工程認(rèn)識課程模塊化教學(xué)實踐與探索

姚 慶，管圖華，李 蓓

（南通大學(xué) 工程訓(xùn)練中心，江蘇 南通 226000）

工程訓(xùn)練中心作為高等學(xué)校，尤其是理工科院校學(xué)生進(jìn)行工程素質(zhì)教育和工程訓(xùn)練的必不可少的實踐性教學(xué)基地，不僅應(yīng)成為大學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)工程認(rèn)識及工程訓(xùn)練的平臺，同時也應(yīng)成為他們創(chuàng)新實戰(zhàn)和科研活動的平臺［1］。

1 非模塊化工程認(rèn)識課程教學(xué)中存在的問題

（1）課程體系單一，學(xué)生選擇面狹隘，不能適應(yīng)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和多元化的發(fā)展。學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是基于學(xué)生自身專業(yè)和興趣，而非模塊課程自身課程安排已固定，學(xué)生只有被動地接受而不能自主進(jìn)行合理選擇。

（2）非模塊課程體系本身作為一個整體，課程設(shè)置和調(diào)節(jié)靈活性差，不利于課程內(nèi)容的改變和創(chuàng)新［2］，有些工程認(rèn)識課程的教學(xué)內(nèi)容已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離當(dāng)今科學(xué)和技術(shù)發(fā)展，教學(xué)效果差，學(xué)生易反感。

（3）高校教學(xué)的宗旨是尊重個體，強(qiáng)調(diào)以人為本，強(qiáng)化學(xué)生能力的培養(yǎng)，提高其綜合素質(zhì)，而原有非模塊化的教學(xué)只是任務(wù)型、實驗型，缺少創(chuàng)造力，同時也導(dǎo)致學(xué)生成績的評定過于平均，沒有區(qū)分度，不利于充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2 南通大學(xué)工程訓(xùn)練中心實訓(xùn)教學(xué)體系

南通大學(xué)工程訓(xùn)練中心自成立以來，經(jīng)過不懈努力，初步形成了服務(wù)于全校學(xué)生的以能力培養(yǎng)為核心，基于分層次、多模塊、重集成的實訓(xùn)教學(xué)體系。該體系基于職業(yè)需要的原則、專業(yè)需要的原則和學(xué)生發(fā)展需要的原則［3］設(shè)計了校內(nèi)和校外2部分。其中校內(nèi)實訓(xùn)教學(xué)體系由工程認(rèn)識、工程訓(xùn)練、工程綜合、工程創(chuàng)新四大層次組成（見圖1）。其中工程認(rèn)識是針對大學(xué)一、二年級的一門理論與實踐相結(jié)合的通識教育課程，以培養(yǎng)工程意識和工程素質(zhì)為主的工程感性認(rèn)識教育。開設(shè)這門課程的目的，是針對沒有工程實踐經(jīng)歷的大學(xué)一、二年級學(xué)生，使其能初步接受工程的啟蒙教育，并且為后續(xù)工程訓(xùn)練、工程綜合與工程創(chuàng)新課程打下堅實基礎(chǔ)［4］。在實際教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)校各專業(yè)學(xué)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(yè)學(xué)生而言，工程意識極需培養(yǎng)。4年的專業(yè)學(xué)習(xí)如同“要品嘗一頓豐盛的工程大餐的話，工程認(rèn)識就是一道餐前開胃菜［6］。”這道開胃菜將對學(xué)生從走進(jìn)工程、認(rèn)識工程、了解工程，到熱愛工程直至獻(xiàn)身工程方面起到很好的促進(jìn)和推動作用。

圖1 教學(xué)體系的四大層次

3 模塊化及教學(xué)目的

模塊化（modularity或modularization）就是為了取得最佳效益，從系統(tǒng)觀點出發(fā)研究產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的構(gòu)成形式，用分解和組合的方法建立模塊體系，并運(yùn)用模塊組合成產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的全過程［7］。學(xué)生的工程素質(zhì)一般包括以下3個方面：一是解決工程問題的基礎(chǔ)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(chuàng)新意識、競爭意識、質(zhì)量意識、安全意識等［8］。中心探索和實踐的模塊化工程認(rèn)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(xiàn)上述第3個方面，即培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。

4 模塊化工程認(rèn)識教學(xué)的實踐

中心開設(shè)的工程認(rèn)識課程是以機(jī)、電工業(yè)（工程、生產(chǎn)等）系統(tǒng)為主體，融合材料、計算機(jī)、紡織、陶藝等多種工程系統(tǒng)知識體系，為獲得工程教學(xué)的最佳效果，根據(jù)學(xué)校的教學(xué)要求將整個知識體系分解成若干實訓(xùn)模塊，其中有必選模塊和可選模塊，各專業(yè)學(xué)生可根據(jù)自身特點和培養(yǎng)要求在可選模塊中任選4個模塊學(xué)習(xí)，組成為期1周5天的“工程認(rèn)識”課程。工程認(rèn)識課程具體的實訓(xùn)模塊如表1所示。

表1 工程認(rèn)識課程具體的實訓(xùn)模塊

表1 （續(xù)）

5 模塊化教學(xué)的實施效果

經(jīng)過2年來的教學(xué)運(yùn)行，總結(jié)出工程認(rèn)識課程模塊化具有以下優(yōu)勢：

（1）課程內(nèi)容進(jìn)行模塊細(xì)分，有利于采用“項目驅(qū)動式”［9］、“CDIO”［10］、“研究型”［11］、“體驗式”［12］等多種教學(xué)方式，增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量的可控性，不會因為任課教師的不同而產(chǎn)生很大的效果差異［13］。

（2）有利于學(xué)生根據(jù)自身學(xué)科特點和興趣自主選擇模塊，充分挖掘?qū)W生潛能。

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

（4）模塊化設(shè)置有利于理論教學(xué)對實訓(xùn)教學(xué)的融入和滲透。模塊化教學(xué)要求根據(jù)每個實訓(xùn)模塊的特點，對有指導(dǎo)性和實用性的理論內(nèi)容，必須多講和作深層次的分析，而其他內(nèi)容可以作一般性的講解。這種教學(xué)有的放矢，使理論教學(xué)得到淋漓盡致的發(fā)揮，也使教學(xué)內(nèi)容不斷地得到優(yōu)化，使實踐教學(xué)質(zhì)量得到提高。

中心實施工程認(rèn)識課程模塊化教學(xué)以來，我中心共承擔(dān)10個學(xué)院49個班級1 530人的教學(xué)任務(wù)，合計61 200人時數(shù)。學(xué)生面覆蓋了理科、工科、文科和醫(yī)學(xué)類四大學(xué)科的學(xué)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(xué)期工程認(rèn)識成績匯總

圖2 2012—2013第1學(xué)期（2012年上半年）工程認(rèn)識成績匯總

2012年上半年學(xué)生數(shù)832人，其中優(yōu)12.62%，良85.82%，中1.2%，及格0.24%，不及格0.12%。

2012年下半年學(xué)生數(shù)698人，其中優(yōu)10.32%，良87.97%，中1.15%，及格0.28%，不及格0.28%。

總計全年學(xué)生數(shù)1 530人，其中優(yōu)11.57%，良86.8%，中1.18%，及格0.25%，不及格0.2%。

由以上數(shù)據(jù)可以看出，學(xué)生的成績基本按正態(tài)分布，優(yōu)良率適中，教學(xué)效果良好。同時學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲，對自選的每個模塊的體驗表現(xiàn)出濃厚的興趣，反映良好。

6 結(jié)束語

工程認(rèn)識課程的模塊化教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生工程意識為目標(biāo)，以模塊化的實訓(xùn)內(nèi)容為各專業(yè)學(xué)生提供菜單式的多種選擇，使每個學(xué)生在不同的工程領(lǐng)域認(rèn)識工程，由此建立基本的工程素質(zhì)。工程認(rèn)識課程的教學(xué)模式改革，將會吸引更多的學(xué)生投身到工程學(xué)習(xí)和創(chuàng)新之中，引起學(xué)生工程學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新熱情，樹立工程意識，培養(yǎng)工程素質(zhì)和能力，為卓越工程師計劃的實施夯實基礎(chǔ)，創(chuàng)新模式。

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［1］郭健禹，陳曉梅.模塊化創(chuàng)新型工程訓(xùn)練體系探討［J］.吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2011，27（3）：36－38.

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

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［4］趙恩銘，陳志杰，李文逸.在工程認(rèn)識課程中探討引導(dǎo)大學(xué)新生完成轉(zhuǎn)型的方法［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008（29）：243.

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

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［8］周瑩，楊茜.工程認(rèn)識訓(xùn)練開設(shè)的實踐與探索［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010（31）：172.

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

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