工程认识课程模块化教学实践与探索

2014-05-02管图华

实验技术与管理 2014年4期

关键词：模块化实训意识

姚庆，管图华，李蓓

（南通大学工程训练中心，江苏南通 226000）

工程训练中心作为高等学校，尤其是理工科院校学生进行工程素质教育和工程训练的必不可少的实践性教学基地，不仅应成为大学生进行基础工程认识及工程训练的平台，同时也应成为他们创新实战和科研活动的平台［1］。

1 非模块化工程认识课程教学中存在的问题

（1）课程体系单一，学生选择面狭隘，不能适应学生专业学习和多元化的发展。学生创新能力的培养是基于学生自身专业和兴趣，而非模块课程自身课程安排已固定，学生只有被动地接受而不能自主进行合理选择。

（2）非模块课程体系本身作为一个整体，课程设置和调节灵活性差，不利于课程内容的改变和创新［2］，有些工程认识课程的教学内容已远远脱离当今科学和技术发展，教学效果差，学生易反感。

（3）高校教学的宗旨是尊重个体，强调以人为本，强化学生能力的培养，提高其综合素质，而原有非模块化的教学只是任务型、实验型，缺少创造力，同时也导致学生成绩的评定过于平均，没有区分度，不利于充分调动学生学习的积极性。

2 南通大学工程训练中心实训教学体系

南通大学工程训练中心自成立以来，经过不懈努力，初步形成了服务于全校学生的以能力培养为核心，基于分层次、多模块、重集成的实训教学体系。该体系基于职业需要的原则、专业需要的原则和学生发展需要的原则［3］设计了校内和校外2部分。其中校内实训教学体系由工程认识、工程训练、工程综合、工程创新四大层次组成（见图1）。其中工程认识是针对大学一、二年级的一门理论与实践相结合的通识教育课程，以培养工程意识和工程素质为主的工程感性认识教育。开设这门课程的目的，是针对没有工程实践经历的大学一、二年级学生，使其能初步接受工程的启蒙教育，并且为后续工程训练、工程综合与工程创新课程打下坚实基础［4］。在实际教学过程中，我们发现学校各专业学生工程基本知识匮乏，工程伦理意识淡薄［5］，尤其是对工科专业学生而言，工程意识极需培养。4年的专业学习如同“要品尝一顿丰盛的工程大餐的话，工程认识就是一道餐前开胃菜［6］。”这道开胃菜将对学生从走进工程、认识工程、了解工程，到热爱工程直至献身工程方面起到很好的促进和推动作用。

图1 教学体系的四大层次

3 模块化及教学目的

模块化（modularity或modularization）就是为了取得最佳效益，从系统观点出发研究产品（或系统）的构成形式，用分解和组合的方法建立模块体系，并运用模块组合成产品（或系统）的全过程［7］。学生的工程素质一般包括以下3个方面：一是解决工程问题的基础知识，二是解决工程问题的专门知识和技能，三是工程意识，如大工程意识、创新意识、竞争意识、质量意识、安全意识等［8］。中心探索和实践的模块化工程认识课程最主要的目的就是在兼顾前2个方面的同时更好地实现上述第3个方面，即培养学生的工程意识。

4 模块化工程认识教学的实践

中心开设的工程认识课程是以机、电工业（工程、生产等）系统为主体，融合材料、计算机、纺织、陶艺等多种工程系统知识体系，为获得工程教学的最佳效果，根据学校的教学要求将整个知识体系分解成若干实训模块，其中有必选模块和可选模块，各专业学生可根据自身特点和培养要求在可选模块中任选4个模块学习，组成为期1周5天的“工程认识”课程。工程认识课程具体的实训模块如表1所示。

表1 工程认识课程具体的实训模块

表1 （续）

5 模块化教学的实施效果

经过2年来的教学运行，总结出工程认识课程模块化具有以下优势：

（1）课程内容进行模块细分，有利于采用“项目驱动式”［9］、“CDIO”［10］、“研究型”［11］、“体验式”［12］等多种教学方式，增强教学质量的可控性，不会因为任课教师的不同而产生很大的效果差异［13］。

（2）有利于学生根据自身学科特点和兴趣自主选择模块，充分挖掘学生潜能。

（3）由于每个模块具有相对独立性，所以调整起来比较方便，可以不断充实最新科技发展前沿知识，使模块内容不断创新和改变。

（4）模块化设置有利于理论教学对实训教学的融入和渗透。模块化教学要求根据每个实训模块的特点，对有指导性和实用性的理论内容，必须多讲和作深层次的分析，而其他内容可以作一般性的讲解。这种教学有的放矢，使理论教学得到淋漓尽致的发挥，也使教学内容不断地得到优化，使实践教学质量得到提高。

中心实施工程认识课程模块化教学以来，我中心共承担10个学院49个班级1 530人的教学任务，合计61 200人时数。学生面覆盖了理科、工科、文科和医学类四大学科的学生。2年来的成绩汇总与分析如图1、图2所示。

图1 2011—2012第2学期工程认识成绩汇总

图2 2012—2013第1学期（2012年上半年）工程认识成绩汇总

2012年上半年学生数832人，其中优12.62%，良85.82%，中1.2%，及格0.24%，不及格0.12%。

2012年下半年学生数698人，其中优10.32%，良87.97%，中1.15%，及格0.28%，不及格0.28%。

总计全年学生数1 530人，其中优11.57%，良86.8%，中1.18%，及格0.25%，不及格0.2%。

由以上数据可以看出，学生的成绩基本按正态分布，优良率适中，教学效果良好。同时学生学习热情高涨，对自选的每个模块的体验表现出浓厚的兴趣，反映良好。

6 结束语

工程认识课程的模块化教学以培养学生工程意识为目标，以模块化的实训内容为各专业学生提供菜单式的多种选择，使每个学生在不同的工程领域认识工程，由此建立基本的工程素质。工程认识课程的教学模式改革，将会吸引更多的学生投身到工程学习和创新之中，引起学生工程学习的兴趣和创新热情，树立工程意识，培养工程素质和能力，为卓越工程师计划的实施夯实基础，创新模式。

（

）

［1］郭健禹，陈晓梅.模块化创新型工程训练体系探讨［J］.吉林工程技术师范学院学报，2011，27（3）：36－38.

［2］杨幽红.能力导向的工科院校模块化课程体系设计与实施［J］.高等工程教育研究，2011（3）：100－103，123.

［3］宋立温.模块化教学的认识与实践［J］.高等数学研究，2009，12（4）：86－88，92.

［4］赵恩铭，陈志杰，李文逸.在工程认识课程中探讨引导大学新生完成转型的方法［J］.科技创新导报，2008（29）：243.

［5］李世新.工程伦理意识淡漠的原因分析［J］.北京理工大学学报：社会科学版，2006，8（6）：93－97.

［6］聂志强.关于高等工程教育中工程认识课程地位及作用的探讨［J］.今日科苑，2006（10）：114.

［7］童时中.模块化的概念与定义［J］.电力标准化与计量，1995（4）：22－25.

［8］周莹，杨茜.工程认识训练开设的实践与探索［J］.科技创新导报，2010（31）：172.

［9］李文逸.工程认识对学生创新精神与实践能力的培养［J］.黑龙江科技信息，2007（20）：225.

［10］曹海平，管图华.基于CDIO理念的电工电子实训教学改革与实践［J］.实验室研究与探索，2013，32（1）：140－142.