工程训练课程教学学术表征研究

2021-04-06马树奇丁洪生高党寻

实验技术与管理 2021年2期

郑艺，付铁，马树奇，丁洪生，高党寻，李娜

（1. 北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081；2. 清华大学基础工业训练中心，北京 100084；3. 上海大学材料科学与工程学院，上海 200444）

我国高等院校承担着培养适应和支撑我国未来产业发展、具有国际竞争力的高级专门人才和发展科学技术事业的重大任务[1-3]。随着科技的日新月异和全球制造业竞争形势出现新变化[4-5]，我国对人才培养质量提出了更高要求。要求高等院校具有较高的科研能力和教学能力，具有较深学术性和工匠级实践性。工程训练课程是高等院校这种综合能力的突出体现，是培养现代大学生实践创新能力、理论联系实践能力的重要课程，其教学质量直接影响人才培养质量。本文将从教学学术角度，分析工程训练教学学术的内涵和教学学术水平的表征方法，并在此基础上提出提高工程训练教学学术水平的措施，促进工程训练课程教学质量的进一步提高。

1 学术与教学学术

一定的学术能力是大学教师最基本的职业要求，在传统意义上，通常认为学术能力是指科学研究的能力。博耶（BOYER）提出了重构学术内涵的观点[6-9]，并将传播知识的学术称为教学学术，从而将教学纳入学术范畴，旨在改变大学中“重科研、轻教学”的状况，使教师的科研能力与教学能力获得同等程度的重视，从而促进教学质量的提高。

教学学术能力是教师组织教学活动、开展教学研究的能力，这种能力并非教师生来就具有的[10-12]。教师要掌握教育学理论，要不断提升、改进教学观念，要反思教学内容与过程，要进行相关的教学研究、改革与实践等，只有这样教师的教学学术水平才能得到提高，而这恰好是教学质量不断提高的根本保障。

2 工程训练教学学术内涵

根据前述的教学学术概念，工程训练课程的教学过程是一种学术活动，工程训练课程教学质量是教师在此学术活动中教学学术水平的综合体现。

首先，工程训练课程的教学内容丰富、课程体系庞大，既包括传统的车、铣、刨、磨、钳等切削加工方法，又包括铸、锻、焊、热处理等传统金属材料成型方法，还包括激光加工、电加工、等离子加工等特种加工方法，随着工程技术的发展，还将涉及精密铸造、3D 打印、焊接机器人等先进加工方法，因而是一门多学科交叉融合的综合性“大课”。其次，工程训练课程受众多，是所有机械类、近机械类学生和大部分非机械类学生的必修课，涉及全校80%以上的学生。再次，工程训练课程的实践性强，这是与其他本科理论课程最大的差别，每一个工种都需要学生亲手操作设备、制作毛坯零件，对学生动手实践能力的培养具有重要意义。最后，工程训练课程的目标是培养学生的理论联系实践能力和实践创新能力，而并非简单的操作能力，因此在课程教学中既要强调实践技能培养，又要强调设备运行原理、制造加工原理、材料成型机制等理论问题的解析与联系。上述工程训练课程教学的诸多特点决定了，面向教学质量提高的工程训练课程教学学术研究是内容丰富、特色鲜明的独立体系。

工程训练课程教学内容丰富、层次复杂，建立与其相适应的教学学术研究体系非常必要。对工程训练课程教学学术的内涵进行解析，可以分为知识成分、能力成分和素质成分，如图1 所示。

其中，知识成分包括但不限于马克思主义理论知识、专业理论知识、专业实践操作知识、教学理论知识等；能力成分包括但不限于实践操作能力、理论联系实践能力、授课能力、教学研究能力、科研能力等，其中授课能力又包括对学生的敏锐洞察力和因材施教的能力、分析教材理解课程能力、讲授能力、组织能力等；素质成分包括但不限于高尚道德、工程素养—工程伦理学、师德、奉献精神与责任心等。知识、能力和素质三类内涵成分构成了完整的教学学术体系，共同支撑着工程训练课程的教学质量。

图1 工程训练教学学术的组成成分

以工程训练焊接技术教学学术为例，其知识成分包括但不限于马克思主义哲学在焊接工程领域的应用与理解、焊接冶金学原理知识、焊接缺陷防止与焊接工艺、材料焊接性、焊接电源与焊接结构、教育心理学、教育学等；能力成分包括但不限于精湛的手工电弧焊焊接操作技术、焊接设备的安全操作与维护、焊接原理与焊接工艺和焊接操作的关系、授课能力、焊接领域科学研究能力、先进教学理念（OBE/项目驱动/卓越工程师等）研究与实践等；素质成分包括但不限于从焊接缺陷出发对工程技术与工程安全的高尚道德与关注、对焊接技术的科学严谨性和责任心、师德、奉献精神等。

3 工程训练教学学术水平表征

如果设工程训练教学学术三项内涵的权重分别为知识成分为K（knowledge）、能力成分为A（ability）、素质成分为Q（quality），则工程训练教学学术水平由三内涵成分的总和来共同表征。将知识成分细化为4 项，记为k1—k4；将能力成分细分为6 项，记为a1—a6；将素质成分细分为5 项，记为q1—q5。工程训练教学学术水平表征方法见表1。

表1 工程训练教学学术水平表征方法

当然，知识成分、能力成分和素质成分的细化包括但不限于表1 中所列的各项。不同学校的工程训练中心在实训教学中具有各自不同的特点和优势，不同学校不同专业的培养目标和侧重点也各不相同，因此对教学学术水平的细化、标准权重等也会不同。教学学术水平表征的通用式如下：

计算某工程训练中心某技术专业五位教师的教学学术水平评价得分如图2 所示，满分为1。

图2 五位教师教学学术水平评价得分

如果以教学学术水平评价中的具体指标为关注点，可将教学学术水平以雷达图表征。图3 为三位教师按表1 中的15 项指标制作的雷达图。雷达图所覆盖面积越大，表征教师的综合教学学术水平越高，雷达图在各极坐标轴上的分量长度，表征了教师在教学学术水平内涵中的优势项和劣势项，可以用来具体分析每一位教师在教学学术中的特点和不足，从而充分发挥他们的优势专长，扬长避短，并为每位教师提供提高教学学术水平的方向指导。

图3 教学学术水平表征雷达图

4 以教学学术水平评价促进工程训练课程教学质量提高

4.1 使柱状图数值无限趋近于理想态

使教学学术表征柱状图（见图2）数值无限趋近于理想态，意味着提高教师的综合教学学术水平。

要注重提高每一位教师的综合教学学术水平，要统筹规划，通过以“老”带“新”、互帮互助、开展教学交流研讨等方式，鼓励教师之间相互学习、取长补短，从而提高整个部门教师的综合教学学术水平。

教学学术概念的提出与评价，对教师的教学理念、体力精力、责任心、专业水平等方面带来了很大挑战，要从条件、制度、机构、基金等各方面予以重视和支持，做到评价合理、条例明确、按劳分配、奖惩分明，从而使教师注重自身教学学术水平的提高。

要完善奖励激励机制和绩效考核办法，要对教学学术三内涵设置合理的评价指标和评价标准，做到全面详细、科学合理。

4.2 使雷达图覆盖面积和各极坐标无限趋近于理想态

使教学学术表征雷达图（见图3）覆盖面积和各极坐标无限趋近于理想态，就意味着要使每一位教师在教学学术内涵成分的每一方面的水平尽可能提高。此外，要注重师资队伍建设，完善教师队伍结构，使教学团队在专业结构、职称结构、年龄结构、学历结构等方面合理搭配，使不同专长教师之间取长补短，从而形成优异的整体教学学术表现。

要鼓励一岗多能、学科交叉，注重对教师弱势项目的培训，注重实践能力和理论基础俱佳的“双师型”和“一岗多能”型人才培养。

要通过为职工创造施展才华的舞台，如各类培训、教学比赛、教改项目、技能大赛及创新活动等，来激发职工的主观能动性，切实提高师资队伍的教学水平。

要定期开展教学学术交流会，就当前工程训练中的课程开展情况、设备运行状态、学生学习情况等进行交流讨论，不断研究改进；就教师教学学术评价结果进行分析讨论，指导每位教师进行个性化的教学水平提升，促进教师间的交流学习；就当前主流教学模式和方法，开展相关文献和研究的学习和讨论，鼓励教师申报教学研究项目和教学改革项目。还要定期学习政府的最新方针政策，了解国家人才培养目标及学校人才培养方向和理念的新趋势。