關(guān)鍵詞：工科實(shí)踐教學(xué)；并行模式；教學(xué)改革

0 引言

實(shí)踐教學(xué)是專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)中重要組成部分之一。工科本科專業(yè)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，工程實(shí)踐教學(xué)是科學(xué)理論應(yīng)用于工程實(shí)踐的橋梁，在培養(yǎng)工科學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力環(huán)節(jié)起重要作用。實(shí)踐教學(xué)可幫助學(xué)生掌握與工程有關(guān)的理論知識，指導(dǎo)學(xué)生利用科學(xué)理論知識解決工程實(shí)踐中的技術(shù)問題，其實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系學(xué)習(xí)的培養(yǎng)質(zhì)量和就業(yè)情況[1-4]。

并行模式是一種處理任務(wù)的方式，它能夠同時執(zhí)行多個子任務(wù)，以提高整體的效率和處理能力，多用于計算機(jī)領(lǐng)域。劉正偉等[5]闡述了基于有效融合理論，加拿大師范教育課程改革提出的實(shí)踐與理論并行的模式。秦向東等[6]采用多軌并行模式培養(yǎng)復(fù)合型人才，以調(diào)整培養(yǎng)方案為核心，在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，并行引入科研實(shí)踐和素質(zhì)培養(yǎng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力及其他素質(zhì)。付寶琴等[7]提出人才培養(yǎng)的評價指標(biāo)，力爭接近人才市場的需求，并重點(diǎn)討論了并行模式下如何在人力、物力和公共資源共享條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。張敬宗等[8]針對目前工程測量理論和實(shí)踐教學(xué)存在的矛盾和不足，提出將理論和實(shí)踐并行的教學(xué)模式，二者時間上同步、內(nèi)容上互補(bǔ)，以模擬工程項目為驅(qū)動貫穿整個教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)目標(biāo)。董慶瑞等[9]探索了一種并行雙模式教學(xué)，教學(xué)活動可以在混合模式教學(xué)和全網(wǎng)絡(luò)模式教學(xué)之間進(jìn)行平順切換，甚至可以兩種教學(xué)模式同時開展。目前學(xué)者的研究多聚集于人才培養(yǎng)模式中多個方面的能力或素質(zhì)的并行或課程理論知識與實(shí)踐教學(xué)的并行，對專業(yè)實(shí)踐教學(xué)或?qū)I(yè)間的實(shí)踐教學(xué)采取并行模式研究相對較少。

塔里木大學(xué)是一所普通二本院校，隨著西部大開發(fā)和國家教育強(qiáng)國各項政策的落地，學(xué)校在校學(xué)生人數(shù)由1999年的2500余人增加到2023年的31000余人，在校學(xué)生人數(shù)增加了11.4倍，本科專業(yè)由1999年的11個，增加到2023年的85個。在校學(xué)生人數(shù)的急劇增長導(dǎo)致用于實(shí)踐教學(xué)活動的場所、儀器設(shè)備相對不足的矛盾突顯。機(jī)械電氣化工程學(xué)院是塔里木大學(xué)工科二級學(xué)院，現(xiàn)有學(xué)生3100余人，設(shè)有機(jī)械設(shè)計與制造及其自動化、農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化、車輛工程和農(nóng)業(yè)電氣化及其自動化等9個本科專業(yè)，每個專業(yè)均有2～4個自然班（30～40人/班）。用于工科實(shí)踐教學(xué)儀器設(shè)備單臺價值高，對安裝場所要求高，更加突顯學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的儀器設(shè)備不足的問題，嚴(yán)重影響了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。同時，每一項實(shí)踐教學(xué)活動的安排在專業(yè)內(nèi)部或?qū)I(yè)與專業(yè)間均是獨(dú)立安排，造成理論教學(xué)頻繁停課，教學(xué)計劃被打亂。為破解此難題，本研究以塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)（以下簡稱農(nóng)機(jī)專業(yè)）實(shí)踐教學(xué)存在的問題為切入點(diǎn)，采用并行模式安排實(shí)踐教學(xué)活動進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

1 教學(xué)現(xiàn)狀

對于工科專業(yè)，實(shí)踐教學(xué)活動在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中具有舉足輕重的作用，實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量直接影響到學(xué)生理論知識的理解，關(guān)系到學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)和動手實(shí)踐能力的提升，同時與學(xué)生就業(yè)密不可分。近5年來，學(xué)院每年以10%左右速率擴(kuò)大招生規(guī)模，部分實(shí)踐教學(xué)活動安排從第0周安排到學(xué)期末，甚至還占用寒暑假期。在實(shí)踐教學(xué)活動中，因班級和學(xué)生數(shù)量增加，每組實(shí)踐教學(xué)學(xué)生人數(shù)多，在有限的實(shí)踐教學(xué)時長內(nèi)，學(xué)生人均使用或操作儀器設(shè)備時間縮短，實(shí)踐教學(xué)設(shè)備使用頻率急劇增高，設(shè)備故障率增加，實(shí)驗(yàn)員對實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)和對設(shè)備維護(hù)任務(wù)加重，各實(shí)踐教學(xué)活動場地學(xué)生人數(shù)超飽和，存在極大的安全隱患，因?qū)嵺`教學(xué)儀器設(shè)備臺套數(shù)受限和時間安排不合理，常常是1名學(xué)生操作，其他學(xué)生無事可干，實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量較差。

2 影響分析

2.1 實(shí)踐教學(xué)任務(wù)繁重，場所緊張

人才培養(yǎng)方案是專業(yè)教學(xué)活動的指導(dǎo)性文件，對實(shí)踐教學(xué)活動的時間、地點(diǎn)、時長及學(xué)分等均做出明確的規(guī)定。各高等院校均按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案執(zhí)行各實(shí)踐教學(xué)活動，當(dāng)在校學(xué)生人數(shù)不斷增加時，實(shí)踐教學(xué)活動的任務(wù)隨之加重。以農(nóng)機(jī)專業(yè)金工實(shí)習(xí)為例，2019屆招生4個自然班，2020屆招生6個自然班，每2個自然班合班安排一次實(shí)習(xí)，時長3周，僅2020屆農(nóng)機(jī)專業(yè)金工實(shí)習(xí)工作量就增加了1/3。而學(xué)院9個本科專業(yè)中有6個專業(yè)須進(jìn)行金工實(shí)習(xí)，實(shí)踐教學(xué)任務(wù)極其繁重。再加之，全校公共基礎(chǔ)課物理實(shí)驗(yàn)，專業(yè)基礎(chǔ)課電子電工、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、液壓與氣壓傳動，專業(yè)課農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)、汽車拖拉機(jī)學(xué)等課程的實(shí)踐教學(xué)，每個實(shí)踐教學(xué)活動場所學(xué)生人員過飽和，授課教師、實(shí)驗(yàn)員教學(xué)任務(wù)極其繁重。

2.2 教學(xué)資源使用不合理，實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量下降

根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，專業(yè)不同實(shí)踐教學(xué)活動有先后次序，由此造成實(shí)踐教學(xué)活動在大學(xué)二、三年級內(nèi)相對密集，實(shí)踐教學(xué)儀器設(shè)備使用頻率高，儀器設(shè)備故障率也高；而無實(shí)踐教學(xué)活動時間段內(nèi)實(shí)踐教學(xué)儀器設(shè)備則無人使用，教學(xué)資源使用不均衡，不合理。學(xué)生人數(shù)增加，同樣實(shí)踐教學(xué)時長，1名或1組學(xué)生操作使用儀器設(shè)備，其余學(xué)生較長時間等待，浪費(fèi)了大量時間；為保證每位學(xué)生都能操作使用設(shè)備，在時長不變的情況下，學(xué)生人均操作或使用儀器設(shè)備的時間縮短，實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量下降。

3 成因分析

學(xué)生人數(shù)急劇增加對實(shí)踐教學(xué)活動的影響客觀存在，其對實(shí)踐教學(xué)活動的影響成因有3個方面。一是學(xué)生人數(shù)的增加速率，遠(yuǎn)大于學(xué)校實(shí)踐教輔人員引進(jìn)培養(yǎng)、實(shí)踐教學(xué)場所建設(shè)和儀器設(shè)備購置的速率，是造成實(shí)踐教學(xué)活動場所緊張、儀器設(shè)備相對不足、實(shí)驗(yàn)員工作量超負(fù)荷客觀因素，由此造成學(xué)生實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量下降。二是各專業(yè)實(shí)踐教學(xué)活動安排相對獨(dú)立，均由承擔(dān)不同基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課所在的系或課程主講教師根據(jù)人才培養(yǎng)方案和授課的進(jìn)度自行安排時間，各系的專業(yè)與專業(yè)之間、不同課程之間、專業(yè)內(nèi)部的實(shí)踐教學(xué)活動時間未統(tǒng)籌安排，致使部分實(shí)踐教學(xué)設(shè)備相對一個時段內(nèi)不足，而另一些實(shí)踐教學(xué)儀器設(shè)備因無實(shí)踐教學(xué)而閑置，無人使用。三是專業(yè)與專業(yè)間實(shí)踐教學(xué)活動時間安排的對沖，實(shí)踐教學(xué)資源使用不平衡不合理也是造成實(shí)踐教學(xué)活動場所緊張、儀器設(shè)備相對不足、實(shí)驗(yàn)員工作量超負(fù)荷和實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量下降的主觀因素之一。

4 改革思路與舉措

在分析成因的基礎(chǔ)上可以看出，在學(xué)生人數(shù)急劇增加的同時，學(xué)校應(yīng)投入更多的資金，大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)活動場所建設(shè)，加大實(shí)踐教學(xué)儀器設(shè)備購置力度，大力培養(yǎng)或引進(jìn)教輔人員，以滿足增加后的學(xué)生人數(shù)對實(shí)踐教學(xué)場所和儀器設(shè)備臺套數(shù)需求，保證實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，此為最佳方案。然而，建設(shè)和購置滿足學(xué)生人數(shù)增加后的實(shí)踐教學(xué)活動的場所和儀器設(shè)備需要大量的資金；同時，規(guī)劃、審批、建設(shè)和購置需要一個較長的周期。地方本科院校的財力有限，建設(shè)所用土地緊張，加之其他不可控因素限制，建設(shè)和購置與學(xué)生人數(shù)增加相匹配的實(shí)踐教學(xué)場所和儀器設(shè)備不可能在短時間內(nèi)完成，是一個相對周期較長的過程。

塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院對以并行模式統(tǒng)籌安排各專業(yè)實(shí)踐教學(xué)活動的思路進(jìn)行了探索與實(shí)踐，打破按專業(yè)人才培養(yǎng)方案依序安排實(shí)踐教學(xué)活動的常規(guī)思路[10-16]。在學(xué)期初，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，對本學(xué)期所有專業(yè)的各類實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)的班級、人數(shù)、時間等信息進(jìn)行統(tǒng)計，將各類實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)采用并行模式統(tǒng)籌安排，即在一個時間段內(nèi)某個班本學(xué)期的不同實(shí)習(xí)或課程實(shí)驗(yàn)同時安排，將學(xué)生分成若干個組，一部分學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)A活動，另一部分學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)B活動，待實(shí)踐教學(xué)A組和B組學(xué)生完成規(guī)定的時間和內(nèi)容后，實(shí)踐教學(xué)A組與實(shí)踐教學(xué)B組的學(xué)生進(jìn)行交換，繼續(xù)完成相關(guān)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。具體思路如圖1所示。

并行模式的實(shí)踐教學(xué)在實(shí)施時，需滿足的必要條件：一是同一學(xué)期，二是同一個班級，三是同時安排的2個實(shí)踐教學(xué)活動時長需相差不大，便于后續(xù)換組。

5 改革實(shí)踐與成效

2019—2023學(xué)年第1學(xué)期農(nóng)機(jī)專業(yè)具體做法：根據(jù)人才培養(yǎng)方案，該學(xué)期農(nóng)機(jī)專業(yè)有拖拉機(jī)汽車學(xué)課程實(shí)習(xí)Ⅰ（拆裝）2周和拖拉機(jī)汽車學(xué)課程實(shí)習(xí)Ⅱ（駕駛）2周，依據(jù)改革的思路，對拆裝實(shí)習(xí)和駕駛實(shí)習(xí)統(tǒng)籌并行同時安排，2021屆農(nóng)機(jī)專業(yè)2個班共62名學(xué)生，1班先進(jìn)行拆裝實(shí)習(xí)，1周后與駕駛實(shí)習(xí)1周的2班對調(diào)交換，繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)實(shí)習(xí)；2020—2021學(xué)年第1學(xué)期，該班級的數(shù)控加工與編程實(shí)習(xí)1周與拖拉機(jī)汽車學(xué)課程實(shí)習(xí)Ⅲ（修理）實(shí)習(xí)1周同樣采取了上述方法安排實(shí)踐。實(shí)習(xí)后，對學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)調(diào)查，學(xué)生普遍反映：并行模式安排實(shí)習(xí)的方法，操作和使用儀器設(shè)備的時間較原來長，實(shí)習(xí)期間工作量很飽滿。對認(rèn)課教師隨機(jī)調(diào)查，教師反映：理論教學(xué)秩序有保證，無須再利用寒暑假進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，有更多的時間用于教學(xué)和科學(xué)研究。

根據(jù)改革思路與實(shí)踐，針對學(xué)生人數(shù)急劇增加和實(shí)踐教學(xué)場所及儀器設(shè)備相關(guān)不足的矛盾現(xiàn)狀，打破常規(guī)的按專業(yè)人才培養(yǎng)方案依次安排實(shí)踐教學(xué)活動思路，采用并行模式統(tǒng)籌安排一學(xué)期專業(yè)內(nèi)部各類實(shí)踐教學(xué)活動，可有效解決學(xué)生人數(shù)增加和儀器設(shè)備相關(guān)不足的矛盾，大大增加了學(xué)生操作和使用儀器設(shè)備的時間，提高了學(xué)生實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。雖從表面上看，并行模式安排實(shí)踐教學(xué)活動“壓縮”了實(shí)踐教學(xué)活動的時間，但增加了學(xué)生有效使用或操作儀器設(shè)備的時間，實(shí)踐教學(xué)儀器設(shè)備資源得到了合理的均衡利用，場地緊張得到了解決，實(shí)踐教學(xué)活動并行模式的安排壓縮了時間，改變了傳統(tǒng)方式跨學(xué)期、甚至是假期增設(shè)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)現(xiàn)象，有效緩解了實(shí)驗(yàn)員超負(fù)荷工作現(xiàn)狀。由此可看，并行模式安排實(shí)踐教學(xué)活動的改革是成功而有效的。

6 結(jié)束語

在高校擴(kuò)招背景下，學(xué)生人數(shù)的急劇增加與實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)員不足、工作量超負(fù)荷，以及實(shí)踐教學(xué)活動場所緊張、儀器設(shè)備相對不足的矛盾在很多地方院校普遍存在。為解決或緩解這一難題，塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院農(nóng)業(yè)工程系探索嘗試采用了并行模式統(tǒng)籌安排專業(yè)內(nèi)部一學(xué)期各項實(shí)踐教學(xué)活動，并對2021屆農(nóng)機(jī)專業(yè)進(jìn)行了實(shí)踐，通過對學(xué)生、教師的調(diào)查，并行模式統(tǒng)籌安排各項實(shí)踐教學(xué)活動的改革得到了學(xué)生和教師的認(rèn)可。

改革與實(shí)踐效果可有效解決學(xué)生人數(shù)增加和儀器設(shè)備相關(guān)不足的矛盾，大大增加了學(xué)生操作和使用儀器設(shè)備的時間，從而提高了學(xué)生實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。雖然并行模式安排實(shí)踐教學(xué)活動“壓縮”了每項實(shí)踐教學(xué)活動的時長，但增加了學(xué)生有效使用或操作儀器設(shè)備的時間，實(shí)踐教學(xué)教輔人員、場地和儀器設(shè)備等資源得到了合理的、均衡的利用，有效緩解了實(shí)驗(yàn)員假期帶實(shí)踐教學(xué)的超負(fù)荷工作現(xiàn)狀。此改革經(jīng)驗(yàn)與做法值得在類似高校推廣和應(yīng)用。