“大工程觀”背景下的獨立學院實踐教學探究

陳玲萍，景新幸，凌惜勤

（桂林電子科技大學信息科技學院，廣西桂林 541004）

隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展以及經(jīng)濟的全球化，社會對人才，特別是工程人才培養(yǎng)提出了新的要求，尤其強調(diào)工程人才多學科背景，以工程實踐能力、創(chuàng)新能力、職業(yè)道德、社會責任感的培養(yǎng)。因此，樹立“大工程觀”，按照社會對工程人才培養(yǎng)的新標準、新要求，對傳統(tǒng)的實踐教學形式、內(nèi)容、方法、手段等進行改革，是獨立學院工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標得以實現(xiàn)的關(guān)鍵。

1 “大工程觀”對獨立學院實踐教學改革的現(xiàn)實意義

獨立學院是我國高等教育由精英化向大眾化發(fā)展過程中產(chǎn)生的新型辦學模式，經(jīng)過10余年的發(fā)展，已經(jīng)成為我國高等教育中一支重要的辦學力量。針對獨立學院實踐教學存在的問題進行分析，明確“大工程觀”對工科獨立學院學生知識能力的基本要求，將“大工程觀”理念融入實踐教學改革，才能從根本上使實踐教學成為學生工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力培養(yǎng)的主渠道。

1.1 獨立學院實踐教學存在的問題及缺陷

（1）獨立學院的實踐教學體系受母體高校的影響，往往重單一學科的專業(yè)技術(shù)實踐，與工程的結(jié)合不夠；重校內(nèi)實踐，與社會結(jié)合不夠；重科學技術(shù)實驗，與人文教育結(jié)合不夠，阻礙了學生對知識的融合及運用多學科知識綜合分析問題與解決問題的能力的培養(yǎng)。

（2）在實踐教學內(nèi)容上缺乏總體設(shè)計，實踐教學內(nèi)容多以驗證性實驗為主，存在重電路、輕器件，重裝調(diào)、輕工藝，重局部（單元電路）、輕系統(tǒng)等問題。缺乏對學生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力的系統(tǒng)訓練。

（3）以教師為主的灌輸式教學方法、手段，阻礙了學生主觀能動性的發(fā)揮和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

（4）受實驗經(jīng)費、設(shè)備、師資等的限制，大多獨立學院的實踐教學僅限于課內(nèi)，實驗室未能完全開放，不能很好地為學生提供課外科技活動及創(chuàng)新學習的空間，學生缺少自主學習的氛圍。

1.2 “大工程觀”對工程應(yīng)用型人才的基本要求

20世紀90年代以來，美國工程教育掀起了“回歸工程”的浪潮，提出建立“大工程觀”的理念。這一理念主要是針對傳統(tǒng)工程教育過分強調(diào)專業(yè)化、科學化，從而割裂了工程本身這種現(xiàn)象提出來的［4－5］。“大工程觀”包括宏大或復雜工程視野、工程的多學科視野及其所需要的科學基礎(chǔ)素養(yǎng)，此外還應(yīng)包含相應(yīng)的人文情懷及工程組織素養(yǎng)［3］。由此可見，當今的工程應(yīng)用型人才不但要有扎實的基礎(chǔ)知識，更重要的是要具備工程實踐能力，如:多學科視角審視某一工程的能力；工程實踐應(yīng)用、創(chuàng)新的能力；自學習、自教育的能力；將工程與人文、管理、經(jīng)濟、自然、社會協(xié)調(diào)、融合的能力。

1.3 獨立學院應(yīng)更強調(diào)學生多種工程能力的培養(yǎng)

獨立學院的學生相對于重點和普通高校的學生而言，學習能力及基礎(chǔ)理論知識水平較低，知識的系統(tǒng)性較差，偏科現(xiàn)象較嚴重，沒有形成良好的學習習慣，但在某些科目或某些技術(shù)方面卻具有一定的特長或潛能。基于以上生源特點，按照因材施教的原則，在獨立學院學生知識結(jié)構(gòu)方面更應(yīng)強調(diào)廣度而非深度；專業(yè)素養(yǎng)方面更應(yīng)強調(diào)學生對基本知識的掌握而非前沿的學術(shù)探究；技術(shù)能力方面更應(yīng)強調(diào)實踐應(yīng)用而非理論推導。獨立學院應(yīng)以具有一定的理論基礎(chǔ)、具有較寬的知識面、富有創(chuàng)新精神以及具有較強的實踐能力、適應(yīng)能力、解決工程實際問題的能力的應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標。實踐教學是工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，在“大工程觀”理念的指導下探索獨立學院的實踐教學改革，對獨立學院的人才培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。

2 基于“大工程觀”的獨立學院實踐教學改革探索

桂林電子科技大學信息科技學院（以下簡稱學院）在正視獨立學院實踐教學中存在的問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合學院實際，將“大工程觀”理念融入實踐教學中，從構(gòu)建基于“大工程觀”的實踐教學體系入手，積極創(chuàng)新實踐教學內(nèi)容，改革實踐教學手段和教學方法，從根本上使實踐教學成為學生工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力培養(yǎng)的主渠道［6－7］。

2.1 基于“大工程觀”的實踐教學體系的構(gòu)建

學院把實踐教學放在教學工作的突出位置，在“桂林電子科技大學信息科技學院專業(yè)培養(yǎng)方案指導意見”中明確規(guī)定，工學類專業(yè)實踐性環(huán)節(jié)學分不低于總學分的35%，管理、文學類專業(yè)不低于總學分的25%，并要求各專業(yè)按照“兩個結(jié)合，三個層次，四年不斷線”的原則構(gòu)建實踐教學體系。

“兩個結(jié)合”指院內(nèi)實踐教學資源（實驗室）與院外實踐教學資源（實習基地）相結(jié)合，課內(nèi)實踐教學與課外科技競賽活動相結(jié)合。利用“兩個結(jié)合”的方式進行全方位的實踐教學，旨在拓寬學生的知識面、培養(yǎng)學生技術(shù)知識的綜合運用能力，通過校外實習基地及課外科技競賽活動，使學生得到真實的工程體驗，培養(yǎng)學生對經(jīng)濟、社會、文化、管理等工程活動的適應(yīng)能力，促進學生對跨學科知識的自主學習，提高學生的創(chuàng)新精神和實踐應(yīng)用能力。

“三個層次”是指按通識教育實踐、專業(yè)教育實踐和綜合教育實踐3個不同的層次合理設(shè)置實驗、實訓、實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計等實踐課程。通識教育實踐包括暑期社會調(diào)研、德育實踐、公益勞動、企業(yè)認知實習、市場調(diào)研、軍事訓練等，旨在讓學生了解社會，增強社會責任感，培養(yǎng)學生人文情懷；專業(yè)教育實踐著重學生本專業(yè)工程實踐能力的培養(yǎng)。綜合教育實踐要求學生運用多學科的知識，完成某一綜合性較強的項目，并與課外科技競賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、教師科研課題結(jié)合起來，注重學生工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力的培養(yǎng)；通識教育層次的實踐課程主要針對大一的學生，專業(yè)教育層次的實踐課程主要針對大二的學生，綜合教育實踐課程主要針對大三、大四的學生，要求實踐課程的設(shè)置做到“四年不斷線”，貫穿學生大學4年的學習全過程。

2.2 搭建工程背景，對實踐教學內(nèi)容進行總體設(shè)計，加強學生工程素質(zhì)的培養(yǎng)

大工程體驗并非一定要在一個實在的大工程中才能實現(xiàn)。從一個小的產(chǎn)品中，同樣有可能體驗到“大”的工程［8］。在實驗教學中，需加強實驗與工程實際的聯(lián)系，在實驗教學大綱中規(guī)定每項實驗內(nèi)容的講授都要引入典型的與課程實驗相關(guān)的工程實例。在實驗中要以大工程為背景，以工程為主線，著力于學生的工程意識、工程實踐動手能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，將工程教育、科學教育融合在一起。要注重介紹利用工程基礎(chǔ)理論解決工程實際問題的思維和方法，加強學生工程素質(zhì)的培養(yǎng)［9－11］。

以測控電路與儀器專業(yè)測控電路課程實驗項目為例，說明該實驗方法的模型。該課程實驗設(shè)計以工程產(chǎn)品電子秤為原型，將電子秤系統(tǒng)電路分解為測量放大電路實驗（驗證性）、二階有源濾波電路實驗（設(shè)計性）、電壓－頻率變換電路（驗證性）、綜合實驗（綜合性）共4個實驗8個學時。在前3個模塊實驗中，均采用運算放大器來進行，學生通過實驗對課堂所學的理論基礎(chǔ)知識進行驗證，加強了對理論和實際細節(jié)的理解與消化。第4 模塊的綜合實驗采用集成專用芯片進行，讓學生接觸到了實際工業(yè)測控應(yīng)用中更方便、更穩(wěn)定的設(shè)計方法和內(nèi)容，該階段側(cè)重系統(tǒng)級設(shè)計，避免了細節(jié)上的費時費工。部分芯片要求學生自查資料、自行設(shè)計，鍛煉學生獨立探索的能力。系統(tǒng)框圖見圖1。

圖1 測控電路實驗串聯(lián)項目系統(tǒng)框圖

以具體工程項目為原型對實踐教學內(nèi)容進行總體設(shè)計，克服了傳統(tǒng)實驗教學內(nèi)容在學生做完單一課程實驗后無法體會實驗與工程實際的聯(lián)系，以及會做課堂實驗不會做實際工程項目的弊端，強化學生的工程意識，培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)。

2.3 創(chuàng)新教學方法，培養(yǎng)學生工程意識

學生是學習的主體，學院積極改革以教師為主、以講授為主的傳統(tǒng)教學模式，將電子線路CAD 與仿真、EDA 技術(shù)與應(yīng)用、單片機原理及應(yīng)用等實踐性較強的課程從課堂移進實驗室，并在授課過程中利用若干小型目標任務(wù)驅(qū)動學生不斷主動學習。理論學習與實踐操作穿插進行的“合一教學”有效解決了傳統(tǒng)的理論學習后再做實驗、時間跨度較大、學生容易將理論知識遺忘而導致理論與實踐脫節(jié)的問題，而枯燥的理論知識一旦變成某一小型目標實踐任務(wù)的理論指導，便可成功地激發(fā)學生的學習興趣，從平時課堂的點滴收獲中促進學生的工程意識和能力的培養(yǎng)。

2.4 依托創(chuàng)新基地，培養(yǎng)學生自主學習的能力

自主學習的能力是體現(xiàn)學生是否具有“大工程觀”和工程能力的關(guān)鍵因素之一［12］。我院成立了電子創(chuàng)新基地、機器人中心等8個院內(nèi)大學生創(chuàng)新基地，大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目、學生參與的導師科研課題、各類課外科技競賽的項目等得以在大學生創(chuàng)新基地孵化、成熟。創(chuàng)新基地的各種創(chuàng)新課程和創(chuàng)新活動以學生為主、以指導教師為輔，提倡學生自主設(shè)計、自立完成、自主管理［13］。創(chuàng)新基地主要為學生的創(chuàng)新活動提供自我發(fā)揮的平臺，學生在做各種項目的過程中遇到課堂上未學過的知識，可利用創(chuàng)新基地的條件，自主地學習、研究。同時，團隊成員間通過討論、交流互相學習，共同提高。

2.5 依托校外實習基地，給予學生真實的工程體驗

校外實習基地為學生提供了真實的工程環(huán)境，給予學生真實的工程體驗。學院密切與企業(yè)的聯(lián)系，在上海、深圳、東莞、桂林等地建立39個校外實習實踐基地，形成了長效的校企合作運行機制。各專業(yè)針對各自專業(yè)特點改革校外實習考核方式，如工科專業(yè)通過現(xiàn)場生產(chǎn)操作、理論知識考試和現(xiàn)場提問答辯等多種形式，在知識與技能、過程與方法、學習工作態(tài)度、專業(yè)知識應(yīng)用及其價值觀等方面開展全面考查，確保學生的校外實習效果，達到提高工程意識、提高工程實踐能力的根本目的。

3 結(jié)束語

“大工程觀”背景下的獨立學院實踐教學改革除了要求進一步優(yōu)化實踐教學體系、創(chuàng)新實踐教學內(nèi)容、改革實踐教學手段和教學方法外，還必須通過豐富中青年教師的工程實踐經(jīng)歷，聘請工程經(jīng)驗豐富的企業(yè)導師指導實踐教學等方式加強實踐教學師資隊伍建設(shè)；有條件的獨立學院還可以讓學生了解登月工程、航天工程等宏工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以增強學生的大工程體驗，為社會培養(yǎng)更多的高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才。

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