新工科課程體系與新形態(tài)教材構建的核心思想初探

【摘 要】基于高等院校辦學自主權，以新工科新理念教育思想為指引，探討了課程體系構建及其專業(yè)課教材編寫與呈現(xiàn)形態(tài)問題。以工程圖學課程為例，提出沿襲性傳統(tǒng)教材改制的必要性。針對培養(yǎng)目標定位的寬泛和脫離實際，簡要論述了科層制教育管理體制下課程標準編制的科學性和可靠性。指出了教師參與標準制定和教材編寫的重要性。淺析了課程標準編制與教材編寫間存在的內(nèi)在約束性關系并展望教材內(nèi)容構成和形態(tài)創(chuàng)新。

【關鍵詞】新工科理念;課程體系;新形態(tài)教材

一、新工科課程體系構建的相對穩(wěn)定性和與時俱進特征

在高等教育辦學自主權下和國家總的教育方針指導下，將高等教育辦學自主權下放到各高校始于改革開放初期總設計師鄧小平先生的英明方略。這在很大程度上授予了高等院校在培養(yǎng)目標、學科建設和課程設置等方面一定的自主權，“一定”是指仍然還得有遵照、繼承和借鑒并且是合理和應該的。教育部高等學校教學指導委員會，并要求新一屆教指委要為推動高等教育改革發(fā)展、全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量發(fā)揮好參謀咨詢、指導引領、凝聚隊伍、監(jiān)督推動重要作用，各高校圍繞專業(yè)設置和課程建設做了大量工作。以工程圖學為例，課程融合了現(xiàn)代設計及理論、計算機圖形學，數(shù)字化設計與制造技術等研究，培養(yǎng)目標和教學大綱的設定事實上離不開新工科教育理念的“指導引領”并通過專業(yè)評估和教學評估而實現(xiàn)“監(jiān)督推動”。

上海交通大學主持的“設計與制造I”課程獲2020年首批國家級線上線下混合式一流課程，“工程圖學”課程獲2018年國家精品在線開放課程在大學“雙一流”建設目標指引下，教材及課程旨在掌握產(chǎn)品設計的基本方法，通過形象思維建立起形體與圖樣的關聯(lián)，并按照工程的標準規(guī)范表達設計理念;從工程問題出發(fā)，培養(yǎng)學生的工程意識，發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，空間思維和設計表達的能力，綜合應用和實踐能力，建立起設計和制造的全局觀。這種自上而下的教育管理體制具有科層制組織節(jié)制的性質(zhì)：由大批擁有專門知識和權威的專家組織課程標準的編制，最終制定相應課程的指導標準。例如《普通高等學校工程圖學課程教學基本要求》，理論上可以確保決策制度的可靠性。當前，傳統(tǒng)意義上的科層化課程管理體制仍然制約著高等學校課程建設的實際運作。馬克思·韋伯創(chuàng)立的科層制理論強調(diào)持續(xù)運作的行政體制需要實行等級制原則并建立合法權威。在科層化的管理體制下，教師參與課程建設的主動性受到不同程度的抑制。

二、課程體系整合與新型態(tài)教材編寫中存在的著眼點和發(fā)展方向

課程標準是內(nèi)涵廣延的簡約稱謂，包括培養(yǎng)目標、教學大綱等具體實施規(guī)范，靠學校的辦學實力來實際體現(xiàn)。從傳統(tǒng)意義上講，適用于所有學校的普遍性教材又稱為課本，它是依據(jù)課程標準編制的、系統(tǒng)反映學科內(nèi)容的教學用書，教材是課程標準的具體化，受限于相對穩(wěn)定的課程標準。教材的組織方法：其一，邏輯式組織。按照有關科學知識的內(nèi)在邏輯順序組織教材。其二，心理式組織。以學生為本位，注重學生的興趣、需要和能力，強調(diào)以學生的經(jīng)驗作為教材組織的出發(fā)點，逐步擴大教材的內(nèi)容范圍，使學生愿學、樂學，而較少考慮知識體系的完整性。其三，折衷式組織。兼顧學科與學生兩方面的需要和情況，擇采兩者之長。在當前以 “強專業(yè)鑄金課 卓越學術引領一流人才培養(yǎng)”為主題的時代背景下，學科交叉和課程融合促使各高校加強新工科建設，加強醫(yī)學教育、農(nóng)林教育、文科教育創(chuàng)新發(fā)展，持續(xù)深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，努力建設一批新時代中國特色社會主義標桿大學。

個人在詳細閱讀了工程圖學課程“新要求”之后，將重要的最新改動列舉匯報如下：

1.第一章緒論中表述的“課程性質(zhì)”更簡潔，突出了科學思維“能力”，強調(diào)提高工程“素質(zhì)”，增強創(chuàng)新“意識”，將“技術基礎課”改為“工科基礎課”;刪去了培養(yǎng)目標中 “能繪制和閱讀與本專業(yè)相關的工程圖樣”的要求，只要求學生做到對形狀、尺寸、技術要求理解正確;

2.第二章點線面投影基礎中增加了“投影概念”一節(jié)，突出了“掌握正投影法的特性”。因為我國采用第一角投影以及在投影概念后均采用正投影，所以原來在點、線、面投影中的“第一分角”、“正投影”就不再提了。將“平面內(nèi)的點、線”，準確表述為“平面內(nèi)的點、直線”并且單列出“曲線、曲面投影”一節(jié);

3.“新要求”把原版的“構型方法基礎”內(nèi)容歸入組合體讀圖中表述并強化了三維建模軟件教學在課程教學中的重要作用。

如果考慮機械類專業(yè)課設置并舉例，“設計與制造II”是機械工程專業(yè)必修課，課程以現(xiàn)代機器創(chuàng)新設計為對象，采用項目式教學和小組形式，學習機構和結(jié)構設計、機械標準件和電控元器件選型等專業(yè)知識，培養(yǎng)學生知識運用能力、機電產(chǎn)品創(chuàng)新能力、團隊合作能力、關注國計民生需求以發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力，激發(fā)學生專業(yè)興趣和報國情懷。教材及課程秉持“科研反哺教學”理念，以現(xiàn)代機器“三子系統(tǒng)論”和產(chǎn)品開發(fā)過程模型為指引，突破原機械原理、機械設計兩門課程的框架，重構了課程的內(nèi)容體系，提出了“課堂教學和課外項目雙主線同步開展、課堂教學服務課外項目、課外項目促進課堂學習”的項目式教學技法;緊扣“中國制造2025”和“國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”，將中華民族的機械發(fā)明創(chuàng)造史、國家偉大復興的科技強國發(fā)展戰(zhàn)略、科學精神和大國工匠精神、當代青年的歷史使命和責任擔當有機融入課程專業(yè)知識點和能力點教學中，形成知識點、能力點、思政點“三點合一”的分布式、融入式課程思政育人教學方法。

對于新型態(tài)教材編制個人提出并歸結(jié)為如下幾個方面的發(fā)展方向：

1.課程知識體系傳統(tǒng)，與互聯(lián)網(wǎng)及智能制技術結(jié)合;

2.課程學時壓縮下提升教學模式高效以達到課程培養(yǎng)目標要求;

3.課程的理論、實踐、數(shù)字資源豐富但應相互融合。

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作者簡介：

牟柳晨，男，1965年12月出生，四川成都人，工學博士，四川大學機械學院高級工程師，中國機械工程學會高級會員。

（作者單位：四川大學）