专业课教学对学生工程能力的培养研究

何方　綦秀文

摘要：以专业课程《超硬材料烧结制品》的教授为载体，对该专业课程的教学方法进行了一些有益的改进，目的在于提高学生的工程实践能力。实践表明，改进后的教学方法能有效地提高学生处理实际问题的能力。关键词：工程能力；教学方法；专业课教学；教学方法改进中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：1001-7836（2014）02-0048-02现代社会的发展，要求工程师具有较全面素质，具体来说主要有六个方面：（1）现代工程师应该是一个能正确判断和解决工程实际问题的多面手；（2）应具有良好的交流能力、合作精神以及一定的领导组织能力；（3）懂得如何去设计和开发复杂的技术系统；（4）懂得如何处理好工程与社会之间的复杂关系；（5）具备终身学习的习惯与能力；（6）既能胜任跨学科的合作，又能适应多变的职业领域[1]。美国工程与技术认证委员会对21世纪工程人才提出了11条评估标准，我国有学者将其归纳为三个侧重点：一是工程实践能力；二是多学科的背景以及多方面的能力；三是职业道德以及社会责任感[2]。Fedorov认为[3]，工程教育不只是面对目前事务的分析和解决问题的方法，而是要面对未来经济社会发展所面临的问题。所以，工程能力及工程意识是工程技术人才在未来个人发展的关键。近几年，我国高校毕业生人数逐年增加，每年走向社会的工科毕业生超过100万，毕业生的就业问题及毕业生在就业过程中的工作能力成为社会关注的焦点。高校作为培养大学生的教育基地，如何提升大学生的工程实践能力，帮助大学生顺利实现就业或创业，已经成为工程应用型院校研究的重点课题。影响大学生工程实践能力的因素是多方面的，主要表现在我国高校培养人才的结构体系和人才类型与经济、产业发展实际需要脱节；高校重理论教学、轻工程和实践环节；工科教师队伍实践能力严重缺失等。提高学生的工程实践能力，适应社会发展需要，任重道远。本人对所教授的专业课程《超硬材料烧结制品》在教学的方法进行了一些有益的探索和研究。这门课是针对材料科学与工程专业超硬材料及制品方向的学生开设的，是一门实践性很强的课程。为了让学生掌握超硬材料烧结制品方面的基本理论及制造方法，在教学方式上作了以下 q改进：一、突出以一个问题为侧重点的研究性教学[HT5"SS]这种方式的教学旨在培养学生独立思考问题的能力。具体的做法是在本课程理论讲授到一定阶段，学生对课程内容有了一定的了解后，将学生分成若干小组，每小组5人左右。老师围绕一个知识侧重点，给出一些研讨题，并下载相关参考文献资料，让学生课后自由阅读。要求学生按照老师指定的问题，开展合作学习，协同研讨完成学习内容，并提交小组的学习报告。课堂上每小组交流他们的学习成果，其他小组成员可提问并相互交流各自的观点和看法，教师根据学生的学习情况，给出点评，这种点评可能没有标准答案，但是，可以带给学生启发，拓展学生的思维能力。老师还可以根据学生学习情况，提出下一步学习的内容。也可以给出一些文献，不给研究的问题，让学生自由研究。甚至，就文献中内容提出改进意见。这种“带着问题、自由学习，合作研究，教师点评”的研究性教学方式，让学生成为教师授课的“主动参与者”，有效促进了学生创新精神、团队合作精神，提高了学生的工程实践能力、交流能力和自学能力。二、注重专业课的实验环节的实用性教学[HT5"SS]将学生工程能力培养的关注点从“传授工程方面知识”转移到“训练工程实践能力”上，重点培养学生解决工程实际问题的能力，培养学生能够在实际中创造性地应用理论来设计问题，提出解决问题的方案。真正让学生认识到工程问题是一个系统复杂、涉及内容多而广的问题。本专业课有8个学时的实验，实验内容我们突出有利于学生解决实际问题能力上。在设计专业课实验时，有意设计一些不完美的实验，让学生在实验中犯一些错误，从实验的错误中，改进新的实验方案。三、加强将实际的工程问题进课堂的开发式教学[HT5"SS]工程能力是科学、技术转化的重要环节。要加强学生主动参与和自觉学习的主体地位，大力倡导“以问题为中心”的开放式教学。通过引入实际的工程问题到课堂的教学中来，培养学生的科研素质和科研能力。如将一个企业的产品开发要求（包括性能、满足的目标市场、价格、使用对象）分组下达给学生，学生按照要求准备，提出方案，教师对方案的优缺点做出点评后，学生在实习工厂进行制作，并做出最终的产品，教师按提出的要求对最终的产品作出评价，并提出进一步的修改意见。这样为学生深入了解社会、了解企业需求、以及解决真实的工程问题的提前铺垫。学生在学习了理论知识后，也学会了如何将理论应灵活运用到解决实际问题中，提高了解决工程实际问题的能力。如果给学生出的是一个研究课题，要列出该课题要研究的内容，掌握什么的基本规律。学生通过寻求研究方法，设计实验方案、作数据处理，最终找出规律。这一套实验流程有助于学生对所学工程专业领域基础知识和基本理论产生更加深刻的理解，同时学生通过参与实际问题的科学研究，培养其科研兴趣，积累丰富的研究经验，也培养其产品研发能力及独立解决问题的能力。四、引入案例分析的发散式教学[HT5"SS]专业工程技术很广，而且变革很快，所以专业课程教学应注重在方法上，可以参照美国哈佛商学院MBA“案例分析教学法”。结合工科教学的具体情况组织教学内容，通过提问、学生分组查阅资料，组织课堂讨论等方式，将学生置于一个解决实际问题的工程师的位置上，从实际问题出发，研究其中包含的内容。通过实际案例的比较，提高学生分析与解决工程问题的能力。教师不要注重学生是否能正确解决问题，而应重视学生解决问题和思考的过程。具体的做法是将以前科研中的弯路或是错误的方案或是成功的方案编写成案例，让学生从实际的研究案例中找到一些经验或者教训，在编写案例时，可以故意漏掉一些信息，希望学生阅读这些案例时能从中发现一些问题，并创造性地提出解决方案。这些案例虽然没有标准答案，各种回答可能也存在一些不合理的地方，但是，这种发散式研究性的学习方式，能培养学生从多个角度看问题、提问题、解决问题。不仅提高了学生的学习兴趣及学习能力，也避免了传统中国的教育方式中，所有问题都有标准答案的思维方式。在专业课教学中因势利导，穿插运用研究性，实用性、开发式、发散式等不同的教学方式，让专业课教学不再枯燥，课堂气氛活跃，培养了学生对专业课的学习兴趣和自学能力，实验中学生能将理论与实践有效结合，工程实践能力得到明显提高。参考文献：[1][ZK（#]苏玉波，梁莉，朱正威.工科大学生工程意识与工程素质培养[J].西安交通大学学报，1999，19（2）：73-75.[2]赵婷婷，买楠楠.基于大工程观的美国高等工程教育课程设置特点分析[J].高等教育研究，2004，25（6）：94-101.[3]I. Fedorov，On the Content， Structure，and Conception of Engineering Education Today，Russian Education and Society， 2001，43（5）：42-53.endprint