后疫情时代新工科建设背景下高校专业课课程改革研究

肖勇 梁栋

摘要：2020年疫情期间高校大规模线上教学为后疫情时代高校专业技术课课程改革创新带来新机遇。新工科是为了满足新经济的发展，基于国家战略层面的新需求和立德育人的新要求而提出的工程教育改革的方向。在此双重背景下，针对教学中学生存在的教学模式单一、学生学习目标盲目、学习过程评价体系缺失等问题和教师面临的教学模式和教学关系变革的巨大挑战，提出了相应的解决途径，为后疫情时代和新工科双重背景下的专业课课程教学改革提供了新的思路。

关键词：后疫情时代新工科改革计算机辅助制造课

中图分类号：TH12;G420文献标识码：A        文章编号：1672-3791（2022）01（a）-0000-00 Research on Curriculum Reform of Professional Courses in Universities Under the Background of New Engineering Construction in the Post Epidemic Era

XIAO Yong LIANG Dong

（School of Mechanotronics and Vehicle Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing，400074 China）

Abstract：During the outbreak of 2020， large-scale online teaching in universities brings new opportunities for the reform of professional technology courses. In order to meet the development of the new economy， new engineering is the direction of China's engineering education reform based on the new needs of national strategic development and the new requirements of moral education. Under this dual background， aiming at the problems of single teaching mode， blind learning goal， lack of learning process evaluation system and the great challenge of teaching mode and teaching relationship reform faced by teachers， this paper puts forward the corresponding solutions， which provides a new idea for the teaching reform of professional courses under the dual background of post epidemic era and new engineering.

Key Words： Post epidemic period; New engineering; Reform; Computer aided manufacturing course

2020年初一場突如其来的新冠肺炎疫情给国家和社会带来了较大的影响，为确保高校教育教学工作能按期进行，教育部明文规定，各高校根据自身情况进行线上授课，实现停课不停教、停课不停学。在这一精神指引下，各级各类学校开始了史无前例大规模的线上教学，一时间，“网课”“在线教学”成为了教育热词。以前线上教学是对传统课堂教学的一种延伸和补充，在疫情防控的特殊时期一下子成为了主要的教学方式。进入后疫情时期，疫情依旧会零星出现，尤其在全球疫情波动和气候变化的影响下，这种状态仍然会持续一段时间，进而对高校的教育教学都会产生深远的影响。随着大学生逐渐大规模返校，逐渐恢复正常的教学模式，这时在线教学作为一种辅助和补充手段仍然发挥着重要的作用。线上教学对加强课程的深化理解具有很好的补充作用，未来的教学模式不可能也不应该退回到疫情发生前的状态，互联网+线上教学已经成为了高校专业技术课改革创新发展的大势所趋[1-3]。

党的十九大明确了建设“中国特色、世界水平”高等教育强国的新目标。全国教育大会也确定了高校“培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”的根本任务。随着 “中国制造2025”“互联网+”“一带一路”“大数据与智能化”等国家战略的全面推进与实施，带来了新经济的蓬勃发展（以新技术、新模式和新产业为代表），传统的工程教育已不能适应对工程技术人才的需求，迫切需要加快传统工科的改造和新工科的建设。新工科主要是基于国家战略发展需求，针对传统工科人才培养理念滞后、人才结构不合理和培养模式固化等问题而提出的。它更加强调学科的实用性、交叉性和综合性，特别是注重互联网+、大数据与智能化等新技术与传统工业技术的交叉融合。而传统的工科实践环节比较注重学生的实际操作训练，训练的项目以金工实习、毕业生产实习为主，多是对机械制造工艺和机械设计的实际操作。这仅仅是课堂到实践的延伸，通过实践来验证所学的知识，已经不能适应当前新经济的发展要求。“新工科”要求工程技术人员成为高素质复合型新工科人才，除了需要工程技术人员具有较强的工程实践能力，还需要具备较强的创新能力和国际竞争力。

在此双重背景下，高校专业课迎来了课程变革的巨大机遇，同时也存在着巨大的挑战。该文主要以高校专业技术课-计算机辅助制造为例对此背景下课程改革进行了初步探索。

1 现有专业课课堂教学存在的问题与挑战

1.1 学生存在的问题

对机械学科专业课教学而言，以计算机辅助制造这门课为例，它是机电一体化技术、模具设计与制造、数控技术等机械制造类专业的主干课程之一，实践操作性强，内容抽象难懂，需要学生具备很好的空间想象能力。然而目前的现状是学生对于机械零部件的认识仅仅处于二维图纸识别和三维建模阶段。整体学习积极性不高，成就感不足，把课程当成一种负担，未能达到理想的教学效果。具体表现在以下几个方面。

1.1.1 教材知识陈旧，内容与现实脱节

目前工业化和信息化程度越来越高，工业机器人的应用原来越普遍，计算机二维和三维软件的绘图技术更新越来越快，特别是与云计算、物联网和人工智能等新技术的融合越来越紧密。但是，现有的教材更新速度太慢，学生学到的知识一部分还停留在5年前甚至10年前，新的理论知识不能及时写入教材，使授课知识与现实应用脱节较为严重。

1.1.2学生学习目标盲目性

在专业课程开课之初，整个课程教学内容设计是紧紧围绕其教学大纲展开，学生在学习过程中很少提前预习，使得学生一直在盲目地跟随教师的教学进度进行学习，而缺乏对该课程的教学计划、教学目标及实施方式等的了解[4]。加之由于疫情影响，毕业就业问题突出，越来越多的学生加入到考研大军中，使得学生对于专业课程的学习带着更多的功利心态。因此学生一直处于被动的学习状态，这难以充分调动其学习积极性和主动性，真正激发学生的学习热情。

1.1.3 教学模式单一化与学生需求多样化之间的矛盾

以“计算机辅助制造”这门课为例，传统一味灌输式的“一言堂”式的教学模式已不能满足追求多样化、个性化的90后和00后大学生的学习需求。对计算机工艺编程熟悉的同学希望老师能够多讲一些深入的知识，而学习进度慢的同学希望能够减缓进度，甚至有的学生希望能够多补充一些课本以外的实践知识。疫情的持续对现有的教学模式仍产生深远的影响，未来的教学模式不可能也不应该退回到疫情发生前的状态。线上教学作为传统线下教学一个强有力的补充，必然会带来高校专业技术课的深刻变革。混合式教学模式能够很好解决教学模式单一化与学生需求多样化之间的矛盾。

1.1.4 缺少科学的评价过程

计算机辅助制造的最终考核成绩由平时表现、课后作业及期末考试成绩组成。其中平时表现主要是指课堂表现和出勤情况，课后作业是根据平时上课内容的课后巩固训练。其涉及了该课程的主要知识点，包括成型零件设计和型芯数控加工编程等，但由于学生平时学习过程无法监管，只有少部分同学认真按照老师的要求完成作业，大部分同学都存在不同程度的敷衍了事。其原因主要是在教学过程中缺乏对学生平时学习过程的科学评价，更缺少对学生的自主学习能力及综合实践能力的培养[5]。后疫情时代，线上教学可以很好地弥补对学生平时学习过程的考核。

1.2 教师面临的挑战

1.2.1 后疫情时代，高校专业技术课教学对于教师综合素养提出了更高的要求

疫情期间，为了更好地开展专业技术课教学，中国大学MOOC慕课、爱课程、学银在线、超星尔雅、优课联盟等都推出了在线优质课程，供高校学生选用学习。后疫情时代，疫情期间大规模的线上教学必然会催生出更多优质的专业技术课课程资源，大学生可以不受时间和空间限制地学习各网络平台上的课程资源。其一，网络平台上优质的课程资源对专业课教师的专业素养提出了更高的要求，进一步增强专业课教师的理论功底和知识素养是后疫情时代每位专业技术课教师的“必修课”。其二，后疫情时代对专业技术课教师的信息素养提出了更高的要求。疫情期间大规模的线上教学使专业技术课教师以实战的方式迎接了线上教学对教师现代信息素养的挑战，专业技术课教师的信息素养得到了全面提高。但专业技术课教师在经受住实践考验的同时，也暴露出了一定的问题。虽然教师的信息素养得到了全面提高，但大多数教师对在线教学平台和在线教学技术只是仅仅处在运用阶段，在线教学模式创新不足、在线教学效果仍需提升等问题仍然是后疫情时代专业技术课课程改革创新需要进一步加强的，后疫情时代对专业技术课教师的信息素养提出了更高的要求。

1.2.2 后疫情时代，高校专业技术课的传统教学模式面临巨大的改变

尽管疫情之前网络在线教育对于高校专业技术课而言并不是新鲜事物，但在线教学基本只是作为传统课堂教学的补充。而且大部分高校专业技术课教学都是采取传统大教室、统一教学的传统教学模式，以“老师讲，学生听”为主的“教师独白式”教学方式。疫情期间大规模的线上教学必然使得后疫情时代传统高校专业技术课的教学模式面临挑战。线上教学能够突破时间和空间的局限，学生在线上的互动较为活跃，对于难点问题学生可以反复学习，线上学生可以学习更多优质的资源，线上教学的优势恰好弥补了传统思政课“满堂灌”的教学模式带来的学生学习积极性不高，参与课堂活动的主动性不够强的特点。但同时传统课堂教学在课堂中与学生面对面的交流，在知识传达的同时、师生之间眼神的交流、话语的问答、气氛的感受、情感的表达、师生互动的及时性是线上教学所无法满足的。因而，后疫情时代，线上教学和传统教学相结合的混合式教学模式能够提高高校專业技术课教学的精彩度，提高学生的学习兴趣和学习效果，利用混合式教学模式推动专业技术课课堂教学改革，成为一条创新之路。

1.2.3 后疫情时代，高校专业技术课的传统教学关系面临巨大的转变

专业技术课传统的教学模式是把学生仅仅视作接受教育的客体，没有能够充分突出学生的主体地位，教师与学生之间表现为主动与被动的关系，师生之间的相互交流有待加强[6]。习近平总书记在主持召开学校思想政治理论课教师座谈会时指出，要坚持主导性和主体性相统一，思政课教学离不开教师的主导，同时要加大对学生的认知规律和接受特点的研究，发挥学生主体性作用[7]。实际上对于专业技术课而言，同样需要坚持主导型和主体性相统一。从师生关系看，在线教育倡导教师为主导、学生为主体的教学理念。虽然疫情期间有部分专业技术课线上教学只是简单地把线上课堂搬到线下，还缺乏一定的线上教学经验，线上教学创新不足。但是，同时有很多高校的在线专业技术课教学实现了从课前、课中和课后师生的和谐互动、以教师为主导、学生为主体的教学关系。因而，在后疫情时代，高校传统的主动与被动的教学关系面临巨大考验，以教师为主导、学生为主体的教学关系成为高校专业技术课改革创新的必然趋势。

2 拟采取的解决途径

针对现有“计算机辅助制造”课课堂教学存在的问题，具体的改革措施如下。

2.1 校企合作编制教材，优化教学内容

目前高校绝大部分教师没有企业工作经验，在进行教学内容设计时往往并没有和企业的需求紧密结合，导致学生走向工作岗位后，需要重新去学习新的专业知识和熟悉相关软件，不能很快地适应企业的工作要求，大大降低了工作效率。这就需要高校和装备制造企业一起对原有的教材内容进行修订与完善，多增加上机模拟训练和实践操作部分，提高学生对相关知识的理解与掌握。后疫情时代，线上教学与线下教学的融合能够很好地满足学生对教学内容的需求。

2.2 融入线上教学部分，鼓励学生完成自动学习

计算机辅助制造课程中涉及的软件操作部分内容繁多，如果采用单一的线下教学方式，在有限的课堂时间内，大部分同学很难跟上老师的授课节奏。通过加入线上教学部分，专业课教师可针对每堂课的授课重难点制作微课视频单元，这样每个学生能够根据自己的学习进度来进行课前预习或课后知识巩固。另外专业课教师也可以发布课后思考题，来鼓励和引导学生进行独立思考，从而激发学生的学习热情与兴趣。

2.3 突破现有教学模式，提高学生积极主动性

在教学内容具体化上，灵活运用案例教学，以问题导入课程，克服枯燥乏味的照本宣科。教师可以在学生中对该课程哪些话题是学生感兴趣的进行调研，在此基础上，选取一些学生普遍较为关注的专业话题，将至穿插至理论的讲授中去。同时教师也可根据课堂内容需要选择地引用贴近现实生活的新闻时事、引起人们广泛关注的社会话题、热播影视剧等一些鲜活素材引导学生活学活用，在学生强烈的代入感中去学习理论，提高学生理论分析能力。其次，在教学语言亲切化上，将专业语言转化为亲切化语言。在吃透教材的基础上，教师积极地将文本话语、教材话语向更加通俗易懂、更贴近现实、更贴近学生的生活世界的教学话语进行有效翻译、解读和转换，构建出更加切实有效地让学生易于接受的话语体系。

2.4 增加课程的过程评价，实现课程评价方式的多元化

按照工程教育认证中计算机辅助制造课程教学目标的相关要求，在课程教学改革中不仅注重学生对理论知识的掌握，更要培养学生运用所学知识去解决复杂工程问题的能力。专业课教师可将课程总分合理分配到教学过程中每个节点知识的掌握情况，将综合作业完成质量、软件操作能力、平时表现等均纳入考核指标。后疫情时代新工科建设背景下，这种多元化的考核方式更加体现了学生的综合能力，势必对学生也提出了更高、更全面的要求，也更增加了课程评价的合理性。

2.5 多措施提升教师综合素养

后疫情时代迎来了教学方式的巨大转变，专业技术课教师除了站好三尺讲台，具备基本的专业基础知识和线上授课技能，还需要尽快掌握线上教学工具的使用方法和线上教学技术，以及注重教学模式的创新。针对在线教学工具，例如雨课堂和学习通，可以组织相应的专业培训，使教师快速掌握线上教学工具的使用。通过展开相关线上教学创新模式的讲座，增强专业课教师创新线上教学模式的意识。“计算机辅助制造”作为机械制造及其自动化专业有关现代数控加工技术的一门核心课程，与装备制造企业联系紧密。通过定期组织相关专业课教师深入企业交流学习，使专业课教师的专业实践知识得到提高，从而能够将这部分实践经验传授给学生，带来更好的教学效果。通过以上多种措施手段来全面提高专业课教师的综合素养，以解决后疫情时代在线教学模式创新不足、在线教学效果仍需提升等问题。

2.6 德育先行，改善现有的教学关系

专业课教师在向学生传授专业知识的同时，另一个重要的目的是育人。后疫情时代，新的教学模式不再是把学生仅仅视作接受教育的客体，没有能够充分突出学生的主体地位，教师与学生之间不再表现为主动与被动的关系。作为一名专业课教师首先关注学生，通过关注学生学习、生活和思想状态以更好地了解学生。这时教师和学生不是上下级的关系，而是一种近似朋友的关系，这也会带来学生更大的积极主动性。在授课过程中，通过课程思政的融入，培养学生独立自主、不怕困难、自力更生的担当精神。在后疫情时代，以教师为主导、学生为主体的教学关系成为高校专业技术课改革努力的方向。

3 结语

2020年突发的新冠疫情一下子改变了现有的教学模式，尽管现在已回到正常的课堂教学模式，线上教学作为线下课堂一个重要的补充，必然会带来教学模式的深刻变革。在深入实施“创新驱动发展”“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略背景下，迫切需要深化高等工程教育改革，培养创新工程技术人才，以适应国家战略发展新需求。“计算机辅助制造”作为机械制造及其自动化专业的核心课程，旨在培养学生应用三维专业软件进行产品设计和数控加工编程等方面的能力。针对以前教学中存在的教材知识陈旧、教学模式单一、学生学习目标盲目、学习过程评价体系缺失等问题，对计算机辅助制造课程进行了学教深度融合的多维度教学改革。其目的是提升学生的自主学习能力和创新潜能，提升教师的综合素养，改善现有的教学模式和教学关系，为新工科背景和新冠疫情双重背景下的课程教学改革提供新思路。通过以上方式方法的运用，解决学生对计算机辅助制造课“不喜爱、不投入”和“没有获得感”的问题，力图打造“不费流量”“抬头率高”“入脑入心”的精品“流量课堂”，增强课堂教学的“在场感”和“帶入感”，让学生体验到真实的“获得感”和“升华感”。

参考文献

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[2] 于子冬.创新型人才培养模式下高校专业课教学改革策略[J].中共山西省委党校学报， 2017（6）：120-122.

[3] 张亮，李星蓉，潘一，等.新形势下高校专业课教学改革探讨[J].当代教育理论与实践， 2016， 8（2）：57-59.

[4] 苗倩.深度学习视角下高校课堂教学现状研究[D].长春：东北师范大学，2018.

[5] 李秀红，李文辉.新工科背景下机械类专业基础课程改革研究[J].教育理论与实践，2019， 39（3）：38，40.

[6] 陈鹃.论“以学为中心”导向教学改革对高校专业课教学模式的影响[J].河南财政税务高等专科学校学报，2020，34（4）：75，82.

[7] 颜晓峰，孙利，张畅，等.办好思政课关键在教师——学习贯彻习近平总书记在学校思政课教师座谈会上重要讲话[J].天津大学学报：社会科学版，2019，21（3）：193，201.