高校实践类课程的创新教学

周晓晶， 陈锦祥， 况迎辉

(1.东南大学 仪器科学与工程学院， 江苏 南京210096；2. 东南大学 土木工程学院， 江苏 南京210096；3.东南大学 吴健雄学院， 江苏 南京210096)

0　引言

我国现行的理工类高校实践类课程基本分为实验课、课程设计和课外实践课。其中实验课主要是针对一门具体的理论课设置的专门实验，用于巩固和加强理论知识的学习和运用；课程设计主要是针对一个相关的课程群设置的实践环节，旨在提高学生综合运用相关知识，对先期和后期课程进行融会贯通的能力，如综合电子设计课程；课外实践课主要是进行与实际工作非常接近的基本技能训练，如金工实习。图1为我校仪器科学与工程学院2014年各类学科学分的分配情况，其中实践类课程学分为29，约占总学分150的五分之一。可见实践类课程所占比重相当大，如何确保实践类课程的教学质量至关重要。

然而现行的实践类课程的教学模式基本上还是承袭自建国初期就沿用的苏联模式：专业划分过细、实践内容单一、教学观念落后，再加上由于各高校扩招造成的实验教师严重不足，使得实践类课程的教学质量有所下降。无论是哪种类型的实践课，其授课模式基本相同，教师事先指明设计步骤，然后每个学生分别做自己的实验并完成实习报告，其结果往往存在设计雷同、缺乏创新性等问题[1]。不但学生没能提升自己的专业技能和动手能力，反而容易形成抄袭他人作品的懒惰思想，跟当初开设实践类课程的初衷背道而驰。

图1　实践类课程的学分分布情况

随着创新型国家建设目标的提出和国际化进程的加快，社会对高素质、实用化和创新型人才的需求越来越迫切。各高校也纷纷采取措施，正在积极探索开设新型的实践类课程。尽管近年来实践类课程的数目有所增加，但前述的问题并没有得到根本上的解决[2]。有鉴于此，在借鉴国外知名高校成功经验的基础上，结合我国高校教育的实际情况，我们提出了“分工合作、网络互动、学科交叉和师生共建”等四个切实可行的创新措施。希望这些措施能为实践类课程的创新发展抛砖引玉。

1　国外实践类课程的教学特色

本文第一作者曾于2009-2010在英国杜伦大学工程及计算机学院作访问研究，并于2011暑期参加了美国伍斯特理工大学(WPI)组织的本科实践类课程(项目)的交流活动。其间参观了利兹大学、伯明翰大学、牛津大学、麻省理工大学以及WPI相关的实验室，亲身体验了国外多所大学的课程设计答辩和实验课程，对国外实践类课程的教学模式有了比较全面的了解。

以下从“内容丰富，鼓励创新”和“形式多样，贴近社会”两大方面，重点对国外实践类课程的设置方式及教学特色进行阐述。

1.1　内容丰富，鼓励创新

国外各所大学都设置了丰富多彩的实践与研讨类课程，包括实验课、本科课程设计答辩、打破专业和院系划分的综合设计、和工厂实习[3-4]。这些课程的共同特征可概括为：①实践内容新颖、贴近生产实际；②每个学生的实践内容不同，但基本都是团队合作；③注重设计的广度而不是深度，要求熟悉整个流程而不强调某一个步骤的完美程度；④进行公开答辩，对优秀作品进行赏析。

例如英国的本科生课程设计答辩，有点类似于国内的综合课程设计和毕业答辩的结合体，但又有明显的不同。首先课程设计的题目是整个学院的教师根据自己的研究领域提出的，如果有学生愿意自己拟定题目，经过院里讨论同意后也可以加入。学生自由组合成5～10人的小组，由组长对设计内容和步骤进行分解，分配给各个学生，然后每个小组会安排定期会议，指导教师会参加定期会议进行一定的指导。课程设计的题目非常有趣而广泛，例如自主行进的管道清洁机器人、能够像复印机一样工作的大型染布机、类似于变形金刚一样的可重构机器人等。

英国高校的课程设计的流程也比国内的要复杂得多。以机械类专业的课程设计为例。第一步是根据题目进行市场调查，了解这种产品的市场前景和价格定位。第二步是设计机械的总体结构，不需要细化到零件图纸。第三步是拿着这个结构图进行制造可行性和造价的调查并核算产品的成本。第四步是答辩环节，整个答辩过程中学生和教授踊跃互动，有时还会为某个问题争论得面红耳赤。跟国内课程设计要求画出详尽的结构图和进行严谨的数学计算不同，这类课程更注重的是学生对整个流程的把握、产品的创新度、市场的认可度、制造的可行性以及分析能力的培养。有些优秀的作品，经过深度设计，就会成为正式产品推向市场。

1.2　形式多样，贴近社会

许多国外高校的实践课程形式多样，并不局限于在教室内进行，而是鼓励学生进行全方位的学术交流。甚至提倡学生走出学校，到社会中寻求实践项目。

在英国的很多高校里，每年都有一天是全体学生必定会到校的，这就是每年一次的research day(学术节)。在这一全校统一的学术节中，每个学院的博士和年轻教师都要做研究报告，就像一个大型的国际学术会议。报告的论文集和节目单都会事先发给每位学生，学生可以去听其感兴趣的主题。通过旁听多场学术报告，能够全面了解各个专业的研究热点，很多学生都是通过此类学术实践活动找到了新的研究方向和合作对象。

美国伍斯特理工大学是美国的一所典型的纯理工科学院，这所大学的本科毕业生在美国就业市场非常受欢迎，原因就是它的本科的课程设计非常有特色，培养的学生综合素质突出。如表1所示，WPI在本科的每个学年都设置了相应的实践类课程，而且环环相扣，层层递进，使得培养的学生既具有国际视野和人文素养，又具有协作精神和专业技能，这些实践类的课程和项目值得我们借鉴和思考。

2　实践类课程的教学创新探析

实践类教学作为高等教育的重要组成部分，其改革和创新对理工类高校培养优秀的工程技术人才起着尤为关键的作用。提高实践类课程的教学质量，不是一朝一夕就能完成的，重要的是更新思想观念。对此，国内各高校也作了不少有益的尝试，例如，国内举行各类本科生学术类的竞赛；又如现在允许学生在实习单位做毕业设计；还有江苏多所高校正在开展的“卓越工程师”培养计划。但是这些措施还远远不能达到社会对实践类课程的实际要求，下面参考国外的先进经验，结合国内的现状，重点从如下四个方面论述实践类课程的教学创新思路。

2.1　分工合作，培养团队协作精神

现存的实践类课程的选题比较简单，基本上是所有的学生都做类似的题目。由于师资力量不足，一个教师往往要指导几十个学生，个性化的教育基本上不可能实现。

解决上述问题的关键首先是改变实践课程的思路，将原来比较具体的课题广泛化，给学生一定的发挥空间。可采用“分工合作”的团队实验方法，把一个比较大的课题分解成小的子课题，每个学生可以根据自己的特长完成其中的一个子课题，有兴趣的学生还可以参加多个实践课程，把千人一面改为一人千面。这样才能激发学生的学习热情，增强创新意识，充分彰显个性，强调团队协作精神。同时，应该加大教学和实验环节内容设置的自由度，使教师可以根据本领域最新的技术动态和市场对人才的知识层次的最新要求，动态调整授课和实验内容，实验课程更好地满足求职市场的需求。

2.2　网络互动，强化自主学习和讨论交流

E-Learning(Electronic Learning)是通过应用信息科技和互联网技术进行知识传播和快速学习的方法[5]。网络既能提供丰富的学习资源，弥补教学学时不足、知识内容难于展开等缺陷，培养学生的自主学习能力，也能提供网络互动平台，增进教师和学生的讨论交流，拓展教学的广度与深度[6]。

学生在网络上参与实践类课程，首先需要在网络上查询实验的相关信息以及实验设备的用法，遇到的问题在小组内部讨论无果的情况下，可以通过网络向教师提问，教师会就比较普遍的问题在网络上公开解答，最后老师会选出个别有创新性的实验进行课上赏析。总之，整个实践教学的过程就是学生和教师通过网络互动的过程，学生通过课堂教学、网络自主学习和网上交互讨论等混合型学习，获得了超越书本的具有相当广度和时效性的全面的知识，再在实践的过程中将这些知识应用起来，这样的实践课程才能全面提高学生的能力，培养出创新型、复合型和高素质的人才。

2.3　学科交叉，培养多学科综合运用能力

实践类课程的主要目的是提高学生的动手能力、协调能力和解决问题的能力。在目前中国高等教育逐渐大众化的背景下，为了培养更适应市场需要的工程技术人才，应该逐步尝试开创综合性实践课程。这就要求必须打破专业壁垒，更新实践内容，鼓励创新设计。所谓综合类实践课程是指不仅仅局限于一个专业提出实践课题，可以提出一个跨专业的研究课题，然后由不同专业的学生来共同完成。例如设计一个新型的印染机，首先可以由企业管理专业的学生了解和分析一下市场需求，同类价格定位等问题，然后由机械设计的学生设计出基本的结构，最后由自动化专业的学生进行电气部分的系统设计。这样的实践课题不是要求每个学生能设计出印染机的部件，而是组成团队共同熟悉整个产品设计、制造和销售的流程。这也就是通常所说的“通识教育基础上的专业人才培养”。

表1　美国WPI大学设置的实践类课程

2.4　师生共建，发挥学生的主人翁精神

学生参与实践课程的建设和实验室管理是国外高校管理的最新趋势。在英国很多高校，学校的实验室是完全开放的，学生可以事先在网上预约做实验的时间和实验的内容。除了少量的固定工作人员以外，设备维修、实验安排、实验指导都是由高年级的学生担任的。由于参与实验室管理的学生除了可以获得少量的报酬，更重要的是可以提升自己的专业技能和管理能力，获得很多实际工作经验，所以每年学生都会踊跃申请。

国内高校的实验室大多数由专门的教师进行管理，但是由于师资力量不足等原因，这些教师一般不会直接参与到各个专业的具体的实验课中去，这造成了学生做实验时设备不全或损坏的情况屡屡发生，使得实验课的教学质量不能保证。针对这种情况，让一部分学生参与实验室管理，既可以缓解师资不足的矛盾，也可以让学生得到多方面的锻炼，这是一举两得的好事。

3　结语

改革实践类教学理念和教学模式是提升高校培养人才质量的必经之路。古人云：“它山之石，可以攻玉”，在借鉴国外知名高校成功经验的基础上，结合国内高校教育的实际情况，本文提出了打破专业壁垒，创新实践内容，促进网络互动，提倡师生共建等改革思路。在高校实践类课程的教学中，如果能将这些思路落实到位，实现实践类课程的创新教学，一定会使高校真正成为培养具有创新思想、创业精神和实践能力的高素质人才的摇篮。

参考文献:

[1]陈红，陈玉荣，李娜等.江苏省高校管理类课程实践教学调查对比分析[J].北京：中国科技论文在线，2009(3):488-492.

[2]韩宇龙，宋鹏. 工科院校电子信息类专业实践教学的现状、问题与对策[J].桂林：中国电子教育学会高教分会2011年论文集，2011:103-106.

[3]吴洪富.国外教学与科研关系研究的四种路径[J].南京：江苏高教，2011(4):65-68.

[4]陈彩燕.当代英国大学课程改革与启示[J].广州：高教探索，2010(2):65-69.

[5]D Williams, C Grzham. Evaluating E-learning[J]. International Encyclopedia of Education, 2010:530-538.

[6]梁瑞仪.混合型学习在高校实践类课程的应用模式研究与实践[J].北京：中国现代教育装备，2011(1):137-140.