工程認識課程模塊化教學實踐與探索

姚 慶，管圖華，李 蓓

（南通大學 工程訓練中心，江蘇 南通 226000）

工程訓練中心作為高等學校，尤其是理工科院校學生進行工程素質教育和工程訓練的必不可少的實踐性教學基地，不僅應成為大學生進行基礎工程認識及工程訓練的平臺，同時也應成為他們創新實戰和科研活動的平臺［1］。

1 非模塊化工程認識課程教學中存在的問題

（1）課程體系單一，學生選擇面狹隘，不能適應學生專業學習和多元化的發展。學生創新能力的培養是基于學生自身專業和興趣，而非模塊課程自身課程安排已固定，學生只有被動地接受而不能自主進行合理選擇。

（2）非模塊課程體系本身作為一個整體，課程設置和調節靈活性差，不利于課程內容的改變和創新［2］，有些工程認識課程的教學內容已遠遠脫離當今科學和技術發展，教學效果差，學生易反感。

（3）高校教學的宗旨是尊重個體，強調以人為本，強化學生能力的培養，提高其綜合素質，而原有非模塊化的教學只是任務型、實驗型，缺少創造力，同時也導致學生成績的評定過于平均，沒有區分度，不利于充分調動學生學習的積極性。

2 南通大學工程訓練中心實訓教學體系

南通大學工程訓練中心自成立以來，經過不懈努力，初步形成了服務于全校學生的以能力培養為核心，基于分層次、多模塊、重集成的實訓教學體系。該體系基于職業需要的原則、專業需要的原則和學生發展需要的原則［3］設計了校內和校外2部分。其中校內實訓教學體系由工程認識、工程訓練、工程綜合、工程創新四大層次組成（見圖1）。其中工程認識是針對大學一、二年級的一門理論與實踐相結合的通識教育課程，以培養工程意識和工程素質為主的工程感性認識教育。開設這門課程的目的，是針對沒有工程實踐經歷的大學一、二年級學生，使其能初步接受工程的啟蒙教育，并且為后續工程訓練、工程綜合與工程創新課程打下堅實基礎［4］。在實際教學過程中，我們發現學校各專業學生工程基本知識匱乏，工程倫理意識淡薄［5］，尤其是對工科專業學生而言，工程意識極需培養。4年的專業學習如同“要品嘗一頓豐盛的工程大餐的話，工程認識就是一道餐前開胃菜［6］。”這道開胃菜將對學生從走進工程、認識工程、了解工程，到熱愛工程直至獻身工程方面起到很好的促進和推動作用。

圖1 教學體系的四大層次

3 模塊化及教學目的

模塊化（modularity或modularization）就是為了取得最佳效益，從系統觀點出發研究產品（或系統）的構成形式，用分解和組合的方法建立模塊體系，并運用模塊組合成產品（或系統）的全過程［7］。學生的工程素質一般包括以下3個方面：一是解決工程問題的基礎知識，二是解決工程問題的專門知識和技能，三是工程意識，如大工程意識、創新意識、競爭意識、質量意識、安全意識等［8］。中心探索和實踐的模塊化工程認識課程最主要的目的就是在兼顧前2個方面的同時更好地實現上述第3個方面，即培養學生的工程意識。

4 模塊化工程認識教學的實踐

中心開設的工程認識課程是以機、電工業（工程、生產等）系統為主體，融合材料、計算機、紡織、陶藝等多種工程系統知識體系，為獲得工程教學的最佳效果，根據學校的教學要求將整個知識體系分解成若干實訓模塊，其中有必選模塊和可選模塊，各專業學生可根據自身特點和培養要求在可選模塊中任選4個模塊學習，組成為期1周5天的“工程認識”課程。工程認識課程具體的實訓模塊如表1所示。

表1 工程認識課程具體的實訓模塊

表1 （續）

5 模塊化教學的實施效果

經過2年來的教學運行，總結出工程認識課程模塊化具有以下優勢：

（1）課程內容進行模塊細分，有利于采用“項目驅動式”［9］、“CDIO”［10］、“研究型”［11］、“體驗式”［12］等多種教學方式，增強教學質量的可控性，不會因為任課教師的不同而產生很大的效果差異［13］。

（2）有利于學生根據自身學科特點和興趣自主選擇模塊，充分挖掘學生潛能。

（3）由于每個模塊具有相對獨立性，所以調整起來比較方便，可以不斷充實最新科技發展前沿知識，使模塊內容不斷創新和改變。

（4）模塊化設置有利于理論教學對實訓教學的融入和滲透。模塊化教學要求根據每個實訓模塊的特點，對有指導性和實用性的理論內容，必須多講和作深層次的分析，而其他內容可以作一般性的講解。這種教學有的放矢，使理論教學得到淋漓盡致的發揮，也使教學內容不斷地得到優化，使實踐教學質量得到提高。

中心實施工程認識課程模塊化教學以來，我中心共承擔10個學院49個班級1 530人的教學任務，合計61 200人時數。學生面覆蓋了理科、工科、文科和醫學類四大學科的學生。2年來的成績匯總與分析如圖1、圖2所示。

圖1 2011—2012第2學期工程認識成績匯總

圖2 2012—2013第1學期（2012年上半年）工程認識成績匯總

2012年上半年學生數832人，其中優12.62%，良85.82%，中1.2%，及格0.24%，不及格0.12%。

2012年下半年學生數698人，其中優10.32%，良87.97%，中1.15%，及格0.28%，不及格0.28%。

總計全年學生數1 530人，其中優11.57%，良86.8%，中1.18%，及格0.25%，不及格0.2%。

由以上數據可以看出，學生的成績基本按正態分布，優良率適中，教學效果良好。同時學生學習熱情高漲，對自選的每個模塊的體驗表現出濃厚的興趣，反映良好。

6 結束語

工程認識課程的模塊化教學以培養學生工程意識為目標，以模塊化的實訓內容為各專業學生提供菜單式的多種選擇，使每個學生在不同的工程領域認識工程，由此建立基本的工程素質。工程認識課程的教學模式改革，將會吸引更多的學生投身到工程學習和創新之中，引起學生工程學習的興趣和創新熱情，樹立工程意識，培養工程素質和能力，為卓越工程師計劃的實施夯實基礎，創新模式。

（

）

［1］郭健禹，陳曉梅.模塊化創新型工程訓練體系探討［J］.吉林工程技術師范學院學報，2011，27（3）：36－38.

［2］楊幽紅.能力導向的工科院校模塊化課程體系設計與實施［J］.高等工程教育研究，2011（3）：100－103，123.

［3］宋立溫.模塊化教學的認識與實踐［J］.高等數學研究，2009，12（4）：86－88，92.

［4］趙恩銘，陳志杰，李文逸.在工程認識課程中探討引導大學新生完成轉型的方法［J］.科技創新導報，2008（29）：243.

［5］李世新.工程倫理意識淡漠的原因分析［J］.北京理工大學學報：社會科學版，2006，8（6）：93－97.

［6］聶志強.關于高等工程教育中工程認識課程地位及作用的探討［J］.今日科苑，2006（10）：114.

［7］童時中.模塊化的概念與定義［J］.電力標準化與計量，1995（4）：22－25.

［8］周瑩，楊茜.工程認識訓練開設的實踐與探索［J］.科技創新導報，2010（31）：172.

［9］李文逸.工程認識對學生創新精神與實踐能力的培養［J］.黑龍江科技信息，2007（20）：225.

［10］曹海平，管圖華.基于CDIO理念的電工電子實訓教學改革與實踐［J］.實驗室研究與探索，2013，32（1）：140－142.

［11］時寶茹.高師院校研究型教學的理念與實踐探索［D］.武漢：華中師范大學，2009.

［12］張金華，葉磊.體驗式教學研究綜述［J］.黑龍江高教研究，2010（6）：143－145.

［13］李澤輝.“項目驅動式”教學法的探索與實踐［J］.實驗科學與技術，2011，9（2）：133－134.