應用型工程類學生綜合立體教學體系新模式

張俊文，李玉琳

(1．黑龍江科技學院 資源與環境工程學院，哈爾濱150027;2．黑龍江建筑職業技術學院建筑工程管理學院，哈爾濱150025)

應用型工程類學生綜合立體教學體系新模式

張俊文1，李玉琳2

(1．黑龍江科技學院 資源與環境工程學院，哈爾濱150027;2．黑龍江建筑職業技術學院建筑工程管理學院，哈爾濱150025)

基于對應用型工程類創新人才培養目標的認識，從理論教學、實踐教學、計算機模擬教學及科學研究四個方面進行詳細闡述，提出立體教學體系新模式。在該體系中，教師通過借助于計算機模擬等軟件，在理論教學中融入實踐、科研成果，在實踐及科研中輔以理論指導，使四者得以相互促進，共同發展。

應用型工程;立體教學;創新人才

目前，我國應用型工程教育的變革與發展已成為高等教育研究的熱點之一［1～2］。新型應用型工程教育在人才培養模式上不僅要注重學生的工程實踐能力，還要加強學生的創新精神和創新能力。具體來講，應用型工程類專業人才培養目標要求學生既要掌握多學科專業基礎理論和基本知識，又要具備能夠適應現代社會需要的強實踐動手、計算機操作和軟件設計能力，還要培養從事產品的設計制造、工藝的開發流程、施工的組織管理、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面的創新意識與創業精神。為實現上述目標必須注意以下幾個環節:第一，構建新型應用型工程創新人才培養的課程體系。改革以往教學中重理論教學輕實踐能力培養、先理論后實踐教學順序的課程設置體系局面。第二，面向工程實際，建設工程實踐訓練基地，強化實踐環節和工程訓練。第三，利用先進計算機、多媒體及網絡手段，建立交互式三維教學平臺，提高學生對復雜工藝流程的認識及掌握。第四，通過大學生參與科研活動，建立人才科技創新能力培養模式。針對上面提出的四個環節問題，本文以黑龍江科技學院礦業工程專業為試點，從理論教學、實踐教學、計算機模擬訓練及科學研究共四個方面進行立體教學體系新模式的探索。

一、理論教學

理論知識是一個專業的基礎和核心，也是整個教學模式的起點。但是，在實際教學過程中，由于理論知識的抽象及難以理解，學生往往對該類課程不感興趣，致使單純的理論授課效果不好，也影響了學生實踐能力及科技創新能力的培養。為此，要求教師在理論教學的過程中，探索新的理論教學手段。

(一)參與式教學

參與式教學是在強調師生共同作用的前提下，突出學生的主體地位，從而構建一種活躍、輕松、主動的課堂環境。如有60名采礦工程專業學生就厚煤層開采技術的內容進行參與教學。首先，老師明確目標是厚煤層開采技術，將60名學生分成10組，每組6人。學生課后可通過網絡、期刊或圖書資料收集相關資料，經過整理分析，形成文本。其次，每組確定一名代表利用PPT上臺講述，其他組學生可進行提問，形成不同組之間的互動效果。最后，在每組均講述完畢后，老師進行總結及評定。

(二)案例教學

案例教學法是指在教師教學過程中，通過課堂分析和講授典型工程案例，以闡述理論知識及推動理論掌握的一種教學方法。例如工程造價專業，在講解諸如工程量計算等基礎理論的同時，適時引入工程案例進行分析。在案例教學實施之前，教師需要查閱有關資料、優選案例，案例一般應具有針對性、典型性、新穎性、實用性等特點。

(三)項目教學

項目教學法是教師將現場科研課題融入理論教學活動的一種方式，通過分析項目研究的目的和意義、國內外研究概況及項目研究的內容，從而確定引入哪些理論，研究哪些關鍵技術，最后達到哪些目標。這種教學方法有利于增加學生興趣、擴展知識范圍、了解某一專業知識的發展動態、解決難題的思路及更好地理解復雜的理論知識。

二、實踐教學

實踐教學是應用型工程類專業教學活動中的重要環節。這一階段既要使學生理論聯系實際，強化理論知識，又要使學生掌握強實踐性的、難以表達的工程技能;要讓學生盡可能多地參與工程實踐鍛煉，尤其是參與符合現場工程的設計、制造等實踐活動。黑龍江科技學院的礦業工程專業在這一方面進行了試點，主要包括實驗教學、現場實習及工程訓練等三個方面，取得了良好的實踐效果。

(一)實驗教學

實驗教學是繼相關理論課程授課的不同階段而設置的試驗性教學環節。傳統的實驗教學大部分集中于實驗室實物的參觀及對設備性能、種類及功能的一般性了解。除此之外，有些實驗還要對試驗臺進行簡單操作并制造一些簡易試件。這些實驗通常比較簡單且容易實現，但是效果一般。對于工程類學生，學生往往在腦海中很難形成整個工程的空間結構關系，從而影響了學習效果。例如，在黑龍江科技學院礦業工程專業教學活動中，經常遇到學生由于不清楚煤礦井下巷道之間的空間關系，在課程學習及畢業設計中，出現了很多邏輯性錯誤。鑒于此種原因，該專業增加了三周礦井巷道空間關系的模型制作實驗，實驗材料學生自己收集，一般為木條、金屬條、紙殼等;實驗題目及內容根據課程的進度同樣由學生自己擬定，教師只做輔助性指導工作。

(二)現場實習

現場實習是工程類專業一般都開設的實踐課程，一般分為認識實習、生產實習、畢業實習三種類型。一般來說，認識實習與生產實習以專業課的前后為分界，而畢業實習安排在畢業設計之前。實習時間的安排需要根據課程學習的進度統籌安排。黑龍江科技學院礦業工程專業實習改變了以往傳統的課程設置方式。如在認識實習之前，集中兩周時間單獨講授一門采煤概論專業課，將其他課程均順延到認識實習之后。這種課程安排注重了學生學習的時效性，強化了感性認識及知識記憶。對于統招及定向生，根據生源性質的不同，改變了以往實習“一刀切”方式。定向學生采用現場“掛職鍛煉”形式，集中在專業課之后，時間一般為半年。

(三)工程訓練

工程訓練與一般的實驗不同，其訓練平臺均是按照現場條件制作而成，在該平臺上學生不僅可以親自完成設備的安裝、啟動及運行，還可進行不同工藝過程的訓練。如黑龍江科技學院正在建設的礦業工程訓練中心，投資約1 000余萬元，從煤層地質到采煤機、掘進機、溜槽等設備的配套，均按實際工程條件設置。該中心建成后不僅對校內學生而且對現場崗位培訓全年開放，學生除隨時來中心實踐訓練之外，還可與現場培訓人員交流學習。

三、計算機模擬教學

計算機模擬教學是指在對不同工程對象建立仿真模型的基礎上，通過利用計算機軟硬件設備、網絡、多媒體等手段模擬系統及工藝流程的運行，為學習者提供一個逼真的仿真環境。在此環境中，學生可進行工程計算、決策及設計，對于形成的設計結果以三維圖形顯示，再借助于網絡平臺，學生與老師之間還可進行實時交互。如黑龍江科技學院礦業工程在課程及畢業設計中使用的作業規程自動編制系統教學軟件，該軟件不僅可完成儲量、支護強度等決策計算，還可繪制巷道斷面圖、通風系統圖、工作面設計等三維立體圖形。該教學方式改變了以前傳統的教學方式，即在二維空間上教學及設計的同時還需在腦海中想象工程的立體空間關系，形成了“所想即所得”的真實工程環境。

四、科學研究

新一代工程類大學生不僅要具有深厚的專業技能，還應該具有創新能力和創新精神，而創新能力的最直接體現一般為科研能力［3］。科研能力的培養不能與課堂教學脫節，而應該與課堂知識的學習聯系起來，使對學生新知識的傳授、掌握和科研能力的培養緊密結合在一起。至于大學生科研能力的培養，方法手段多樣，如參加大學生各類競賽活動、科技文化節、科技成果展，發表大學生科技論文，大學生科研立項，參加教師科研項目等等，但需因人而宜、因材施教。筆者在2008年的教學活動中，在采礦工程專業2005級30名學生中進行了科研指導，其中有4人在核心期刊發表科技論文，2人在黑龍江科技學院進行了大學生科研立項，12人參加了教師的科研項目。

五、結論

理論教學、實踐教學、計算機模擬教學及科學研究在應用型工程類教學體系中是一個聯系的整體，四者之間相互促進，共同發展。在該體系中，教師通過借助于計算機模擬等軟件，在理論教學中融入實踐、科研成果，在實踐及科研中輔以理論指導，才能培養出高質量的工程技術創新人才。

［1］蔣新華．應用型本科工程類創新人才培養的探討［J］．福建工程學院學報．2008，6(5):422 －425．

［2］張玉蓮．學分制下工程類專業學生科技創新能力的培養和構建［J］．浙江海洋學院學報，2008，27(2):249 －252．

［3］張學習，楊宜民．對工程類大學生如何更好地參加科研活動的思考［J］．廣東工業大學學報，2008，(8):276－277．

G642．0

A

1001－7836(2011)03－0085－02

10．3969/j．issn．1001 －7836．2011．03．035

2010－07－20

張俊文(1977－)，男，內蒙古涼城人，講師，博士研究生，從事高校教學研究。

(責任編輯:侯秀梅)