基于高阶能力培养的车辆工程教学改革方案
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作者:姚嘉 卢伟 匡兵 唐俐
[摘 要] 本科院校的车辆工程专业课教学存在教学培养目标设置过低、课程内容更新不当、教学方法单一传统等一系列问题。这与教育部加强本科专业建设和学风改善的要求，深化教育领域综合改革的要求存在严重的脱轨。基于问题解决并本着深化本科教学改革的原则，对车辆专业的主干课进行全面的教学改革，以期实现教学内容与车辆工程实践的无缝衔接，完成高素质的工程技术人才、高水平的设计人才、高能力的创新性人才的培养，最终实现本科教育阶段人才的高阶认知建立与高阶能力养成。以基于高阶认知和高阶能力的培养教学改革为指引，切实提升对于专业课教师的要求和专业技能水平，打造专业金课，有效地利用网络资源和智媒体资源，建立并完善线上线下的教学时间和空间维度的扩展为具体的教学改革方案。为车辆工程专业的人才高阶能力培养提供建设性意见。
[关键词] 教学改革;高阶能力培养;拓展教学平台;学业产出
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 03. 078
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2020）03- 0189- 03
1 高阶能力培养教学目标设定的意义
随着工业技术的突飞猛进发展，汽车产品作为前沿的汽车工业产物，更多地整合了工业革命的新发展、新工艺、新材料、新智能。车辆工程专业的大学生更是站在了科技时代发展的前沿。知识时代的发展对人才素质的要求偏重于高阶能力的实现：即创新、决策、批判性思维、信息素养、团队协作、兼容、获取隐性知识、自我管理和可持续发展能力。结合国家《一流本科教育行动计划》的要求，加强本科专业建设和学风改善，深化教育领域综合改革要从两个“着眼”入手。着眼于“教好”：切实在素质教育上取得真正的突破;着眼于“学好”，为每个人的成长成才创造条件。“教好”即要求教师有对专业课程的全面掌握，教会专业理论打好基础，同时要确定课程的高阶培养目标。“学好”即全面激发学生的求知欲，让学生主动学并且培养高阶认知能力。
目前的本科院校的车辆工程专业课教学存在：教学培养目标设置过低，不利于学生高阶能力的培养;课程内容更新不当，设置陈旧，不能与汽车企业的工程应用有效接轨;教学方法单一传统，不能有效地利用互联网资源配合高阶认知学业目标的达成。基于这些现实问题并本着深化本科教学改革的原则，打造学科专业的金科课堂，对车辆专业的主干课进行全面的教学改革。以期实现教学内容与车辆工程实践的无缝衔接，实现本科教育阶段人才的高阶认知建立与高阶能力养成。鉴于车辆工程专业学生高阶认知的达成和高阶能力培养的教学宗旨，车辆工程专业的教学改革迫在眉睫。
2 针对高阶能力培养定位的教学改革的切入点
教学过程中实现车辆工程专业学生的高阶认知，实现与高阶能力培养的专业教学目标的设定，需要通过教学改革的实施，达成这一学生培养目标，教学改革的切入点概括如下。
（1）实现车辆专业教学的教学组织形式的转变，切实把教学目标提升为高阶认知的实现，课程建设融合汽车行业的发展趋势，保证教学内容每学年的实时更新，保证学生的工程实践环节的时间和效果。教学中落实以学生高阶能力培养和生产应用能力达成为人才培养目标。
（2）打造基于互联网的信息化高阶知识拓展教学平台，实现学生学习在时间维度和空间维度的拓展，使学生的学业投入直接针对课程的高阶认知性任务而开展。学习目标明确而有的放矢，学习效率和成果显著提升。
（3）教学产出的评价方式多维度扩展，结合学生的工程实践，学生的工程问题决策，科研项目的参与与竞赛实践等综合评定学业等级。而不仅从专业课的试卷分数上评价学生的学习能力。
（4）车辆工程教学改革目标转变为从基于促进学生学习能动性提升的基础性改革，到达成学生阶能力培养实现的能力产出，培养出对接汽车企业需要的卓越应用与创新型人才。
3 针对高阶能力目标的具体教学改革方案
教学改革的切入点确定了，人才培养的高阶目标确定了，进而要明确如何把教学改革落到教学实处。教学改革的具体方案概括如下。
（1）建立基于高阶认知和高阶能力的培养的车辆工程专业教学模式改革体系，完善本科教学全阶段的高阶认知培养的全方位的实施过程体系。实现车辆专业教学的教学组织形式的转变，切实把教学目标提升为高阶认知的实现和高阶能力的培养;使学生的学业投入直接针对课程的高阶认知性任务而开展，学习目标明确而有的放矢;教学产出的评价方式结合学生的工程实践，学生的工程问题决策，科研项目的参与与竞赛实践等综合评定，而不在从专业课的试卷分数上评价学生的学习能力。车辆工程教学改革目标从基于促进学生学习能动性提升的基础性改革的实现，调整为达成学生高阶能力培养实现的学业产出。实现课前设定工程实践目标，课堂强化专业理论基础和确定解决方案，课后学生能动学习投入，形成高阶认知，解决工程问题。把每门专业课都做成工程实践的金课，把对工程问题的解决方案的决策能力，作为课程的课堂教学目标，把学生的高阶能力培養贯穿于教学的各个环节。
（2）打造基于互联网的信息化高阶知识拓展教学平台，打开学生实现高阶认知的大门，实现在时间维度和空间维度的拓展教学。人工智能时代对学生的学习目标、学习内容、能力层级甚至心智模式，都提出了新的需求。在教学上，人工智能时代要以“思维教学”为主线，既强调基于认知能力的信息加工、分析综合、逻辑推理等高阶思维的培养，还要增加和突出计算思维、设计思维和交互思维的培养。专业课程网络平台设置要强调概念性知识、方法性知识和价值性知识的教学，要注重教原理、教统筹、教大观点、教元认知等不可替代的知识，也就是高阶认知和高阶学习。通过网络媒介（如微信或QQ手段），专业教师制作相应的课前课后追踪教学平台，提供专业知识的专业解决方案，提供应用软件学习平台，教师及时反馈互动，通过及时指导与课题导向，达成学生高阶能力的培养目标。 （3）建立基于高阶能力学业产出的教改影响模型，验证高阶认知和高阶思维的培养对于学生综合素养和能力的正向反馈作用。基于高阶能力学业产出的教改方案的确定与实施，离不开教学的主体，即课程的主讲教师。在基于高阶能力学业产出的教学改革方案的实施中，教师的教与学生的学存在相互的内在联系。影响因素可以概括为：教师工程能力，教师教学投入，学生学业投入，师生互动，教师的学业反馈，学生的工程实践能力等。通过确定各个影响因素对学业产出的权重，建立教改模型，进一步完善教学改革的理论研究。同时，根据学生就业后的职业表现，验证高阶认知和高阶思维的培养对于学生综合素养和能力的正向反馈作用。
4 高阶能力目标达成的教学改革的软硬件保障
教学改革的实施要求的是软件上的投入，教师的能力提升与教学投入，学生的能动性学习与专研，以及先进的教学硬件资源的有效利用。如何保障教学改革的顺利实施，可概括为以下三个方面。
（1）教师高阶能力的提升计划保障教学改革的有效实施：新时代的高校教师应该具有高尚的道德情操和思政修养，更高的理论知识素养和更多的工程实践能力。除了作为课程的讲授者，更能胜任学生的思想品行的指引者，工程实践的引路者的多角色“扮演”。教师能力的提升是在专业知识掌握的前提下的提高，教师要具有高度的自我学习能力，不断更新自身的教学能力，提高工程实践水平，掌握先进的教学方法，把握行业的前沿发展，把更多的学习资源与途径提供给学生，并在教与学的过程中不断完善与提高，真正成为金课的打造者。建立教师的高阶知识体系，要求专业教师团队完成人机工程、尺寸工程、虚拟制造等高阶知识的学习。教师是人才培养质量第一责任人，要指导和激发学生的科学精神和原始创新能力，言传身教引导学生树立正确的世界观人生观价值观、恪守学术道德规范、增强社会责任感，培养出技术过硬，思想过硬的合格高阶人才。
（2）学生主体能动的学业投入实现与高阶能力的学业产出：目前本科阶段的学生，存在学习积极性差，懒惰混日子的不良学风。如何改变这一风气已经引起了国家层面的重视。首先要让学生回归课堂，调动学生的学习积极性。课程内容首先要吸引人，课程目标要与工程实践对接，实现师生互动与及时反馈。通过课程改革的实施，学生具有自主学习和终身学习的正确认识，有不断学习和适应发展的能力。学生的学习与车企的工程实践挂钩，在本科阶段要实现专业认知体系的建立和自我学习与终身学习能力的培养，达成高阶能力的学业产出。
（3）网络信息技术与教学的融合，建立并完善基于互联网的高阶知识多层次多维度拓展网络学习平台，以实现教学资源的保障。设计具有吸引力、符合学生认知水平和学生认知状态耦合的多层次網络学习模块，是车辆工程专业课程教学改革实现的关键技术保证。通过课程改革，完成课程学习“互联网+高阶知识”多层次拓展平台的建立，建立专业课程的高阶认知培养目标模块。教师教学的课外资源模块，学生团队协作实践模块，历届学生的学习分享模块，学习资源的链接模块（提供高阶学习的软件、视频和企业案例）。通过平台建立可以提供给学生一个学习指引，明确学习的方法，掌握学习的有效工具（计算机虚拟设计）。
5 结 论
本文提出高阶认知掌握与高阶思维培养驱动下的学生综合素质提升教学改革方案。明确教学改革实现的各个因素之间的关系，把教师教学、学生学习有机地整合为高阶能力实现的融合体。有效地利用网络资源和智媒体资源，打造基于互联网的信息化高阶知识拓展教学平台，建立并完善线上线下的教学时间和空间维度的扩展。以基于高阶认知和高阶能力的培养教学改革为指引，切实地提升对于专业课教师的要求和专业技能水平，打造专业金课，成为校级和省级特色教学专业，从而满足教育部对本科教学质量的更高要求。
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