盧 蕓 高有華 葉 鵬

沈陽工業(yè)大學(xué) 遼寧沈陽 110870

工程類本科生實踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

盧 蕓 高有華 葉 鵬

沈陽工業(yè)大學(xué) 遼寧沈陽 110870

從培養(yǎng)工程類本科生實踐能力與創(chuàng)新能力出發(fā)，抓住課堂、實驗以及生產(chǎn)實習(xí)3個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過深化教學(xué)改革、強(qiáng)化實踐能力、注重實際效果，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方法，實現(xiàn)課堂、實驗以及生產(chǎn)實習(xí)“三位一體”的培養(yǎng)模式，使學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力得到切實有效地提高。

工程類；實踐能力；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)模式

工程技術(shù)人才對于一個國家的工程科技水平和工業(yè)競爭力有著決定性的影響，而工科類本科生教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力的高級專門人才，重視學(xué)生工程能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為世界各國高等工程教育的共識和趨勢。面對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，高等院校從不同的角度對學(xué)生工程能力培養(yǎng)進(jìn)行了研究。[1,2]尋求切實可行提高學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力的方法，對現(xiàn)代工程類高等教育具有重大意義。工程類本科教育應(yīng)使學(xué)生不但牢固掌握基本理論知識，更能學(xué)會對所獲取知識的運用和工程能力。為此，以提高工程類本科生實踐能力與創(chuàng)新能力為研究目標(biāo)，提出了課堂、實驗及生產(chǎn)實習(xí)“三位一體”的培養(yǎng)模式。即以提高工程類本科生實踐能力與創(chuàng)新能力為主線，在對課堂、實驗以及生產(chǎn)實習(xí)3個環(huán)節(jié)上突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，實現(xiàn)“三個轉(zhuǎn)變”，使學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力得到切實有效的提高。

1 深化教學(xué)改革 實現(xiàn)課堂環(huán)節(jié)由“聽”向“聽問結(jié)合”轉(zhuǎn)變

近年來，我國高校專業(yè)教育逐步向“寬口徑”方向發(fā)展，對專業(yè)學(xué)生的知識面要求不斷擴(kuò)大，在有限的學(xué)時內(nèi)，合理安排授課內(nèi)容，使工程類本科生的實踐能力與創(chuàng)新能力得到切實提升，首先在教材的編寫及選用上應(yīng)給予足夠的重視。學(xué)生要“聽”的內(nèi)容尤為重要，因為學(xué)生“聽”的內(nèi)容直接關(guān)系到后續(xù)的“問”，而教材是師生進(jìn)行教學(xué)互動必不可缺少的工具，所以在教材的編寫上，不但要考慮教材涉及的整體知識面，而且要兼顧專業(yè)前后知識的連貫性及前沿性，針對課程特點有的放矢。以電力工程課程為例，電力工程為電氣工程類本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生綜合工程能力的全局中承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生電力系統(tǒng)綜合設(shè)計應(yīng)用能力的任務(wù)。由于電力工程課程知識面涵蓋較廣，傳統(tǒng)教材內(nèi)容多而雜、重點不夠突出，在有限的學(xué)時里學(xué)生感到掌握有難度。針對當(dāng)前工程類本科生需求和電力工程課程的特點，編寫出版了適應(yīng)本課程使用的《電力工程基礎(chǔ)》教材。[3]教材尤其注重對基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合，突出電力系統(tǒng)的基本理論知識、基本計算方法以及電力工程技術(shù)的實際應(yīng)用。例如針對短路電流計算，該教材在對短路類型及標(biāo)幺制等進(jìn)行講解的基礎(chǔ)上，就無限大容量系統(tǒng)三相短路電流計算、有限容量系統(tǒng)三相短路電流計算及不對稱短路電流計算等方法進(jìn)行講解，舉出典型例題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠明確算法，清楚要掌握的重點內(nèi)容。

針對適合的教材，實現(xiàn)以單一講授向講授與交流相結(jié)合的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變，使學(xué)生能夠真正地獲取知識，強(qiáng)化對知識的理解及探究的渴望。傳統(tǒng)教學(xué)中，通常采用“教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)方式，學(xué)生只能被動地接受知識，使得教學(xué)效果欠佳。為了增強(qiáng)教學(xué)效果，在教學(xué)中應(yīng)采用啟發(fā)式教學(xué)。點明教材中的重點和難點內(nèi)容，講清關(guān)鍵問題，注意啟發(fā)、誘導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生思維，活躍課堂氣氛，可采用提問、介紹實例等方式。例如在講解“繼電保護(hù)”相關(guān)內(nèi)容時，通過列舉一些實際的電力故障，啟發(fā)學(xué)生對保護(hù)重要性的進(jìn)一步理解，在學(xué)生對各類保護(hù)必要性有清楚認(rèn)識的基礎(chǔ)上，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生參與不同繼電保護(hù)方案的討論，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生獲得相關(guān)知識的渴望。為了使學(xué)生了解系統(tǒng)發(fā)展前沿的有關(guān)知識，在相應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)穿插能夠反映系統(tǒng)的新知識、新技術(shù)以及新方法等教學(xué)內(nèi)容，尤其注重將教師從事的科研項目適當(dāng)?shù)匾氲秸n堂中，使學(xué)生對實際的科研課題有系統(tǒng)深入的了解，提高學(xué)生對知識認(rèn)知的靈活性。在結(jié)束每一相關(guān)內(nèi)容講授時，必須給學(xué)生提出思考問題，讓學(xué)生積極地查閱資料，參與學(xué)習(xí)內(nèi)容討論。在學(xué)生積極地思考和開拓思維的同時，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及自我認(rèn)知的能力。

2 強(qiáng)化實踐能力 實現(xiàn)實驗環(huán)節(jié)由“被動接受”向“主動申請”轉(zhuǎn)變

能力的培養(yǎng)是由低級到高級循序漸進(jìn)的培養(yǎng)過程，故工程類本科生實踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)應(yīng)貫穿本科生的每個學(xué)年中。通常提到學(xué)生工程能力培養(yǎng)只強(qiáng)調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的課程改革，而并不強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)低年級學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。要想真正有效地深化學(xué)生的工程觀念，不僅要求教師以傳授課本知識作為自己的目標(biāo)，更為關(guān)鍵的是要全程不斷地傳授學(xué)生獲取知識的方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，將學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為自己的終極目標(biāo)。例如大一的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程，雖然學(xué)生還沒有涉及所學(xué)專業(yè)的內(nèi)容，但在實驗中應(yīng)充實工程意識，使辦公數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、網(wǎng)頁制作更具靈活性和創(chuàng)新性，進(jìn)而使學(xué)生的實踐能力得到不斷提高。從低年級開始將學(xué)生的實踐及創(chuàng)新意識滲透到每個學(xué)期中是當(dāng)前工程類本科教育必做的一項重要工作。

實踐教學(xué)是高等學(xué)校教育體制中必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)，它與理論教學(xué)的有機(jī)銜接至關(guān)重要。為此提出開放式的實驗方法，即在課堂所涉及知識和實驗條件允許的基礎(chǔ)上，學(xué)生可根據(jù)個人興趣愛好，提出合理的實驗項目和方法，進(jìn)行實驗驗證及分析，以此提高學(xué)生的認(rèn)知、參與意識和實際分析、解決問題的能力。在傳統(tǒng)的學(xué)生實驗中，通常是指定實驗內(nèi)容，學(xué)生或教師操作演示，這種方法使得一部分學(xué)生不思考而是被動地接受，不能夠激發(fā)學(xué)生的思考及學(xué)習(xí)熱情。在開放式的實驗方法中，首先在課程開始就向?qū)W生介紹課程所涉及的理論知識及實驗，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中針對自己感興趣或自己想進(jìn)一步探究的問題進(jìn)行有針對性的探索與研究。讓學(xué)生明白做實驗的目的不僅僅是驗證所學(xué)的知識，還要從所學(xué)知識里面找到未來需要進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)的方式與方法。例如，C語言程序設(shè)計課程實踐性較強(qiáng)，在上機(jī)實驗中，最初教師針對課內(nèi)講解的基本內(nèi)容布置作業(yè)，學(xué)生進(jìn)行簡單編程；在學(xué)生掌握C語言程序設(shè)計的順序、選擇以及循環(huán)控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，為突出實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，充分理解模塊化程序設(shè)計，加強(qiáng)學(xué)生對自定義函數(shù)實際編程的鍛煉，由學(xué)生自由組合分組，主動申請感興趣并具有實際應(yīng)用價值的實驗題目，提出可行的編程思路及方案，進(jìn)行編程并分析，通過主程序和子程序功能的實現(xiàn)，使學(xué)生不但對較復(fù)雜的編程內(nèi)容和方法有系統(tǒng)的認(rèn)識，而且增強(qiáng)學(xué)生的協(xié)作精神和團(tuán)隊意識，從而強(qiáng)化學(xué)生的工程思維方式，提高分析、解決實際問題的能力，為就業(yè)做好心理準(zhǔn)備。

3 注重實際效果 實現(xiàn)生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)由“參觀”向“參與”轉(zhuǎn)變

實習(xí)環(huán)節(jié)主要是鍛煉學(xué)生走出校門，接觸社會，參加實際工作的能力。在生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)上，改變傳統(tǒng)的學(xué)生簡單參觀、聽課模式。學(xué)生在了解企業(yè)生產(chǎn)實際和技術(shù)改造的前提下，分析企業(yè)存在的技術(shù)問題和需要創(chuàng)新的關(guān)鍵點，提出解決方案，有的放矢地完成實習(xí)任務(wù)。一方面使學(xué)生加深對課堂所學(xué)知識的理解，對常用設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、接線方式等有更深的認(rèn)識；另一方面使學(xué)生增進(jìn)對系統(tǒng)的全面了解，鼓勵學(xué)生針對實際問題，大量查閱相關(guān)設(shè)計手冊和資料，將所學(xué)的專業(yè)理論知識和生產(chǎn)實踐有機(jī)結(jié)合，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識的綜合運用。這樣既能讓學(xué)生清楚所學(xué)知識在實際工作生活中的應(yīng)用，更是對他們實踐能力與創(chuàng)新能力的一次提升。生產(chǎn)實習(xí)是學(xué)生接觸實際的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)實習(xí)時間、地點，應(yīng)讓學(xué)生有充分的時間和心理準(zhǔn)備，做到教師指導(dǎo)，工程技術(shù)人員引導(dǎo)，學(xué)生邊思考邊實習(xí)，把實習(xí)主動權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生在主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)上針對工廠存在的問題或自己感興趣的問題認(rèn)真思索，提出自己的想法或改進(jìn)方案，作為實習(xí)的考核內(nèi)容之一，從而提高學(xué)生參與意識，帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提高。

4 結(jié)束語

工程技術(shù)對社會發(fā)展具有重要的推動作用，工科類高等學(xué)校是培養(yǎng)相關(guān)人才的重要渠道，培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人才是工程類本科教育的主要目標(biāo)。教學(xué)實踐表明，以提高實踐能力與創(chuàng)新能力為主線，把握課堂、實驗及生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)，突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以思考、靈活、探究的方式進(jìn)行教學(xué)，帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生的思維主動性，有效地提高學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力，為他們將來的就業(yè)和社會發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

[1] 祝洲杰,竺志超,謝劍云.從企業(yè)用人模式談學(xué)生工程能力培養(yǎng)與實踐教學(xué)模式改革[J].浙江理工大學(xué)學(xué)報,2012,29(3):427-430.

[2] 郭建新,聶喻梅,郭學(xué)惠.立足學(xué)生工程能力培養(yǎng)，探索工程訓(xùn)練創(chuàng)新創(chuàng)意教育[J].重慶與世界,2012,29(7):49-51.

[3] 盧蕓.電力工程基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.

Research on Ability Cultivation in Practice and Innovation for Undergraduates in Engineering

Lu Yun， Gao Youhua， Ye Peng
Shenyang University of Technology， Shenyang， 110870， China

From the perspective of ability cultivation in practice and innovation for undergraduates in engineering， a new cultivating mode focusing on three key factors （classroom education， experiment and production practice） is realized， through deepening teaching reform，reinforcing practice ability and improving actual effects， etc. To change traditional teaching mode. Practice and innovation ability of undergraduates can be improved under this new cultivating mode.

engineering； practice ability； innovation ability； cultivating mode

2014-11-16

盧蕓，博士，副教授。

遼寧省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃立項課題《工程類本科生實踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究》(編號：JG14DB316)。