王小華

（黎明職業(yè)大學(xué) 教務(wù)處，福建 泉州 362000）

一、問題的提出

由新經(jīng)濟(jì)演變而成的一系列新產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分強(qiáng)勁、迅猛，隨之而來的是新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)π鹿た迫瞬啪薮蟮臄?shù)量需求和質(zhì)量要求。2017年2月2日教育部、人力資源和社會保障部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)的《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》顯示，僅在新經(jīng)濟(jì)演變而發(fā)展起來的 “新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)” “高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人” 和 “新材料” 等十大產(chǎn)業(yè)中，未來5年時(shí)間里的人才需求缺口分別在950萬人、450萬人、400萬人和909萬人[1]。目前，發(fā)展迅猛的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、大健康等新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，都出現(xiàn)人才供給不足或接近斷供的現(xiàn)象，急需大量的 “新人才” 。一方面，呼吁高等教育要為外部的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展主動(dòng)提供服務(wù)，適應(yīng)與滿足新經(jīng)濟(jì)發(fā)展對 “新人才” 的巨大需求；另一方面，新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域急需大量的 “新人才” ，也為高等教育的改革與發(fā)展提供了機(jī)會。因此，許多高校根據(jù)新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)?“新人才” 的需求，增設(shè)了新工科專業(yè)。

2019年4月29日教育部等10多個(gè)部委在天津大學(xué)舉行 “六卓越—拔尖” 計(jì)劃2.0啟動(dòng)大會[2]。新產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，推動(dòng)了社會對新工科專業(yè)人才大量的需求，由此引發(fā)和推動(dòng)了本?？圃盒ＴO(shè)置新工科專業(yè)的熱潮。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)2017年全國共有248所高校新增 “數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)” 專業(yè)，60所高校就 “機(jī)器人工程” 專業(yè)進(jìn)行專業(yè)備案[3]。在教育部公示的新工科專業(yè)綜合改革與專業(yè)改革612個(gè)項(xiàng)目中，多數(shù)已衍化成新設(shè)置的專業(yè)[4]。1 098所公辦高職院校設(shè)置了與 “大數(shù)據(jù)” “物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用” “人工智能” “智能制造” 和 “新材料” 等與新工科有關(guān)的新專業(yè)[5]。 “新工科” 專業(yè)已經(jīng)成為許多高校招生的主要發(fā)力點(diǎn)，也成為考生及家長的熱門選項(xiàng)。

新工科是在傳統(tǒng)工科專業(yè)基礎(chǔ)上改造、升級而成的，既包括新的工科專業(yè)又包括工科的新要求，所以對新工科存在著不同理解。加上設(shè)置新工科專業(yè)的高校數(shù)量急速增加，產(chǎn)生了一些亟待解決的問題，如何選用 “新工科教材” 就是其中之一。

目前，新工科教材主要存在三類問題：第一類的問題是教材只是大量、簡單地羅列某類知識內(nèi)容，缺少對 “教與學(xué)” 方面的指導(dǎo)性設(shè)計(jì)與加工。第二類的問題是單本教材的篇幅偏大。第三類的問題是 “新瓶裝舊酒” ，其章節(jié)標(biāo)題與目錄是新工科的，但內(nèi)容基本依舊是傳統(tǒng)工科的。前兩類的問題屬于教材基本屬性與規(guī)律的問題，第三類的問題涉及專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)等專業(yè)性很強(qiáng)的內(nèi)容，本文不作討論。

二、選用新工科的教材應(yīng)遵循的原則一： “教材化”

教材是構(gòu)成高校教學(xué)活動(dòng)的三大要素之一，教材的優(yōu)劣決定了教學(xué)活動(dòng)的優(yōu)劣。教材是課程的物化形態(tài)，凡是教材都應(yīng)有基本的結(jié)構(gòu)屬性，即其內(nèi)容的組織與編排必須遵循科學(xué)的邏輯和學(xué)生學(xué)習(xí)知識的心理邏輯。教材 “教材化” 原則要求教材體現(xiàn)以下兩項(xiàng)要素。

（一）教材的組織編排框架 “教材化”

新工科教材的結(jié)構(gòu)必須遵循教育規(guī)律和科學(xué)邏輯，教材的內(nèi)容排列應(yīng)與學(xué)科的知識體系相對應(yīng)，使教材的組織內(nèi)容高度結(jié)構(gòu)化，各章、節(jié)、目之間構(gòu)成邏輯的緊密張力關(guān)系。

方明亮編寫的《函數(shù)與微積》（新工科系列教材/理工類，科學(xué)出版社，2019版）的結(jié)構(gòu)框架如下：

第1章 實(shí)數(shù)與函數(shù)；第2章 極限論；第3章 連續(xù)函數(shù)；第4章 導(dǎo)數(shù)與微積分；第5章 用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)；第6章 不定積分；第7章 定積分；第8章 無窮級數(shù)

從各章節(jié)的邏輯框架可以看出，編者把微積分知識進(jìn)行教材化的邏輯脈絡(luò)梳理：從基礎(chǔ)（微積分是建立在實(shí)數(shù)、函數(shù)和極限的基礎(chǔ)上的），到發(fā)展（微積分是與應(yīng)用聯(lián)系著發(fā)展起來的）的知識內(nèi)容排列，是由 “實(shí)” （基礎(chǔ)）到 “抽象” （方法）的知識組織編排次序。

本例說明，教材 “教材化” 必須依據(jù)教學(xué)規(guī)律和知識原理的科學(xué)邏輯，對知識內(nèi)容的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)與加工。這樣的從基礎(chǔ)的感性知識內(nèi)容 “入門” ，再提升到理性抽象的知識內(nèi)容 “登堂” 的教材，符合大學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握專業(yè)理論知識的規(guī)律，有利于大學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)。

反之，有些冠名為新工科的教材，內(nèi)容并沒有遵循教育規(guī)律和科學(xué)邏輯，甚至教材的章、節(jié)、目的組織編排次序混亂、結(jié)構(gòu)松散。

（二）教材內(nèi)容 “教材化”

新工科教材內(nèi)容 “教材化” 的體現(xiàn)要素之一，即教材內(nèi)容必須是理性的、普適的知識內(nèi)容。知識理論是大學(xué)生學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，也是教材內(nèi)容的應(yīng)有之義，這是毫無疑問的。因此， “教材化” 的教材內(nèi)容必須是理性的普適的知識內(nèi)容，而不是個(gè)體與團(tuán)隊(duì)的技術(shù)與項(xiàng)目操作、運(yùn)營的純經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)容。經(jīng)驗(yàn)是個(gè)體的、主觀的、變動(dòng)的，只有以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)并且把它演繹升華為一般性的知識，經(jīng)驗(yàn)才有思想性和生命力，才能成為學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在眾多冠名新工科的出版物中，純粹以個(gè)體或團(tuán)體的 “新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式” 的技術(shù)操作過程為敘述內(nèi)容，或模式運(yùn)作過程為描述內(nèi)容的，都不適宜選做教材。例如《人工腦信息處理模型及其應(yīng)用》（科學(xué)出版社），著重介紹智能信息處理模型及其應(yīng)用的過程，是屬于 “我手寫我口” 的經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容的書。又如《華為大數(shù)據(jù)培訓(xùn)教材》，是面向公司內(nèi)部大數(shù)據(jù)技術(shù)崗位人員的學(xué)習(xí)教材，屬于個(gè)別的、特定的適合內(nèi)容，其普適性較弱。諸如此類的出版物是不合適選用為教材的。

新工科教材內(nèi)容 “教材化” 的體現(xiàn)要素之二：必須對編入教材的某一專門知識與理論進(jìn)行 “教與學(xué)” 方面的加工、設(shè)計(jì)和提煉。體現(xiàn)這要素的新工科教材，能對教師教什么、教學(xué)的中心與重點(diǎn)是什么和怎樣教等有提示和啟發(fā)。這樣的教材，才能對學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)什么、學(xué)習(xí)結(jié)果是什么、如何檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的效果、從何提升知識理論學(xué)習(xí)等方面有啟發(fā)和引導(dǎo)?，F(xiàn)以新工科的半導(dǎo)體/微電子專業(yè)的 《電子技術(shù)基礎(chǔ)·模擬部分》（高等教育出版社，康華光）第一章內(nèi)容為例，對新工科教材載體內(nèi)容 “教材化” 進(jìn)行闡述。

其第一章 “電子系統(tǒng)與信號和放大電路” 的 “教材化” 編排結(jié)構(gòu)為：

【引言】

介紹該章的知識內(nèi)容、在教材中的地位、知識學(xué)習(xí)和技術(shù)能力的要求。

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

知識點(diǎn)測試：電子系統(tǒng)；黑盒子；信號與頻道；正弦波幅值；放大電路四種類型；模擬電路；帶寬。

技術(shù)能力點(diǎn)考核：能分辨放大電路的類型；能計(jì)算放大電路的增益；計(jì)算放大電路輸入與輸出的電阻；能畫光纖……電子系統(tǒng)方框圖。

“電子系統(tǒng)與信號和放大電路” 的具體知識內(nèi)容：

1.1 電子系統(tǒng)與信號

1.2 放大電路

【小結(jié)】 ……；【復(fù)習(xí)與思考】......；【作業(yè)練習(xí)】……本章延伸學(xué)術(shù)閱讀http：//3d.hep.cn/1350161。

《電子技術(shù)基礎(chǔ)·模擬部分》第1章，鮮明地體現(xiàn)出編寫者對內(nèi)容的精心設(shè)計(jì)、組織與加工提煉。這樣精心設(shè)計(jì)和加工編排的教材，學(xué)生和教師初閱之后，就能明白該章節(jié)教與學(xué)要達(dá)到的階段性目標(biāo)和取得的成果。這樣的教材才有靈性，像手把手在引導(dǎo)、啟發(fā)和激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和教師傳授知識。

三、選用新工科的教材應(yīng)遵循的原則二：教材 “教學(xué)化”

教材 “教學(xué)化” 原則，要求教材既要成為學(xué)生的 “學(xué)材” ，也要成為教師的 “教材” 。 “教材化” 原則的教材要求體現(xiàn)以下兩項(xiàng)要素。

（一）教材結(jié)構(gòu)為 “計(jì)劃化” 的框架

這項(xiàng)要素體現(xiàn)為兩層的內(nèi)容，一是教材的組織編排結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)相對完整的教學(xué)與學(xué)習(xí)計(jì)劃的結(jié)構(gòu)；二是教材的結(jié)構(gòu)能夠?yàn)榻處熃虒W(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供基本的框架和步驟，具備引導(dǎo)、喚起學(xué)生學(xué)習(xí)欲望和熱情的功能特征。再以康華光編寫的《電子技術(shù)基礎(chǔ)·模擬部分》的 “電子系統(tǒng)與信號和放大電路” 為例來闡述。

【引言】

介紹該章的知識內(nèi)容、在教材中的地位，提出該章的學(xué)習(xí)要求和技術(shù)能力的要求等。

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

知識點(diǎn)測試：電子系統(tǒng)；黑盒子；信號與頻道；正弦波幅值；放大電路四種類型；模擬電路；帶寬。

技術(shù)能力點(diǎn)考核：能分辨放大電路的類型；能計(jì)算放大電路的增益；能畫光纖……電子系統(tǒng)方框圖。

各章節(jié)的知識內(nèi)容：

1.1 電子系統(tǒng)與信號

1.2 放大電路

【小結(jié)】……【復(fù)習(xí)與思考】……【作業(yè)練習(xí)】……本章延伸學(xué)術(shù)閱讀http：//3d.hep.cn/1350161/5。

如果把該章的結(jié)構(gòu)框架簡化為 “引言、學(xué)習(xí)目標(biāo)、章節(jié)的知識內(nèi)容、小結(jié)、復(fù)習(xí)與思考、作業(yè)練習(xí)、本章延伸學(xué)術(shù)閱讀” 的結(jié)構(gòu)框架的形式，那么就顯現(xiàn)出一個(gè)教學(xué)和學(xué)習(xí)計(jì)劃的結(jié)構(gòu)框架。 “引言” ，相當(dāng)于教學(xué)和學(xué)習(xí)的項(xiàng)目內(nèi)容介紹； “學(xué)習(xí)目標(biāo)” ，就是教學(xué)和學(xué)習(xí)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和取得的具體成果； “小結(jié)” 和 “復(fù)習(xí)與思考” ，相當(dāng)于對教學(xué)和學(xué)習(xí)的工作任務(wù)的回顧與總結(jié)； “作業(yè)練習(xí)” ，類似于對教學(xué)和學(xué)習(xí)成效的檢查和評估； “延伸學(xué)術(shù)閱讀” ，相當(dāng)于對教學(xué)和學(xué)習(xí)提出努力的方向。如果把這一結(jié)構(gòu)框架再配上課時(shí)的要素，就是一個(gè)完整規(guī)范的教學(xué)計(jì)劃。

“教學(xué)化” 教材通過為每一章節(jié)的知識內(nèi)容設(shè)計(jì)一套教與學(xué)的計(jì)劃，使教材內(nèi)容 “計(jì)劃化” ，讓教與學(xué)環(huán)環(huán)相扣。這種 “計(jì)劃化” 的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了學(xué)習(xí)有計(jì)劃、有目的、有指導(dǎo)的教學(xué)特征，能夠喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

（二）教材的知識內(nèi)容簡約化

簡約化指的是教材承載的知識必須簡約。教材是教師 “用什么教” 的要素，是師生教學(xué)活動(dòng)的中介，是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的中介。每一門課程的課時(shí)都是有限的，教師都希望在相對較短的時(shí)間內(nèi)將較多的知識傳授給學(xué)生[6]。教師需要把繁雜的知識體系簡約化后再傳授給學(xué)生，這就必須對教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。例如，半導(dǎo)體，歷經(jīng)一百多年的發(fā)展，所形成的科學(xué)與技術(shù)知識體系是相當(dāng)豐富、復(fù)雜與廣泛的。如何使學(xué)生在幾十個(gè)課時(shí)內(nèi)了解掌握半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的知識理論，就需要對教材的知識內(nèi)容進(jìn)行精心的加工和選擇，力求內(nèi)容精煉、簡約。

四、結(jié)論

新工科專業(yè)的 “新” 和新工科專業(yè)開設(shè)數(shù)量的急速增加，導(dǎo)致教材選用困難。新工科教材選用應(yīng)把握的基本原則：一是選用 “教材化” 的教材。 “教材化” 教材具體體現(xiàn)在教材內(nèi)容的組織編排框架與載體內(nèi)容 “教材化” 。二是選用 “教學(xué)化” 的教材。 “教學(xué)化” 教材具體表現(xiàn)為教材的組織編排條目結(jié)構(gòu)形式 “計(jì)劃化” 和教材知識內(nèi)容的簡約化。