張曉花，朱陳松，朱昌平，朱益鵬，陳秉巖，鄭劍鋒，強 浩

(1.常州大學 a.城市軌道交通學院，b.商學院，江蘇 常州 213016；2.河海大學 文天學院,安徽 馬鞍山 243031; 3.河海大學 物聯(lián)網(wǎng)工程學院，江蘇 常州 213022；4.常州大學 懷德學院，江蘇 靖江 214500)

0 引 言

實踐教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要手段，是提高學生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-2]?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展十二五規(guī)劃》中明確提出：“建立開放式、立體化的實踐教學體系”“形成科學的教育質(zhì)量評價辦法”。加之工科自身的工程性和實踐性的特點，對實踐教學提出了更高的要求。

一些發(fā)達國家在關(guān)注實踐教學，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力方面取得了卓越成效，例如美國高校培養(yǎng)模式強調(diào)以科技為基礎(chǔ)、教育過程置身于產(chǎn)品和系統(tǒng)的生命周期具體情境中來培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力[3-4]。與之相比，我國的許多高校對實踐教學環(huán)節(jié)、實踐教學基地建設(shè)、工程訓練中心建設(shè)等也日趨重視。很多學者從實踐教學等方面進行了一系列研究探索[5-9]；但目前仍存在認識上的誤區(qū)：認為大學生在校期間主要是掌握理論知識，過多的強調(diào)實踐訓練和動手能力，會和職業(yè)教育等同起來；認為大學生畢業(yè)后主要從事理論或研究工作，主要是提出方法和方案。但事實上大學教育在我國將不再是“貴族”教育，必將會走向平民化、大眾化，絕大部分大學生畢業(yè)后將面向基層。

實踐教學質(zhì)量評價是一項系統(tǒng)工程，文獻[10-14]對教學效果的現(xiàn)狀進行了分析，并對教學方法和教學效果評價進行了研究。但目前與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)相適應(yīng)的新工科大學實踐教學體系尚未完全建立；實踐教學主體的能動性有待加強；實踐教學教師的理論與實踐相結(jié)合的綜合能力有待進一步提高。要切實提高大學生的創(chuàng)新實踐能力，必須針對上述問題與不足，積極開展新工科實踐教學研究與改革，構(gòu)建以創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)為目標的高校實踐教學體系，并形成一套適應(yīng)高校發(fā)展和實踐性教學特點的綜合評價體系。這樣不僅有利于提高學生學習的積極性與主動性，并能幫助教師準確把握教學重點和難點，推進實踐教學跟上“雙一流”建設(shè)的步伐。

1 布迪厄?qū)嵺`理論的內(nèi)涵

社會學家布迪厄(Pierre Bourdieu)是當今世界上最有影響力的社會學家之一。布迪厄社會實踐理論有3個核心概念：場域、資本和慣習,他因此提出了發(fā)生性結(jié)構(gòu)主義公式：實踐=慣習×資本+場域，來說明實踐是慣習、資本和場域相互作用的產(chǎn)物[15]。布迪厄認為一個場域可被定義為在各種位置之間存在的客觀慣習的一個網(wǎng)絡(luò)或一個構(gòu)型。慣習是條件制約與特定的一類生存條件相結(jié)合生成的習性，是行動者實踐行為的全過程自動化控制系統(tǒng)。資本和場域密不可分，一種特定的資本總是在一定的場域中才有效。在布迪厄的社會實踐觀中，資本相當于社會物理學中的能量，行動者排他性的擁有資本，就可以占有體現(xiàn)為物化的或活的勞動形式的社會能量。布迪厄認為資本表現(xiàn)為4種基本形式，即經(jīng)濟資本、文化資本、社會資本和象征資本。場域是大環(huán)境，慣習和資本的形成和運作都是在場域中進行的。實踐是慣習、資本在場域的作用下的活動，場域是行動者的實踐空間，慣習是行動者的實踐觀念，資本是行動者的實踐工具。

本文以布迪厄的實踐理論為依據(jù)，在總結(jié)實踐教學經(jīng)驗并對國內(nèi)外知名大學同類專業(yè)調(diào)研的基礎(chǔ)上，對新工科實踐教學內(nèi)容、教學目標、教學思路和內(nèi)容進行了思考和探索；構(gòu)建了包含教學目標、教學內(nèi)容、師生互動以及教學效果等要素的工科大學實踐教學體系，并根據(jù)層次分析(Analytic Hierarchy Process，AHP)法確定各指標的權(quán)重，并結(jié)合支持向量機(Support Vector Machine，SVM)對工科大學實踐教學效果進行評價。

2 新工科實踐教學體系的構(gòu)建

2.1 實踐教學體系的構(gòu)建原則

大學場域是一個以教師和學生為主體、以教學和科研為主要活動、以知識為基礎(chǔ)的場域空間。大學場域處于不斷的變化之中，這種變化是由大學與社會關(guān)系的演變及相應(yīng)的知識轉(zhuǎn)型造成的。在大學場域中，教師主要具有“傳道授業(yè)解惑”的慣習，學生主要具有“學習專業(yè)知識及能力”的慣習。實踐教學主要涉及教師的“教”和學生的“學”兩方面。實踐教學體系及其測評大多以教師的授課內(nèi)容、學生的實踐報告等為依據(jù)，其方法已趨于死板，主觀因素影響較大，已不能滿足實踐教學自身實踐性、直觀性、生動性和多樣性的要求。所以伴隨著實踐教學的發(fā)展推進，實踐教學的觀念、教學行為、教學方法和教學手段等都將面臨一場變革。實踐教學不僅與高校內(nèi)部的教學氛圍緊密相關(guān)，還與企業(yè)需求、政府導向和社會期望緊密相關(guān)。大學場域與時俱進的培養(yǎng)和熏陶對實踐教學的建設(shè)和改革有很大的作用。而作為慣習其具有長期的歷史性，同時可以在傳統(tǒng)中推陳出新，反過來影響場域。本文在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究成果和高校實踐教學特點的基礎(chǔ)上，對實踐教學過程進行探索并構(gòu)建新工科實踐教學體系，其遵循以下幾個原則：

(1)課內(nèi)教學與課外實踐的統(tǒng)一。課內(nèi)教學讓學生儲備充足的理論知識，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力則需要在實踐過程中培養(yǎng)，所以實踐教學體系的構(gòu)建應(yīng)該立足實踐，聯(lián)系實際，達成課內(nèi)教學與課外實踐的統(tǒng)一。

(2)過程管理與結(jié)果考核統(tǒng)一。實踐教學注重學生實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，需將過程管理與結(jié)果考核統(tǒng)一，使整體評價不僅關(guān)注結(jié)果，而且更關(guān)注實踐鍛煉提高的過程和學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。

(3)嚴謹規(guī)范與切實可行統(tǒng)一。實踐教學體系的構(gòu)建應(yīng)力求客觀、全面反映創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)的成效，因此其指標的選取要盡量覆蓋實踐教學過程的各個方面，同時簡潔、實用。

(4)面上一般與點上特殊統(tǒng)一。培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力需要將面上一般與點上特殊統(tǒng)一培養(yǎng)結(jié)合，不僅注重激發(fā)學生整體的學習興趣，而且對不同專業(yè)門類、不同特點的學生加以區(qū)分培養(yǎng)，有所側(cè)重、因材施教，從而實現(xiàn)面上一般與點上特殊的有機結(jié)合。

(5)育人教學與科學研究統(tǒng)一。堅持育人教學與科學研究并重，以科研促進實踐教學?？茖W研究不僅可以提高教師的學術(shù)水平、豐富教學內(nèi)容，而且通過優(yōu)秀生培養(yǎng)計劃、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動與項目訓練，畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)使許多本科生直接參與科學研究，有效地提高學生的實踐和創(chuàng)新能力。

2.2 實踐教學指標的選取及體系構(gòu)建

基于布迪厄的社會實踐理論,遵循上述原則，新工科實踐教學主要包括教學過程、教學內(nèi)容、師生互動及教學效果等要素，構(gòu)建其實踐教學體系。

(1)教學目標。教學目標貫穿整個實踐教學過程，是實踐教學的基礎(chǔ)。應(yīng)具有層次性、完整性和發(fā)展性。層次性指在實踐教學過程中，對于不同階段有不同的目標，從而將一個大目標化作一系列小目標，更易于實現(xiàn)；完整性指實踐教學的目標要覆蓋實踐教學過程的各個方面，不能有遺漏。發(fā)展性指實踐教學目標要與時俱進，不斷地根據(jù)學科前沿的需求完善實踐教學內(nèi)容。

(2)教學內(nèi)容。實踐教學內(nèi)容的制定應(yīng)與當前社會生產(chǎn)發(fā)展、學科領(lǐng)域研究熱點、學生專業(yè)知識水平和興趣等因素密切相關(guān)。教學內(nèi)容應(yīng)注重基礎(chǔ)、理論與實踐的結(jié)合度和前瞻性。千里之行始于足下，教學應(yīng)從基礎(chǔ)做起，逐步拔高；理論與實踐的結(jié)合度是實踐教學內(nèi)容制定的指導方向，依據(jù)的是學生所處的學習階段以及掌握的專業(yè)知識水平；前瞻性指教學內(nèi)容要不斷根據(jù)當前學科前沿進行完善。

(3)師生互動。大學由探究知識的師生組成，同時大學也以知識為材料進行教育活動。教師長期的一個慣習就是“傳道授業(yè)解惑”，培養(yǎng)人才是大學教師的第一要務(wù)。師生之間就處于一個良好的教育空間之中，在這個空間里，教師與學生之間建立一種良性、互動、平等、激勵的教育關(guān)系。參與實踐教學的師生是教學效果的保證，對參與教學的師生的評價是整個評價中最重要的部分。影響教師評測的因素主要有教學方法、教學內(nèi)容、教學互動能力、專業(yè)學科知識、科研和實踐能力。教師的教學方法需要具有差異性，針對不同的學生，因材施教，引領(lǐng)學生實踐創(chuàng)新方向；教學內(nèi)容需要開放，使實踐教學配合并超越理論知識，易于學生創(chuàng)新思維的形成；教學互動能力需要教師與學生良性互動，了解學生的想法，并根據(jù)學生的需求，改進相應(yīng)的環(huán)節(jié)；教師和學生共同參與探究活動，在活動中，師生彼此互動，相互促進。專業(yè)教師需具備一定的社會文化資本，應(yīng)熟練掌握本專業(yè)基本的理論知識和對專業(yè)前沿熱點知識的涉獵能力；科研和實踐能力要求教師應(yīng)具備較高的科研素質(zhì)，熟悉學生實踐的內(nèi)容，合理把握實踐教學的各環(huán)節(jié)，并掌握學科前沿和方向。教師應(yīng)協(xié)同教學與科研的關(guān)系，主動向?qū)W生傳遞科研內(nèi)容、技巧并分享教師科研過程和經(jīng)驗。

傳授知識正在以教師講授為主的方式逐步轉(zhuǎn)向以學生為中心的“學習”和“探究”。學生是否學到了課堂所傳授的知識技能，與學習態(tài)度是否積極，學習方法是否得當，是否善于運用計算機分析和查閱文獻等來解決實際問題等多方面的因素有關(guān)，正所謂“師傅領(lǐng)進門，修煉在個人”。因此影響實踐教學參與學生的評測因素主要有學習積極性、計算機輔助分析能力、分析實際問題能力、文獻閱讀能力、論文撰寫能力。學習積極性要求學生以積極的心態(tài)投入實踐教學過程；通過計算機輔助分析可以模擬并分析實際系統(tǒng)，掌握系統(tǒng)的本質(zhì)；實踐教學的目的是使學生掌握分析實際問題的能力，這就要求學生有較高的文獻查閱能力和實際問題分析能力，通過有效快速的查閱相關(guān)文獻，有助于實際問題的解決。論文撰寫能力要求學生善于將自己的發(fā)現(xiàn)和體會撰文分享。

(4)教學效果。實踐教學效果主要體現(xiàn)為學生實踐和創(chuàng)新能力的提高，指標包括教學相長、教學目標達成率、理論知識掌握程度、學生實踐動手能力、學生的科學研究能力。教學中應(yīng)遵循“突出學生主體地位，注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)”的教育思想，建設(shè)形成與實踐教學相配套的多層次、模塊化、單元化、課內(nèi)外結(jié)合、科研與實踐教學結(jié)合的實踐教學體系?；谝陨戏治隹傻贸鲂鹿た拼髮W實踐教學體系，主要分為目標層、一級指標層和二級指標層，見表1。

3 實踐教學評價過程及分析

3.1 實踐教學評價方法的選取

采用AHP法結(jié)合SVM方法對工科大學實踐教學效果進行評價。

AHP法是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進行定性和定量分析的決策方法。其特點是利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學化，從而為多目標、多準則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題提供簡便的決策方法。

表1 新工科大學實踐教學體系

SVM是基于結(jié)構(gòu)風險最小化原理來折中經(jīng)驗風險和置信區(qū)間，使得最優(yōu)函數(shù)的實際風險最小化。

對于給定的數(shù)據(jù)點集如下：

式中：xi為輸入向量；yi為期望輸出值；l為數(shù)據(jù)總數(shù)。

本文是非線性回歸問題，采用：

f(x)=ωφ(x)+b

(1)

來評估回歸函數(shù)，其中f(x)為實際輸出，φ(x)為從輸入空間到高維特征空間的非線性映射。系數(shù)ω和b通過風險函數(shù)得到：

RSVM(c)=

(2)

式中采用Vapnik的ε不敏感損失函數(shù)：

(3)

其目的是用稀疏數(shù)據(jù)點來表現(xiàn)決策函數(shù)。

選用改進的序列最小優(yōu)化算法來訓練SVM。該算法計算并保存了兩個極限值，使得計算的效率大大提高。AHP既避免了由于評價者知識和評價經(jīng)驗缺乏的影響而可能出現(xiàn)的賦權(quán)主觀隨意性，又避免了盲目強調(diào)擴大客觀差異，得到的權(quán)重符合實際情況。同時將AHP得到的評價結(jié)果作為SVM的初始訓練數(shù)據(jù)，建立新工科大學實踐教學綜合評價模型。

3.2 實踐教學應(yīng)用案例分析

(1)建立評價指標集。定義一級指標集X={X1,X2,X3,X4,X5}，二級指標集為x={xi1,xi2,…,xij}。

(2)評語集。在此將各個指標的評語分為6個等級，設(shè)所確立的評價等級集V={A,B,C,D,E,F}分別表示為非常滿意、滿意、較滿意、基本滿意、不太滿意、很不滿意，對應(yīng)的實踐教學效果分數(shù)分別為≥90分、≥80分、≥70分、≥60分、≥50分和<50分。

(3)確定指標權(quán)重。通過專家打分確定各個指標的相對重要程度，并采用AHP法確定各指標的權(quán)重。設(shè)一級指標相應(yīng)的權(quán)重集w=(w1,w2,…,w5)，二級指標的權(quán)重集wi=(wi1,wi2,…,wij),(i=1,2,…,5)其中wij表示對應(yīng)于第i個一級指標下屬的二級指標的權(quán)重集。

從而可得到一級指標層Xi的評價值：

(4)

式中:i=1,2,…,6，rt為Xi所擁有的評價指標數(shù)，wij為Xi中第j個評價指標xij的相對權(quán)重，在此基礎(chǔ)上求出目標層F的評價結(jié)果：

(5)

式中,wi為Xi的相對權(quán)重。

(4)樣本的選取及評價結(jié)果分析。研究以我校電氣專業(yè)本科實踐教學為例，66份電氣專業(yè)參與實踐教學的教師與學生的調(diào)查問卷作為評價數(shù)據(jù)來源。利用AHP和SVM進行電氣專業(yè)實踐教學評價，根據(jù)實際問卷構(gòu)造樣本數(shù)據(jù)集,利用樣本數(shù)據(jù)集進行學習訓練，根據(jù)訓練后獲得的模型對實踐教學效果進行評價。通過專家打分以及AHP法計算出各指標所對應(yīng)的權(quán)重，實踐教學分析評價結(jié)果見表2。

從表2可見：①絕大多數(shù)學生對于電氣專業(yè)的實踐教學評價在(0.8，0.9]分數(shù)段，并且各項指標得分都在0.8以上。通過實踐教學，教師和學生的文化資本與社會資本得到同步提升，學生動手能力和工程實踐能力得到提升。②從利用66組數(shù)據(jù)對SVM訓練和測試的結(jié)果來看，其中計算機輔助分析能力、學生實踐動手能力、論文撰寫能力和學生科學研究能力等指標相對來說得分較低，教學內(nèi)容中注重基礎(chǔ)指標得分則較高。這也說明了工科大學實踐教學在增強學生的實踐能力方面還需加強。③66份調(diào)查報告得到實踐教學的前瞻性指標得分較低，表明了參與實踐教學的教師要比單純的理論教學的教師對教學內(nèi)容有更高的要求，不僅要求有扎實的理論基礎(chǔ)，還要對國內(nèi)外前沿和熱點問題有一定的敏感度，并能將其轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`教學的論點，供學生討論，激發(fā)學生的實踐創(chuàng)新能力。④經(jīng)過最后的8組數(shù)據(jù)對SVM進行測試，誤差值很小，表明模型能較好地反映客觀實際情況，該模型有效可用。算例表明該模型能全面、有效地反映實踐教學情況，也避免了主觀評價的隨意性，為提高實踐教學效果提供了借鑒方法。該模型所需的計算時間短，模型的泛化能力較強，易于推廣到大規(guī)模的實踐教學效果綜合評價中。⑤目前工科大學實踐教學處于中等水平，其競爭力較弱。競爭力弱的主要原因是高校、教師、學生之間實踐教學場域尚未完全形成，對學生實踐能力的培養(yǎng)尚存在欠缺，師生互動、培養(yǎng)學生獲取知識、創(chuàng)造知識的能力和學生科學素養(yǎng)的形成方面存在不足，在今后的實踐教學中應(yīng)加強。

表2 實踐教學指標權(quán)重及評價

4 結(jié) 語

本文基于布迪厄的實踐理論，探索了實踐教學的目標、內(nèi)容及主體之間互動關(guān)系，建立了新工科大學實踐教學體系及其評價模型。采用AHP法來避免選取指標的隨意性，且將其所得的結(jié)果作為SVM的訓練數(shù)據(jù)，取得了較好的實踐教學評價效果。通過新工科實踐教學探索，打破了以知識傳授為終極目標的傳統(tǒng)教育模式，使教學內(nèi)容和課程體系與科學前沿和工程實際拉近了距離，對學生的實踐動手與創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有良好的促進作用。

通過實踐教學過程的分析，也發(fā)現(xiàn)實踐教學中存在一些問題。在今后實踐教學中，進一步創(chuàng)造一個適合學校、教師、學生“慣習”的“場域”，營造一個各方面都支持的實踐教學建設(shè)思路。與時俱進，進一步淘汰一些陳舊過時的教學內(nèi)容，增補一些過去受到工具和手段限制無法在課堂實施、而現(xiàn)在可以在實踐教學中討論的問題，增加教學的廣度和深度。教師在教學中進一步加深反思，不斷提升實踐教學質(zhì)量。在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加閱讀文獻，在系統(tǒng)經(jīng)典分析基礎(chǔ)上進一步加大計算機輔助分析內(nèi)容，使得在系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、運行、事故分析、保護與自動化裝置的整定計算和工況分析中能滿足系統(tǒng)更快更準進行大量的分析和計算的能力，保證系統(tǒng)可靠、安全、經(jīng)濟地運行，從而有效提高工科大學實踐教學的質(zhì)量。