“通專融合”理念下應用型本科機械類專業面向“卓越計劃”的課程體系研究與探索

□富勤華 婁斌超

在全球視野下，現代工程類型的多樣性，一方面專業與學科交融，一些專業本身具有集合交叉的特征。 另一方面工程里面包含非技術成分，例如經濟、政治、人文社科因素，而技術里面也是既含有科學原理又含有諸如經驗的、經濟的、道德的、法制的、藝術的、社會傳統的等等非科學因素或尚未發現的科學道理，它們以綜合應用的目的連接成為一個工程整體[1]，使工程教育呈現社會化、人文化趨勢。 在此背景下，通識教育與專業教育的融合成為現代高等教育在課程體系改革方面的一種必然選擇?！巴ㄗR教育”作為一種人才培養理念和人才培養模式，是與“專業教育”相對應的， “前者的目標旨在培養既具有比較寬厚的專業知識和能力基礎，又對人類主要知識領域有所了解的高素質人才；后者的目標是培養在某一專業領域具有精深知識和能力基礎的高級專業人才。 ”[2]“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”）旨在“培養造就一大批創新能力強，適應經濟社會發展需要的高質量各類工程技術人才”，其培養標準是“要有利于促進學生的全面發展，促進創新精神和實踐能力的培養，促進工程型人才人文素質的養成”[3]?！白吭接媱潯敝囵B標準體現出對通識教育的要求，應用型本科課程設置及其結構以專業化為主， 但必須重視通識教育?！巴▽Ｈ诤稀钡睦砟钜灤白吭接媱潯钡娜瞬排囵B整個過程。 在專業教育中滲透通識教育。 在課程的構建上要以通用標準為主要依據，以能力培養和素質培育為主線，注重課程體系的整體性，消除學科之間的專業界限，通過項目教學法，重視企業實踐，改革通識類課程， 使通識教育與專業教育有效融合，重構課程體系。

一、課程體系的價值取向與構建原則

面向“卓越計劃”的課程體系的價值取向與構建原則，首要考慮的是知識、能力和素質的協調發展與綜合提高。要在傳授知識的基礎上注重全面素質與綜合能力的培養，強調“通專融合”，拓寬基礎學科的范圍和基礎教學的內涵，加強自然科學和人文社會科學的知識、理論、技能的教學及基本素質的培養，使學生通過大學階段的教育，構建能適應終身學習及社會發展變化需要的基本素質，加強學生獲取知識、分析問題、解決問題的能力。其次要遵循整體優化的原則。必須重視專業的交叉性和綜合性，知識信息的時效性和有效性。 從剖析本專業所需的知識、能力結構和基本素質的要求入手，構建融會貫通、緊密配合、有機聯系的課程體系，實現課程體系的整體優化， 機械工程涉及機械、 電子、通信、安全、環保、信息、能源等領域。 因此，需要考慮的是專業的交叉性和綜合性。任何事物都有一個成長與老化的過程，知識信息同樣如此，要注意知識信息的時效性，要讓學生所學的知識是當前學科發展的前沿知識，而不是陳舊、過期的知識；有效知識是日后在職業發展和終身學習中是基本的、無可代替的和必不可少的基本規律、基本原理、基本技能。再次還要重視項目主導性原則。項目教學法是通過完成一個完整的項目而進行的教學活動，在項目的實施中，以一級項目為主線，二級項目為支撐，三級項目與核心課程為基礎，提高學生的整體意識和綜合運用知識的能力。 最后，加強企業實踐課程是確保“卓越工程師”培養質量的關鍵。在課程體系改革中，要以“企業實踐課程”為支撐，強化實踐課程的建設，加大企業學習、實踐的時間，累計不能少于1年。 企業實踐強調學生工程實干能力的培養、訓練和形成，以及工程創新意識的養成，同時促進學生合作意識與溝通能力的提高。

二、課程體系和結構

在“通專融合”理念下，根據“卓越計劃”的通用標準和行業標準及學校標準的要求重新構建課程體系。課程體系框架由通識課平臺、工程基礎課、專業基礎課、專業課、拓展課、實踐環節組成。 以上海第二工業大學為例的課程體系構成及學時分配比例如表1 所示。

“卓越計劃”機械類專業的課程體系從工程導論引入，由畢業設計與畢業實踐結束。 以工程設計與制造集成為主線，使各課程有機結合起來，在傳授機械設計與制造基本知識的同時著重培養學生的工程師基本素質、自學能力、創新意識、團隊協作精神、表達溝通能力、機械工程實踐能力等。以項目實施為核心，實現課程體系的一體化設計。 所有需要學習和掌握的知識都圍繞項目實施這個核心，并與這個核心融合在一起，形成一個整體（如圖1）。一級項目作為主線貫穿四年的大學學習，二級項目和三級項目，接力完成學生工程實踐能力的訓練。一級項目包含本專業的主要核心知識和能力要求，貫穿專業培養的全過程。它能夠模擬在企業和社會環境中實際產品、過程或系統的構思、設計、實施和運行過程。以上海第二工業大學為例具體一級項目的實踐內容有如下5 個方面。 （1）空間搬運機器人的構思、設計、制作、加工和調試；（2）凸輪連桿組合機構的構思、設計、創新、制作、加工與調試；（3）含氣動夾緊的能加工斜面和斜孔的組合夾具構思、設計、創新、制作、加工與調試；（4）AGV 智能小車；（5）雙側氣隙式電感傳感器；多芯串接電感傳感器；旁向式十字簧片電感傳感器的構思、設計、制作、加工和調試。 二級項目基于課程群，每個課程群都有一個項目， 這些項目相當于綜合性的課程設計，把相關聯的課程知識有機結合起來，使學生認識到有機和關聯的知識群而不是孤立的知識點。三級項目基于課程的項目，使學生知道課程在整個體系中的作用及知識能力培養中的貢獻。

表1 上海第二工業大學課程體系構成及學時分配比例

實踐教學由校內實踐環節和企業實踐環節共同組成。 校內實踐環節中專業教師在“機械制造基礎課程”教學后增加了“機械制造基礎課程實踐”，將計算機輔助設計 （UG CAD）， 計算機輔助制造（UG CAM），數控加工工藝與編程有機結合，引入機電氣綜合實踐，其中包括對機器人的拼裝、分析和創新等，這些實踐課程使學生在機械設計與機械制造理論認識的基礎上對先進機械設備的制造、控制和應用有直觀、深刻的理解。企業實踐是確?！白吭焦こ處煛迸囵B質量的關鍵，在實踐教學體系改革中，以“企業實踐課程”為支撐，強化實踐課程的建設。 在不壓縮理論課時的前提下，將部分實踐環節的教學放在短學期、假期中進行。 企業實踐強調學生工程實踐能力的培養、訓練和形成，以及工程創新意識的養成。上海第二工業大學在企業學習階段的教學主要包括企業認識實習、社會調查和生產實習模塊、企業項目實踐模塊和企業實際項目的畢業設計（實踐）模塊。

機械工程及自動化專業卓越工程師培養課程體系的典型結構基于當前的教育環境和教學條件，同時為了保證學生多元發展和可持續發展的能力，形成多層次、模塊化、階梯式的三維立體化課程體系。既從綜合性整體項目實施落實到具體的課程教學的分層次教學、從理論模塊到綜合實踐模塊的模塊化教學以及從通識課-工程、 專業基礎課-專業課-實踐操作課等的階梯式教學的課程體系。 實現“三個結合”，即素質教育與專業教育結合，課堂教學與實驗教學結合， 個性發展與共性提高結合，構建由基礎教育平臺課程、學科（專業）基礎平臺課程和專業方向模塊課程群組成的課程平臺。與以往的課程體系相比增加了大量工程實踐操作環節，更加注重培養學生的工程實踐能力；增加了許多拓展性課程，更加注重綜合素質和能力的培養；采用更加豐富多彩的授課形式，注重流程上的銜接和授課內涵的提升；教學上更重視理論和實踐的循環連接和齊頭并進，更加重視教師隊伍的建設，采用校內教師和企業教師雙軌教學和聘請知名學者和企業家定期講學。

三、課程體系的研究與探索

圖1 上海第二工業大學機械工程及自動化專業“卓越工程師教育培養計劃”課程體系魚骨圖

在我國由于多方面的原因，高等教育一直重視專業教育。 應用型本科在理念上存在一些誤區：認為通識教育是研究型本科實施的，應用型本科只要抓好專業教育就可以了。根據“卓越計劃”提出的應用型工程師基本素質，以知識、能力、素質的維度進行劃分，歸納了應用型工程師在知識層面上以人的全面發展為出發點， 強調對工程人才進行全面教育，使其具備人文社科、自然科學、經濟管理、工程基礎、專業基本理論知識；在能力層面上強調終身學習的能力及組織、交流溝通、團隊合作的能力；在素質層面上強調人文科學素養、社會責任感、工程職業道德、創新意識及國際視野等。 “卓越計劃”對應用型工程人才培養提出了通識教育的要求。通識教育與專業教育的融合是現代高等教育在課程體系改革的重要方面，也是實現卓越工程師培養目標的有效途徑。 應用型本科通識教育課程改革做好了，就基本實現了“通專融合”理念下的課程體系改革。應用型本科人才培養實施通識教育不僅僅是通過開發大量的專門的通識課程， 可以在課程目標、課程內容、課程實施等諸方面體現著通識教育的精神，通過多樣化的教學組織形式、教學方法滲透通識教育的理念。“卓越計劃”機械類專業的課程體系改革要體現“通專融合”理念，加強通識教育，可以從以下三個方面進行： 一是加強工程基礎課程；二是實踐教學改革；三是通識課程與拓展課程改革。

（一）工程基礎課程

上海第二工業大學在工程基礎課模塊除了增加了高等數學、線性代數、大學物理課程的學時，而且開發了工程型課程體系的引領課程——“工程導論”。通過引入工程的基本特征和概念、一般工程問題的解決方案、工程項目的經濟特性和工程師所面臨的任務與責任等內容。使學生了解相關工程類專業所涉及的工程問題，并激發學生對工程類專業的學習興趣，明確學習動機。 機械、電子、計算機專業三個專業關系緊密。工程基礎課中開設計算機應用技能、程序設計基礎、電工與電子技術、可視化程序設計等課程使學生感悟不同專業的研究方法，涉獵不同的知識領域，拓展視野。 工程基礎課程設計了大量帶有探究性的課題，讓學生在學習的過程中選擇自己感興趣的課題，分組去完成這些課題研究方案的設計。 學生通過本課程的學習，在面臨一般工程問題時能提出一些解決工程問題的思路與想法，培養了學生的自主學習、自主創新能力。 同時還培養學生的人際交往能力和團隊合作精神。

（二）實踐教學

通過實踐教學內容和方法的改革對學生進行通識教育。 以項目實施為核心，一體化的課程體系設計，在強化專業教育的同時滲透和深化了通識教育。 1 至3 級項目教學過程中，以小組為單位，以研究、討論和實踐課形式，構思出要創新制作的工程項目、設計出工程項目的方案、加工、制作出工程項目，進而完善總結所實施的工程項目。 隨著各類項目的開展，學生的綜合素質得到明顯提高。

學生在二三年級要去各類企業認識實習、社會調查和生產實習；四年級要在現代化企業中進行各類項目實踐，包括：基于企業項目的互換性及測量技術實踐、 基于企業項目的機制工藝規程設計實踐、 基于企業項目的綜合實踐 （運用夾具、CAD/CAM、工業機器人技術）。四年級第八學期進行基于企業實際項目的畢業設計，將就來自現代化企業的各類項目，進行真刀真槍的畢業設計（實踐）。 學生到企業的實踐活動， 不僅豐富了學生的工程經歷、提高了學生的專業實踐能力，而且也培養和提高了學生組織能力和協調能力。學生在企業進行的畢業設計，除了是對學生所學的知識和掌握的能力的綜合訓練和提升外，也是對學生社會責任感、敬業精神和職業道德的培養，后者是通識教育的重要內容。

（三）“平臺+拓展課”構建通識課程體系

目前國外通識教育課程類型主要有名著課程型、核心課程型、自由選修型和分布必修型等類型[4]。各種類型都有其課程形式、理論基礎和主要特征，很難判斷哪種更好。 鑒于應用型本科院校的教學資源要建立一個完整人文、社會科學和藝術課程體系似乎不太可能， 但未嘗不可以在借鑒的基礎上，充分考慮到自身辦學目標以及辦學條件，采用“平臺＋拓展課”課程結構形式。 “平臺”課程是按照“卓越計劃”對人才培養的規格要求，學生必須學習的課程；拓展課程是根據不同專業學生個性化要求需要選修的課程。

通識“平臺”課程，應該是統一的，課程教學效果要達到“卓越計劃”的培養要求，可在改變教學方式方法上下功夫。比如“思想政治理論”課程可以嘗試通過“專題式”教學方式，增加教學效果；“大學英語”課程，嘗試采用了多模態教學模式，并探索出了SIMPLE 多模態教學實施方案。 SIMPLE 具體是指student-centeredness(學生為中心)，interaction(互動)，Multimedia（多媒體），Presentation(呈現)，learner-collaboration(學 習 者 合 作)，Experiential learning（經 驗學習）[5]。 教師應用教學理論和方法，通過特定的組織、指導方式，為學生提供使用語言的平臺，使他們的語言學習能力處于應激狀態，迫使他們在變化的情景語境里選擇語言形式表述意思，促進語言與情景語境之間的契合，使教師與學生、學生與學生、計算機、網絡資源等產生多向的互動，從而調動學生學習的積極性和主動性，培養外語學習者的創新意識，使得語言學習成為一種更加自然合理的行為模式， 同時在實踐過程中逐步培養他們的實踐能力、自學能力、交際能力、團隊合作精神等，以完成培養新一代卓越工程師的重任。

拓展課程可分為人文類、自然類、藝術類、技能類、綜合素質類等類型。 對于工程專業的學生要求其選擇人文類、技能類、綜合素質類的課程作為選修課。 人文類課程主要培養學生的人文關懷精神。技能類課程培養學生掌握一些基本技能，開設如動態網頁制作、三維動畫設計、計算機等級考、創意實踐等。綜合素質類課程主要包括：溝通與交流、生涯指導和求職創業、體育與健康、工程經濟與管理等。

實現通識教育課程目標的多樣化以加大拓展課程建設力度。 傳統上，每門課程的主要任務是講授本門課程學科基本框架與基本知識、技能，而對于學生綜合能力的重視不夠，如學生語言表達能力（文字寫作能力、演講能力）、邏輯思維能力、組織協調能力等。 作為通識拓展課程，每門課程都應承擔起更多的課程目標。 如作為人文類通識教育課程，不僅僅承擔著培養人文精神的課程目標，還承擔著培養學生溝通與表達能力、寫作能力、資料檢索能力、閱讀習慣的培養等教學目標。按照教育部“卓越計劃”通用標準，對本科層次工程師應達到的知識、能力與素質要求有11 條。其中，涉及通識教育的內容有7 條，這些要求可以概括為基本素質、現代工程意識、基礎知識、學習能力、創新意識、管理溝通合作能力、危機處理能力和國際交流合作能力等方面[6]。體現在拓展課程教學中應培養學生如下能力，如表2 所示。通過對各項能力提高程度的評估，實現拓展課程目標的多樣化。

表2 拓展課程的能力結構框架

教育理念決定課程改革，課程設置決定教育效果。 “通專融合”理念下，高校培養卓越工程師最根本的要求是讓學生學會生存之道，學會社會人之根基。 不能否認應用型本科院校應以專業教育為主。但是即使是學習專門技術，也關涉到學習者其他相關稟賦的發展。應用型本科院校面向卓越工程師的課程體系是專業教育下的通識教育。 培養的學生既術業有專攻，又能夠從比較開闊的、跨學科的視角進行思考，處理問題，與人交流合作， 達到不同文化和不同專業之間的通融，以適應這個日新月異的社會。

[1]李為.科學技術與社會教育模式和高等工程教育的人文化[J].中國高教研究，2000(6)：70-71.

[2]陳向明.對通識教育有關概念的辨析[J].高等教育研究，2006（3）：64-68.

[3]教育部.關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見（教高[2011]1 號）[EB/OL]. [2011-02-18].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/ht mlfiles/moe/s3860/201102/115066.html.

[4]楊頡.大學通識教育課程借鑒與啟示[M].上海：上海交通大學出版社，2009：30-31.

[5]王艷.發展多模態英語教學模式，順應工科教育改革[J].英語廣場(學術研究)，2012(8)：64-66.

[6]林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究，2010(4)：21-29.