大学生工程实践能力培养的教改探索与实践

黄强　高群玉　罗发兴

摘要：本文分析了目前高校实践教学在本科专业课培养中的不足，从教育观念、教学方法和手段、教学内容、实践教学管理、评价体系等方面进行教学改革探索，旨在培养具有创新意识和工程实践能力的高层次人才，为相关本科专业课程的教学改革提供借鉴和参考。

关键词：大学生；工程实践能力；专业课；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）48-0166-04

近年来，随着我国经济快速发展以及产业结构深化调整，企业对专业技术人才的需求量持续增加，并呈现出多元化的特点。除了需要具备扎实理论知识的研究型人才外，企业更需要技术创新意识和实践动手能力强，能够直接参与企业一线生产、技术创新，并解决企业实际工程技术问题的高素质应用型人才。因此，加强工科大学生工程实践能力的培养，探索提高工程实践能力的有效方法和途径，是新形势下高等教育改革面临的一项重要课题，对培养具有优良工程实践能力和现代工程意识的高级技术人才，增强高校大学生适应就业市场的能力和就业竞争力等方面都具有重要的现实意义。

一、工程实践能力认识及要求

高等工科教育的培养目标是为社会输送具有创新精神的高级工程师，而培养一名合格工程师的关键在于大学教育教学过程中对学生工程实践能力的培养。由于工科专业具有很强的实践性、综合性和创新性，因此，工程实践能力对学生的具体化要求就是培养学生的实践动手能力和创新能力。实践动手能力，主要是指提出问题、设计方案、实施方案、试验调试和设备维护等方面的能力，但不同的学科和专业培养目标有不同的要求；创新能力是建立在扎实的理论基础知识和专业能力基础上的创新，是个人实际能力的重要表征。除此之外，工程实践能力还需要一定的沟通协作和综合分析能力，因此，工程实践能力对于提高学生的综合竞争力具有举足轻重的作用。

二、国内外成功的工程实践能力培养模式

20世纪70年代，香港学校兴起“工业训练中心型”培养模式，实际是建立小型的模拟工厂，精心安排实训课程，使每位同学在毕业前和社会快速联系起来。目前，这种模式已成为内地实践教学的经典培养模式。英国的“资格证书体系推动型”培养模式，主要是制定一套完整的证书体系和严格、标准的资格认证制度，其职业资格认证书的社会认可度高，激发学生主动实践的积极性。我国有些高校也积极推行“毕业证书+职业资格证书”的双证书制度，促进学术教育和理论教育的相互连接。此外，英国的“企业指导性”模式，企业直接负责安排学生的实践教学和考核，国家根据学校和企业规章制度，使学校、企业、个人的实践教学规范化、合理化。加拿大的“能力中心的课程开发型”的培养模式，是把经验丰富的工程师组成一个专门委员会，从该专业从事的岗位所需要知识、技能来安排学习课程，制定教学计划，讨论教学方法、内容和考核方式，从而保证学生具备较强的实践动手和创新能力。我国高校也可以借鉴该培养模式，根据自身特点，设计一套完善的实践教学体系。

三、国内实践教学中工程实践能力培养的不足

实践教学是高校素质教育体系的重要组成部分，在培养学生理论联系实际、工程实践能力方面有着不可替代的作用。教师在给学生传授基础理论的同时，利用实验室设备和技术资源，为学生提供良好的实践环境和锻炼机会，增强学生的工程意识，并在探索过程中提出问题、分析问题、解决问题，进一步提高学生的动手能力，加深对所学知识的理解。但目前，实践教学在国内高校的培养计划中并没有很好实施。这主要表现在以下几个方面。

1.实践教学体系不足。近年来，很多高校连续扩招，学生人均教育资源严重匮乏，很多专业课程全理论、少实践，甚至很多老师认为，实践课程仅是理论课程的补充，不必要投入太多的资金和精力，使得实践教学内容进一步被削弱，培养的学生虽然具有扎实的理论基础知识，却普遍缺乏实践和创新意识。同时，目前，很多高校教学中存在着重理论、轻实践，重课内、轻课外，重传授、轻能力的“三重三轻”的教学体系，也不能充分调动学生的主观能动性。因此，认识并建立完善的理论和实践教学相铺相成的教学体系至关重要。

2.实践教学投入不足。实践教学体系不完善，导致高校对实践教学投入资金不足。就学校而言，实践教学经费不足，导致大部分理工科专业实验设备不完善，专业实验室不健全、不规范；就实习基地而言，学校经费投入不足，且不能向合作的企业提供具有吸引力的政策，使得一些企业考虑到管理和生产效益等方面的实际情况，也不愿意将单位作为学生实习基地，限制了学生通过实践教学对日新月异科技前沿知识的跟踪。

3.实践教学师资力量不足。工科学生工程实践能力的培养与教师的工程素养和实习指导能力密切相关。连续扩招后的高等院校，师资匮乏，涌进大批博士及以上学位的中青年教师，他们从学校到学校、从理论到理论，既要肩负理论课的传授，又要承担实验课程设计，加之学历进修压力大，使他们很少有机会和时间接受工程实践锻炼，对企业的技术、工艺、设备和管理了解不多。这部分教师的课堂教学难以理论联系实际，实际经验不足，动手能力不强，教学效果和学生的实践学习效果不佳，因此，具有“双师型”素质的实践师资力量非常薄弱。

4.实践教学管理、评价体系不科学。这主要表现在：第一，缺乏独立的实践考核体系。实践教学，旨在培养学生理论联系实际和分析问题和解决问题的能力，而大部分学校以学习成绩为主的考核评价标准，从而无法对独特的创新成果和创新水平作出公正而又科学的评价，不利于学生创新意识和实践能力的培养。第二，实践教学环节考核形式过于简单。实验课程，主要重结果、轻过程，导致很多同学一味追求实验结果，而对实验原理、实验设计、实验操作不够重视；实习考核，一般是“实习报告+平时成绩”的方式，很难激发学生的实习兴趣和独立思考、解决问题的能力，抑制了学生开展实践活动的积极性。第三，学校缺乏对实习指导教师配套激励政策，抑制教师指导实验与实践教学工作的积极性。endprint

四、加强工程实践能力的专业课实践教学探索

以我校本科生《淀粉糖》课程教学为例，淀粉糖是糖工程专业本科生教育的专业必修课程，学科交叉性强，不仅要求淀粉、淀粉酶和化工单元操作方面的专业基础，还需要具备必要的机械设备与原理、工程力学、工程制图等工程方面的理论知识。它的具体改革举措如下。

1.实践改革，转变观念。学校要从思想上转变学生“重理论、轻实践”的意识，强化学生的动手观念，让学生意识到动手实践作为训练能力的一个重要部分，它不但可以巩固和理解已学的理论知识，提高实践动手能力和创新能力，而且可以大大增加就业竞争力。一方面，教师根据课程特点，并结合自己的科研背景和方向提出一些课题，鼓励学生组成不同的小组，相互合作，共同完成课题，最后由专家根据学生实施的情况评定成绩，成绩优秀者给予一定的奖励，并且把评定成绩作为课程成绩的一部分。这些实践教学让学生意识到，学习是一个相互协作的主动行为，学习的最好方法是通过讨论、分析和解决问题等各种实践环节来理解和掌握知识；另一方面，我们也要重视学生的自主意识、独立意识、注意力等的培养，鼓励发散思维和大胆质疑的精神。

2.教学方法和手段的改革。在教学方法上，教师做到重点突出，难点分散，并且某些章节的授课可以师生共同参与。以淀粉糖为例，不同淀粉糖的生产工艺是本课程的重难点，为了较好、全面地掌握这部分内容，教师可以把学生分成不同的小组，让学生分别整理不同生产工艺的优缺点等相关内容，并且小组成员之间相互合作查询相关资料，做成一份完整的PPT，作为平时考核的一部分，在课堂上进行展示。在教学过程中，教与学不但相互联系起来，学生也由传统的被动接受转化为主动参与，既提高学生发现问题、解决问题的能力，也促进学生之间团结合作的精神。这些同时也是一名优秀学生必须具备的能力。在教学手段上，教师采用多媒体技术，提高教学内容的生动性、形象性，提高课内信息量；利用网络技术，共享技术资源和现代化教学手段，不仅有利于教学中师生的互动，更有利于激发学生的创新意识和创造激情。

3.教学内容的改革。《淀粉糖》课程，主要由理论教学和工程实践教学两部分组成，在淀粉制糖的一些基本原理和方法上以理论教学为主；而涉及到淀粉制糖工艺和设备等内容应以实践教学为主，两者相辅相成，只有同时完成，才能达到较好的教学效果。因此，教师在讲授完基本工艺理论课程后，利用学校已建成的中试实验室，将教学课堂转移现场教学，集中时间安排淀粉制糖工艺试验，让学生掌握整个淀粉制糖的工艺流程和单元操作，讲解试验过程出现的各种现象，同时讲授相关的工艺设计、物料衡算以及淀粉糖的关键设备等。教师通过让学生参与试验研究，激发学生的学习兴趣，使他们更加深刻理解所学知识，现场教学将起到事半功倍的效果，同时为学生以后的毕业设计和毕业实习打下良好的基础。实践教学结束后，教师要求学生设计一种产品（如麦芽糖）的工艺路线，包括原材料、工艺流程、单元操作和需要的设备等。

4.建立健全的实践教学质量考核体系。科学、健全的实践教学考核体系要重视并增加实践能力在考核评价体系中的比重。一方面，教师要对学生参加实验、实习的各个实践教学环节的质量提出严格要求；另一方面，教师也要注重理论知识考查的灵活性。在淀粉糖专业课学习的考核中，考试形式上采取“闭卷+平时作业”、“考试+工程设计”相结合的方式。教师将考核评价前移，布置平时作业，进行讲解，并通过上课出勤率、实践教学过程的表现等组成平时成绩，逐步提高平时成绩的比重，通过平时作业、实践教学的成绩管理，对前期的教学效果进行反馈，及时了解学生掌握知识点的情况，以方便对教学方法和存在的问题作相应调整。在考试内容上，闭卷考试主要考核学生的理论知识，而平时作业主要考核学生按照给定的材料要求进行单元操作、工艺流程设计、物料衡算等设计实验方案，形成完整的实验报告，提高学生的工程设计能力和计算能力，并通过分组答辩的方式直接掌握学生的设计情况。采取这种灵活多样的课程设计考核方式可以有效避免学生抄袭，提高学生独立工作的能力。

5.建立校企合作的双赢合作机制。建立校内的学生实习基地，根据教学体系建立不同的实训室，各个实训室要尽量模拟职业生产环境，把实训与实验、教学、科研结合起来，训练学生的专业技能，激发学生的实践动手兴趣；同时，学校也要把生产实践经验丰富的专家请进学校，对学生传授经验、培训技能、开阔眼界，改善学生认识实习和生产实习的条件。学校要建立校外实习基地，积极寻求与企业合作的机会，并且主动为企业提供生产技术、新产品开发等方面的优惠政策；另一方面，学校要让企业认识到，学校是为企业培养高能力的应用型人才，这样校企双方建立深层次的“互惠双赢”的合作关系，拓宽实践教学路线，丰富实践教学内容，为建立校外实践教学基地打下良好的基础。我校的制糖工程专业，在校内实践教学的实践基础上，根据和企业建立的合作关系，安排学生到大型淀粉糖企业现场学习，对整个淀粉糖生产的流程、车间设备、管道、水、电、气等装置的布置，生产过程出现的问题进行分析、讲解，理论联系实际，深层次地理解课程的精髓。

6.加强实践教学的师资力量。学校加强实践教学师资队伍建设，通过“引进来”和“送出去”的方法不断提高师资队伍的实践经验。一方面，学校引进一批实践经验丰富的兼职老师，兼职老师可以来自于企业中的高工、技师等，通过他们把新技术或目前社会企业对人才的需求标准传授给学生，加强实践教学的师资力量。另一方面，学校对实践经验缺乏的青年教师进行职业能力培训，同时安排经验丰富的老教授帮带青年教师共同完成实践实训课的指导和考核，使之快速了解本专业的实践教学环节和常用实验仪器、设备等。学校安排青年教师到企业进行短期培训，了解企业的生产、技术现状和最新发展趋势，在教学环节中及时补充反映生产现场的新科技、新工艺，同时也可以加强学校和企业经常性的沟通与联系，为“产学研”结合建立纽带，让青年教师在实际工程项目和科研中积累经验。

总之，工科学生工程实践能力的培养和提高需要学校、教师和学生的共同配合。首先，高校借鉴国内外成功的实践教学经验，建立一体化、多层次的实践教学体系。其次，教师既要提高自己的实践职业技能，也要合理安排教学过程的实践教学内容，激发学生的实践动手兴趣。最后，作为工科学校的学生，他们更要从根本上转变重理论、轻实践的观念，积极参与各类实践教学环节的锻炼，发挥自觉性和主动性，从实践教学中学习经验、增长见识，拓宽自己的工程视野，适应市场需求，在就业中保持较强的竞争力。

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教改项目：本文系华南理工大学2013年本科教研教改项目

作者简介：黄强（1976-），男，江西吉安人，副教授，研究方向为制糖工程；高群玉（1965-），女，江西分宜人，教授，研究方向为制糖工程；罗发兴（1955-），男，湖南临武人，副教授，研究方向为制糖工程。endprint