新工科背景下“项目实践教学”对提高大学生应用技术能力的探索与实践

冯桐　王锦标　苏永要　徐照英　郭朝中　蒲勇

摘要：随着时代发展，用人单位更重视大学毕业生实际解决工程问题的能力，在校大学生专业技能培养主要依靠相关的实验实践课程，但是目前高校本科生教育中实验实践项目的设计更多的是将知识点分解成单一实验，其连续性、逻辑性不足，且更多的是对基础原理及仪器使用的训练，这就造成了教学与工程实践脱节。本文以笔者在《金属材料及热处理》授课过程中对“项目实践教学”的心得体会做一些总结，为探索新工科背景下大学生应用技术能力培养提供一些有益的经验，加快实现我国从工程教育大国向工程教育强国的转变。

关键词：新工科；实践教学；应用技术

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）21-0155-02

一、引言

随着科学技术的进步，企业对于人才要求不断提高，不仅体现在学历上，同时对于毕业生创新实践能力也提出了新的要求。高等教育的发展使得越来越多的人可以接受高等教育，但是出现了就业困难，工作难找的现实情况，问题根源在于培养出来的大学生其创新实践能力与社会要求不适应[1]。我国高等教育为满足社会发展需求提出了“新工科”建设思路，国家中长期教育改革和发展规划纲要明确提出“提高学生的实践、创新、学习能力”，这就要求学生在掌握理论知识的前提下，同时具备切实解决工程实践问题的能力。学生如何将所学知识应用在实践中，如何提高分析问题、解决问题的能力，是目前高校急需解决的。在高等教育教学体系中实验教学和理论教学是相互依存，緊密联系的；实验教学为进一步加深理解理论知识提供了平台，开拓了学生的创新思维，提高了学生的专业技能[2]。随着新工科内涵和外延的不断延伸，传统实验教学单一、验证性实验难以满足提高学生创新实践能力的要求。

大学生在校期间正是思维敏捷、精力充沛的人生阶段，但是许多学生在学习过程中千篇一律、照搬照抄的学习态度严重阻碍了创新精神、实践能力的培养。笔者在《金属材料及热处理》授课过程中以企业工程实践为依托，通过设计具有知识点连贯、逻辑清晰合理的工程问题，让学生在完成项目的同时加深对理论知识的理解，提高解决工程问题的能力，探索出一条培养学生创新思维，工程应用实践能力的实验教学方法。

二、项目实践教学

项目实践教学是建立在多元智能理论、行动导向理论和建构主义的基础上提出来的教学实践理论。其模式可概括为：在教师为主导的前提下以学生为主体进行实际工程背景下的项目实践，提高学生的专业综合能力。较传统的验证性实验教学，“项目实践教学”使得工程应用与理论学习深度融合，符合“工学并举”的教育理念[3]。工程背景实践项目培养了学生自主学习能力，让学生在解决问题的过程中整合已学知识构建自己的理论知识体系。我国的高职教学中项目实践被更多的应用在教学中，而本科教学中却更多的是对于基础原理验证性实践。在本科教学中不论是理论教学还是实验教学都可以将项目实践在课堂中试着引入，以实际工程背景构建具有能够培养学生创新实践能力的实验项目。笔者把授课中引入“项目实践教学”对提高本科生创新意识、动手能力有积极意义的部分进行总结，以引发广大高等教育工作者对于学生创新实践能力培养的思考。

三、课程中的实践与反思

金属材料工程专业是一门应用实践性比较强的专业，传统上对于该专业的实验设计一般是将重要的几个知识点设计为独立的实验以达到对实验原理、基础分析设备的使用。以《金属材料及热处理》这门专业课为例，作为热处理工艺中重要的“四把火”（淬火、回火、退火、正火），每“一把火”的作用学生理解起来非常抽象，容易混淆。传统的实验课选取“四把火”中的一种进行热处理实验设计，例如淬火，学生通过实验理解了淬火可以提高基体的硬度，但是学生并不能较为深入地理解热处理“四把火”之间的联系及在实际生产实践中是如何衔接应用的。为此，笔者引入工厂齿轮制作的工程案例，齿轮由于受力复杂，材料表面性质与内部要求不一样，这就需要对齿轮基体作进一步热处理以满足工作要求。通过给出齿轮的工作环境让学生根据课本所学知识自行设计一次热处理实验，然后分析测试其热处理结果是否符合工作要求。对照学生设计出现的问题予以指导纠正，这样通过齿轮热加工工艺的项目实践不仅完成了对基础分析检测设备的使用，更重要的是让学生深入理解了“四把火”之间的区别及相互之间的影响。学生带着对项目实践的心得体会与获得感再回到课堂，不仅不会感到知识苦涩、抽象，还可以带着问题去听讲，学习的能动性、创新思维就被慢慢培养出来。以一个项目实践将知识点串联起来让学生整体把握理解比传统实验教学中知识点的简单堆砌更有意义。项目实践同时要求教师不但具有扎实的专业理论知识，还需具有良好的工程实践能力，构建知识点逻辑连贯、可操作性强的工程项目案例，引导学生将课堂中所学的知识整合应用到实际生产问题中，学生结合工程实际问题积极思考、主动探索，自主找到解决问题的途径，这种方法增强了学生的实践能力，又培养了研究性思维和创新精神。

四、结语

项目实践教学以实际工程问题背景为依托，引导学生结合上课所学知识动手解决工程实际问题，让学生对所学专业学科逐渐有了较为清晰的认识，能够根据社会需求及时合理调整自己的知识构成，改变被动的学习状态，知识应用能力与创新思维同时得到锻炼；同时要求授课教师及时更新自己的知识储备，实现教育与学习相互促进，老师与学生共同成长，实现大学生学有所成、学成能用的教育目标。

参考文献：

[1]陈敏，陈伯望，江学良.从教与学的辩证关系谈工程专业学生自主学习能力培养[J].当代教育理论与实践，2016，（12）.

[2]宗亚妹，李建启.系列化项目教学的研究与实践[J].中国大学教学，2013，（11）.

[3]顾明远.学习和解读《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》[J].国内高等教育教学研究动态，2010，（23）：4-4.