”向“制造強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變所需的、技術(shù)含量更高的職業(yè)需求[4]。而且,隨著中國制造向中國智造的深入發(fā)展,人才需求的智能化水平、知識含量要求只會更高。為此,“新工科”專業(yè)人才培養(yǎng)一方面要聚焦培養(yǎng)此類人才,以更好服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,另一方面“新工科”專門人才所固有的實踐性與應(yīng)用性也須得到延續(xù)、以至強(qiáng)化,這是應(yīng)用型高等教育的立根之本。

2 “新工科” 背景下“機(jī)械電子工程”專業(yè)教學(xué)的適應(yīng)性問題

“機(jī)械電子工程”作為培養(yǎng)機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)ｉT人才的專業(yè),應(yīng)用性較強(qiáng),是近些年才得以發(fā)展的專業(yè)。實際上,該專業(yè)是原“機(jī)械類”專業(yè)在技術(shù)迅猛發(fā)展背景下與其他學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物,已在一定程度上打破了傳統(tǒng)機(jī)械類專業(yè)的學(xué)科界限。但是,在該專業(yè)的教育教學(xué)實踐中,仍存在著將其視為傳統(tǒng)機(jī)械類專業(yè)的現(xiàn)象,由此也導(dǎo)致了諸多后續(xù)問題。

2.1 人才培養(yǎng)方案如何適應(yīng)新形勢的需要

目前諸多機(jī)械類專業(yè)對于專業(yè)課程設(shè)置缺乏系統(tǒng)性布局的考量,設(shè)置較為隨意,缺乏邏輯性系統(tǒng)性考量, 各課程之間的前置或后置關(guān)系混亂不清。這樣就會導(dǎo)致兩個問題,一是課程內(nèi)容的重復(fù)度比較高, 即課程之間的不可替代性較差; 另一個可能出現(xiàn)的問題是某些重要內(nèi)容的缺失遺漏。當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案仍有不少是針對傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的課程設(shè)置,缺乏機(jī)械行業(yè)新興業(yè)態(tài)[5],其很難適應(yīng)大數(shù)據(jù)和云計算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新技術(shù)新領(lǐng)域, 以及以智能制造、集成電路、新材料等交叉融合新產(chǎn)業(yè)對人才的新需求。在人才培養(yǎng)方案課程體系設(shè)置中如何適應(yīng)新形勢的需求成為首要的問題。

2.2 教學(xué)內(nèi)容如何適應(yīng)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求

上海電機(jī)學(xué)院“機(jī)械電子工程” 專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置采用的是較為傳統(tǒng)學(xué)科導(dǎo)向的課程體系:公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課、實踐性課程和素質(zhì)拓展課程等。該專業(yè)的主要課程為:機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造基礎(chǔ)、電工學(xué)、電子學(xué)、機(jī)電系統(tǒng)可編程邏輯控制器(programmable logic controller,PLC)原理與應(yīng)用。

首先,從課程名稱上看,上海電機(jī)學(xué)院與研究型大學(xué)的課程設(shè)置并無二致。其次, 從課程設(shè)置的技術(shù)路徑看,主體仍是由該專業(yè)的學(xué)術(shù)權(quán)威根據(jù)以往經(jīng)驗、并借鑒其他高水平大學(xué)的課程體系來設(shè)置。

作為對傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)的改造升級,“機(jī)械電子工程”專業(yè)正是瞄準(zhǔn)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)而設(shè)置的,相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)與新的業(yè)態(tài)發(fā)展需求相吻合。雖然高等教育調(diào)整發(fā)展相對于社會經(jīng)濟(jì)新發(fā)展的反應(yīng)需要一定的時間來適應(yīng),但是,這不該成為專業(yè)課程教學(xué)不改革的借口。為此, 我們應(yīng)及時改變實踐教學(xué)內(nèi)容與社會和產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)現(xiàn)象,把先進(jìn)的科技成果運用到實踐教學(xué)中[6],實現(xiàn)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求在教學(xué)內(nèi)容與工作內(nèi)容上的對接。此外,在對學(xué)生工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上,現(xiàn)有課程設(shè)置對于科創(chuàng)項目與案例缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,各項目之間缺乏密切關(guān)聯(lián)。通常,學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目有多種類型,如循環(huán)式、分段式、對應(yīng)式等。根據(jù)不同項目的特點和訓(xùn)練目標(biāo),采用不同的訓(xùn)練項目類型,以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計能力、跨學(xué)科交叉融合的綜合素養(yǎng), 如此才能更好地適應(yīng)工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2.3 教學(xué)方法如何適應(yīng)新變革

“機(jī)械電子工程” 專業(yè)雖然是近些年才發(fā)展起來的專業(yè),但是它還保留著傳統(tǒng)機(jī)械類專業(yè)的一些特點與屬性,比如學(xué)科基礎(chǔ)扎實、系統(tǒng)性較強(qiáng),這也使得該專業(yè)的基礎(chǔ)課程較為成熟、固定。但反過來看,它又會帶來其他問題,如課程基礎(chǔ)靈活性弱。不少授課教師無法完成轉(zhuǎn)換,更多仍采取傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方式,沒有很好地實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的要求。在這種情況下,“機(jī)械電子工程”專業(yè)實踐性強(qiáng)的特點未得到發(fā)揮與彰顯,從而影響了人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。因此, “機(jī)械電子工程”專業(yè)教學(xué)方法如何適應(yīng)新變革也是一個值得探討的重要問題。

3 “新工科” 背景下“機(jī)械電子工程”教學(xué)改革的核心路徑—— 構(gòu)建能力模塊化專業(yè)課程體系

在新工科建設(shè)的大背景下,各地高校相繼開展新工科建設(shè)工作。上海也開展了高校應(yīng)用型本科專業(yè)試點建設(shè),“機(jī)械電子工程”作為試點專業(yè)之一,進(jìn)行了大力探索。圍繞建設(shè)現(xiàn)代職業(yè)教育體系的目標(biāo),結(jié)合行業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),從企業(yè)需求、崗位任職要求、崗位職業(yè)能力等出發(fā),制定與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接的專業(yè)人才培養(yǎng)方案[7-8], 探索課程學(xué)習(xí)方法、產(chǎn)學(xué)深度融合、雙證融通、國際認(rèn)證等專業(yè)人才培養(yǎng)模式, 加強(qiáng)工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),提高學(xué)生的工程實踐能力、工程素養(yǎng)和綜合應(yīng)用能力, 培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)、企業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用型人才。為解決上述“新工科”背景下“機(jī)械電子工程”專業(yè)教學(xué)相關(guān)適應(yīng)性問題,上海電機(jī)學(xué)院在應(yīng)用型本科試點專業(yè)建設(shè)過程中,從構(gòu)建能力模塊化專業(yè)課程體系著手, 開展了“機(jī)械電子工程”應(yīng)用型人才專業(yè)能力研究。

3.1 專業(yè)能力目標(biāo)的確立

(1)遵循的理念。上海電機(jī)學(xué)院在應(yīng)用型本科試點專業(yè)建設(shè)中,從企業(yè)需求、崗位要求、職業(yè)能力出發(fā), 基于“新工科”理念, 學(xué)習(xí)借鑒了美國技術(shù)學(xué)院和臺灣地區(qū)應(yīng)用型院校培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的教學(xué)理念,在人才培養(yǎng)模式和人才培養(yǎng)方案上按照企業(yè)需求原則、相對穩(wěn)定原則進(jìn)行了創(chuàng)新和改革,從原有的“學(xué)科導(dǎo)向”轉(zhuǎn)變?yōu)椤澳芰?dǎo)向”,從強(qiáng)調(diào)“知識輸入” 為強(qiáng)調(diào)“能力輸出”, 構(gòu)建能力模塊化課程教學(xué)體系,著力提高學(xué)生的實踐能力、工程應(yīng)用能力、自主學(xué)習(xí)能力以及專業(yè)綜合素質(zhì)。

(2)確立的方法。首先,通過企業(yè)專家論壇、研討等形式邀請了相關(guān)企業(yè)的技術(shù)人員、工程師等,描述出“機(jī)械電子工程”專業(yè)的畢業(yè)生能從事的工作崗位、工作任務(wù)及其能力要求; 其次, 通過走訪、問卷、調(diào)研等形式在機(jī)械行業(yè)領(lǐng)域中廣泛深入地調(diào)研機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生適應(yīng)的崗位群以及崗位對知識、能力、素質(zhì)的要求等;最后,通過專業(yè)建設(shè)人員梳理歸納得出專業(yè)能力目標(biāo)。

(3) 能力目標(biāo)的確立。首先, 通過上述方法, 形成12 條專業(yè)能力目標(biāo)。具體如下: ①具有科學(xué)的世界觀、人生觀和愛國主義思想,自覺遵守國家法律法規(guī)。達(dá)到“國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)”。②掌握解決機(jī)電工程技術(shù)問題所需的數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)基礎(chǔ)知識,并能將機(jī)械基礎(chǔ)、電工電子、計算機(jī)、自動控制等專業(yè)知識用于解決機(jī)電工程技術(shù)問題。③在機(jī)電設(shè)備和控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝調(diào)試與維護(hù)改造、系統(tǒng)集成與運行等工程活動中, 運用所學(xué)專業(yè)相關(guān)知識、技術(shù)、技能, 選擇和使用恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)代專業(yè)工具。④能夠使用常用的設(shè)備和工具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測試和測量, 能夠在機(jī)電領(lǐng)域進(jìn)行實驗設(shè)計、分析和改進(jìn)。⑤能夠針對機(jī)電產(chǎn)品技術(shù)需求,完成機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計,具有機(jī)電產(chǎn)品零部件設(shè)計制造能力。⑥能夠?qū)C(jī)電系統(tǒng)工程實際問題進(jìn)行識別和分析,完成機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計,具有機(jī)電系統(tǒng)集成與運行能力。⑦能夠結(jié)合經(jīng)濟(jì)、管理與法律等知識,具有機(jī)電產(chǎn)品項目管理能力。⑧具有團(tuán)隊合作精神,作為團(tuán)隊的一員或領(lǐng)導(dǎo)者能夠有效發(fā)揮自身作用。⑨正確地檢索文獻(xiàn)資料, 獲取所需資料內(nèi)容, 具備書面和口頭表達(dá)能力。⑩具有自主學(xué)習(xí)和技術(shù)創(chuàng)新能力,能夠?qū)ψ陨韺W(xué)業(yè)和未來職業(yè)發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃,在機(jī)電工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。? 具有職業(yè)道德和社會責(zé)任感,能夠理解所從事專業(yè)對人類和社會的責(zé)任。? 具有時效意識,能持續(xù)改進(jìn)。

其次, 歸并專業(yè)能力目標(biāo), 形成專業(yè)能力模塊,得到四大核心專業(yè)能力: A(機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計制造)、B(機(jī)電系統(tǒng)控制集成)、C (機(jī)電設(shè)備裝調(diào)維護(hù))、D(項目管理與技術(shù)服務(wù))。A 模塊由A1(機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計)、A2(加工工藝編制)、A3(設(shè)備操作加工)、A4(產(chǎn)品質(zhì)量控制)4 項工作任務(wù)組成; B(機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備控制集成) 模塊由B1 (控制系統(tǒng)設(shè)計) 工作任務(wù)組成; C(機(jī)電設(shè)備裝調(diào)維護(hù))模塊由C1(機(jī)電產(chǎn)品零部件采購)、C2(機(jī)電產(chǎn)品安裝與調(diào)試)、C3(機(jī)械設(shè)備維修) 3 項工作任務(wù)組成; D(項目管理與技術(shù)服務(wù))模塊由D1(機(jī)電產(chǎn)品項目管理)、D2(技術(shù)支持)、D3(機(jī)電設(shè)備營銷)3 項工作任務(wù)組成。每一項能力模塊由若干項工作任務(wù)組成,每項任務(wù)對應(yīng)了多項能力要素, 如表1 所示。例如,A 模塊中, 工作任務(wù)為A1、A2、A3、A4 等。A1 又可以細(xì)分為A1-1(產(chǎn)品總體設(shè)計)、A1-2(產(chǎn)品零部件設(shè)計)等。

3.2 能力模塊導(dǎo)向的專業(yè)課程體系的建立

根據(jù)“機(jī)械電子工程” 專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的四大核心專業(yè)能力所對應(yīng)的細(xì)化的職業(yè)能力要素,進(jìn)行課程知識內(nèi)容的構(gòu)架和課程的響應(yīng),把傳統(tǒng)的以學(xué)科為主的課程體系轉(zhuǎn)變成以四大能力為目標(biāo)的能力模塊化課程體系, 見圖2。以能力為導(dǎo)向的課程體系,可以使課程系統(tǒng)化和關(guān)聯(lián)化,消除原有學(xué)科體系下各課程內(nèi)容重復(fù)或短缺的現(xiàn)象,根據(jù)“新工科”背景,在A 能力模塊課程設(shè)置增設(shè)智能制造等,與目前前沿技術(shù)融合;在B 能力模塊課程設(shè)置增設(shè)機(jī)器視覺、生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信等,充分體現(xiàn)目前機(jī)電一體化設(shè)備的控制集成技術(shù); 在C 模塊課程設(shè)置增設(shè)機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)電設(shè)備、機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試維護(hù)綜合實驗等,充分培養(yǎng)其現(xiàn)場動手能力; 在D 能力模塊課程設(shè)置增設(shè)大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等, 把新工科背景中的管理與技術(shù)能力同智能制造內(nèi)涵融合。充分明確課程的能力要求以及學(xué)生學(xué)習(xí)課程后應(yīng)具備的能力,更加明確教師的授課目的, 更加明了對學(xué)生的考核。教師可以將課堂教學(xué)、研討、項目、實驗、練習(xí)等不同的教學(xué)手段和教學(xué)方法引入到教學(xué)環(huán)節(jié)中,使學(xué)生達(dá)到能力要求。

以能力模塊的人才培養(yǎng)方案中課程設(shè)置其總學(xué)分為165, 由通識教育課程平臺和專業(yè)能力課程平臺構(gòu)成。通識教育課程平臺必修課和選修課共有73學(xué)分,課程設(shè)置有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、形勢與政策、思政類、大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、物理等自然學(xué)科以及素質(zhì)拓展課程,基本安排在第一至第四學(xué)期;專業(yè)能力課程平臺由4 個能力模塊組成,即產(chǎn)品設(shè)計制造、設(shè)備裝調(diào)維護(hù)、系統(tǒng)控制集成、項目管理與技術(shù)服務(wù),共計92 學(xué)分。設(shè)備裝調(diào)維護(hù)模塊共有8 門必修課程、15 學(xué)分,6 門選修課程;產(chǎn)品設(shè)計制造模塊共有11 門必修課程、學(xué)分39.5,5 門選修課程;系統(tǒng)控制集成模塊共有9 門必修課程、16.5 學(xué)分,9 門選修課程。項目管理與技術(shù)服務(wù)模塊有3 門必修課程、學(xué)分4,4 門選修課程。4 個模塊的選修學(xué)分共要求為17 學(xué)分,占比10.3%,如表2 所示。

表1 能力模塊–工作任務(wù)–專業(yè)能力要素Tab.1 Capability module-work tasks-professional compentence elements

圖2 能力模塊下課程響應(yīng)Fig.2 Compentence module under the curriculum response

表2 能力模塊導(dǎo)向的課程教學(xué)學(xué)分分布Tab.2 Distribution of curriculum teaching credits under the competency module

原“機(jī)械電子工程” 專業(yè)人才培養(yǎng)方案中課程設(shè)置其總學(xué)分為200,其中,公共基礎(chǔ)課為67 學(xué)分,占比33.5%,學(xué)科基礎(chǔ)課為45 學(xué)分,占比22.5%,實踐性環(huán)節(jié)為44+4,占比24%,素質(zhì)拓展教育為10 學(xué)分,占比10%,如表3 所示。

表3 學(xué)科導(dǎo)向的課程教學(xué)學(xué)分分布Tab.3 Discipline distribution of subject-oriented curriculum

以學(xué)科為導(dǎo)向的課程體系,各課程強(qiáng)調(diào)自身學(xué)科知識的系統(tǒng)性和完整性,注重學(xué)生學(xué)科知識的學(xué)習(xí), 即“ 學(xué)什么”。“新工科” 背景下能力模塊導(dǎo)向的課程體系, 更注重學(xué)生能力素養(yǎng)的培養(yǎng), 通過具體工作任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生具體專業(yè)能力,即“會什么”。能力模塊導(dǎo)向的課程體系, 用能力反推知識, 培養(yǎng)學(xué)生在掌握各項專業(yè)能力的基礎(chǔ)上,掌握各專業(yè)課程知識。

3.3 基于能力模塊的專業(yè)課程教學(xué)

根據(jù)不同的能力要素,進(jìn)行課程的教學(xué)實踐,采取不同教學(xué)方法和教學(xué)手段,尋找合適的學(xué)習(xí)方法的能力驅(qū)動模式來培養(yǎng)應(yīng)用能力[9-11]。

(1) 項目驅(qū)動方法的教學(xué)實踐。在能力模塊中機(jī)電設(shè)備、機(jī)電控制系統(tǒng),工程項目管理與經(jīng)濟(jì)分析等課程都可以進(jìn)行項目驅(qū)動培養(yǎng)學(xué)生的能力,例如在自動化技術(shù)的PLC 控制及應(yīng)用中,我們設(shè)計多個項目進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生邊做項目邊學(xué)會指令和程序編寫, 改變傳統(tǒng)的課堂講解。在自動化技術(shù)課程教學(xué)中,我們設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù),如交通燈控制、電梯運行、水位控制、恒溫控制、變頻調(diào)速、伺服驅(qū)動、人機(jī)界面等, 讓學(xué)生自行設(shè)計電氣原理圖、購買電氣元器件、完成成本預(yù)算,完成硬件接線圖以及PLC控制程序,實現(xiàn)預(yù)定的功能。這種以項目驅(qū)動的教學(xué)實踐, 就是把學(xué)生置身于工作現(xiàn)場, 以學(xué)生為主體,來完成項目,鍛煉和培養(yǎng)其工程應(yīng)用能力。

(2) 現(xiàn)場教學(xué)方法的教學(xué)實踐。本專業(yè)很多課程需要現(xiàn)場教學(xué)來增加學(xué)生對課程內(nèi)容的感性認(rèn)識,例如“機(jī)械制造過程”這門課主要涉及傳統(tǒng)機(jī)加工、加工工藝、工藝裝備、數(shù)控加工、特種加工等內(nèi)容,其要求學(xué)生在制造環(huán)境中能夠遵循標(biāo)準(zhǔn)安全規(guī)范。通過現(xiàn)場方法的教學(xué)實踐,學(xué)生了解整個基本材料切削過程,并能計算速度、進(jìn)給量、切削深度等。采用現(xiàn)場教學(xué)法, 讓學(xué)生到現(xiàn)場觀察各類機(jī)床的加工過程、工藝裝備的組成和使用, 讓學(xué)生完成一些基本的切削加工活動,幫助學(xué)生逐步達(dá)到課程能力要求。

(3) 具體工程項目的教學(xué)實踐。課程學(xué)習(xí)方法能力化模式只是鍛煉學(xué)生的部分能力,為了培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力,在培養(yǎng)體系中關(guān)注大學(xué)生科創(chuàng)、挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)造杯、工程技術(shù)大賽、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié),把各個工程項目實物化,把設(shè)計圖紙、創(chuàng)新想法變成工程實物,達(dá)成畢業(yè)要求。學(xué)生除了具有解決專業(yè)技術(shù)問題的能力、設(shè)計開發(fā)能力外,還應(yīng)具備項目管理能力、團(tuán)隊合作精神、交流溝通能力、社會責(zé)任感,質(zhì)量、時效意識,并能持續(xù)改進(jìn)等能力。

4 結(jié) 語

專業(yè)課程的建設(shè)直接決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量,在“新工科”教育理念指導(dǎo)下,上海電機(jī)學(xué)院從“學(xué)科導(dǎo)向”轉(zhuǎn)變?yōu)椤澳芰?dǎo)向”對“機(jī)械電子工程”專業(yè)課程體系進(jìn)行了建構(gòu)。學(xué)校通過開發(fā)“機(jī)械電子工程”專業(yè)的能力模塊,以能力要素為導(dǎo)向,進(jìn)行了課程響應(yīng), 構(gòu)建了以能力模塊為導(dǎo)向的課程體系。在具體專業(yè)課程教學(xué)實踐中,明確了專業(yè)能力,基于能力進(jìn)行專業(yè)課程建設(shè)和專業(yè)課程教學(xué)實踐。通過對基于能力模塊的專業(yè)課程體系的構(gòu)建和專業(yè)課程教學(xué)的實施,在很大程度上解決了本專業(yè)人才培養(yǎng)方案陳舊、教學(xué)內(nèi)容不符合工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求、教學(xué)方式方法傳統(tǒng)落后等問題。并依據(jù)此, 可進(jìn)一步改革專業(yè)課程教學(xué)效果評價,增強(qiáng)其針對性,從而提升專業(yè)教學(xué)成效, 實現(xiàn)“新工科” 教育理念的落地。