山東交通學院交通與物流工程學院 代洪娜 張萌萌 付連寧 亓 偉 張 勇
在新一輪科技革命和產業變革不斷加快的新經濟環境下,對人才的要求提高,需要工程實踐能力和創新能力強的應用型復合人才,即“新工科”人才。我國作為高等工程教育大國,教育部在2017 年拉開了“新工科”建設的序幕。自2017 年正式啟動“新工科”建設以來,教育部相繼出臺了《“新工科”建設復旦共識》《“新工科”建設行動路線》等系列文件、行動方案及政策建議,從多方面、多層次、多目標對不同類型高校建設“新工科”做出了不同的設計,提出了以“學習者為中心”的工程教育模式,要求培養有強大的實踐力、創新力和競爭力的創新型卓越工程人才。為提高學生動手能力、培養創新思維、提高人才培養質量,教育部于2019年正式推出“一流課程”“雙萬計劃”,提出建設五類“金課”,并明確了“兩性一度”標準。
交通運輸業是國民經濟的基礎性、先導性、戰略性和重要的服務性產業,不僅自身需要結構優化,還要與其他產業融合發展,迫切需要構建適應“新工科”人才培養的新內容、新方式、新方法。改革專業課程教學,培養一批具備開拓創新精神、多學科交叉、理論知識扎實的專業人才,進而從根本上提高人才培養質量,成為交通運輸類“新工科”一流本科專業課程改革發展方向。
批判性思維強調“實踐出真知”,鼓勵從實踐和具體分析中獲取知識和能力,可以打破工科生長期接受固化教育的現狀,鼓勵學生用批判和質疑的眼光去看待問題。筆者基于“新工科”理念,結合交通運輸行業發展新需求,以山東交通學院的省級一流課程交通規劃課程為例,從“課前—課中—課下—實驗—考核”課程全過程,構建基于批判性思維的五位一體交通運輸專業核心課程教學改革模式。
通過及時將專業領域學術研究、科技發展前沿成果引入課程,運用批判性思維激勵學生去“疑”去“問”,激發大學生課程學習興趣和主動思考,培養學生遵循工程邏輯解決復雜工程問題的能力,推動學生高階性、創新性的培養,使之符合社會經濟發展下“新工科”發展的“產業需求”。
批判性思維強調“實踐出真知”,鼓勵從實踐和具體分析中獲取知識和能力。課程教學設計的小組合作、內容展示、項目創意性、PPT 制作、現場答辯、網絡互動等多種形式的交流改革,使課程具有一定挑戰度,推動課程從“重教”走向“重學”、從“封閉單向”走向“開放互動”,形成服務學生高質量、高效率自主學習,回歸工程范式的教學新模式。
實驗課程設計、課堂中問題引導式的設置、課下多方式的交流討論,幫助學生獲得認識、提出工程問題,增進師生間相互了解,增加深層互動,相互走近心靈,真正踐行“立德樹人”的根本使命,幫助學生鑄就正確的世界觀、人生觀、價值觀。
山東交通學院是一所以培養路、海、空、軌交通專業人才為主的應用型高等學校,交通工程專業作為學校的品牌專業、山東省“名校工程”重點建設專業、山東省高水平應用型建設重點專業群骨干專業,于2018 年順利通過工程教育認證,2020 年獲批國家一流本科專業。作為交通工程專業的核心專業課程之一,交通規劃課程對工程教育認證中強化學生的基本理論知識、基本實踐能力以及當代工程實踐中所需的創新能力及綜合素質有著較強的支撐作用。通過對交通規劃一流本科課程導入批判性思維,建立“課前—課中—課下—實驗—考核”五位一體教學模式,以實現專業領域新知識實時更新、應用領域實踐操作同步跟進、立德樹人全面踐行,真正培養出適應產業需求的“新工科”人才。
在課前以線上課程慕課錄制、網絡平臺設置互動討論區、上傳課前自學材料等多種形式,把理論基礎和一系列的質問問題傳遞給學生,引導學生提前對課堂討論的問題進行充分的自主探索質疑,進而激發學生學習興趣。有針對性地準備課前資料來轉變學生的思維定式,讓學生帶著問題去尋找答案、學習知識,并通過學習交通強國等相關資料塑造學生的家國情懷。
在課堂上,教師采用“問題導向式”方法進行批判性思維的培養,在講授完基本概念、原理、方法和應用后,不斷設問并鼓勵學生提問,同時引導學生對問題進行討論,以檢驗學生的理解程度,應用、分析和評估等高層次的認知能力。提問的例子包括“……包括哪幾個方面?”“……在應用時應注意什么?”“……公式你覺得還有哪些可以改進的地方?”,真正將教學從簡單的知識傳授變為思想啟發、過程引導、批判總結、問題解決等過程,從而達到批判性精神展現和批判技能實踐的作用。
課下通過設置一些綜合性大作業、訓練和課程設計環節,要求學生綜合運用多門課程的知識、經驗、工具,解決較為復雜的綜合問題,培養和發展學生批判性思維所必備的語言推理、論證分析和積極主動的批判精神。以交通規劃實驗指導為例,按照5 人一組進行分組,每組設1名組長,各小組根據教師提供的選題或自選題目確定本組實驗題目,各小組利用課堂業余時間開展若干次課外討論,教師加入每組的QQ 群或微信群進行課下的指導。結果發現,學生自行研討的內容十分豐富,已大大超出課程內容本身要求,不但拓展了學生的思維,也形成了良好的自主學習、積極思辨的氛圍。
在實驗課程教學中,通過相關軟件模擬仿真,學生認識到教師所教授的知識不是權威,也是可以挑戰和質疑的。以交通規劃軟件Transcad 的教學為例,針對教學視頻中路網繪制過程中有哪些地方可以改進、哪些地方可以使用更快捷的命令提高路網搭建效率,采用不同的規劃方案對路網流量的數值進行模擬,通過組織學生一起討論實驗結果,分析不同繪制方案、不同規劃方案的利弊以及哪些參數的設置會影響仿真數據的可信度等,鼓勵學生說出設計方案是否可行、是否有足夠的理論支撐、實驗操作是否規范可行,逐步讓學生敢于質疑并善于質疑,讓學生明白“盡信書不如無書”的道理。
采取多元化的考核方式,確保批判性思維培養有一個好的落腳點??梢圆扇№椖框寗涌己朔绞?,讓學生完成實際規劃項目,強化過程性考核方式等多種形式。以交通規劃課程為例,針對本課程傳統的終結性考核占比較高問題,強化過程性考核,把課堂表現、分組答辯、期末考試等共同作為最終的考核內容,推動多元化、多方面、全方位考核學生的綜合能力和專業素養。
綜上所述,批判性思維有助于打破工科生長期接受固化教育的現狀,激勵學生去“疑”去“問”,實現對專業課程理論內容的深度理解,激發學生的好奇心,培養學生的興趣愛好,不斷提高“教”的質量和“教”的藝術,這在“新工科”建設背景下顯得尤為重要。筆者以山東省一流本科課程交通規劃為例,通過“課前—課中—課下—實驗—考核”五位一體的教學改革創新,充分發揮教師在批判性思維培養中的引領、互動和指導作用,真正將批判性思維貫穿課程教學的各個環節,這對“新工科”背景下交通運輸類人才培養具有重要的理論意義和實踐指導價值。