面向新工科的國家一流交通運輸專業金課建設途徑探索

王憲彬 高遠 張文會 武慧榮 王連震 韓銳 馮文文

摘? 要：該文結合中國高等教育改革的新要求和新目標，闡述金課建設、新工科本科專業建設和國家一流專業建設的緊密聯系和目標，探討金課建設在交通運輸專業課程改革中的優勢和難點，并在此基礎上提出相應策略和建議，分析新工科課程建設存在的問題，提出針對性措施進行改進，為新工科課程建設提供新思路和新模式。具體探討課程的交融性、綜合化、項目化、挑戰性，以及應用性和實踐性五大方面的問題，并提出解決方法，以期促進交通運輸專業的新工科課程改革探索。

關鍵詞：新工科課程建設；交通運輸專業；金課；課程改革；一流專業建設

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）08-0001-04

Abstract： Combined with the new requirements and goals of China's higher education reform， this paper describes the strong connection and goals of the construction of the golden course， the construction of education undergraduate majors in the emerging engineering and the construction of national first-class majors. The advantages and difficulties of the golden course construction in the curriculum reform of transportation majors are discussed. Based on this analysis， the paper proposes corresponding strategies and suggestions， analyzes the problems existing in curriculum construction in new engineering， and puts forward targeted measures for improvement. It provides new ideas and models for the curriculum construction in new engineering. This paper explores five key aspects of the course's intersectionality， synthesis， project-based learning， challenge， as well as applicability and practicability. And the solutions are proposed to facilitate the implementation and improvement of exploration of curriculum reform in new engineering.

Keywords： curriculum construction in new engineering; transportation major; golden courses; curriculum reform; first-class major construction

面對新一輪科技革命和產業變革的挑戰，教育部自2017年起發布了一系列新工科建設的指導文件，加快培養新興領域工程科技人才，改造升級傳統工科專業，主動布局未來戰略必爭領域人才培養。《“新工科”建設復旦共識》標志著中國高等工程教育改革的新起點，提出以國家戰略為導向，以新技術、新業態、新產業和新模式為動力培養新興工程科技人才，以獲取全球創新生態系統的領先地位。

2018年6月，教育部在全國高等學校本科教育工作會議上首次提出“金課”概念，即要淘汰“水課”，打造具有深度、難度、廣度和創新思維能力的一流課程。

2018年9月，教育部、工業和信息化部、中國工程院《關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0的意見》要求各高校建設新型高水平理工科大學、產業學院和未來技術學院、新興工科專業及新課程。

2018年11月，教學指導委員會會議和時任教育部高等教育司司長吳巖明確提出圍繞一流課程建設，打造國家水準、國際領先的金課，其標準為“兩性一度”，即“高階性、創新性和挑戰度”。

2019年4月，《關于實施一流本科專業建設“雙萬計劃”的通知》提出了新工科建設、一流專業建設等方向，以提升高校人才培養能力，實現高等教育的內涵式發展。然而，如何真正有效建立符合新型工程人才培養需求的課程體系和課程內容，將以人為本、跨學科、創新導向的教育理念具體化，落實到日常的教育和教學活動中，是改革的難點。面向新工科的課程改革是新工科專業建設和國家一流專業建設必須完成的一項重要的全局性和系統性工作[1]。

綜上所述，新工科建設、國家一流專業建設和金課建設是高等教育改革中三個相互關聯、相互促進的重要內容，三者可以有機結合。新工科建設為金課建設提供理論指導和實踐支撐，一流專業建設是新工科建設的重要切入點，金課建設不僅是一流專業建設的重要組成部分，而且是新工科人才培養的必要實現途徑[2]。因此，將金課建設與一流專業建設、新工科建設綜合考慮，可以最大限度地實現培養專業人才的目標[3]。

交通運輸專業作為一個具有重要戰略意義的專業，需要快速適應新科技和產業發展，同時保持特定領域的專業優勢[4]。但傳統授課方式已經無法滿足新時代的課程需求。如何有效推行課程改革，促進高等工程教育的創新發展，提高人才培養質量和水平，成為當前交通運輸專業面臨的重要問題[5-6]。為此，本文以交通運輸專業課程建設為切入點，分析了新工科背景下課程建設方面出現的問題，提出相應策略和建議，探索該專業金課建設途徑。本文旨在促進交通運輸專業新工科課程建設的有效開展和持續優化，為各級各類課程建設提供經驗和借鑒。

一? 新工科建設中出現的問題及解決辦法

（一）? 國內高校新工科課程建設上出現的問題

近年來，很多國內院校都已經進行了新工科研究與實踐項目的啟動實施，不斷進行新工科的研究探索與實踐。浙江大學構建了基于嵌入式課程體系的新工科人才培養模式[7]。重慶文理學院提出“一二三”新工科人才培養模式，強調新型學科思維和學科交叉[8]。華南理工大學提出“新工科建設F計劃”，倡導“為未知而教，為未來而學”的教學理念[9]。電子科技大學提出“New E3”新工科建設方案，全面系統推進跨學科項目課程體系建設[10]。目前，我國各高校的新工科課程建設主要圍繞傳統工科專業課程建設方面存在的問題展開。我國高校工科專業，尤其是一些歷史悠久、傳統深厚的專業，在新工科課程建設上普遍存在以下六方面的問題。

問題一：當前課程設置未體現新工科交叉融合特征，只是簡單增設其他學科專業課程，沒有改變學科專業內部和外部的關系和結構，難以培養學生跨學科協作和創新思維的能力。

問題二：課程體系中存在大量不超過2學分的課程，容易造成學科專業知識體系碎片化和孤立化，使學生難以形成對知識體系的整體認識。同時，每門課程由于時間有限，無法深入探究課程目標，難以培養學生在某一領域的系統深入探究能力。

問題三：沒有根據課程性質和目標進行合理的課程內容選擇和安排，導致課程設置存在內容重復和冗余的問題。一些流行或時髦的內容容易在不同課程中重復出現，造成了教學時間和資源的浪費，也使得原本緊張的總課時變得更加不夠用，導致一些重要或基礎的內容被忽視或遺漏。

問題四：課程教學效果與課程目標不匹配，也與行業企業的期望不一致，造成高校培養的工程人才與社會需求的差距和脫節。這可能導致學生在就業市場上無法滿足行業要求，就業競爭力降低。

問題五：側重于教授學生已有成熟的知識理論，忽視前沿性和發展性問題的分析討論。這樣雖有助于學生掌握基礎理論，卻難以培養學生在前沿領域解決復雜問題的創新和挑戰能力。

問題六：課程教學內容與實踐教學或實際工程問題脫節，難以培養學生應用理論知識解決實際工程問題的能力。這種脫節會讓學生在真實場景中遭遇困境，不能靈活應用所學知識。

（二）? 問題探討及解決

為了達到金課建設“兩性一度”的標準，需要從多個方面對課程進行優化和改進。根據分析，可以發現，針對上述問題一，可以通過增強課程的“交融性”解決；針對問題二、三，可以通過強化課程的“綜合化”解決；針對問題四，可以通過實施課程的“項目化”解決；針對問題五，需要提升課程“挑戰性”；針對問題六，需要增強課程的“應用性和實踐性”。

1? 提高課程的“交融性”

新工科專業的課程往往涉及多個學科領域，需要綜合運用不同學科專業的知識、原理和方法等解決復雜工程問題，提高課程的“交融性”至關重要，需要根據課程目標有機地整合相關學科專業現有的課程，形成新的課程體系，或者開發出全新的課程內容，而不是簡單地將相關學科專業的現有課程進行拼接或疊加。

2? 強化課程的“綜合化”

新工科課程建設需要重視課程的綜合化，可將解決一類工程問題所需的知識、方法和技術整合為一門綜合課程，學生通過學習能夠全面掌握解決這類工程問題的能力和方法。這樣可以避免以往課程學習只注重專業部分知識的學習，而忽視培養解決相關問題能力的現象。

3? 實施課程的“項目化”

工程教育旨在培養學生解決實際復雜工程問題的能力，以及設計和創造未來世界的創新能力。項目是對各種當前和未來復雜工程問題在教育環境中的抽象和簡化，學生在完成項目任務的過程中，既能夠深入理解課程內容，又能夠鍛煉自己的工程能力和綜合素質。實施課程的“項目化”是踐行“做中學”理念，培養新工科人才的有效形式之一。

4? 提升課程的“挑戰性”

課程的“挑戰性”指的是學生完成課程學習所面臨的難度、需要付出的投入和努力程度等。提升課程挑戰性有助于充分調動學生學習的積極性和主動性，使學生更深入地參與課程學習，培養學生綜合運用多學科知識解決復雜工程問題的能力、創新能力和合作能力，更好地達成培養標準，實現培養目標。

5? 提高課程的“應用性和實踐性”

高校課程中的工程問題往往與實際行業企業脫節，缺乏真實環境下的實踐教學。應重視提高課程的“應用性和實踐性”。應用性是指課程內容與真實工程問題的結合，讓學生應用所學知識解決問題；實踐性是指課程與真實工程環境的結合，讓學生在真實環境中實踐，體驗工程師工作方式和方法。這有助于培養學生的工程思維和工程能力，縮小高校培養的工程人才與社會需求之間的差距。

綜上所述，雖然目前新工科理念已經在人才培養和專業建設中得到廣泛認可，但“互聯網+”時代對復合型人才的培養提出了新的要求，強調多元化、個性化、創新化和國際化等特征。目前，依據新工科理念建設的金課仍需要進一步深化、拓展、突破和出發。本文在新工科理念指導下，結合“互聯網+”媒體模式，以國家級一流交通運輸專業為背景，對新時期高等院校課程建設途徑進行探索，找到適合未來人才培養需求和特點的金課建設模式[11]。

二? 交通運輸專業金課建設途徑探索

（一）? 主要實踐路徑

交通運輸是國民經濟的重要支柱，面臨著數字化、智能化、綠色化和綜合化等新技術和新模式的變革升級。交通運輸類專業要緊跟時代潮流，培養具有國際視野、創新精神、系統思維、跨界能力、實踐能力和社會責任感的高素質工程人才，為交通運輸事業的發展貢獻力量。

本文基于金課建設的“兩性一度”標準，融合新工科理念、成果導向（OBE）教育理念和國家一流專業建設，從以下三方面提出金課建設在交通運輸專業課程改革中的實踐路徑。

1? 構建多學科交叉融合的知識體系和系統性思維，提升課程內容的“高階性”

課程是傳授知識和培養學生系統思維能力的重要途徑。課程融合將解決同一類工程問題所涉及的多學科知識整合到一門課程中，使學生能夠對相關知識進行有機聯系和綜合運用。交通運輸專業可根據工程問題的特點和難度，設計不同層次和類型的綜合性課程項目，如基礎性、應用性、創新性等。這些項目應涉及多個學科領域，如數學、物理、計算機和管理等，并與實際工作場景相結合，如交通規劃、交通控制、交通安全等。通過這些項目，學生可以在實踐中掌握和運用所學知識，提高分析問題、解決問題和協作溝通的能力。

金課的高階性體現在知識、能力、素質三方面的有機融合，培養學生解決復雜問題的高級思維和綜合能力。作為應用型工程技術及管理人才，學生不僅需要掌握完整的本專業理論知識體系，更需要具備面向復雜工程問題的“多學科交叉融合”的知識理論體系。交通運輸專業可通過調研，了解培養目標與社會需求之間的匹配度，探索符合新工科要求的“高階性”課程教學目標。同時，采用多種教學方法和手段，如案例教學、探究式教學、反轉課堂和在線教育等，激發學生的主動性和創造性，促進學生的深度思考和自我反饋。

2? 構建豐富教學環節和交叉性內容，進行課程形式“創新性”探索

提高課程高階性，挖掘學生學習潛能，在對專業核心課程進行有機融合基礎上，還需提高課程形式的創新性。每門課程都應根據自身特點設計豐富的課前、課上和課后自主性、交叉性學習環節，以及實驗實踐、文獻學習和綜合性作業，以加深學生對學習內容的認識和理解。

1）基于“互聯網+”的課前預習。課前預習包括線上預習和線下預習。線上預習是基于自主學習的形式，在超星學習通平臺上觀看教師錄制或推薦的教學視頻，完成相應的預習任務。為保證線上預習效果，教師應在課前做好教學設計，結合教學大綱以及課時安排，重構教學活動，并圍繞學習通平臺準備“多學科交叉融合”的教學資源。線下預習是基于協作學習的形式，在課堂上進行小組討論，分享預習心得，解決預習中遇到的問題。

2）基于“項目化”的課堂翻轉互動。在新工科背景下，課堂授課不再是簡單的單一學科知識講授，而是多學科知識交叉融合的過程。課程“項目化”是工程教育改革的重要方向，分為基于課程核心內容的項目化和以解決跨學科高階性工程問題為目標的項目化。前者依托于某一課程，以解決實際問題為導向，培養學生的工程能力和綜合素質。后者不依附于某一課程或學科，以解決跨學科、高階性工程問題為目標，以項目實施為載體組織并開展教學活動。在課堂上，教師通過引導、示范、輔導等方式，幫助學生完成項目任務，并及時給予反饋和評價。

3）基于“自主學習”的課后復習。在深度融合內容的前提下，必須保障學生的自主學習時間，通過課后自主性學習和實踐，將知識轉化為能力。線下課堂教學完成后，教師組織學生進行基于自測互評的線上課后復習。學生在超星平臺上完成自測題目并互評答案，了解自身掌握情況，鞏固知識。教師還可以組織學生基于自主探究的形式，查閱與課程相關的文獻資料，對重要知識點進行歸納總結和復習。該設計體現了“以學生為中心”和“做中學”的理念，激發學生的自主綜合性學習和實踐，從而更有效地實現課程體系及課程目標。

3? 探索課程考核的多樣性和挑戰性，完善形成性評價機制

為了保障金課的質量和效果，交通運輸專業應構建包括教師、同行、學生和社會等多方評價的體系和機制，對金課的教學目標、內容、方法和效果等進行全方位的考核和反饋，及時發現并改進金課的不足，促進金課的持續優化。其中，金課標準的“挑戰度”是重要評價維度，是指課程有一定難度，需要學生“跳一跳”才能夠得著，對教師備課和學生自學有較高要求。提高“挑戰度”應注意以下兩點：一是豐富考核形式和環節，讓學生在課堂上多動腦、動手和發言，課下主動查閱文獻，在階段考試、期末考試、實驗和課程設計中，適當增加結合工程應用背景的挑戰度高的選做題目或開放類題目，提高考核模式的“挑戰度”。二是在考核過程中采用形成性評價，實現對學生學習過程和結果的有效反饋和指導。形成性評價是指在教學過程中，教師對學生的學習進展、學習難點、學習策略等進行持續觀察、記錄和分析，及時給予反饋和建議，幫助學生調整和改進學習方法，提高學習效果的評價方式。形成性評價可促進教師調整和優化教學，激發學生自主學習和自我評價能力，從而提高課程目標的達成情況。

（二）? 實踐路徑的創新點

1? “新工科+金課”的課程建設途徑探索理念

推進“新工科”本科專業建設和金課建設的一體化，有利于交通運輸專業人才培養模式的改革，為“新工科”理念的理解和運用提供實踐改革案例，具有現實意義和實踐價值。

2? “國家一流專業建設+金課”的課程建設途徑探索模式

探索“國家一流”本科專業建設和金課建設相融合的綜合化課程建設模式，不僅符合高校金課建設的標準和要求，而且為國家級一流本科專業建設提供切實可行的課程建設途徑。

3? “專業認證+金課”的課程建設途徑探索方法

“以學生為中心”改革教學方法，“以成果為導向”改革教學內容，結合金課建設的目標，有效應用信息技術進行課堂教學設計，為完成畢業要求，實現“新工科”培養目標，提供課程保障基礎。

三? 結束語

本文探討了高等工程教育在工業革命背景下的變革歷程，以及面向新工科的課程改革和金課建設的重要性。在此基礎上，針對交通運輸專業的特點和面臨的挑戰，提出了以專業課程建設為切入點，推行金課建設的策略。通過金課建設，可以有效地促進交通運輸專業的課程改革和創新發展，并為新工科課程建設提供經驗和借鑒。此外，本文也呼吁將金課建設與一流專業建設、新工科建設綜合考慮，最大限度地實現培養專業人才的目標。總之，本文為當前高等工程教育改革提供了一些思考和借鑒，希望可以在未來的工程教育發展中有所實踐和應用。

參考文獻：

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[11] 司馬朝坦，魯平，孫琪真，等.一流工程學科“金課”課程改革模式構建——以華中科技大學“光纖光學”為例[J].高等工程教育研究，2020（5）：183-188.

基金項目：中國交通教育研究會教育科學研究一般課題“面向新工科的國家一流交通運輸專業金課建設途徑探索與教學改革實踐”（JT2022YB011）；中國交通教育研究會教育科學研究重點課題“交通強國建設背景下交通運輸類專業主題式課程思政育人模式與育人效果評價研究”（JT2022ZD016）；黑龍江省高等教育教學改革一般研究項目“基于工程教育專業認證的交通運輸類一流本科專業建設探索與實踐”（SJGY20200031）；黑龍江省高等教育教學改革一般研究項目“新工科背景下的交通運輸專業金課建設”（SJGY20210038）

第一作者簡介：王憲彬（1980-），男，漢族，黑龍江哈爾濱人，博士，副教授，碩士研究生導師，系主任。研究方向為交通安全與汽車運行仿真。