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专业课程交叉融通是新工科人才培养的关键

　　汪惠芬

　　2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，此后，围绕着新工科专业人才培养的实践探索便在全国高校展开。相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。他们不仅在某一学科专业上学业精深，而且还应具有“学科交叉融合”的特征；他们不仅能运用所掌握的知识去解决现有的问题，还有能力学习新知识、新技术去解决未来发展出现的问题，对未来技术和产业起到引领作用；他们不仅在技术上优秀，还懂得经济、社会和管理，兼具良好的人文素养。
　　专业课程体系是新工科专业人才培养的核心和基础，其重要性不言而喻，应充分体现专业的特点。作为新工科专业的智能制造工程，其专业课程体系的构建就是打破机械、控制、计算机、管理等学科壁垒、交叉融通的结果。首先是分析专业的内涵与知识体系，梳理和分析各知识点的相关性、相似性和交叉点；其次是对知识点进行分类组合，分层次开发交叉融合的专业基础课、专业核心课和专业拓展课；三是将课程按照一定的规则进行分组，形成交叉融合的专业课群；四是根据不同课程或课群的特点，组织开展不同模式的协同教学，实现不同课群知识的融会贯通，最终达到新工科人才培养的目标。
　　智能制造工程专业课程的开发综合考虑了学生需求、培养目标、学科特点及产业应用，开发途径包括：一是以同一主题为中心的学科交叉融合，即以产品全生命周期多个阶段为主题，包括智能供应链、智能设计与分析、智能生产工艺、智能装备、决策控制、智能传感、智能工厂管理、智能服务等，将多个学科的相关知识交叉融通开发专业课程，如智能产品设计与分析、智能传感与智能检测技术、智能工厂集成技术等。二是以学科交叉内容为中心的跨学科融合，即围绕多学科共有的学习内容组建专业课程，如智能管理基础是以管理学科为主，挖掘与机械、控制、计算机等学科交叉的内容为中心建成。三是以学生创新实践为中心的超学科融合，即围绕学生的问题和兴趣，以多学科知识融合应用为中心建设多层次创新实践类课程系列，从“认知——初探——综合实践——创新设计”贯穿整个大学四年，如智能制造系统设计与实战、智能产品设计与分析基础课程设计、专业方向综合实践、毕业设计等，逐层递进。
　　专业课程的交叉融通主要通过两种协同教学模式实施，一是多人多学科协同教学，即多位不同学科的教师协同完成一门课程的教学，可促进多学科融合、多教师共研及多元文化的萌生，丰富学生的知识，培养学生从多角度探索发现、思考的能力，并通过多学科视角的冲击和思维碰撞培养学生从多层次、多视角、多方向综合运用知识解决问题的意识。二是单人多学科协同教学，即一位教师在课程教师团队合作备课、研讨达到各学科交叉知识融通的基础上，独立承担专业课程的教学，有助于学生感受知识间的内在联系，也充分发掘了教师的潜力，促进教师专业发展。（作者系智能制造工程专业负责人，教授、博士生导师）