工科专业实践教学应对突发公共卫生事件的思考

孙芹菊 周爱花

摘要：工科专业实践教学因其特殊性，单一的在线教学难以保证疫情特殊时期的实践教学质量。应根据实践教学各环节以及时间紧迫性等特点，灵活采取调整教学计划、加強校企合作、调动各种社会资源、综合应用各种教学手段等加以应对，以满足实验、实习和毕业设计等实践教学环节需要。因此有必要加强校内实验室、虚拟实验平台建设和加强校企合作，做好各种实践基地建设。

关键词：工科专业；实践教学；应对策略；疫情

中图分类号：G641文献标识码：A文章编号：1006-3315（2021）6-153-002

大学实践教学是指根据实验、设计和生产任务要求，在教师指导下，以学生自我学习和操作为主，获得感性知识和技能的一种教学形式。实践教学有别于理论教学，其核心在于通过实践实现能力的培养。目前国际工程教育在经过了实用导向、通识教育、科学基础研究阶段后，正处于重新回归工程实践的改革阶段，可见实践教学在工科教育中的重要性[1]。

新冠肺炎疫情给大学教学带来了严峻考验。利用网络资源和线上教学活动，在一定程度上可以保证理论教学质量，但由于实验室或生产现场缺乏，实践教学质量难以在学生居家学习期间得到保证。全国各高校对疫情下如何保障实践教学进行了有益探索。但在疫情防控长期化下，有必要对工科专业实践教学的应对策略和方法进行梳理。以有效应对疫情发展的不确定性，并为类似重大突发公共卫生事件下顺利开展实践教学提供参考。

一、应对策略

在工科专业培养方案中，专业集中实践环节的时间安排都有其内在逻辑。课程实验一般跟随课程理论教学，在教学过程中进行。认识实习通常安排在专业课程学习之前进行，通过参观等活动，使学生获得感性认识，为学习专业课做好准备。生产实习是在学生学习一定的专业知识之后，到生产现场，参加实际工作，学习生产技术，以巩固加深专业知识。毕业实习则是在毕业之前，学生综合运用全部专业知识，学习解决生产技术问题，并进一步掌握生产技术。课程设计（论文）设在专业课理论教学之后进行，毕业设计（论文）则是在临近毕业之前进行的一个实践教学环节。

从以上分析可知，为了疫情防控需要，教学组织者需要根据实际情况，对工科实践教学各环节进行合理安排调整，采取不同策略应对。由于课程实验、认识实习、毕业实习和毕业设计（论文），存在很强的时间节点要求，在需较长时间居家学习情况下，不能被动等待，应尽可能采取多种手段，调动各种资源，满足实践教学需要，保证实践教学质量。这些资源包括校企合作产学研基地、毕业生就业实习基地、本科实践教学基地、产教融合基地、大学生就业创业实习基地、社会实践基地等；也可以向各级重点实验室、工程技术中心、创业示范平台、技术创新示范企业等各种社会科研资源求助。对于生产实习、课程设计时间紧迫性不是特别强的环节，可调整教学计划安排，适当拖后，待学生返校后进行。

工科专业设计（论文）工作包括多种形式：理论研究、工程设计、软件开发和实验研究等。对于前三者，容易在指导老师的远程在线指导下，通过查阅参考在线资源完成。但毕业设计（论文）中的实验研究工作，必须借助专用仪器设备，在实验室通过实际实验获得数据，经严谨的结果分析才能得到一定的结论。显然，这类实验研究型的毕业设计（论文）工作更易受影响，可控性弱，因而风险较大，解决难度相对较大。在实验条件无法得到满足的情况下，应尽早通过更换选题，转为其他形式的毕业设计（论文）工作加以应对解决。

二、教学方法

1.实验教学

疫情期间，实验教学暴露出在线教学资源缺乏、实验操作得不到保证、难以实现过程质量控制等问题。部分高校经过探索和实践，成功摸索出利用录播视频、在线直播、虚拟仿真等在线形式开展本科实验教学。在线教学时，可以采用“腾讯课堂+虚拟实验平台操作”“直播课堂+虚拟仿真实验”的方式[2]。实验指导教师可以在线讲解实验目的与内容、实验方案设计、操作注意事项等相关知识，学生再利用虚拟实验平台或虚拟仿真实验进行操作、提交实验报告等。近年来，在教育部推动下，国内高校启动了上万个虚拟仿真实验项目，为在线实验教学提供了一定的保障[3]。

然而，由于工科专业的多样性和实验过程的复杂性，还有很多课程实验不能通过虚拟实验平台在线开展。这种情况下，有必要对实验指导老师提出更高要求，比如采取在线直播实验的方式，学生发出操作口令，由老师代为进行实验室现场实时操作。这种直播教学会带来教师工作量大增的问题，但有利于老师观察学生的学习状态，有利于教学过程质量控制。

2.实习教学

工科专业实习通常采取集中实习的方式，但这种方式存在人员聚集问题，和防疫需要相悖。这种情况下，对时间节点要求较高的认识实习和毕业实习，可以采取自主实习的形式。学生可根据实践教学要求，自主选择、联系就近的企业，开展认识实习和毕业实习。实习结束后，根据学生提供的实习报告和企业出具的相关证明文件，由指导老师进行成绩评定。这种实习方式比较灵活，可以有效避免疫情期间学生集中前往企业开展实习带来的防疫困难。

还可以采用现场直播方式，与实践教学基地所在企业密切配合，由企业工程师对实习场景进行现场直播讲解；或通过聘请工程经验丰富的行业专家、企业技术人员，以直播形式进行系列讲座，并配以实习场景的视频录像讲解。这些形式都有利于突破时间与空间的限制，并在教学实践中取得了良好的效果[2]。

3.毕业设计（论文）

工科专业设计（论文）工作中的理论研究、工程设计和软件开发等，完成相关工作的必要条件是计算机和上网，学生可通过学校图书馆的校外访问链接，查阅各种电子文献资源，利用相关软件进行计算，完成毕业设计。QQ、微信等各种社交软件可实现即时通信，方便教师和学生之间的沟通交流。在2020年春季学期的教学中，绝大多数高校的毕业设计（论文）工作均通过这种方法做到了按照既定进度进行。

但毕业设计（论文）工作中的实验研究工作，在既无法通过更换选题进行应对，又无法使用学校实验资源进行毕业实验情况下，可以考虑利用学生居住地的社会实验资源平台，如各级重点实验室、工程技术中心、创业示范平台、技术创新示范企业等开展实验研究。由指导教师和企业导师采用多种通信手段对学生毕业实验进行指导交流，以顺利完成相关实验研究工作。

三、结语

工科实践教学需考虑不同学科门类和课程的需要，单一的观看录播视频、在线直播、虚拟仿真等都存在一定的局限性，难以保证特殊时期的实践教学质量。需要灵活采取多种策略、综合应用各种教学方法加以应对。各学校除应加强校内实验室、虚拟实验平台建设外，还应更加注重加强和企业合作，做好产学研基地、毕业生就业实习基地、本科实践教学基地、大学生就业创业实习基地等各种基地建设工作。校企合作是基于资源共享的一种双赢模式，这也是新工科建设的应有之义。此外，教育主管部门也应积极促进、联合其他政府部门，整合和管理高校和企业的社会实验资源，建立可共享的社会实验资源数据平台，以提高应对重大突发公共卫生事件的能力。

参考文献：

[1]孙雨婕.“新工科”背景下产学研协同育人模式研究[D]大庆：东北石油大学，2020

[2]黄廷林，王俊萍，梁恒，时文歆，李伟光，陆建红.新冠肺炎疫情背景下在线教学的探索实践与改革思考——以高校给排水科学与工程专业教学为例[J]给水排水，2020，46（9）：149-155

[3]高亚斌，李子文，王飞，闫晶晶.新冠肺炎疫情期间工科大学生在线学习情况调查分析[J]煤炭高等教育，2020，38（4）：36-43