大學生工程實踐能力培養的教改探索與實踐

黃強　高群玉　羅發興

摘要：本文分析了目前高校實踐教學在本科專業課培養中的不足，從教育觀念、教學方法和手段、教學內容、實踐教學管理、評價體系等方面進行教學改革探索，旨在培養具有創新意識和工程實踐能力的高層次人才，為相關本科專業課程的教學改革提供借鑒和參考。

關鍵詞：大學生；工程實踐能力；專業課；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）48-0166-04

近年來，隨著我國經濟快速發展以及產業結構深化調整，企業對專業技術人才的需求量持續增加，并呈現出多元化的特點。除了需要具備扎實理論知識的研究型人才外，企業更需要技術創新意識和實踐動手能力強，能夠直接參與企業一線生產、技術創新，并解決企業實際工程技術問題的高素質應用型人才。因此，加強工科大學生工程實踐能力的培養，探索提高工程實踐能力的有效方法和途徑，是新形勢下高等教育改革面臨的一項重要課題，對培養具有優良工程實踐能力和現代工程意識的高級技術人才，增強高校大學生適應就業市場的能力和就業競爭力等方面都具有重要的現實意義。

一、工程實踐能力認識及要求

高等工科教育的培養目標是為社會輸送具有創新精神的高級工程師，而培養一名合格工程師的關鍵在于大學教育教學過程中對學生工程實踐能力的培養。由于工科專業具有很強的實踐性、綜合性和創新性，因此，工程實踐能力對學生的具體化要求就是培養學生的實踐動手能力和創新能力。實踐動手能力，主要是指提出問題、設計方案、實施方案、試驗調試和設備維護等方面的能力，但不同的學科和專業培養目標有不同的要求；創新能力是建立在扎實的理論基礎知識和專業能力基礎上的創新，是個人實際能力的重要表征。除此之外，工程實踐能力還需要一定的溝通協作和綜合分析能力，因此，工程實踐能力對于提高學生的綜合競爭力具有舉足輕重的作用。

二、國內外成功的工程實踐能力培養模式

20世紀70年代，香港學校興起“工業訓練中心型”培養模式，實際是建立小型的模擬工廠，精心安排實訓課程，使每位同學在畢業前和社會快速聯系起來。目前，這種模式已成為內地實踐教學的經典培養模式。英國的“資格證書體系推動型”培養模式，主要是制定一套完整的證書體系和嚴格、標準的資格認證制度，其職業資格認證書的社會認可度高，激發學生主動實踐的積極性。我國有些高校也積極推行“畢業證書+職業資格證書”的雙證書制度，促進學術教育和理論教育的相互連接。此外，英國的“企業指導性”模式，企業直接負責安排學生的實踐教學和考核，國家根據學校和企業規章制度，使學校、企業、個人的實踐教學規范化、合理化。加拿大的“能力中心的課程開發型”的培養模式，是把經驗豐富的工程師組成一個專門委員會，從該專業從事的崗位所需要知識、技能來安排學習課程，制定教學計劃，討論教學方法、內容和考核方式，從而保證學生具備較強的實踐動手和創新能力。我國高校也可以借鑒該培養模式，根據自身特點，設計一套完善的實踐教學體系。

三、國內實踐教學中工程實踐能力培養的不足

實踐教學是高校素質教育體系的重要組成部分，在培養學生理論聯系實際、工程實踐能力方面有著不可替代的作用。教師在給學生傳授基礎理論的同時，利用實驗室設備和技術資源，為學生提供良好的實踐環境和鍛煉機會，增強學生的工程意識，并在探索過程中提出問題、分析問題、解決問題，進一步提高學生的動手能力，加深對所學知識的理解。但目前，實踐教學在國內高校的培養計劃中并沒有很好實施。這主要表現在以下幾個方面。

1.實踐教學體系不足。近年來，很多高校連續擴招，學生人均教育資源嚴重匱乏，很多專業課程全理論、少實踐，甚至很多老師認為，實踐課程僅是理論課程的補充，不必要投入太多的資金和精力，使得實踐教學內容進一步被削弱，培養的學生雖然具有扎實的理論基礎知識，卻普遍缺乏實踐和創新意識。同時，目前，很多高校教學中存在著重理論、輕實踐，重課內、輕課外，重傳授、輕能力的“三重三輕”的教學體系，也不能充分調動學生的主觀能動性。因此，認識并建立完善的理論和實踐教學相鋪相成的教學體系至關重要。

2.實踐教學投入不足。實踐教學體系不完善，導致高校對實踐教學投入資金不足。就學校而言，實踐教學經費不足，導致大部分理工科專業實驗設備不完善，專業實驗室不健全、不規范；就實習基地而言，學校經費投入不足，且不能向合作的企業提供具有吸引力的政策，使得一些企業考慮到管理和生產效益等方面的實際情況，也不愿意將單位作為學生實習基地，限制了學生通過實踐教學對日新月異科技前沿知識的跟蹤。

3.實踐教學師資力量不足。工科學生工程實踐能力的培養與教師的工程素養和實習指導能力密切相關。連續擴招后的高等院校，師資匱乏，涌進大批博士及以上學位的中青年教師，他們從學校到學校、從理論到理論，既要肩負理論課的傳授，又要承擔實驗課程設計，加之學歷進修壓力大，使他們很少有機會和時間接受工程實踐鍛煉，對企業的技術、工藝、設備和管理了解不多。這部分教師的課堂教學難以理論聯系實際，實際經驗不足，動手能力不強，教學效果和學生的實踐學習效果不佳，因此，具有“雙師型”素質的實踐師資力量非常薄弱。

4.實踐教學管理、評價體系不科學。這主要表現在：第一，缺乏獨立的實踐考核體系。實踐教學，旨在培養學生理論聯系實際和分析問題和解決問題的能力，而大部分學校以學習成績為主的考核評價標準，從而無法對獨特的創新成果和創新水平作出公正而又科學的評價，不利于學生創新意識和實踐能力的培養。第二，實踐教學環節考核形式過于簡單。實驗課程，主要重結果、輕過程，導致很多同學一味追求實驗結果，而對實驗原理、實驗設計、實驗操作不夠重視；實習考核，一般是“實習報告+平時成績”的方式，很難激發學生的實習興趣和獨立思考、解決問題的能力，抑制了學生開展實踐活動的積極性。第三，學校缺乏對實習指導教師配套激勵政策，抑制教師指導實驗與實踐教學工作的積極性。endprint

四、加強工程實踐能力的專業課實踐教學探索

以我校本科生《淀粉糖》課程教學為例，淀粉糖是糖工程專業本科生教育的專業必修課程，學科交叉性強，不僅要求淀粉、淀粉酶和化工單元操作方面的專業基礎，還需要具備必要的機械設備與原理、工程力學、工程制圖等工程方面的理論知識。它的具體改革舉措如下。

1.實踐改革，轉變觀念。學校要從思想上轉變學生“重理論、輕實踐”的意識，強化學生的動手觀念，讓學生意識到動手實踐作為訓練能力的一個重要部分，它不但可以鞏固和理解已學的理論知識，提高實踐動手能力和創新能力，而且可以大大增加就業競爭力。一方面，教師根據課程特點，并結合自己的科研背景和方向提出一些課題，鼓勵學生組成不同的小組，相互合作，共同完成課題，最后由專家根據學生實施的情況評定成績，成績優秀者給予一定的獎勵，并且把評定成績作為課程成績的一部分。這些實踐教學讓學生意識到，學習是一個相互協作的主動行為，學習的最好方法是通過討論、分析和解決問題等各種實踐環節來理解和掌握知識；另一方面，我們也要重視學生的自主意識、獨立意識、注意力等的培養，鼓勵發散思維和大膽質疑的精神。

2.教學方法和手段的改革。在教學方法上，教師做到重點突出，難點分散，并且某些章節的授課可以師生共同參與。以淀粉糖為例，不同淀粉糖的生產工藝是本課程的重難點，為了較好、全面地掌握這部分內容，教師可以把學生分成不同的小組，讓學生分別整理不同生產工藝的優缺點等相關內容，并且小組成員之間相互合作查詢相關資料，做成一份完整的PPT，作為平時考核的一部分，在課堂上進行展示。在教學過程中，教與學不但相互聯系起來，學生也由傳統的被動接受轉化為主動參與，既提高學生發現問題、解決問題的能力，也促進學生之間團結合作的精神。這些同時也是一名優秀學生必須具備的能力。在教學手段上，教師采用多媒體技術，提高教學內容的生動性、形象性，提高課內信息量；利用網絡技術，共享技術資源和現代化教學手段，不僅有利于教學中師生的互動，更有利于激發學生的創新意識和創造激情。

3.教學內容的改革。《淀粉糖》課程，主要由理論教學和工程實踐教學兩部分組成，在淀粉制糖的一些基本原理和方法上以理論教學為主；而涉及到淀粉制糖工藝和設備等內容應以實踐教學為主，兩者相輔相成，只有同時完成，才能達到較好的教學效果。因此，教師在講授完基本工藝理論課程后，利用學校已建成的中試實驗室，將教學課堂轉移現場教學，集中時間安排淀粉制糖工藝試驗，讓學生掌握整個淀粉制糖的工藝流程和單元操作，講解試驗過程出現的各種現象，同時講授相關的工藝設計、物料衡算以及淀粉糖的關鍵設備等。教師通過讓學生參與試驗研究，激發學生的學習興趣，使他們更加深刻理解所學知識，現場教學將起到事半功倍的效果，同時為學生以后的畢業設計和畢業實習打下良好的基礎。實踐教學結束后，教師要求學生設計一種產品（如麥芽糖）的工藝路線，包括原材料、工藝流程、單元操作和需要的設備等。

4.建立健全的實踐教學質量考核體系。科學、健全的實踐教學考核體系要重視并增加實踐能力在考核評價體系中的比重。一方面，教師要對學生參加實驗、實習的各個實踐教學環節的質量提出嚴格要求；另一方面，教師也要注重理論知識考查的靈活性。在淀粉糖專業課學習的考核中，考試形式上采取“閉卷+平時作業”、“考試+工程設計”相結合的方式。教師將考核評價前移，布置平時作業，進行講解，并通過上課出勤率、實踐教學過程的表現等組成平時成績，逐步提高平時成績的比重，通過平時作業、實踐教學的成績管理，對前期的教學效果進行反饋，及時了解學生掌握知識點的情況，以方便對教學方法和存在的問題作相應調整。在考試內容上，閉卷考試主要考核學生的理論知識，而平時作業主要考核學生按照給定的材料要求進行單元操作、工藝流程設計、物料衡算等設計實驗方案，形成完整的實驗報告，提高學生的工程設計能力和計算能力，并通過分組答辯的方式直接掌握學生的設計情況。采取這種靈活多樣的課程設計考核方式可以有效避免學生抄襲，提高學生獨立工作的能力。

5.建立校企合作的雙贏合作機制。建立校內的學生實習基地，根據教學體系建立不同的實訓室，各個實訓室要盡量模擬職業生產環境，把實訓與實驗、教學、科研結合起來，訓練學生的專業技能，激發學生的實踐動手興趣；同時，學校也要把生產實踐經驗豐富的專家請進學校，對學生傳授經驗、培訓技能、開闊眼界，改善學生認識實習和生產實習的條件。學校要建立校外實習基地，積極尋求與企業合作的機會，并且主動為企業提供生產技術、新產品開發等方面的優惠政策；另一方面，學校要讓企業認識到，學校是為企業培養高能力的應用型人才，這樣校企雙方建立深層次的“互惠雙贏”的合作關系，拓寬實踐教學路線，豐富實踐教學內容，為建立校外實踐教學基地打下良好的基礎。我校的制糖工程專業，在校內實踐教學的實踐基礎上，根據和企業建立的合作關系，安排學生到大型淀粉糖企業現場學習，對整個淀粉糖生產的流程、車間設備、管道、水、電、氣等裝置的布置，生產過程出現的問題進行分析、講解，理論聯系實際，深層次地理解課程的精髓。

6.加強實踐教學的師資力量。學校加強實踐教學師資隊伍建設，通過“引進來”和“送出去”的方法不斷提高師資隊伍的實踐經驗。一方面，學校引進一批實踐經驗豐富的兼職老師，兼職老師可以來自于企業中的高工、技師等，通過他們把新技術或目前社會企業對人才的需求標準傳授給學生，加強實踐教學的師資力量。另一方面，學校對實踐經驗缺乏的青年教師進行職業能力培訓，同時安排經驗豐富的老教授幫帶青年教師共同完成實踐實訓課的指導和考核，使之快速了解本專業的實踐教學環節和常用實驗儀器、設備等。學校安排青年教師到企業進行短期培訓，了解企業的生產、技術現狀和最新發展趨勢，在教學環節中及時補充反映生產現場的新科技、新工藝，同時也可以加強學校和企業經常性的溝通與聯系，為“產學研”結合建立紐帶，讓青年教師在實際工程項目和科研中積累經驗。

總之，工科學生工程實踐能力的培養和提高需要學校、教師和學生的共同配合。首先，高校借鑒國內外成功的實踐教學經驗，建立一體化、多層次的實踐教學體系。其次，教師既要提高自己的實踐職業技能，也要合理安排教學過程的實踐教學內容，激發學生的實踐動手興趣。最后，作為工科學校的學生，他們更要從根本上轉變重理論、輕實踐的觀念，積極參與各類實踐教學環節的鍛煉，發揮自覺性和主動性，從實踐教學中學習經驗、增長見識，拓寬自己的工程視野，適應市場需求，在就業中保持較強的競爭力。

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教改項目：本文系華南理工大學2013年本科教研教改項目

作者簡介：黃強（1976-），男，江西吉安人，副教授，研究方向為制糖工程；高群玉（1965-），女，江西分宜人，教授，研究方向為制糖工程；羅發興（1955-），男，湖南臨武人，副教授，研究方向為制糖工程。endprint