“大工程观”背景下的独立学院实践教学探究

2013-12-23陈玲萍景新幸凌惜勤

实验技术与管理 2013年5期

陈玲萍，景新幸，凌惜勤

（桂林电子科技大学信息科技学院，广西桂林 541004）

随着科学技术的迅猛发展以及经济的全球化，社会对人才，特别是工程人才培养提出了新的要求，尤其强调工程人才多学科背景，以工程实践能力、创新能力、职业道德、社会责任感的培养。因此，树立“大工程观”，按照社会对工程人才培养的新标准、新要求，对传统的实践教学形式、内容、方法、手段等进行改革，是独立学院工程应用型人才培养目标得以实现的关键。

1 “大工程观”对独立学院实践教学改革的现实意义

独立学院是我国高等教育由精英化向大众化发展过程中产生的新型办学模式，经过10余年的发展，已经成为我国高等教育中一支重要的办学力量。针对独立学院实践教学存在的问题进行分析，明确“大工程观”对工科独立学院学生知识能力的基本要求，将“大工程观”理念融入实践教学改革，才能从根本上使实践教学成为学生工程意识、工程素质、工程实践能力培养的主渠道。

1.1 独立学院实践教学存在的问题及缺陷

（1）独立学院的实践教学体系受母体高校的影响，往往重单一学科的专业技术实践，与工程的结合不够；重校内实践，与社会结合不够；重科学技术实验，与人文教育结合不够，阻碍了学生对知识的融合及运用多学科知识综合分析问题与解决问题的能力的培养。

（2）在实践教学内容上缺乏总体设计，实践教学内容多以验证性实验为主，存在重电路、轻器件，重装调、轻工艺，重局部（单元电路）、轻系统等问题。缺乏对学生的工程实践能力、工程设计能力的系统训练。

（3）以教师为主的灌输式教学方法、手段，阻碍了学生主观能动性的发挥和创新精神的培养。

（4）受实验经费、设备、师资等的限制，大多独立学院的实践教学仅限于课内，实验室未能完全开放，不能很好地为学生提供课外科技活动及创新学习的空间，学生缺少自主学习的氛围。

1.2 “大工程观”对工程应用型人才的基本要求

20世纪90年代以来，美国工程教育掀起了“回归工程”的浪潮，提出建立“大工程观”的理念。这一理念主要是针对传统工程教育过分强调专业化、科学化，从而割裂了工程本身这种现象提出来的［4－5］。“大工程观”包括宏大或复杂工程视野、工程的多学科视野及其所需要的科学基础素养，此外还应包含相应的人文情怀及工程组织素养［3］。由此可见，当今的工程应用型人才不但要有扎实的基础知识，更重要的是要具备工程实践能力，如:多学科视角审视某一工程的能力；工程实践应用、创新的能力；自学习、自教育的能力；将工程与人文、管理、经济、自然、社会协调、融合的能力。

1.3 独立学院应更强调学生多种工程能力的培养

独立学院的学生相对于重点和普通高校的学生而言，学习能力及基础理论知识水平较低，知识的系统性较差，偏科现象较严重，没有形成良好的学习习惯，但在某些科目或某些技术方面却具有一定的特长或潜能。基于以上生源特点，按照因材施教的原则，在独立学院学生知识结构方面更应强调广度而非深度；专业素养方面更应强调学生对基本知识的掌握而非前沿的学术探究；技术能力方面更应强调实践应用而非理论推导。独立学院应以具有一定的理论基础、具有较宽的知识面、富有创新精神以及具有较强的实践能力、适应能力、解决工程实际问题的能力的应用型人才为培养目标。实践教学是工程应用型人才培养的关键性环节，在“大工程观”理念的指导下探索独立学院的实践教学改革，对独立学院的人才培养具有重要的现实意义。

2 基于“大工程观”的独立学院实践教学改革探索

桂林电子科技大学信息科技学院（以下简称学院）在正视独立学院实践教学中存在的问题的基础上，结合学院实际，将“大工程观”理念融入实践教学中，从构建基于“大工程观”的实践教学体系入手，积极创新实践教学内容，改革实践教学手段和教学方法，从根本上使实践教学成为学生工程意识、工程素质、工程实践能力培养的主渠道［6－7］。

2.1 基于“大工程观”的实践教学体系的构建

学院把实践教学放在教学工作的突出位置，在“桂林电子科技大学信息科技学院专业培养方案指导意见”中明确规定，工学类专业实践性环节学分不低于总学分的35%，管理、文学类专业不低于总学分的25%，并要求各专业按照“两个结合，三个层次，四年不断线”的原则构建实践教学体系。

“两个结合”指院内实践教学资源（实验室）与院外实践教学资源（实习基地）相结合，课内实践教学与课外科技竞赛活动相结合。利用“两个结合”的方式进行全方位的实践教学，旨在拓宽学生的知识面、培养学生技术知识的综合运用能力，通过校外实习基地及课外科技竞赛活动，使学生得到真实的工程体验，培养学生对经济、社会、文化、管理等工程活动的适应能力，促进学生对跨学科知识的自主学习，提高学生的创新精神和实践应用能力。

“三个层次”是指按通识教育实践、专业教育实践和综合教育实践3个不同的层次合理设置实验、实训、实习、毕业实习、毕业设计等实践课程。通识教育实践包括暑期社会调研、德育实践、公益劳动、企业认知实习、市场调研、军事训练等，旨在让学生了解社会，增强社会责任感，培养学生人文情怀；专业教育实践着重学生本专业工程实践能力的培养。综合教育实践要求学生运用多学科的知识，完成某一综合性较强的项目，并与课外科技竞赛、大学生创新创业计划、教师科研课题结合起来，注重学生工程意识、工程素质、工程实践能力的培养；通识教育层次的实践课程主要针对大一的学生，专业教育层次的实践课程主要针对大二的学生，综合教育实践课程主要针对大三、大四的学生，要求实践课程的设置做到“四年不断线”，贯穿学生大学4年的学习全过程。

2.2 搭建工程背景，对实践教学内容进行总体设计，加强学生工程素质的培养

大工程体验并非一定要在一个实在的大工程中才能实现。从一个小的产品中，同样有可能体验到“大”的工程［8］。在实验教学中，需加强实验与工程实际的联系，在实验教学大纲中规定每项实验内容的讲授都要引入典型的与课程实验相关的工程实例。在实验中要以大工程为背景，以工程为主线，着力于学生的工程意识、工程实践动手能力和工程素质的培养，将工程教育、科学教育融合在一起。要注重介绍利用工程基础理论解决工程实际问题的思维和方法，加强学生工程素质的培养［9－11］。

以测控电路与仪器专业测控电路课程实验项目为例，说明该实验方法的模型。该课程实验设计以工程产品电子秤为原型，将电子秤系统电路分解为测量放大电路实验（验证性）、二阶有源滤波电路实验（设计性）、电压－频率变换电路（验证性）、综合实验（综合性）共4个实验8个学时。在前3个模块实验中，均采用运算放大器来进行，学生通过实验对课堂所学的理论基础知识进行验证，加强了对理论和实际细节的理解与消化。第4 模块的综合实验采用集成专用芯片进行，让学生接触到了实际工业测控应用中更方便、更稳定的设计方法和内容，该阶段侧重系统级设计，避免了细节上的费时费工。部分芯片要求学生自查资料、自行设计，锻炼学生独立探索的能力。系统框图见图1。

图1 测控电路实验串联项目系统框图

以具体工程项目为原型对实践教学内容进行总体设计，克服了传统实验教学内容在学生做完单一课程实验后无法体会实验与工程实际的联系，以及会做课堂实验不会做实际工程项目的弊端，强化学生的工程意识，培养学生的工程素质。

2.3 创新教学方法，培养学生工程意识

学生是学习的主体，学院积极改革以教师为主、以讲授为主的传统教学模式，将电子线路CAD 与仿真、EDA 技术与应用、单片机原理及应用等实践性较强的课程从课堂移进实验室，并在授课过程中利用若干小型目标任务驱动学生不断主动学习。理论学习与实践操作穿插进行的“合一教学”有效解决了传统的理论学习后再做实验、时间跨度较大、学生容易将理论知识遗忘而导致理论与实践脱节的问题，而枯燥的理论知识一旦变成某一小型目标实践任务的理论指导，便可成功地激发学生的学习兴趣，从平时课堂的点滴收获中促进学生的工程意识和能力的培养。

2.4 依托创新基地，培养学生自主学习的能力

自主学习的能力是体现学生是否具有“大工程观”和工程能力的关键因素之一［12］。我院成立了电子创新基地、机器人中心等8个院内大学生创新基地，大学生创新性实验计划项目、学生参与的导师科研课题、各类课外科技竞赛的项目等得以在大学生创新基地孵化、成熟。创新基地的各种创新课程和创新活动以学生为主、以指导教师为辅，提倡学生自主设计、自立完成、自主管理［13］。创新基地主要为学生的创新活动提供自我发挥的平台，学生在做各种项目的过程中遇到课堂上未学过的知识，可利用创新基地的条件，自主地学习、研究。同时，团队成员间通过讨论、交流互相学习，共同提高。

2.5 依托校外实习基地，给予学生真实的工程体验

校外实习基地为学生提供了真实的工程环境，给予学生真实的工程体验。学院密切与企业的联系，在上海、深圳、东莞、桂林等地建立39个校外实习实践基地，形成了长效的校企合作运行机制。各专业针对各自专业特点改革校外实习考核方式，如工科专业通过现场生产操作、理论知识考试和现场提问答辩等多种形式，在知识与技能、过程与方法、学习工作态度、专业知识应用及其价值观等方面开展全面考查，确保学生的校外实习效果，达到提高工程意识、提高工程实践能力的根本目的。

3 结束语

“大工程观”背景下的独立学院实践教学改革除了要求进一步优化实践教学体系、创新实践教学内容、改革实践教学手段和教学方法外，还必须通过丰富中青年教师的工程实践经历，聘请工程经验丰富的企业导师指导实践教学等方式加强实践教学师资队伍建设；有条件的独立学院还可以让学生了解登月工程、航天工程等宏工程的关键环节，以增强学生的大工程体验，为社会培养更多的高素质工程应用型人才。

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［1］王冠中.基于大工程背景构建培养本科应用型人才的实践教学体系［J］.实验室科学，2008（4）:14－15.

［2］程桦.地方特色型院校工程教育改革的思考与实践［J］.中国建设教育，2010（5）:4－7.

［3］李培根.工程教育需要大工程观［J］.高等工程教育研究，2011（3）:1－3.

［4］金国华，金鑫，邓小伟，等.大工程观视角下独立学院工程人才培养模式探析［J］.高等工程教育研究，2012（2）:43－47.

［5］刘元林.大工程背景下机械设计基础实验教学改革的研究与探索［J］.实验技术与管理，2010，27（1）:14－16.

［6］汪生泉.论大学生创新基地建设:以哈尔滨工程大学为例［J］.边疆与文化，2012（7）:107－109.

［7］张学洪，王敦球，徐建平，等.加强校外实习基地建设，培养创新型环境工程人才［J］.实验技术与管理，2012，29（7）:1－4.

［8］张寒松.独立学院人才培养模式创新实验区建设研究:以贵州大学科技学院为例［J］.教育文化论坛，2011（6）:42－48.

［9］桑玉军.应用型本科院校基于“大工程”理念的创新与实践［J］.高等工程教育研究，2009（3）:51－54.

［10］张增林，关秀峰，沈呈民，等.立足独立学院学生特点构建实践教学体系［J］.中国高等教育，2011（11）:56－57.