工科專業實踐教學應對突發公共衛生事件的思考

孫芹菊 周愛花

摘要：工科專業實踐教學因其特殊性，單一的在線教學難以保證疫情特殊時期的實踐教學質量。應根據實踐教學各環節以及時間緊迫性等特點，靈活采取調整教學計劃、加強校企合作、調動各種社會資源、綜合應用各種教學手段等加以應對，以滿足實驗、實習和畢業設計等實踐教學環節需要。因此有必要加強校內實驗室、虛擬實驗平臺建設和加強校企合作，做好各種實踐基地建設。

關鍵詞：工科專業；實踐教學；應對策略；疫情

中圖分類號：G641文獻標識碼：A文章編號：1006-3315（2021）6-153-002

大學實踐教學是指根據實驗、設計和生產任務要求，在教師指導下，以學生自我學習和操作為主，獲得感性知識和技能的一種教學形式。實踐教學有別于理論教學，其核心在于通過實踐實現能力的培養。目前國際工程教育在經過了實用導向、通識教育、科學基礎研究階段后，正處于重新回歸工程實踐的改革階段，可見實踐教學在工科教育中的重要性[1]。

新冠肺炎疫情給大學教學帶來了嚴峻考驗。利用網絡資源和線上教學活動，在一定程度上可以保證理論教學質量，但由于實驗室或生產現場缺乏，實踐教學質量難以在學生居家學習期間得到保證。全國各高校對疫情下如何保障實踐教學進行了有益探索。但在疫情防控長期化下，有必要對工科專業實踐教學的應對策略和方法進行梳理。以有效應對疫情發展的不確定性，并為類似重大突發公共衛生事件下順利開展實踐教學提供參考。

一、應對策略

在工科專業培養方案中，專業集中實踐環節的時間安排都有其內在邏輯。課程實驗一般跟隨課程理論教學，在教學過程中進行。認識實習通常安排在專業課程學習之前進行，通過參觀等活動，使學生獲得感性認識，為學習專業課做好準備。生產實習是在學生學習一定的專業知識之后，到生產現場，參加實際工作，學習生產技術，以鞏固加深專業知識。畢業實習則是在畢業之前，學生綜合運用全部專業知識，學習解決生產技術問題，并進一步掌握生產技術。課程設計（論文）設在專業課理論教學之后進行，畢業設計（論文）則是在臨近畢業之前進行的一個實踐教學環節。

從以上分析可知，為了疫情防控需要，教學組織者需要根據實際情況，對工科實踐教學各環節進行合理安排調整，采取不同策略應對。由于課程實驗、認識實習、畢業實習和畢業設計（論文），存在很強的時間節點要求，在需較長時間居家學習情況下，不能被動等待，應盡可能采取多種手段，調動各種資源，滿足實踐教學需要，保證實踐教學質量。這些資源包括校企合作產學研基地、畢業生就業實習基地、本科實踐教學基地、產教融合基地、大學生就業創業實習基地、社會實踐基地等；也可以向各級重點實驗室、工程技術中心、創業示范平臺、技術創新示范企業等各種社會科研資源求助。對于生產實習、課程設計時間緊迫性不是特別強的環節，可調整教學計劃安排，適當拖后，待學生返校后進行。

工科專業設計（論文）工作包括多種形式：理論研究、工程設計、軟件開發和實驗研究等。對于前三者，容易在指導老師的遠程在線指導下，通過查閱參考在線資源完成。但畢業設計（論文）中的實驗研究工作，必須借助專用儀器設備，在實驗室通過實際實驗獲得數據，經嚴謹的結果分析才能得到一定的結論。顯然，這類實驗研究型的畢業設計（論文）工作更易受影響，可控性弱，因而風險較大，解決難度相對較大。在實驗條件無法得到滿足的情況下，應盡早通過更換選題，轉為其他形式的畢業設計（論文）工作加以應對解決。

二、教學方法

1.實驗教學

疫情期間，實驗教學暴露出在線教學資源缺乏、實驗操作得不到保證、難以實現過程質量控制等問題。部分高校經過探索和實踐，成功摸索出利用錄播視頻、在線直播、虛擬仿真等在線形式開展本科實驗教學。在線教學時，可以采用“騰訊課堂+虛擬實驗平臺操作”“直播課堂+虛擬仿真實驗”的方式[2]。實驗指導教師可以在線講解實驗目的與內容、實驗方案設計、操作注意事項等相關知識，學生再利用虛擬實驗平臺或虛擬仿真實驗進行操作、提交實驗報告等。近年來，在教育部推動下，國內高校啟動了上萬個虛擬仿真實驗項目，為在線實驗教學提供了一定的保障[3]。

然而，由于工科專業的多樣性和實驗過程的復雜性，還有很多課程實驗不能通過虛擬實驗平臺在線開展。這種情況下，有必要對實驗指導老師提出更高要求，比如采取在線直播實驗的方式，學生發出操作口令，由老師代為進行實驗室現場實時操作。這種直播教學會帶來教師工作量大增的問題，但有利于老師觀察學生的學習狀態，有利于教學過程質量控制。

2.實習教學

工科專業實習通常采取集中實習的方式，但這種方式存在人員聚集問題，和防疫需要相悖。這種情況下，對時間節點要求較高的認識實習和畢業實習，可以采取自主實習的形式。學生可根據實踐教學要求，自主選擇、聯系就近的企業，開展認識實習和畢業實習。實習結束后，根據學生提供的實習報告和企業出具的相關證明文件，由指導老師進行成績評定。這種實習方式比較靈活，可以有效避免疫情期間學生集中前往企業開展實習帶來的防疫困難。

還可以采用現場直播方式，與實踐教學基地所在企業密切配合，由企業工程師對實習場景進行現場直播講解；或通過聘請工程經驗豐富的行業專家、企業技術人員，以直播形式進行系列講座，并配以實習場景的視頻錄像講解。這些形式都有利于突破時間與空間的限制，并在教學實踐中取得了良好的效果[2]。

3.畢業設計（論文）

工科專業設計（論文）工作中的理論研究、工程設計和軟件開發等，完成相關工作的必要條件是計算機和上網，學生可通過學校圖書館的校外訪問鏈接，查閱各種電子文獻資源，利用相關軟件進行計算，完成畢業設計。QQ、微信等各種社交軟件可實現即時通信，方便教師和學生之間的溝通交流。在2020年春季學期的教學中，絕大多數高校的畢業設計（論文）工作均通過這種方法做到了按照既定進度進行。

但畢業設計（論文）工作中的實驗研究工作，在既無法通過更換選題進行應對，又無法使用學校實驗資源進行畢業實驗情況下，可以考慮利用學生居住地的社會實驗資源平臺，如各級重點實驗室、工程技術中心、創業示范平臺、技術創新示范企業等開展實驗研究。由指導教師和企業導師采用多種通信手段對學生畢業實驗進行指導交流，以順利完成相關實驗研究工作。

三、結語

工科實踐教學需考慮不同學科門類和課程的需要，單一的觀看錄播視頻、在線直播、虛擬仿真等都存在一定的局限性，難以保證特殊時期的實踐教學質量。需要靈活采取多種策略、綜合應用各種教學方法加以應對。各學校除應加強校內實驗室、虛擬實驗平臺建設外，還應更加注重加強和企業合作，做好產學研基地、畢業生就業實習基地、本科實踐教學基地、大學生就業創業實習基地等各種基地建設工作。校企合作是基于資源共享的一種雙贏模式，這也是新工科建設的應有之義。此外，教育主管部門也應積極促進、聯合其他政府部門，整合和管理高校和企業的社會實驗資源，建立可共享的社會實驗資源數據平臺，以提高應對重大突發公共衛生事件的能力。

參考文獻：

[1]孫雨婕.“新工科”背景下產學研協同育人模式研究[D]大慶：東北石油大學，2020

[2]黃廷林，王俊萍，梁恒，時文歆，李偉光，陸建紅.新冠肺炎疫情背景下在線教學的探索實踐與改革思考——以高校給排水科學與工程專業教學為例[J]給水排水，2020，46（9）：149-155

[3]高亞斌，李子文，王飛，閆晶晶.新冠肺炎疫情期間工科大學生在線學習情況調查分析[J]煤炭高等教育，2020，38（4）：36-43