應用型高校建設中學生工程應用能力的培養

羅偉

摘? 要：從渥太華大學工程實踐特色教學方法出發，對比了國內外高校在課程設置、教學模式和方法、考核與評價體系等方面的差異，分析了當前應用型高校在轉型和建設過程中存在的問題。在此基礎上借鑒渥太華大學的成功經驗，并結合作者的實際教學工作經歷，討論了有效提高學生自主學習，培養工程實踐能力與創新的教學方法和途徑。

關鍵詞：應用型高校;工程實踐能力;教學方法;自主學習;考核與評價體系

中圖分類號：C961? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）08-0153-04

Abstract： The differences of the curriculum setting， teaching mode， course evaluation between domestic and foreign countries were compared， based on the characteristics of engineering practice teaching in University of Ottawa. The problem of the teaching process was analyzed in the transformation and construction of the domestic applied universities. The teaching mode which benefited the improving of the active ability and the engineering practical ability was discussed， drawing on the successes of University of Ottawa and my practical teaching.

Keywords： applied universities; engineering practical ability; teaching methods; autonomous learning; an assessment and evaluation system

一、緒論

黨的十八大以來，新時代的發展需求對高等教育事業也提出了更深層次的要求。2015年11月國家教育部、發改委、財政部三部委聯合發布了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，明確了地方普通本科高校在應用轉型發展過程中的主要任務[1-3]。培養高層次、高素質、高質量的技能型、技術型和工程型專門人才是應用型高校在社會經濟轉型升級中的當務之急。而傳統的“科研型”高校培養的人才往往無法滿足這種需求。因此，地方普通本科院校在向應用型高校轉型過程中必須明確人才培養定位，改變傳統的“精英教育”辦學理念和“學術科研型”培養模式，適應新時代社會和經濟發展，在教育模式中突出以工程實踐為主體，培養具有針對性、實踐性、專業性的應用型技術人才[4，5]。

為了更好地推動應用型教育改革，提高教師隊伍質量，國家開始推動應用型高校教師的培訓與深造。作者也有幸于2018年7月受國家留學基金委“高等教育教學法出國研修項目”的資助，到加拿大渥太華大學進行半年的訪學。在此期間，對渥太華大學特別是其工程學院的教育和教學模式進行了多層次的學習、培訓以及觀摩，初步了解加拿大高校在人才培養模式以及工程類學生實踐能力培養方面的特色。結合我國目前地方普通本科高校向應用型高校轉變和建設中面臨的問題和挑戰，加拿大高校在這些方面的經驗對提高教學質量、培養學生工程能力有良好的借鑒和參考意義[6]。

二、渥太華大學的工程實踐教學方法

渥太華大學是加拿大安大略省直轄的公立大學，是加拿大頂尖大學之一，具有很強的辦學特色。學校以開發學生創造力以及批判性思維的能力，培養學生成為有能力奉獻社會，并能成為領導者的守法公民為培養目標。在培養學生的工程實踐能力方面，國內高校通常是通過增加實踐環節課時來提高學生實踐能力，但效果往往不明顯[7]。而渥太華大學一方面通過學生的實驗室實驗、學生工作室以及有特色的帶薪實習等實踐內容來實現這個培養目標，另一方面還將培養學生實踐和創新能力的目標貫徹到教學過程中，激發學生主動學習的動力，鼓勵學生創新的能力，在潛移默化的教學中提高學生工程應用能力，取得良好的教學效果，因此培養的學生自主思維和動手能力強，更能滿足經濟社會的人才需求[8-11]。

（一）教學模式

渥太華大學工程學院的本科教學模式主要有Lecture、Group-Discussion、Tutorial、Laboratory等幾種方式。同國內類似，Lecture主要是由主講教師講授理論課程，通常使用PPT、板書等傳統教學手段，采用講解、推導等方式進行理論教學;學生的任務主要是完成聽講、筆記、作業等內容，并就各自問題與教師進行互動和探討。但是與國內差別較大的是學生的主動性非常高，課堂氣氛很好，常常能在上課時或者下課后看到許多學生排隊和教授討論問題，學習氣氛濃烈。

而Group-Discussion 和Tutorial環節都是由主講教師指定的3到4名教學助理承擔，這個環節的主要任務是對理論課程內容進行輔導、答疑，以及組織學生的平時測驗。依據班級大小，學生被分成不同小組，確保每個小組人數不超過30人，這樣可以保證每個學生都可以充分與教師溝通、討論。通常這個環節的討論比較激烈，在次過程中，學生可以充分表達自己的觀點和想法，在與教師和同學的討論下，自主學習并獨立完成課程作業，拓展自己的學習能力和創新能力。

Laboratory主要是由課程的實驗助理教師承擔，并完成實驗指導和報告批改。教師根據理論課程內容設計實驗項目，實驗內容和要求會在虛擬校園平臺上提前派發給每位學生。學生需要根據個人意愿，選擇分組實驗，并完成實驗報告。實驗過程中教師會為的學生提供實驗必須的基礎資料和器材，而學生需要通過小組協作完成實驗分工、理論分析、實驗方案設計、實驗操作、報告撰寫等內容，完全依靠小組協作完成各項工作。這種探索性的實驗，極大提高了學生的工程實踐能力。

此外在保證學生學習條件方面，渥太華大學也采取了很多措施，不但每個教室都配備完備的多媒體設備，甚至學習、娛樂設施都一應俱全。特別是用于分組討論的教室，全部拋棄了傳統的課桌模式，使用了圓桌會議、可移動桌椅等設施，更加便于師生間的互動;校園的每一處角落也都可以向學生開放，允許學生自學，并配備桌椅、電源甚至U盤接口等設施，為學生提供諸多便利。

（二）學生工程能力培養

培養具有良好工程能力的學生是高等教育的重要功能之一，渥太華大學工程學院在這個方面十分用心，從師資力量、課程體系認證、教學質量、考核評價等方面入手，調動學生主動學習興趣，引導和培養學生的創新思維和動手實踐能力[6]。

在渥太華大學，每門課程基本都配備主講教師、教學助理、實驗助理等多種功能性的教師崗位。主講教師主要完成理論課程的教學;教學助理主要完成課外輔導、答疑、課后作業和各種測試試卷的批改;實驗助理主要完成實驗指導和報告的批改;此外渥太華大學在教師聘任時，除了對學歷和科研成果的要求之外，根據崗位不同，要求與工程實驗相關崗位的教師，要具有相關的工作或者研究基礎，以便更好地指導學生。

渥太華大學工程學院的課程也都需要通過國際工程認證，具有良好的教學標準。學生根據自己的專業興趣和學分要求選擇課程學習，因此同一門課程的學生通常來自不同專業，在學習和討論過程中容易產生專業交叉和融合，探索新的方向，更加適應創新能力的培養。

同大多數國外高校一樣，渥太華大學對學生的考核評估采用寬進嚴出的方式，本科期間工程學院的專業淘汰率甚至達到40%～50%。這種嚴格的管理制度有利于督促學生的主動學習、加強學生的有效管理，也有利于人才的培養。

（三）特色教學——COOP項目

COOP項目是渥太華大學以及加拿大大學的特色教學項目，它將學生的理論學習與實際帶薪工作相結合，是一種多元化的綜合教育計劃。項目實施過程中，政府、相關企業以及一些非營利性組織會給學生提供一定數量的帶薪實習崗位。學生根據自己所在專業和個人興趣選擇相近或者未來要從事的崗位，參與企業，并且需要完成12個月的帶薪實習，經過考核合格獲得相應證書和薪酬。COOP項目實現了“政府參與、校企合作”，一定程度上解決學生的經濟問題，但是充分培養了學生的專業應用能力，提高了實踐技能，并且積累了豐富的工作經驗，讓學生更好地了解了自己的知識水平、個人能力和社會需求，為未來職業規劃和發展奠定了良好的基礎。此外，由于崗位數量的限制，COOP項目采用的是申請制，只有成績較好的學生才有資格申請，因此也增強了學生的學習動力。

三、我國應用型人才培養在教學法方面的思考

（一）目前存在問題

當前我國應用型高校在轉型和建設過程中普遍存在學生學習興趣不足，課程體系不能很好適應經濟發展，教育方式不合理，考核評價體系較為單一等問題，導致教學實施質量差、效率低等問題[7，12-16]。

首先，目前大部分地方應用型高校學生由于各種生活及學習方面的原因，普遍存在對專業不感興趣，從而產生學習倦怠、情緒低落等情況，進而完全失去學習興趣的想法，直接影響到學生的學習效率與教師的課堂教學。另外受到各種社會和教育因素印象，當前大學生的學習還逐步呈現功利化和工具化趨勢，進一步導致學生選擇性學習，降低自主學習的興趣[17]。例如作者講授的無機非金屬材料專業的《材料工程基礎》這門課程，雖然這是一門重要的專業基礎課，主要講授工程實踐的基礎理論知識，但由于這門課程不是考研課程，同時與企業實際結合較多，學生沒有在企業中親身體驗，因此學習興趣低，效率差。這種現狀對教師提出急切的要求，解決如何培養大學生學習興趣，提高課堂教學質量，培養應用型人才等問題。

此外學生失去學習興趣還與不合理的課程體系設置和低效率的課堂教學密切相關。由于傳統觀念的影響，在轉型建設過程中大部分應用型高校存在課程體系沒有真正實現圍繞職業工程能力及行業崗位需求設置，并缺乏科學的長遠規劃。與快速發展的新技術和高速發展的經濟相脫節，難以適用于應用型人才培養的需求。課堂教學過程中仍然延續傳統的填鴨式教學模式，師生互動效果差，教學效率低[18-20]。這是由于目前應用型高校的大部分教師都是從一個校園走入另一個校園，雖然具有較為豐富的理論和專業知識，但缺乏社會工程實踐能力，不可避免地存在理論脫離實際的問題。而且為了職稱晉級，常常將發論文、申請項目作為主業，而將課堂教學作為一種輔助手段，導致教師本身的工程實踐能力就有所缺失，教學精力也難以為繼，課堂教學質量受到嚴重影響。作者所在的材料科學與工程學院教師的碩博士比例超過90%，但目前大部分材料類專業碩、博士在攻讀學位期間從事的主要都是新材料與前沿技術的研發，與目前主流的化工和材料企業的工程技術存在差距，因此在教學過程中，不能很好地對學生進行相關行業和專業工程實踐指導，更難達到培養應用型人才的目標要求。

最后，目前國內高校的主流考核評價模式依然是對學生采用一次性的期終考試來決定。這種模式不能全面評價學生的能力，更不能充分體現學生工程實踐能力[21-22]。而對教師的考核評價主要體現在教師的科研能力方面，而教學方面的評價由于難以量化，因此往往只是教師考核的參考目標，忽視了教學質量才是應用型高校的建設根本，往往導致評價結果與事實相違背的情況。作者及同事在教學過程中，常常遇到平時表現很好、能力強的學生，在考核時不能取得理想的成績。因此，要實現應用型人才的目標，達到更好的考核效果，需要對傳統考核評價進行改革，建立全面而系統的考核體系。

（二）借鑒與討論

面對以上的問題，結合作者在渥太華大學的訪學經歷以及出國前在上海華東師范大學的培訓，從在合理課程體系設置，優化課堂教學方法和手段，完善考核評價制度等方面，提出一些對促進學生自主學習興趣與動力，提高學生理論與工程實踐能力的思考和討論，期望具有一定的借鑒意義。

目前，大部分應用型高校在轉型過程中還大量采用的傳統“精英式”教學模式的課程體系，因此在教育系統與部分行業的合作下，合理優化課程設置與課程內容，增加開放式的實驗及實訓項目，符合引導學生學習興趣及個性化學習的需求，還可以培養學生協作和實踐創新能力。另外在政府-企業-學校三方引導下，適當引入和真正實現“帶薪實習”“崗位實習”等工程實踐內容，是學生提前了解專業方向，適應企業工作制度，積累工作經驗，提高學生的工程實踐能力的有效途徑。

為了改善課堂效率，提高教學質量，目前國內也出現許多新型教學技術與手段如“翻轉課堂”“二分式教學”“思維導圖式學習”并利用互聯網平臺使用“微課”“慕課”等教學資源，積極開展教學和實踐改革，利用互聯網技術將網絡教學和資源引入理論實踐教學過程，這些新技術雖然在一定程度上吸引學生興趣，提高學生分析解決問題能力、動手實踐能力，但由于各種因素的影響，目前取得的成果有限[20]。而渥太華大學則仍以傳統的課堂授課為主，而將網絡課程平臺融入并貫徹到實際教學當中，引動學生的自主學習。教師首先將課程的教學大綱、課件、作業等教學內容以各種形式發布在虛擬校園的平臺上。學生可以在虛擬校園提前了解課程內容，提交選擇申請。并在上課前可以充分預習課程內容，課后在網上完成作業并進行測試，而在課堂上教師進行針對性的知識點梳理，并對重難點進行講解，大量的深入討論和挖掘主要依靠開展分組討論，總結等方式調動學生學習的積極性，在實踐教學中，也主要是分組分工協作，分析實驗目的，設計方案、并獨立完成各組實驗，最后進行總結，并思考提出改進方案，這種模式充分賦予了學生自主學習的權力，鍛煉了學生分析解決問題的思維模式，提高了學生的工程實踐能力。而國內高校的教學依然大量沿用初高中的詳細講解模式，不能給學生創造分辨和思考的空間，而且由于國內高校大班授課的原因，課后的答疑指導又相對較少，導致學生自主學習能力下降，進而失去學習興趣，因此，參照渥太華大學的教學方法和模式，由于目前互聯網與大數據的發展以及手機等終端技術的普及，可以將大量教學資源整合，引導學生去發掘與利用，在課堂教學的過程中，減少講授時間，增加討論與師生溝通，培養學生的創造力，鼓勵學生判斷發現問題和解決問題的能力。

此外對學生的考核評價也是督促學生學習，改善教學質量，提高學生工程能力的重要途徑。鑒于目前國內比較單一的考試和報告模式，參考渥太華大學將課程成績和評分規則充分給予授課教師，雖然課程考核同樣由考勤、作業、實驗、期中小測試和期末考試成績按照相應比例構成。但每門課程的比例不是固定的，同一個教授不同的課程評分規則都會不一樣。教師在授課過程中雖然講授的內容范圍重點突出，但是學生的作業難度較大，學生需要花費大量時間去完成，多數時間需要教學助理的幫助才能解決問題。并且平時增加小測驗、小組討論報告、其中考試也在考試成績中占據很大比重。而在此過程中學生替別人簽到，作業抄襲的現象非常少，主要依靠健全的誠信制度，讓學生遵守規則，不欺騙，不抄襲，尊重他人勞動成果。這些都值得在以后的教學中采用和實施。特別是在評價學生工程能力方面，國內都以報告的形式來考核學生成績，很難達到實際效果，在有條件的情況下，增加平時表現，小組討論表現等多個方面來評定學生的成績，強化學生對工程實踐學習的重視，調動學生學習的積極主動性，減少依靠考前突擊取得好成績的幾率，保護學生學習的積極性。

（三）經驗與總結

作者自從工作十多年以來一直在普通本科高校從事材料專業的教學工作，經過這半年多的培訓和學習，反思自己以前教學工作，同樣存在諸多問題。特別是現在面臨學校在向應用型高校轉變和建設的過程中，不能及時改變自己的原有的教學觀念，在教學方法方面依然采用原有精講式的教學模式，尤其是隨著互聯網時代和新技術的發展，新時代的學生知識儲備和視野更加開闊，個性也更加明顯，因此原有的教學模式已經很難適應這些變化的產生。通過培訓和訪學這個過程，提高了自己對教育教學的認識，真正意識到培養應用型人才的深刻含義，除了提高學生的知識水平，更大的責任是通過自己的言傳身教，培養學生的思維和工程應用能力。教學工作也是適應時代和技術發展，更加靈活，多元化，采用引導式教育，吸引學生興趣，鼓勵學生創新思維，保護學生自主學習的動力。在教學方法上，采取更加以“學生自主能力”為主的模式，鼓勵學生互動，通過組織討論，分工協作，多元考核等模式，培養更加具有思辨性、創造力的應用型工程人才。

四、結束語

十分有幸能參加國家留學基金委組織的高等教育教學法出國研修項目，在留學基金委合理的安排和運作下，作者在華東師范大學的進行了出國前培訓，并且順利完成了在渥太華大學半年的訪學計劃，在此過程中收獲頗豐，接觸到國內外教育思維、教學方法和模式，也意識到自己教學過程中存在的一些問題，取到了寶貴的經驗。在今后的工作中，需要更加注重學生工程應用能力培養，將自己培訓和訪學過程中獲得的先進教學方法、模式引入實踐當中，提高教學質量，為應用型高校轉型建設貢獻自己有限的能力。

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