以學生能力培養為導向的本科實踐教學改革與探索

王志俊,陶 鋒,邢 昌

(安徽工程大學 材料科學與工程學院,蕪湖241000)

實踐教學是高校教學過程的一個重要組成部分,一般包括各種企業實習實訓、校內實驗和畢業設計(論文)等。通過實踐教學活動可以使學生學做結合,加深對理論知識的理解和應用。鍛煉和培養學生的實際動手能力和創新意識,對實現應用型本科人才培養目標具有至關重要的作用。當前應用型本科高校本科教育普遍存在創新意識不足、創新能力和實踐動手能力弱等問題,無法應對激烈的市場競爭,也難以滿足經濟快速發展的需要[1]。為此,教育部在2012年3月強調各高校應“結合專業特點和人才培養要求,分類制訂實踐教學標準”。同時工程教育認證通用標準也對工程實踐教學提出了具體的要求,目的是引導高校和學生重視實踐活動,提高其學習興趣、掌握專業相關的實踐技能,從而為今后的學習和工作打下良好的基礎。但由于高校的實踐教學內容復雜、環節多樣,且教學場地和教學時間等具有不確定性,導致相關信息管理收集比較分散,很難制定一個針對各實踐教學環節的統一的評價標準[2]。

一、實踐教學中普遍存在的問題

實踐教學通常包括校內實踐和校外實習兩種,對于校內實踐有校內實驗、課程設計等。學生在校內實驗教學中可直接動手進行試驗操作,實驗過程中常會發現一些新現象、新問題或者需要設計新方案,在提高動手能力的同時,可引發學生思考、探索,進而提升創新意識和能力。但應用型本科高校本科生實驗教學內容通常是結合理論教學內容的課內實驗,以演示性、驗證性實驗為主,而綜合性和設計性內容相對較少;課程設計和畢業設計理論內容偏多,與實際生產相脫節。對于生產實習和畢業實習等校外實踐教學,學校擔心學生校外實習安全,而企業也擔心影響企業生產,所以,多數采取到企業生產現場進行觀摩教學的方式。這種方式雖然可以拓展學生的視野,但學生很難認識企業產品設計、生產的組織和實施具體過程,不能提高動手能力。雖有少量以頂崗實習模式運行,但在實際操作過程中許多生產企業以影響生產和安全為由,縮減教學內容,使實踐教學效果大打折扣。另一方面,受目前實踐教學考核方式的影響,學生對實踐教學作用認識不足,存在怕動手、懶動手,做與不做都一樣,只要提交一份實驗報告或實習報告即過等錯誤思想,參與實踐教學的積極性不高。這些問題嚴重約束了實踐教學的質量,制約著本科生創新能力的提高[3]。

針對上述問題,筆者所在安徽工程大學材料科學與工程學院在工程教育認證過程中對所屬專業實踐教學體系進行了一系列改革,構建了一個實踐性教學質量評價體系和四個實踐環節分類質量標準,并通過校、院、系三級檢查機制和激勵機制對實踐環節兩個關鍵因素教師和學生進行考查評價,在實踐過程中取得了良好效果,面向市場和生產一線培養了一批“下得去、用得上、干得好”的高技能應用型人才。我院材料成型與控制工程專業成功通過了2018年工程教育認證,取得優秀成績。

二、實踐教學質量評價體系和質量標準的構建

實踐教學質量標準就像一根指揮棒,導向性很強。它既為教師現場實踐教學提供指導規范,也為考核學生實踐能力提供了尺度與標準,同時也是教學質量檢查的操作指南[4]。因此實踐教學質量標準必須科學規范、內涵準確、外延清晰,具有一定的可操作性。根據我校的人才培養目標,結合工程認證標準“以學生為中心”“產出導向”和“持續改進”的核心理念,從實踐教學“核心、基礎、保障、效果”四個方面入手,以“教學內容、支撐體系、組織實施、學習效果”為四個一級評價指標,構建了實踐性教學質量評價體系 (表1),不僅考察實踐教學各類設備與工具等硬件條件,也對教師質量、教學過程及教學效果等軟件條件做出了具體要求。評價體系從宏觀角度,明確了可統一規范的內容和需要靈活機動的內容,既有基本條件要求又能體現重點環節。為了避免對標準尺度的不同理解而影響評價的準確性,評價體系中使用了判斷性語言,避免模糊或彈性語言。

實踐教學內容是實踐教學的核心。工程認證標準要求工程實踐類教學課程學分至少占總學分的25%,實踐類教學體系要合理、完善,既有認知性、驗證性、綜合性和設計性實驗,又要有創新型實驗。因此在擬定考核評價體系時,以五個二級指標點對實踐教學學分、內容、類型、聯系企業實際和實驗內容更新等作了明確的要求。

良好的實踐教學支撐體系是實踐教學的基礎,因此在構建實踐教學質量考核體系時,設立了若干二級評價指標點,從整體對實踐教學支撐體系如實習地點、設備、與企業共建實習和實訓基地、合理的教學管理體制和組織、專人負責實踐性教學工作等提出具體要求;同時對實踐教師隊伍建設情況如數量、配置是否達標合理等進行指標化;此外強調實踐環節的各項規章制度是否完善;實踐教學經費是否滿足教學需要等。使實踐教學管理工作更加科學、規范和合理,同時引導與加快校外實習實訓基地的建設和管理,達到“以評促建”的目的。

表1 實踐性教學質量評價體系

正確合理地組織實施實踐教學是提高實踐教學質量的重要保障。嚴格的組織實施過程需要指導教師付出更多的時間和勞動,認真思考教學方式。另一方面通過嚴格的組織實施過程可以提高學生參與實踐教學的積極性,自主完成實踐教學內容,提高其專業技術能力,加深對理論與實踐相結合的認知。實踐教學質量考核體系對實驗指導老師提出了明確的組織實施要求,如教學大綱、教學計劃等文件齊全完整,運用適當的教學方法,注重對學生學習思路的啟發,并且對教學活動進行有效的監控,加強過程管理,不斷引入最新科技成果適時更新實踐教學內容等。

實踐教學效果體現學生的團隊協作、分析問題和解決問題等的實際動手能力和創新能力。基礎性實踐教學以培養學生的實際動手操作能力為主,而綜合性和設計型實踐教學則以提高學生創新能力為主。因此,質量考核體系中以五個二級指標點,從學生工程意識、現場實操、團隊意識、創新意識、解決問題的能力高低等方面考核實踐教學的學習效果。同時,我院每學期分層次組織專家,對照指標體系所列各評價要點分別針對實踐教學指導教師和學生就實踐學習效果進行抽樣考核。按照評價體系進行逐項檢查,對實踐教學質量給出合格與不合格兩種結果,并把檢查結果和存在的問題報教務處,再由學校組成專家組進行檢查,并將結果公布并記入教學檔案。檢查結果將作為年度教學質量考核依據。

實踐性教學質量評價體系雖然從宏觀層次對實踐教學的四個方面作了清晰的要求,但對具體實踐教學環節如校內實驗、校外實習、畢業設計(論文)、課程設計等未作具體標準,在實踐過程中難以進行合理考核。為此,我們在實踐性教學質量評價體系基礎上,對四個實踐環節分類制定了不同的質量標準,從教學設計、過程質量控制、成果水平和持續改進四個方面構建一級指標,并分列若干二級指標,給出相應評價標準。

三、實踐教學改革的有效舉措

實踐教學改革目標最終是要不斷提升大學生的實踐動手能力、科技創新能力和社會競爭力,以適應社會市場需求,崗位勝任能力強的應用型、復合型、創新型人才。為此我院采取了如下有效舉措:

(一)密切聯系企業實際,革新教學內容和教學手段

針對工程教育認證和實踐教學評價體系相應指標要求,我院加強實驗課程建設,建立優質實驗課程。將課程內原有的實驗全部剝離,單獨設立專業基礎實驗技術課程并密切聯系周邊企業實際,改善單純的驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗。如我院材料成型與控制工程專業結合安徽省蕪湖市繁昌“春谷”3D打印研究院,圍繞3D打印技術開設了模具設計和熔模鑄造等相關綜合實驗和創新實驗課程;我院材料科學與工程專業結合安徽鼎恒再制造產業技術研究院,圍繞再制造技術,開設了金屬表面再制造創新實驗等。對于實訓課程的設置,也充分考慮到社會對相應崗位的技能要求和注意與學生專業知識的銜接。通過實踐教學評價體系和四個質量標準,引導教師重視實踐教學環節,鼓勵教師將科研項目帶入教學,跟蹤先進技術潮流,認真鉆研組織和更新實踐教學內容。

(二)加強實驗中心和實習基地建設,構建合理的實踐教學支撐體系

針對考核指標體系中的實踐教學支撐體系要求,我院重新規劃了基礎教學組織,成立了3系、1所、1中心。單獨設立了實驗中心,負責全院各專業的實踐教學組織管理與實施、實驗室建設、實踐教學設備維護與更新、實踐教學隊伍建設和實習實訓基地的建設等。規范實驗中心的管理,將實驗中心的運行建設納入日常管理工作,經費納入年度預算,提供人力資源、實驗場所和儀器設備等保障條件。對全院實驗室進行“學、做、研”功能劃分,使學生課程學習、實驗教學與課外研究“三位一體”。此外學院結合我院本科專業服務于地方產業的特點,積極聯合周邊材料類生產企業共建實習基地,學院先后與蕪湖美智空調制冷設備有限公司、瑞鵠模具有限公司、金鼎鍋爐有限公司、奇瑞新能源有限公司、繁昌“春谷”3D打印研究院、安普機器人產業研究院和安徽鼎恒再制造產業技術研究院等企業、研究院共建實習實訓基地。鼓勵學生在校期間進入實習實訓基地進行頂崗實習活動,實行雙導師制,發揮企業協同育人作用,共同培養適合企業需求的人才。同時投入300萬經費,添置了虛擬仿真實驗教學設備和各類實驗設備,解決頂崗實習安全問題,實現高危行業的仿真實習。質量評價體系要求指導教師和實踐技術人員具有工程實踐背景、科研能力和創新能力,掌握先進的科技知識等。為此學院先后派遣骨干教師赴實習實訓基地合作企業掛職鍛煉,開展工程實踐問題研究,提升指導教師和實踐技術人員的工程背景和工程能力,為實踐教學組織實施提供師資保障。

(三)強化實踐教學管理,嚴格實踐教學組織實施過程

與理論課不同,學生動手能力及創新意識是在不斷的實踐過程中逐漸培養起來的,因此實踐教學環節應更重在學生參與過程。為了保證實踐教學的順利進行,同時提高學生動手能力和創新意識,我院建立了一套工科實踐環節成績評價表[5],對實驗成績、畢業設計成績、課程設計成績、企業實習成績的評定給出評分細則,注重對學生參與實踐環節全過程的考察,打破“一紙報告定成績”現象。對學生實驗前預習、實驗中操作、實驗后報告、口試、實驗態度等進行考察。實驗總評成績由實驗過程成績與實驗報告成績兩部分組成。兩部分所占權重根據實驗項目的操作性與理論性相對強弱而變化。工程教育認證注重學生能力(動手能力、創新能力、團隊合作能力、表達能力等)的培養與提高,所以實驗成績評分細則中突出了實驗過程成績,其在總成績所占比重>60%。

(四)強化學科競賽激勵機制,構建“三位一體”實踐教學平臺

學科競賽是培養大學生創新和實踐能力的一個重要平臺。我院堅持“以賽促學、以賽促教、以賽促改”方針,以實踐項目、學科競賽、學生創業為基礎構建“三位一體”實踐教學平臺,切實提高學生的創新能力。在按照質量評價體系進行檢查的同時,為提高師生參加各級各類競賽的積極性,加強學科競賽頂層設計,搭建指導教師平臺和競賽項目平臺,建立了一套學科競賽激勵機制[6],根據教學效果檔次、競賽和獲獎級別,給予直接激勵或間接獎勵,促進教師和學生對實踐教學環節的重視,積極參加課外科技活動。

有效的激勵機制激發了教師和學生參賽的積極性,也充分調動了學院積極為參賽師生提供必要的平臺如培訓場所及設施等。學院組織和舉辦一系列課外科技活動,實行“一專業、一賽事”制度,組織開展學生課外科技活動月。如我院材料科學與工程專業主辦“材料科學知識競賽”和“新材料設計大賽”、材料成型及控制工程專業主辦“模具設計競賽”等。通過“三位一體”實踐教學模式,以及持續聯動的政策支持和分類指導,目前我院學科競賽成果豐碩,先后在“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生智能汽車競賽、全國大學生“機械創新設計大賽”、蔡司杯“金相大賽”、“3D設計大賽”和全國大學生“工程訓練綜合能力”等大賽中多次榮獲特等獎和一等獎等多個獎項,取得了良好的實踐效果。

四、結語

綜上所述,實踐教學在高技能應用型人才培養方面是十分重要的。安徽工程大學材料科學與工程學院在工程教育認證過程中,通過不斷地實踐教學改革與探索,構建了一套實踐教學質量評價體系和四個分類實踐環節質量標準,通過三級檢查機制和激勵機制,保證了實踐教學質量,取得了良好的實踐效果,也為其他應用型本科高校實踐教學工作提供了參考。