基于應用型人才培養的材料成型及控制工程專業互動式教學模式研究

張學敏 袁戰偉 郭亞杰 孫志平 田曉東

[摘 要] 文章基于當前創新及應用型工科學生的培養趨勢，結合長安大學材料成型及控制工程專業的培養要求，對應用型人才培養模式中的互動式教學模式進行探討研究。調研分析了該專業學生的學習方式、互動交流模式、課程教學模式及考核標準建議等關鍵問題，設計和提出了遵循學生學習能力培養基本規律的互動式教學模式的實施及考核辦法，為實現更高水平的“教、學、做”一體化發展，培養高素質應用型工程技術人才提供有用的方法和依據。

[關鍵詞] 應用型人才培養;教學模式;互動式教學

[基金項目] 2019年度長安大學中央高校教育教學改革專項資金項目“基于應用型人才培養的材料成型及控制工程專業互動式教學模式研究”（300103293114）

[作者簡介] 張學敏（1982—），女，陜西渭南人，工學博士，副教授，主要從事材料科學、高校課程改革研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）42-0230-04? ? [收稿日期] 2020-03-02

引言

應用型人才是相對于學術型人才而言的，是習近平總書記在全國教育大會上強調的需要著重培養的人才之一，體現了國家戰略需求和科技創新的需要[1]。在科學技術迅猛發展、知識更新日新月異的今天，新的技術領域和工程教育專業迅速增加，如何既能緊跟科技的發展，又能保證給予學生足夠廣泛的知識、調動學生的積極性，是培養具有創新精神和創業能力的高素質應用型人才面臨的一大難題。

目前，我國高等人才培養并沒有明確的應用型人才培養模式，且因試驗設備和工業實踐基地條件的限制，本科生人才培養更傾向培養通識性人才。并且，由于部分專業培養目標不明確，培養模式單一，課程內容設置陳舊，學生學習積極性不高，不能培養出社會所需要的人才類型。從教學模式來看，教學方法多以常規的課堂灌輸為主，形式呆板單一，實踐內容嚴重不足，造成了培養出來的工科生實驗動手能力不強，創新意識和創新能力較弱等等，很大程度上影響了應用型人才的培養質量。

材料成型及控制工程專業是材料科學與工程和機械工程兩大領域的交叉學科，是工科院校重要的基礎型制造類專業，也是現代工業最為重要的應用型學科之一，其對促進國民經濟、國防領域及高端裝備制造業的發展具有至關重要的作用。長安大學材料成型及控制工程專業致力于培養具有扎實的自然科學和工程基礎知識、掌握系統的專業知識并能將其應用于工程實踐、具有良好綜合素質的工程技術人才[2]。基于這一培養目標，結合當前創新和應用型人才培養趨勢，遵循學生學習能力培養的基本規律，長安大學材料成型及控制工程專業以本科生課堂為依托，力求探索一種以學生為主體、發揮其學習積極性和主動性、注重培養其發現和探索精神的互動式教學模式，為后期培養高素質應用型工程技術人才提供有用的方法和依據。

一、應用型人才的培養模式

隨著全球經濟發展及經濟結構的調整，各行各業迫切需要大量應用型本科人才。發達國家工科院校在應用型人才培養目標設定中強調培養能力，包括專業綜合能力和創新能力。通過能力的培養，學生將獲得未來職業所需的綜合技能，且具備良好的適應性和靈活性，這不僅是應用型人才培養模式的共同特征，也是人才培養的基本要求。在具體的實施方式上，英國于1903年最早開創了“三明治”模式，隨后美國在此基礎上將其本土化，稱為“合作教育”（Cooperation Education）。前些年世界合作教育協會提出將合作教育改成“與工作相結合的學習”（Work-Integrated Learning）[3]。英國、美國、加拿大、德國、日本等發達國家均采用了這種模式，其實質是學校、學生和用人單位三方合作。鑒于人才培養的初衷，學生是十分重要的合作方，學生在用人單位經受完全真實的社會鍛煉，有助于提高學生的綜合素質和就業能力，加強學校和社會的聯系。

我國高等教育源于“學術型”精英教育，但自1999年高等教育擴招以來，幾年內就實現了從精英教育到大眾教育的轉化。參照聯合國教科文組織《國際教育標準分類》的框架，高等學校可分為三種類型：（1）學術性研究型大學，培養拔尖創新學術型人才;（2）專業性應用型的多科性或單科性的大學或學院，培養應用型高級專門人才;（3）職業性技能型院校（高職高專），培養在生產、管理、服務第一線從事具體工作的職業技術人才[4]。相較于學術型人才培養所積累的豐富經驗和技能型人才培養所獲取的政策支持，我國在應用型人才培養方面還處于探索和改革階段，需完善與改革我國高等應用型人才培養的相關政策、機制和模式[5]。目前我國的應用型人才培養體系中，在培養目標、課程設置、教學模式等環節存在諸多問題，如培養方案、課程設置等仍沿用精英教育模式;教學組織與實施的主場與載體仍是課堂和書本;教學方法固化、教學內容陳舊龐雜、課程考核標準單一等等。因此，在現有的人才培養模式下，應從明確培養目標、優化教學模式、增強國際意識等方面對應用型人才培養模式進行改善，其中優化教學模式是最具操作性的。

傳統的高校課堂教學模式中教師是主體，根據教學計劃和教案，在課堂上講解必要的知識點，知識體系由淺入深、循序漸進。這種教學模式由于知識傳授的系統性強、效率高，在工科專業課的教學上基本處于主導地位。同時由于課時的限制，課堂上教師為了趕進度不停地講，并盡可能地把相關疑問講解清楚，而學生在短時間內被灌輸了大量的信息，消化理解不了又不能及時和老師交流，長此以往，學生就會從最初的“聽不懂”到后面的“不想聽”，學習的積極性和主動性逐漸喪失。課程結束后，考核形式主要是考試（考查），用以評判學生是否全盤接受教師所教的知識，進一步加劇了學生“食而不化”“死記硬背”“知其然不知其所以然”等現象。因此，必須對現有的教學模式進行改革，將單一化的講授型教學模式轉變為多樣化的教學模式，優化師生互動形式，增加學生的課堂參與度，完善課程考核形式，充分發揮學生在教學過程中的主動性和積極性。

二、互動式教學對于應用型人才培養的積極作用

在傳統的教學模式中，教師為主體，“教師主教，學生主學”，處于單向知識傳輸狀態，師生間互動交流較少，互動形式也僅限于課堂上單純的提問和回答，長此以往學生的參與度會逐漸降低，學習興趣逐漸喪失。要培養高素質高水平應用型本科人才，就需要優化傳統的講授式教學模式，增加師生的互動性。

互動式教學模式是師生、生生之間傳授和反饋、交流和實踐的活動，老師和學生都積極參與教和學[6]。該模式摒棄了教師主動（嘴動、手動、腦動）、學生被動（嘴靜、行靜、神靜）的傳統講授式教學模式[7]，由“教師為中心”轉變為“學生為中心”，增加學生的參與度，鼓勵學生綜合運用所具有的知識和技能，讓學生在課堂上把所學知識、解決實際問題的思路和方法展現出來，教師可針對學生在展示過程中表現出的疑難和困惑進行及時的指導，并引導學生進行思考和判斷，從而使學生在親身體會和感受中獲得知識的汲取和升華，提升學生的思維能力和創新素養。

互動式教學是應用型人才培養進程中的一種有效方法。通過互動式教學，實現“教、學、做”一體化，引導學生像研究者一樣去發現知識，探究與教學內容密切相關的問題或專題。通過設計最合適的教學情境，將實際問題與理論知識有機結合，激發學生對于學科知識以及問題的思考，培養其基本的學術能力和研究方法。

三、本專業互動式教學問卷調查及結果分析

為了設計和提出適用于材料成型及控制工程專業的互動式教學模式，本文對對長安大學材料成型及控制工程專業學生的學習特征與學習需求進行問卷調查，并進行認真統計和分析。此次問卷調查總人數97人，發放問卷97份，回收97份，有效問卷100%。問卷內容主要包括：學習方式、對互動式教學的認知評價、互動交流方式、對專業課教學模式及考核標準的建議等。調查結果如下：

在學習方式上，自主學習目前已經成為絕大部分學生的學習習慣。而在所倡導的學習方式選擇上，有超過60%的學生希望能夠以探究、合作的方式進行學習，并與老師亦師亦友，共同探索，共同學習，共同進步。因此教學過程中多采用研討啟發式教學，引導學生通過小組合作的方式探究問題的本質，才能滿足大部分同學的學習訴求。

在互動式教學的認知評價方面，70%的學生認為互動教學非常重要，通過互動學習，能夠加深對理論知識的理解，提升分析解決實際問題的能力。

對于互動交流，調查結果顯示，課前預習大家都相對較為獨立，大部分人認為最佳互動時間為遇到困難時，其次是課堂上和完成作業時。在傳統教學模式下，課堂上的互動交流基本上處于師問生答的被動交流中，有約一半的同學面對課堂提問處于被動應付的狀態。調查顯示，學生希望的互動交流方式傾向于以小組合作學習為主，生問師答為輔。當小組合作學習出現意見分歧時，94%的學生愿意再次認真思考比較，來確定最優解，對于互動教學所體現出的價值，70%的人非常認可，認為老師在教學過程中應該多方面考慮學生的反應和需求，打破原來的思想束縛，根據學生的反饋不斷改進教學模式和方法。

對于專業課教學模式，較多學生傾向于增加課堂互動，增加課堂的趣味性，如增加實例、展示視頻等，讓學生能夠更加生動形象地了解所學知識;而對于考核標準，絕大多數學生希望能夠側重平時的課堂表現，增加討論、個人展示等互動教學的考核形式，適當削減考試的分值比重等。

四、互動教學方法及考核辦法

針對長安大學材料成型及控制工程專業的工科特性，結合本專業的專業課教學內容，確保在課堂上能夠有效完成專業知識的傳遞過程，并發揮學生學習的主動性，本文提出以下互動教學方法：

（一）隨機式互動

基于工科專業知識的復雜及抽象性，若沒有理論知識的支撐，任何互動都將無意義。因此，傳統的講授法并不能完全摒棄。而在理論知識的講授中，應根據課程內容由淺入深逐層遞進，首先通過講解基本概念、基礎理論使學生掌握本專業的基礎知識;其次通過實際復雜工程問題使學生深入理解和應用所學基礎知識綜合分析和解決問題;最后基于該知識點引出相關的學術動態和前沿性問題，引導學生查閱最新文獻，學習和借鑒前人的研究思路和方法。在整個教學環節中，教師應關注課堂上學生的反應并及時調整進度，可依托某些重要知識點讓學生展開討論，查漏補缺，加深學生對理論知識的理解和掌握，增加學生學習的主動性和積極性。

（二）主題式互動

在掌握一定理論知識的基礎上，教師可設計幾個主題引導學生分組討論，鼓勵學生先獨自完成文獻查閱、資料收集及分析總結過程，提出各自的思路，再通過小組協作完成主題方案。在此過程中教師只作為組織者出現，不參與評論，允許學生出錯、持不同意見，允許學生挑戰權威理論，從而調動學生學習的積極性和思維的主觀能動性。然后作為引導者啟發學生思考，引導學生運用學過的專業知識進行分析討論，最后對各主題進行歸納總結，對不同意見進行分析梳理，提升學生在教學中主動交流、溝通與協調能力及綜合運用知識的能力。

（三）案例式互動

教學越有針對性，效果就越明顯。教師可通過了解企業需求，結合專業知識，形成針對性強的教學案例，案例可以文檔、模型或圖紙的形式展示出來[8]。教師可充分挖掘其中的專業問題，鼓勵學生自行思考分析并展開討論，營造師生共同參與，共同思考，共同努力，共同解決問題的教學氛圍，真正產生心理上的共鳴，觀點上的共振，思維上的共享。這種實際案例因為有用，學生會更加關注，并能在分析實際復雜工程問題的過程中掌握知識綜合運用的技巧和經驗[8]，鞏固所學知識，充分調動學生的學習積極性[9]、拓展學生的知識面，從而鍛煉學生的專業綜合能力和創新能力，提高學生的表達、溝通與協調能力，增強學生的自信力。

互動式教學有助于讓學生在教學中主動交流，在學習中及時反饋、及時調整、敢于創新[10]，但互動式教學不可一蹴而就，教師需根據學生的認知情況循序漸進地設計互動形式，讓學生逐漸適應參與互動的學習習慣，逐步提高互動式教學質量。

在考核方式上，期末一紙試卷這種簡單的紙質評價方法主要集中在對教科書理論知識的考核上，學生僅憑記憶相應的知識點即可獲得相應的分數，缺乏對其思維能力及綜合分析能力的考核認定。通過互動式教學，學生的主體作用更能體現其對知識結構的掌握及相應的學術能力、語言交流、組織協作能力等。基于此，教師應堅持學習過程評價與教學目標管理評價相結合的原則，制定合理的考核機制及指標。考核方法由單一考試向課內教學、課外自主學習及知識和技能綜合運用能力評價等相結合的全程評價組成，如專業課考核成績可由考勤（10%）+互動（40%）+考試（50%）三部分組成，互動部分可根據互動形式由學生互評、小組評價、師生共評等幾部分組成。綜合三部分成績后，及時向學校、學生反饋課程考試總結狀態，與學生建立良好的溝通交流，調動學生學習的積極性，認真聽取學生的建議，并接受有效的建議，提高學生學習過程中的主動意識。

結語

隨著我國高等教育的轉型，高校也隨之進行積極的探索和實踐，越來越多的高校將建設應用型大學、培養高素質應用型人才作為自己學校的定位和目標。本文在深入分析本專業學生學習特點和需求的基礎上，結合專業培養目標和課程改革的基本要求，設計和提出了互動式教學模式的實施方法及考核辦法，對于引導學生積極思考，將實際問題與理論知識有機聯系，發揮其學習積極性和主動性具有重要意義。同時，為相近專業教學同仁提供參考。

參考文獻

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Research on the Interactive Teaching Mode of Material Forming and Control Engineering Specialty Based on the Application Personnel Training

ZHANG Xue-min，YUAN Zhan-wei，GUO Ya-jie，SUN Zhi-ping，TIAN Xiao-dong

（School of Materials Science and Engineering，Chang'an University，Xi'an，Shaanxi 710064，China）

Abstract：Based on the current innovative and training trend of applied engineering students，this paper discusses the interactive teaching mode in the training mode of application-oriented personnel in combination with the training requirements of the materials forming and control engineering specialty of Chang'an University.The key issues such as student's learning style，interactive communication mode，classroom teaching mode and the assessment standard recommendations，etc.，are investigated and analyzed.The implementation and assessment method of an interactive teaching mode that follows the basic law of students' learning ability training are designed and proposed.The interactive teaching mode provides useful methods and basis for the high-level integrated development of "teaching，learning and doing" and cultivating high-quality applied engineering and technical personnel.

Key words：application-oriented talent training;teaching mode;interactive teaching