工科本科生應用能力培養的實驗教學改革構想

韓權利

（西安工業大學，陜西 西安710032）

0 前言

我國處在高等教育大眾化的實現階段，培養學生創新精神和實踐能力，已經被視為教育改革的重點工作目標。經濟和科技發展需要高素質技術人才，加強大學生的工程實踐訓練、科學實驗能力培養，以適應現代制造業的發展需求，實現我國制造強國的既定目標［1］。

1 現狀問題與改革目標

高等教育已經跨過快速發展階段，取得巨大成功，同時也出現了新的問題，最突出的問題是教學內容與生產實際需求脫節、教學方式單一、實踐教學比例較低，造成教學效果的滿意率低下、學生能力發展受限。具體表現在以下方面。

首先，教學內容方面。現行高校的課程體系基本上主要還是以理論教學內容為主線，而實驗教學內容為輔助［2］。教學進程以理論內容講授為主線，并占有絕大比例數；而實踐教學進程設置較隨意，且實踐教學內容更新率極低。例如機械制造工程學課程設計教學，在理論教學結束后的兩周內進行，實際上，由于設計在理論課結束后實習前進行，學生對機床、刀具、夾具及其具體工藝過程停留在文字水平，沒有深入理解，面對參考資料往往不知從何入手，僅在最后幾天依靠指導書“臨摹”一下，草草結束設計。然而，課程設計的指導書的實例更新率極低，沒有實現理論教學與實踐練習相互促進、相輔相成的目的，根本無法實現創新能力和實踐能力的培養目標。如果說課程設計的指導書數量上還可以接受，而工廠實習的指導書數量上少得可憐，加之實習工廠產品、設備各異，現有的實習指導書的實用性等級為“雞肋”。同時，課程設計指導教師，多是理論課任課教師，多數沒有工廠生產的經歷，處理現實問題的能力有限，距離升任指導學生課程設計的能力要求存在很大差距，他們沒有機會實現自身該方面素質提高。實習指導教師人員多數沒有固定，加上教師的實習單位變動性較大，結果是實習指導教師沒有能力承擔重要職責。現有的實習單位由于擔心安全問題出現、擔心影響正常生產，無法長時間持續接受大量學生進入車間。

其次，在教學方式方面。長期沿用“一鍋燜”填鴨式實施實踐教學任務。實踐教學中由于實施中的創新性、興趣性、動手程度較低，教學中練習的機會幾乎沒有，多數學生在有限課堂時間內，僅能跟隨教師完成實踐既定教學任務，無法實現教學目標中能力訓練的目的［3］。例如，數控編程的實驗教學，安排在數控編程技術課程以編程模擬器完成對機器的手動編程知識的認識，以及用CAXA、MASTERCAM等軟件對機床的自動編程知識的熟悉的教學內容之后。數控機床的操作能力訓練僅通過一臺十余年前購置的數控銑床的演示，2個學時安排6-8名學生隨機練習的方式進行。這樣的效果是學生對數控機床的認識目的基本實現，根本無法涉及到機床操作的能力，更無法進行編程命令熟悉的訓練，至于編程創新素質的培養就是遙不可及的。編程訓練的題目多數來源于數控編程軟件的學習指導書，編程代碼多數是現成存在的，但有些代碼存在錯誤，需要進行一定程度的改進。鑒于學生對編程軟件的熟悉程度較低，還不具有全面掌控軟件的能力，指導教師多數憑借所謂的編程實例大全，畫瓢方式實施短暫的教學內容，以期完成教學任務。這種在驗證代碼的單一方式教學實施中，無法完成源于生產實際的編程問題解決方案思維訓練，根本無法適應生產實際日益提高的數控加工能力的素質需求。

再次，在考核方式方面。依據統一題目和標準答案的評價標準，重視考察卷面結果的分數方式評價，一定程度上有利于教學進程的實施，但嚴重地阻礙了學生學習積極性、主動性、創造性的發展，內心僅僅關注最后的成績排名，忽視學習過程的水平積累和能力訓練。在備考階段，學生一心謀劃得到考試題目答案；考試進行中，不惜斷送自己的來之不易的大學學習機會，實施作弊行為期得到好的成績，更有甚者，和所謂的“槍手”開始生意交易。造成嚴重令人失望結果的根本原因在于，考核內容和評價方式的有效性和可靠性存在嚴重的問題。例如，機械制造工程學課程設計的考察，一般憑借設計任務書內容完成的正確性來判斷，沒有考察其內容的創造性程度；夾具體設計更是從設計的過程完整性評級，零部件設計的優化質量根本無從考慮。考核中指導教師的評價過程以現成的標準為參考，依據個人偏好給定分數，忽略個體基本條件的差異，漠視學習過程的付出和能力的提升，唯一結果就是，學生喪失實踐課程學習的興趣，白白錯過探索過程創新的難得大好機會。

2 改革措施

基于現存的本科應用人才培養實踐教學的現狀分析，需要進一步教學改革研究，以提升學生實驗教學學習效果，達到實踐能力學習和創新能力的培養的目標。

首先，教學內容方面，建立以項目特征的教學內容體系，并推行項目進度管理的進程實施監督，以有效完成實踐教學任務并保證教學目標的實現［4］。具體地講，就是，任課教師依據教學實踐目標設置項目，將教學內容融入項目之中，建立項目階段性任務表和進程表，并在實踐課程開始之前公布所設計的項目內容，由學生依據自身素質情況，選擇感興趣程度、有利于自身發展的項目，主動進行項目執行前的知識準備、能力訓練。依據項目內容驗收指標為依據，在課程進行中，有選擇的投入自身有限的精力。例如，制造工程學課程設計教學，選擇汽車發動機不同零件的制造為對象，分難度等級設置設計內容，從工藝過程、夾具設計、刀具選擇、材料確定等基本環節，制訂有操作性的項目考察等級指標，旨在激發學生自主學習的動力和創新的靈感，訓練學生解決現實問題的能力。教學內容上還體現知識探索過程的自身規律和所需的能力訓練，讓學生在“探索中”嘗試問題解決的思維鍛煉，在問題探索的實施過程中，自覺完成一個接一個項目任務，達到學習能力和創新能力的培訓。當然，項目特征教學內容的建立，需要指導教師創造性建立教學內容體系，及時了解生產實際需求，更新項目設計的具體內容，這對任課教師提出更高的素質和能力要求。

其次，教學方式方面。任課教師應用從“為學生學而教”的角度出發，確定教學方法和方式，并以“在做中學”成為實踐教學方式的基本原則，讓學生承擔實踐教學過程學習主體的職責［5］。點燃學生探索未知的好奇心，以及對實踐性教學活動的參與激情。例如，數控編程實驗中，選擇空調壓縮機不銹鋼磨具為研究內容，要求學生從材料需求性能出發，選擇材料種類；依據現有設備，選擇加工機床；考慮自身能力和素質，確定編程語言和策略；最后進行實物數控加工，并進行精度和成本等指標的小組間競賽。通過以上環節的設計和執行，讓實踐教學真正實現“問題從實踐中來，再實踐中解決”的訓練目標。建立以學生為實踐教學過程主角的教學方式，從教學內容設計、教學進程控制等方面，讓學生嘗試發現問題、探索方案、享受成功的解決問題的真個過程。在學生主導下的教學過程推進中，完成知識學習和能力鍛煉，實現理論和實踐能力的相輔相成，鑄造具備全面能力的建設型人才，完成社會賦予新時期教育的使命。誠然，“做中學”教學方式的實施，需要任課教師大膽改變自身教育觀念、勇敢付諸于行動，并依據實際效果及時修訂，這是現階段教育改革的迫切需求。

表1 等級評價打分標準

最后，在評價方式方面。摒棄單一、僵化的一次性測試，建立靈活、多樣的評價體系，評價標準必須嚴格執行，評價內容可從學生需求能力的提升角度設置，重視質的變化，同時看中量的積累。推行彈性的考察制度，考察區分為學生自身、小組內同學評價、小組間同學評價、指導教師評價等方面。評價體系建立原則如下：以學生評價為主（80%），教師評價為輔（20%）；以學生自評為主（70%），學生間評比為輔（30%）；以小組組內評價為主（60%），以小組間評價為輔助（40%）。各種評級打分的主要出發點為能力提升程度，能力提升的等級分為A，B，C，D，E等5級，每個等級列出明確的考察指標，具有明顯的操作性，避免人為誤差的存在。例如，數控機床的認識實驗教學中打分標準如表1所示。

3 結束語

培養本科層次應用人才，是新世紀我國建設需求提出的教育任務，教學實踐環節薄弱、實踐方式單一僵化、實踐環節評價弊端造成了重分數、低能力的教育現狀，亟待改變。教育研究者和實踐者，應積極行動起來，探索我國高等教學實踐環節教學的方法，為適應經濟建設培養能力全面的人才。

［1］田立國,崔世鋼,李春華,王永亮.實踐教學改革的研究與實踐[J].Scientific Research,2010:212-214.

［2］張愛梅.新時期機械制造類專業實踐教學改革的探討[J].教育與職業,2008,.26:161-162.

［3］徐新.數控機床操作實訓中的探索與實踐[J].考試周刊,2014,46:143-144.

［4］基于項目的機械制造工藝學實踐教學改革與實踐[J].中國科技信息,2012,24:192,200.

［5］趙萍,李永奎,趙鳳芹,侯俊銘,刑作常.機械制造工藝學學課程實踐教學體系與模式研究[J].中國教育技術裝備,2012,30:129-131.