基于“項目教學”的本科生“工程意識”提升問卷調查分析
——以湖南科技大學機械類專業“金工實習”課程為例

唐 皓，陳 武，唐 姣，高國強

(湖南科技大學 機電工程學院，湖南 湘潭411201)

按照教育部對一般普通型高校的定位，其主要任務是根據當地產業布局特點，服從政策發展戰略，以“產—學—研”為導向，著力培育具有“工程意識”、“創新精神和創業能力的高素質應用型人才”[1]。所謂“工程意識”，是人腦對于“外界”真偽的“映射”運動，它“取決于一個物理系統能否在極短時間內整合大量信息”[2]，是面向工程實際的“內在過程與外部對象的關系”[3]。“工程意識”一般包括“實踐意識”“創新意識”“競爭意識”“質量意識”“團隊意識”“安全意識”“環保意識”“經濟意識”等，具體到專業層面還包括“獨立的創新能力、科研能力、自主學習能力及動手操作能力”[4]。當前，國家經濟的快速發展使“科技自立自強”(人才強、科技強→產業強、經濟強、國家強)已成為促進國家發展大局的根本支撐[5]。因此，如何適應形勢主動對接社會經濟發展和區域產業升級，滿足企業對復合應用型人才的需求，是我們高校必須面對的新課題。

湖南科技大學是省屬普通型高校，98個本科專業，覆蓋11個學科門類，學生人數近4萬。學校70%以上的專業屬于復合應用型專業，其“工程意識”和“實踐能力”的提升多是通過“金工實習”課程來完成的。湖南科技大學經過多年的努力，在機電工程學院的教研教改上取得了較大成效，不僅主編了普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《現代制造工程技術實踐》(含實訓指導與實訓報告)，畢業生也得到了社會的普遍認可和歡迎。然而，如何響應湖南“三高四新”戰略，促進區域產業升級，靈活、前瞻性地進行“金工實習”培養模式的改革，更快、更多地培育應用復合型人才，是高校課題組亟待解決的問題。

本文以湖南科技大學機械類專業部分學生為研究對象，借鑒“項目教學”的基本理念，在他們即將學習“金工實習”課程之前(大一第二學期末)指導他們“自立項目”，在針對性地培育他們關注身邊的“事和物”、引導其構建“工程意識”的同時，還要求他們通過觀察自主選擇“小裝置”作為“自立項目”，參照“項目結題”形式撰寫書面報告并交予老師“點評”。課程結束后，比較“自立項目”組和“正常進行”組的調查問卷，發現前者教學效果更好。這說明該方法既有利于學生“工程意識”的構建，也有利于學生“實踐能力”的提升。

一、“金工實習”課程教學現狀

目前，湖南科技大學機械類專業“金工實習”課程的教育教學采用的是“1+1”模式，即大二第一學期開始進行為期3周的“理論+實踐”教學，大四第一學期在老師的指導下完成2周的“創新實踐”。其他近機械類專業的“金工實習”課程教學為期2周。顯然，對機械類專業而言，“1+1”模式中的第一個“1”即3周的“理論+實踐”教學環節，這對學生構建“工程意識”尤為重要。然而，部分沒有被介入“自立項目”完成“1”環節的學生的調查問卷顯示，盡管“很有收獲”，考核“合格”，但他們的“工程意識”構建效果差強人意。主要表現為：一是絕大部分學生上大學前沒有或很少參加校外實踐，且大一的大部分課程是“公共課”，對“機械及工程”缺乏了解，對所開設“理論課”的應用領域認識不夠清晰；二是對“實踐”的理解比較狹隘，以為能“動手”裝拆物品就是“實踐能力”強，對設置“實踐環節”的重要性認識不夠深刻；三是雖然每個學生都愿意結合個人興趣為今后更好履職付出努力，但如何將“個人興趣”“理論學習”“實踐能力”的提升有機結合，概念比較模糊。究其原因，可以概括為如下三個方面[6-7]：

(一)認識觀念脫節

盡管黨和政府一直積極強調對中小學學生進行“減負”，讓他們有更多的時間深入生活、了解社會、擁抱自然。但大部分家長和學生仍固執地認為只要考上大學就能謀求前程。所以，大量學習書本知識仍是他們的最佳選擇。

(二)迫于多方壓力

目前，中、小學教師尤其是中學教師仍然過分看重“升學率”，教師一邊著力暢談“優秀”學長、學姐的輝煌歷史和現在的良好境況，一邊不斷地鼓勵學生加強自己的讀書能力、練習更多的習題，這導致學生無暇顧及外面的世界。

(三)高校改革滯后

目前，國家經濟發展迅速，但行政管理體制改革滯后，因此許多高校的教育理念、課程設置以及教學改革還不能適應新時代的要求，學生缺乏關心社會的時間，無法合理地規劃自己的未來、聚焦工程的建設。

認識觀念脫節和迫于多方壓力雖然不是本文主要的討論范圍，但高校教師的教育理念、課程設置以及教學改革必須緊跟時代步伐。就“金工實習”課程而言，應轉變其教育教學觀念，更新課程設置，合理安排實踐，為“產—學—研”搭臺，進而為學生構建良好的“工程意識”，這是時代賦予我們的要求。

二、“項目教學”及“自立項目”

“項目教學”源于歐洲的“工讀教育”。二十世紀中后期，生產力的發展和社會的進步使以工業社會和信息社會為特征、大眾化教育和職業需求為背景的教育方式得到了蓬勃發展，“項目教學”理念應運而生。“項目教學”認為，教學就是要創設或者利用各種情境，幫助學生利用先前的知識與經驗，在現實情境中進行學習與認知。學生是知識意義的主動建構者，而不是外部信息的被動接受者；教師是學生主動建構知識時的指導者，而不是理論知識的灌輸者[8]166。我國的“項目教學”起步雖晚，但無論在理論研究還是實踐應用上均取得了成效[9]。“項目教學”區別于“以理論為先導”“以知識體系構建為目標”的研究型人才培養模式，它體現的是“以實踐為先導”“以綜合能力培養為目標”，強調的是以學生為主體、以職業需要為內容、以理論與實踐相結合為主的教育方式。此外，“項目教學”所涉及的項目可大可小，中國工程院院士劉經南教授就此指出，“低年級的時候可以把項目設計簡單一點，小一點；到高年級的時候可以把項目設計大一點，復雜一點”[8]167，要讓學生“把項目看作一個小的工程，讓學生參與其中，從項目本身的指標、性能、要求各個方面去認識項目特點”[8]167，了解“需要哪些學科的知識，這些知識之間應怎樣關聯”[8]167，達到“以項目倒逼學生去認識工程問題”的目的，進而促進學生的“培養問題意識和工程能力”[8]167。

受此啟發，本文基于“理論+實踐”教學是構建“工程意識”的重要環節的理念，課題組于2021年7月選擇了湖南科技大學機械設計制造及其自動化專業即將進入大二的大一本科生為調查對象，依據“項目教學”的行動模式，即：資訊—計劃—決策—實施—檢查—評價[10]，針對“金工實習”培養目標和課程內容，以“自立項目”為切入點，有計劃、抓時機、重效果地幫助學生構建“工程意識”。概括來說，介入的“自立項目”具有以下特點：

(一)與生活息息相關

“自立項目”均是學生常見的“小裝置”。如與生活相關的“廁所手動沖水閥”“全自動雨傘”等；與學習相關的“感控臺燈”“光電鼠標”等；與文體活動相關的“跑步機”“原聲吉他”等，旨在激發學生對“項目”的興趣。

(二)具有項目特征

雖然在教學中對學生“自立項目”的項目大小、繁簡沒有要求，但內容必須完整。即應有名稱、應用，有結構、原理、功能，有參照范本的個人撰寫的文字報告。“自立項目”通過設置項目要求讓學生對其有一個全面了解，使他們能在“自立項目”的過程中逐漸熟悉“項目”流程。

(三)助建“工程意識”

教師對“自立項目”的點評包括觀察問題是否細致、結構原理描述是否清晰、撰寫文字報告是否規范等。老師對“自立項目”的“點評”能讓學生看到自己與他人的差距，并帶著“問題”進入“金工實習”課程的學習，加強規范訓練，助力其“工程意識”的提升。

三、“金工實習”課程教學效果問卷調查

為考察適時介入“自立項目”對學生構建“工程意識”的效果，課題組基于前期研究成果[11]，選擇了“自立項目”組和“正常進行”組兩組學生進行問卷調查。主要內容有：理論課環節學習興趣程度對比調查、實踐性環節學習興趣程度對比調查、教學效果與學生互動性對比調查和教學條件學生滿意度調查。此外，問卷調查還考慮了如下因素：

(一)性別、年級、專業和學院；

(二)八門理論課為：課程一“3D打印理論”、課程二“切削加工工藝理論”、課程三“常用金屬、非金屬材料的切削加工”、課程四“數控技術”、課程五“毛坯制造方法的選擇及簡單經濟分析”、課程六“材料成型工藝理論基礎”、課程七“工程材料”、課程八“機械加工方法的選擇及簡單經濟分析”；

(三)五個實踐環節分別為：環節一“機械切削加工”、環節二“數控加工”、環節三“鉗工”、環節四“毛坯鑄造+焊接”和環節五“快速成型+激光內雕+熱處理”；

(四)為方便答題，選擇“√”或“×”的答題方式，輔以少量文字；

(五)涉及的專業有：機械設計制造及其自動化、車輛工程和機械電子工程；

(六)樣本：參加“自立項目”組的為機械設計制造及其自動化專業的學生，一個班共31人。參加“正常進行”組的為其他專業(含機械設計制造及其自動化2個班)的學生，7個班共211人。

四、分項問卷調查結果分析

本次共發放問卷調查表242份，收回有效調查表232份。沒能參加調查的學生7人，無效調查表3份，均在“正常進行”組。

(一)理論課學習興趣程度對比調查

圖1為“正常進行”組與“自主立項”組關于理論課興趣程度調查對比。本文調查了八門理論課程，均為2學時，主要考察學生對哪些課程更感興趣。為方便敘述，圖中課程一至課程八分別表示這八門理論課。

從圖1可知，兩組學生對不同理論課的興趣程度存在差異。其中，學生對“3D打印理論”課程和“數控技術”課程的興趣程度較高，“自主立項”組超過了80%，“正常進行”組接近80%；對“材料成型工藝理論基礎”課程和“工程材料”課程的興趣程度較低，僅45%左右，這說明他們更關注新興技術和現代制造方面的知識；對“毛坯制造方法的選擇及簡單經濟分析”課程、“機械加工方法的選擇及簡單經濟分析”課程的興趣程度均接近60%，這說明他們具有一定的經濟思維，也愿意對“事件”進行“經濟分析”。對比兩組學生的數據，“自立項目”組對所有理論課的興趣程度普遍高于“正常進行”組，這說明經歷“自立項目”環節的學生面對“小裝置”時會面對新問題、新知識和新思考，自身的知識儲備不足無形中激發了他們學習“理論課”的積極性，故興趣程度得以提升。

(二)實踐性環節興趣程度對比調查

圖2為“正常進行”組與“自主立項”組關于實踐性環節興趣程度調查對比。調查包括五個實踐環節，每個環節均為2個單元，主要考察學生對哪些實踐環節更感興趣。為方便敘述，圖中環節一至環節五分別表示五個實踐環節。

從圖2可以看出，兩組學生對不同實踐環節的興趣程度存在差異，其中學生對“鉗工”和“機械切削加工”的興趣程度較高，均超70%；對“毛坯鑄造，焊接”興趣程度較低，均只有60%，這說明他們在實踐性環節中更喜歡“現場觀摩”和“親自動手”；對于需要具備一定編程基礎知識才能完成的“數控加工”“快速成型”以及工作條件較差的“毛坯鑄造”“焊接”實踐環節，關注度較低。對比兩組學生的數據，“自立項目”組對所有實踐環節的“興趣程度”普遍高于“正常進行”組，這說明經歷“自立項目”環節的學生對“小裝置”的結構、原理及應用有新的認識，初步萌生了為提升“小裝置”性能想自己動手一試的欲望，因而對“切削加工”和“鉗工”更感興趣。

(三)學習效果互動性對比調查

圖3為“正常進行”組與“自主立項”組關于學習效果互動性調查對比。調查內容主要有4項，分別為：內容一“在‘金工實習’課程開始之前，您是否接觸過機械加工設備”；內容二“請列出您所學過的課程中，與‘金工實習’課程相關程度最高的兩門課”；內容三“結合今后的就業取向，您認為今后哪些理論課程學時內容應安排更多一些”；內容四“結合今后的就業取向，您認為今后哪些實踐環節學時和內容應該安排更多一些”。圖中的調查內容用“內容一”至“內容四”依次表示，調查方式主要以學生回答問題的踴躍程度來判斷其學習效果互動性，若按照要求回答問題則確定為“合格”。

從圖3可以看出，兩組學生的學習效果互動性程度各有不同。具體表現為：對于內容一，兩組學生的經歷大體相當，“正常進行”組和“自主立項”組分別為21,80%和19.36%，這說明了上大學之前絕大部分學生沒有接觸過機械設備和機械加工，對“機械”概念模糊，因此加強“金工實習”課程的教學很有必要；對于內容二，同學們回答得都比較積極，“正常進行“組和“自主立項”組分別為78.20%和80.64%，所列課程依出現頻次排序，主要有：“畫法幾何與機械制圖”“工程力學”“大學物理”“電工學”，這說明學生對該類問題有一定思考，但仍需要教師進一步地對他們進行啟發和引導；關于內容三，兩組學生對“今后的職業取向”與“理論課”關系的“響應度”較低，“正常進行”組和“自主立項”組分別為56.25%和61.29%，這說明高校對他們對今后的就業思考不多，學校制定的“職業規劃”系列活動還有待加強；關于內容四，兩組學生對“今后的職業取向”與“實踐環節”關系“響應度”亦不高，“正常進行“組和“自主立項”組分別為56.25%和64.52%，這說明課題組對“金工實習”課程目標的講解宣傳和學生的“工程意識”構建有待加強。對比兩組學生的數據，可知除內容一外，“自立項目”組對所有內容的“響應度”普遍高于“正常進行”組，這說明“自立項目”環節促進了學生對“當前的學習”和“今后的就業”的進一步思考。

(四)學習滿意度對比調查

圖4為“正常進行”組與“自主立項”組關于學習滿意度的調查對比。調查內容主要有4項：內容一“通過本次‘金工實習’課程學習，您認為是否有所收獲”；內容二“通過本次‘金工實習’，您對理論課教師是否滿意”；內容三“通過本次‘金工實習’，您對實踐課教師是否滿意”；內容四“您對為學生學習提供的教學條件是否滿意”。圖中的調查內容用“內容一”至“內容四”依次表示，調查主要以學生回答問題的踴躍程度來判斷其學習滿意度，若按照要求回答問題則確定為“合格”。

從圖4可以看出，兩組學生關于學習滿意度的調查存在差異。具體表現為：關于內容一，學生普遍感到有所收獲，均大于60%，這說明“金工實習”課程有助于提升他們的工程實踐能力和綜合素質；關于內容二，學生對理論課教師更加關注，“正常進行”組和“自主立項”組分別為68.20%和64.51%，調查顯示理論課教師的外在形象、敬業精神和知識水平讓他們印象更加深刻；關于內容三，學生對實踐環節教師的滿意度不高，均小于46%，這說明該課程應著重加強實踐環節的教師隊伍建設；關于內容四，學生的反響比較積極，回答也比較踴躍，“正常進行”組和“自主立項”組分別為59.70%和67.74%，這說明他們關心環境、關心安全、關心集體。對比兩組學生數據，“自立項目”組對內容一和內容四的滿意度高于“正常進行”組，這說明“自立項目”組的“金工實習”課程學習因“自立項目”的介入，加強了學生對該課程的“認可程度”和“參與意識”；內容二和內容三的“滿意度”低于“正常進行”組，則說明他們對教師的辛勞有所理解，開始嚴格要求自己。

五、問卷調查結果綜合分析

問卷調查結果表明，適時在“金工實習”課程中介入“自立項目”環節，學生的理論課興趣度、實踐性環節興趣度、學習效果互動性以及學習滿意度普遍得到了提高，這說明“自立項目”環節有助于學生“工程意識”的構建和“實踐能力”的提升。當然，“金工實習”課程作為提升學生“工程能力”的重要途徑，不是只靠一個“自立項目”就能解決問題的，但是“自立項目”環節對推進“金工實習”課程教學模式的改革無疑是有所幫助的。

然而，有些問題還值得我們思考。一是問卷調查方式受到了學生的普遍歡迎。盡管有4.13%的學生因不夠重視或某些原因而沒能參加或選擇了消極參加問卷調查，但絕大部分學生都能踴躍投入問卷調查活動，這說明他們理解教研教改，關心自身的成長和能力的提高。二是學生的“從眾”“時髦”心態彰顯，如學生對“3D打印理論”和“數控技術”的滿意度較高，這是因為“3D打印”和“數控技術”均是在傳統的機械制造基礎上集成了計算機、現代控制、信息傳感以及網絡通信等多項技術，具有效率高、精度高和智能化等特點。而“材料成型”和“工程材料”為傳統制造，涉及的基礎理論相對簡單，因此學生對其滿意度較低。這在一定程度上也說明他們的心智還比較稚嫩，急需引導和提升。三是學生對能力的理解非常簡單直白。如實踐環節中學生更注重的是“鉗工”和“金屬切削加工”，而對“毛坯鑄造”“焊接”的滿意度相對較低，這說明他們對“工程”的理解比較膚淺，缺乏整體和系統的認識，需要全面和理性的引導。四是在學習效果互動性上，學生更關注的“金工實習”相關課程依次為“畫法幾何與機械制圖”“工程力學”“大學物理”“電工學”；學生認為與實踐能力提高相關的因素為理論課教師的水平和學校提供的條件，這說明學生對復合應用型人才應具備的素質的認識還停留于概念層面。針對上述4個問題，課題組將在下一步工作中積極探討。

六、結束語

對于復合應用型人才的培養來說，“工程意識”的建構和“實踐能力”的提升是非常重要的內容。本次問卷調查雖然一定程度上了解了學生的“工程意識”構建現狀，適時介入“自立項目”確實也有助于提升學生的 “工程意識”和“實踐能力”，為“金工實習”課程的人才培養模式改革打下了良好的基礎。但是，解決調查中所反映出的問題還需要教師們不懈努力，更需要相關教育部門高度重視。如教育理念更新、師資隊伍建設、實習條件改善以及與區域發展相協調等，多方共同努力。