新工科下基于實踐項目的跨專業(yè)融合教學(xué)體系研究

（青島理工大學(xué)琴島學(xué)院計算機(jī)工程系，山東 青島 266106）

當(dāng)今社會，需要具備雙創(chuàng)能力及跨學(xué)科等能力的高素質(zhì)人才來引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)社會、產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的發(fā)展，為了適應(yīng)科技變革，培養(yǎng)出具備上述能力的新工科人才，根據(jù)我們國家工科教學(xué)體系基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)、外的優(yōu)秀教育成果案例，采用“新工科”建設(shè)為指導(dǎo)方向，結(jié)合典型的實踐項目案例，進(jìn)行跨專業(yè)融合教學(xué)體系研究[1]。

一、基本建設(shè)原則——能力導(dǎo)向

基于實踐項目的跨專業(yè)融合教學(xué)體系，使其高效運(yùn)行并且科學(xué)合理，它的基本建設(shè)原則至關(guān)重要，將社會發(fā)展需求與實踐教學(xué)項目自身特色進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合，將實踐項目自身專業(yè)性與跨專業(yè)交叉學(xué)科相融合，在遵循一定的指導(dǎo)思想的基礎(chǔ)下，研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵建設(shè)原則是——能力導(dǎo)向原則。

倘若學(xué)生所學(xué)的課本知識，不能轉(zhuǎn)化為個人能力，并且不能將其應(yīng)用到實踐中去，此形同虛設(shè)的工程教育目的是無意義的。現(xiàn)今，新工科背景下，對高校工程教育培養(yǎng)計劃的重中之重的地方是提升和塑造人才核心能力。因此，譬如跨專業(yè)整合能力、實踐創(chuàng)新能力、設(shè)計分析能力等培養(yǎng)，圍繞著整個教學(xué)體系，才能將新工科人才的競爭力與核心能力有效的、多角度、全方位提升和培養(yǎng)。針對新工科人才核心能力的塑造問題，研究通過以下幾個方面可以有效地發(fā)揮跨專業(yè)融合教學(xué)體系的作用：

（一）根據(jù)實踐項目開設(shè)教學(xué)活動，有針對性的培養(yǎng)，學(xué)生通過討論實踐問題、分析實踐項目，從而獲取解決實際工程問題的能力。

（二）構(gòu)建多學(xué)科跨專業(yè)融合的綜合實踐項目，引入到相關(guān)課程，多學(xué)科互相協(xié)作，有助于能力的提升和塑造。新工科人才跨專業(yè)整合能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的前提是多學(xué)科跨專業(yè)融合，可以通過實踐項目，將學(xué)生由原先單一狹窄的實踐活動引導(dǎo)至多學(xué)科跨專業(yè)交叉融合的綜合實踐項目。

（三）以學(xué)生為主導(dǎo)，以學(xué)習(xí)者為中心，設(shè)計個性化的實踐項目，提倡學(xué)生主動實踐、自主探索研究，在對項目進(jìn)行整體設(shè)計過程中，學(xué)生根據(jù)自身具備的專業(yè)能力及采用了自己所學(xué)的理論知識完成自主設(shè)計，提高了創(chuàng)新意識及探索精神。

跨專業(yè)融合教學(xué)體系研究主要是從新工科、新經(jīng)濟(jì)作為立足點，如下圖1所示，從新一代技能（跨學(xué)科協(xié)作能力、智能化應(yīng)用能力、工程創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)）及基礎(chǔ)技能（軟技能、硬技能）兩大方面、六個維度作為培養(yǎng)新工科人才基本建設(shè)原則——能力導(dǎo)向的關(guān)鍵。

圖1 人才能力導(dǎo)向圖

二、教學(xué)體系建設(shè)思路

（一）基于項目，科教結(jié)合

在高校教育教學(xué)中實現(xiàn)“教研相長”，需將高校本身科研優(yōu)勢充分的發(fā)揮，使實踐項目教學(xué)與科學(xué)研究活動相結(jié)合，激勵、督促學(xué)生參加基于實踐項目的工程訓(xùn)練。可以將新工科人才培養(yǎng)有效的分成以下幾個階段：

1．專業(yè)基礎(chǔ)階段，在實踐項目中提煉、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，使學(xué)生更好地掌握技術(shù)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

2．專業(yè)化進(jìn)階階段：在本身技術(shù)基礎(chǔ)知識掌握的前提下，加深應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域及開拓更深的專業(yè)知識。

3．專業(yè)實現(xiàn)階段：將所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行合理運(yùn)用，分析及解決實際工程問題。

上述階段，每個環(huán)節(jié)都有豐富的實踐項目，“貫穿式實踐案例教學(xué)”，將實踐案例逐步遞進(jìn)式引入課堂，貫穿整個本科四年的學(xué)習(xí)任務(wù)中，并且分別占每個學(xué)期總課時百分之二十至六十不等。具體課程及項目比例關(guān)系如下圖2所示。

圖2 課程及項目比例關(guān)系圖

（二）將學(xué)科壁壘拆除，實現(xiàn)跨專業(yè)融合

新工科下，將知識的整合作為重要出發(fā)點，才能培養(yǎng)出擁有多學(xué)科背景人才，從系統(tǒng)的角度去解決、審視復(fù)雜的跨學(xué)科工程問題。選擇構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的優(yōu)秀實踐項目，在新工科背景下，提升培養(yǎng)學(xué)生知識面的“寬廣”程度，加強(qiáng)其他學(xué)科知識與工程教育的關(guān)聯(lián)性，將不同學(xué)科之前的滲透性增強(qiáng)，使學(xué)科間的壁壘拆除，在不斷的探索中，構(gòu)建具有高校自身特色的跨專業(yè)實踐項目，從而有效的解決單一學(xué)科所不能完成的復(fù)雜工程問題。

在系部成立科創(chuàng)研究小組，專項進(jìn)行跨專業(yè)融合實踐項目的探索及教學(xué)體系研究，初步小范圍開展實驗，特邀來自不同系部、不同領(lǐng)域的專業(yè)教師及60名入校新生定向培養(yǎng)。囊括了物聯(lián)網(wǎng)、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、經(jīng)貿(mào)、機(jī)械設(shè)計、管理學(xué)等多樣專業(yè)背景進(jìn)行研究活動，中心點始終圍繞著學(xué)生，規(guī)定學(xué)生自己分析問題、自己解決實際問題，教師交互式引導(dǎo)教學(xué)，真正實現(xiàn)學(xué)與教的合理互動[2]。系部內(nèi)有三個教研室，分別是計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、智控，在課程安排上將大一、大二兩年課程全部統(tǒng)一，主要開設(shè)通識課及各個教研室的核心基礎(chǔ)課，在學(xué)生學(xué)完兩年專業(yè)融合課程后，允許學(xué)生根據(jù)自己的擅長技術(shù)選擇適合自己的專業(yè)方向，進(jìn)行后續(xù)深層次的貫穿式實踐案例引導(dǎo)學(xué)習(xí)。

（三）鼓勵校企合作，優(yōu)化綜合性實踐項目

在專業(yè)融合教學(xué)體系構(gòu)建中，尤為關(guān)注的就是學(xué)生的創(chuàng)新思維及實踐能力的培養(yǎng)，即要求培養(yǎng)“手腦并重”的新工科人才。所以，高校鼓勵并支持與企業(yè)多方合作，以企業(yè)的實戰(zhàn)經(jīng)驗與高校的科研項目為依托，有效地使用企業(yè)與高校的優(yōu)勢資源，從而優(yōu)化實踐項目，使其多樣化、多層次、具備真實性，并且鼓勵、支持學(xué)生多參與到其中，當(dāng)學(xué)生面對實際工程問題的時候，才能深刻理解，理論知識畢竟具備的一定局限性，才會理解校內(nèi)實驗之外的實際工程問題[3]。

三、結(jié)語

在跨專業(yè)融合教學(xué)體系的研究中，找準(zhǔn)綜合性的實踐項目，并且根據(jù)各個高校特點，結(jié)合企業(yè)經(jīng)驗，及教師科研項目依托，不斷優(yōu)化綜合性實踐項目，將各個學(xué)科壁壘拆除，有效做到跨專業(yè)融合，才能更好地培養(yǎng)出新工科背景下社會需要的高素質(zhì)融合型人才。