专业课带动融合式实践教学的研究与应用

2014-12-25喻丽华张富贵吴雪梅吕敬堂

实验技术与管理 2014年9期

喻丽华，张富贵，何玲，吴雪梅，吕敬堂，张龙

（贵州大学机械工程学院，贵州贵阳 550025）

全面而综合的知识体系是高等教育区别于一般职业教育的一大特点，然而面对庞杂的课程教学，教师和学生似乎已形成了逐个击破的习惯和方法，呈现出一种单科成绩优秀而综合实践与创新能力比较薄弱的局面［1］。现今，高等教育的课程已经被严格细分，任课教师各自独立实施课程教学，课程的实践教学间也没有“协作”，学生往往是“被动”实践。这种“条块分割、各自为政”的教学模式，使学生在真正面对一个实际工程项目时感到束手无策。随着经济全球化的发展，高等工程教育的国际化趋势也越来越清晰。建立具有国际实质等效性的中国高等工程教育专业认证制度已成为教育界、工程界的广泛共识［2－4］。在这样的背景下，高等工科院校的教育者迫切需要从工程的角度出发，探寻专业内不同课程间的内在联系，打破传统独立式教学的禁锢，以培养工程师的视觉、探索不同课程间实践教学融合的新模式，切实提高学生的工程实践能力与创新能力。

1 工程教育实践教学存在的问题

工程教育为我国的经济发展和社会进步造就了大批工程科技人才，取得了巨大成就，与此同时，工程人才培养质量不容乐观，特别是其创新能力不足，已经成为教育界不容回避的问题［5－11］。

1.1 实践教学缺位，体系设计不完善

在我国的高等教育体系中，长期将工程教育与科学教育，甚至是人文教育混为一谈，工程教育的特殊性没有彰显。在工科专业教学中，去工程化现象较为普遍，工程教育偏离了培养工程师的目标，实践教学缺位。工程教育的实践教学地位偏低、投入不足、实践教学目标难以落实到位。

1.2 独立式实践教学，使得有机的课程体系被割裂

工科院校的每个专业都制订了严格的培养计划，实践教学按“基础实验、专业基础实验和专业课实验”3个层次来划分。但每门实践课一般由任课教师根据本课程教学需要进行独立设置，实践教学内容基本只涉及本门课程，不同课程间的实践教学内容几乎不存在交叉与相互渗透。独立式教学使得原本相互联系的有机课程体系被割裂，大多数学生“只知其然，不知其所以然”，无法很好地领会本课程在整个专业教学体系中的作用。

1.3 被动实践教学，不利于学生创新意识和实践能力的培养

我国的高等教育长期奉行“以教师为中心”的教学文化，教学活动始终围绕“教师为中心、教材为中心和课堂为中心”来组织，这种教学方法无疑充分发挥了教师在教学过程中的权威和主导作用，但却忽视了学生的主体性和能动性。工科院校的实践教学内容基本上是教师事先完全设计好的，学生只需按部就班被动地接受实践，并完成教师规定的实践教学内容即可。这种缺乏探索、自主学习和主动实践的教学活动，难以激发学生的主动性、积极性和创造性。当学生面对实际工程问题时，往往无法把所学的知识融会贯通，面对“突然出现”的综合性实践环节，学生常常不知所措。其最终结果就是我们培养的学生大多数“只会被动接受，不会提出问题并解决问题”，也即是我们“培养了工程师，却没有教工程。”

2 专业课带动融合式实践教学模式的思路与框架

2.1 专业课带动融合式实践教学模式的思路

针对当前工程教育目标模糊、实践教学缺位、独立式实践教学、学生只能被动实践、工程教育实践教学目标与国际工程教育认证的指标要求差距较大的问题，本研究基于工程教育专业认证体系对学生实践能力的目标要求，从工程角度出发，以专业课实践教学为依托，将工科专业的专业基础课程和专业课程进行融合式实践教学，主旨为“在教学中相互渗透，在实践中相互协作”［12］。以专业实践课为切入点，构建“专业课带动融合式实践教学平台”，以平台为载体，开展多课程融合式实践教学，激发学生的主动性、积极性与创新性，提高学生的综合实践能力和创新能力。

2.2 专业课带动融合式实践教学模式的框架

以农业机械化及其自动化专业为例，将专业课与其联系最紧密的1～2门专业基础实践课进行融合式教学，其基本框架如图1所示。图1中，在融合式实践教学平台上，以各种工程“技术”为基础，以各种专业“应用”为对象，将“应用”对象利用“技术”手段予以分解、重构，通过这种融合实践，既掌握了专业知识，又学习了应用技术。

图1 专业课带动融合式实践教学基本框架

先期以“农产品加工机械与设备”和“CAD／CAM”为融合对象开展实践教学尝试，取得了较好的效果。“农产品加工机械与设备”主要涉及各种农产品加工的机械（如粉碎机、打米机），“CAD／CAM”要求学生完成该课程学习后，能基本独立完成一般复杂程度的产品造型、三维装配以及零件计算机辅助制造。这2门课程的开课时间均在第7学期，因此，在进行实践教学时，安排学生进入实验室，分组后以小组为单位选择一种典型的农产品加工机械，以该产品为对象，按照“CAD／CAM”实验——“实体造型建模实验”的要求开展拆机、绘图、实体造型建模实验等工作。

3 专业课带动融合式实践教学实施方法

任何一个实际工程项目都需要专业领域内多方面知识作为支撑，而任何单方面的知识都无法独立支撑一个实际项目。教学过程也是如此，多个课程之间本就环环相扣，只有在教学和实践过程中将其紧密地融合在一起，才能使学生真正系统地认识、理解、掌握专业技术，并进行创新。下面以“农产品加工机械与设备”与“CAD／CAM”的融合为例，说明专业课带动融合式实践教学实施方法。