工科類本科課程實(shí)踐教學(xué)體系改革與探索

摘要：針對(duì)當(dāng)前工科類本科課程設(shè)計(jì)集中體現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行課程實(shí)踐教學(xué)模式的改革及實(shí)踐研究。以學(xué)生為本，注重專業(yè)特點(diǎn)和需求相結(jié)合、理論和實(shí)際相結(jié)合。通過(guò)采取課程設(shè)計(jì)任務(wù)先行化、設(shè)計(jì)內(nèi)容系統(tǒng)化工程化、指導(dǎo)方式多樣化、評(píng)價(jià)體系指標(biāo)化等措施構(gòu)建內(nèi)容豐富、層次分明的課程設(shè)計(jì)體系。通過(guò)將先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和理念與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合，將學(xué)生學(xué)習(xí)與教師科研、生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生的主體地位，使學(xué)生能夠找到本課程內(nèi)容與其專業(yè)的應(yīng)用點(diǎn)和結(jié)合點(diǎn)，學(xué)會(huì)全面統(tǒng)籌的思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的工程系統(tǒng)觀念、工程技術(shù)能力和創(chuàng)新精神等。同時(shí)，也對(duì)教師提出了更高的要求，有利于教師素質(zhì)的提高，對(duì)大專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)和發(fā)展也有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：工科院校；課程實(shí)踐；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：衣秋杰（1978-），女，山東棲霞人，山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，講師。（山東 青島 266590）

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）06-0122-02

高等教育作為知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新體系的基礎(chǔ)，其責(zé)任是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才。隨著高等教育教學(xué)改革的深入，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新精神、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的教育目標(biāo)，在新修訂的教學(xué)計(jì)劃中，高等工程教育課程體系的安排正逐步打破以理論教學(xué)為主，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)為輔的傳統(tǒng)課程體系結(jié)構(gòu)，走向以工程設(shè)計(jì)為主線，各教學(xué)環(huán)節(jié)互相交叉的網(wǎng)絡(luò)課程體系結(jié)構(gòu)。課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)體系中的重要一環(huán)，是理論課與實(shí)踐課的一個(gè)結(jié)合過(guò)程。對(duì)于提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題的能力無(wú)疑起到了舉足輕重的作用。如何發(fā)揮課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐性環(huán)節(jié)在教學(xué)體系中的工程實(shí)踐作用，讓學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中真正受到工程實(shí)踐知識(shí)和能力的培養(yǎng)尤為重要；如何提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量，使課程設(shè)計(jì)教學(xué)管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，全面提高實(shí)踐教學(xué)水平是工科院校教育工作者面臨的一個(gè)重要課題。

針對(duì)目前課程實(shí)踐體系中存在的主要問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)前課程設(shè)計(jì)實(shí)際情況，借鑒國(guó)內(nèi)外著名高校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身的專業(yè)特點(diǎn)及學(xué)校辦學(xué)特點(diǎn)、地理優(yōu)勢(shì)，在對(duì)能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行重組與改革的基礎(chǔ)上，通過(guò)教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了一系列的研究與探索。并在此基礎(chǔ)上，對(duì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)布置、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的選擇及組織、課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo)與監(jiān)督以及課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系的建立四個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步改革和探索，以實(shí)現(xiàn)對(duì)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行關(guān)鍵過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控，進(jìn)而提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。

一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)布置——課程設(shè)計(jì)任務(wù)先行

課程設(shè)計(jì)任務(wù)先行是指在課堂教學(xué)工程中，以大作業(yè)的形式提出課程設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生提前進(jìn)入課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的行為，可以使學(xué)生邊學(xué)邊用，活學(xué)活用。課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)旨在鞏固學(xué)生所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、獲取知識(shí)與信息的能力、獨(dú)立運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及用通用的文字、圖標(biāo)準(zhǔn)確系統(tǒng)地表達(dá)成果的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)真正達(dá)到使學(xué)生能夠全面系統(tǒng)的回顧和運(yùn)用理論教學(xué)環(huán)節(jié)中所學(xué)到的專業(yè)理論知識(shí)，學(xué)會(huì)全面統(tǒng)籌的思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的目標(biāo)。在課程教學(xué)過(guò)程中就提出課程設(shè)計(jì)的題目可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確，帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，有效增加了課程設(shè)計(jì)時(shí)間，加強(qiáng)了課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)的結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，縮短了以往課程設(shè)計(jì)過(guò)程中基礎(chǔ)知識(shí)回顧復(fù)習(xí)時(shí)間，更好地實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和提高以及創(chuàng)新能力與綜合能力的培養(yǎng)。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)任務(wù)先行布置，注重以理論聯(lián)系實(shí)際的方式將相關(guān)內(nèi)容的專業(yè)背景、科研信息與應(yīng)用、先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和手段在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出來(lái)，呈現(xiàn)給學(xué)生。這對(duì)專業(yè)教師提出了更高的專業(yè)素質(zhì)要求，需要教師不斷提高自己的知識(shí)儲(chǔ)備，不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，有利于教師隊(duì)伍素質(zhì)的提高。

二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的選擇及組織——設(shè)計(jì)內(nèi)容系統(tǒng)化工程化

隨著知識(shí)更新速度的加快，學(xué)科之間交叉互融現(xiàn)象越來(lái)越突出，如何將各課程的學(xué)習(xí)聯(lián)系起來(lái)，如何通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生對(duì)專業(yè)問(wèn)題的解決和把握更準(zhǔn)確，如何使學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)真正受到工程實(shí)際訓(xùn)練，這些問(wèn)題的解決需要研究課程設(shè)計(jì)選題原則。在課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的選擇上既要體現(xiàn)課程特點(diǎn)，又要體現(xiàn)寬口徑、大專業(yè)、大工程的觀點(diǎn)，以提高學(xué)生全面系統(tǒng)的思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；既要鞏固前面所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，又要關(guān)聯(lián)后續(xù)課程內(nèi)容，以建立全局意識(shí)，體現(xiàn)專業(yè)性、科學(xué)性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性。

專業(yè)課教師雖然精通自己所授課程知識(shí)，但對(duì)本專業(yè)其他課程知識(shí)掌握的廣度和深度均要略遜一籌，對(duì)總體的把握可能也有欠缺。針對(duì)這種情況，首先各專業(yè)教師要根據(jù)本課程的教學(xué)要求，提出本課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和計(jì)劃，然后組織專業(yè)教師集體研究各課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，將各課程看似分散的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容通過(guò)一個(gè)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)，前后銜接。例如，能源與動(dòng)力工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中有機(jī)械課程設(shè)計(jì)、鍋爐課程設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)、專業(yè)創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)、泵與風(fēng)機(jī)課程設(shè)計(jì)、換熱器原理課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。這些課程設(shè)計(jì)看似分散，其實(shí)可以通過(guò)命題讓它們互相聯(lián)系，形成大工程系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)。

增強(qiáng)學(xué)生工程系統(tǒng)觀念，提高其解決問(wèn)題的積極性。組織專業(yè)教師集體討論，選定某機(jī)組熱力發(fā)電廠（或制冷系統(tǒng)）作為設(shè)計(jì)主對(duì)象，在課程設(shè)計(jì)中要求學(xué)生對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，包括對(duì)其中所需鍋爐、換熱器等熱力設(shè)備（或制冷設(shè)備）個(gè)體設(shè)計(jì)，輔助設(shè)備的選型、管道的敷設(shè)等。通過(guò)這種方式將各課程設(shè)計(jì)內(nèi)容貫穿在一起，確保選題質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)選題的專業(yè)性、科學(xué)性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性。學(xué)生所設(shè)計(jì)的內(nèi)容幾乎包含了其所學(xué)全部專業(yè)知識(shí)，對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)就會(huì)有一個(gè)全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并深入理解其中的關(guān)系，從而具備大工程的概念。對(duì)其以后的就業(yè)也可起到加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬口徑的作用。

通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生能夠找到本課程內(nèi)容與其專業(yè)的應(yīng)用點(diǎn)和結(jié)合點(diǎn)，樹立和強(qiáng)化學(xué)生的工程概念與意識(shí)，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。將學(xué)生設(shè)計(jì)與教師科研、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，避免出現(xiàn)所設(shè)計(jì)的東西與工程實(shí)際脫節(jié)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程實(shí)踐知識(shí)與能力在設(shè)計(jì)中的重要性。工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要整個(gè)學(xué)科專業(yè)教師互相溝通，合作交流，促進(jìn)教學(xué)與科研相結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合。既鍛煉了學(xué)生應(yīng)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也加強(qiáng)了教師隊(duì)伍的建設(shè)，提高了解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)具有一定工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新能力的科研及教學(xué)隊(duì)伍。

三、課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo)與監(jiān)督——分散指導(dǎo)與集體指導(dǎo)相結(jié)合

將課程設(shè)計(jì)任務(wù)在課堂教學(xué)過(guò)程中以大作業(yè)的形式布置給學(xué)生，一部分基礎(chǔ)較好的學(xué)生就會(huì)提前進(jìn)入課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，強(qiáng)化指導(dǎo)教師的責(zé)任意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)，充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用。在實(shí)際指導(dǎo)過(guò)程中實(shí)施分散指導(dǎo)與集體指導(dǎo)相結(jié)合的模式，發(fā)揮專業(yè)課教師的團(tuán)隊(duì)精神，保證給予學(xué)生指導(dǎo)的全面性和正確性。鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)最新的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算方法應(yīng)用到設(shè)計(jì)題目中，比如應(yīng)用自己開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)自編查閱圖標(biāo)小程序，交互式設(shè)計(jì)軟件等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生們遇到的問(wèn)題肯定不同，可以針對(duì)各個(gè)同學(xué)進(jìn)行分散指導(dǎo)。當(dāng)課程教學(xué)結(jié)束，集體進(jìn)入到集中課程設(shè)計(jì)階段時(shí)，再針對(duì)共性問(wèn)題、基礎(chǔ)問(wèn)題進(jìn)行集中輔導(dǎo)。通過(guò)這種方式既鼓勵(lì)了先進(jìn)，也能照顧到后進(jìn)；既掌握了傳統(tǒng)計(jì)算方法，也提高了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。

在課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)應(yīng)用開發(fā)的輔助設(shè)計(jì)軟件，讓學(xué)生分組分工合作完成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)任務(wù)，用CAD繪制不同部分設(shè)備部件結(jié)構(gòu)裝配圖。這樣，設(shè)計(jì)時(shí)要求學(xué)生互相討論、互相配合，而設(shè)計(jì)內(nèi)容又不相同，避免出現(xiàn)全班一個(gè)或兩個(gè)命題，設(shè)計(jì)說(shuō)明書和圖紙大范圍雷同的情況。課程設(shè)計(jì)中采用新的教學(xué)手段和工具，加上軟件采用開放式思想及模塊化的結(jié)構(gòu)，可以不斷添加新內(nèi)容來(lái)完善設(shè)計(jì)過(guò)程和方法，這會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的主動(dòng)性和積極性。通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不斷增添新的設(shè)計(jì)模塊來(lái)完成自己的課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力。

實(shí)施分組指導(dǎo)與集體指導(dǎo)相結(jié)合的模式，可以發(fā)揮全體專業(yè)課教師的團(tuán)隊(duì)精神，在設(shè)計(jì)的不同階段給予最及時(shí)的專業(yè)知識(shí)補(bǔ)充，可以進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的工程系統(tǒng)觀念，真正培養(yǎng)出復(fù)合型人才。

四、課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系的建立——增加教師和學(xué)生互相考核

根據(jù)新的課程設(shè)計(jì)模式特點(diǎn)，對(duì)課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系中包括的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分解量化，編制《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》，建立較為全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和較為科學(xué)的評(píng)分準(zhǔn)則。課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系的建設(shè)可以從教學(xué)基本條件、教學(xué)實(shí)施過(guò)程和設(shè)計(jì)效果三個(gè)方面進(jìn)行。課程設(shè)計(jì)教學(xué)基本條件指標(biāo)包括教學(xué)文件、物質(zhì)條件、師資力量，主要考察教學(xué)文件是否完備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場(chǎng)地是否滿足課程設(shè)計(jì)教學(xué)要求、教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)是否合理等；教學(xué)實(shí)施過(guò)程指標(biāo)包括教學(xué)目標(biāo)、課題選擇、指導(dǎo)情況、學(xué)生情況和成績(jī)考核，主要對(duì)課程設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程進(jìn)行考察；課程設(shè)計(jì)效果指標(biāo)包括設(shè)計(jì)質(zhì)量、綜合評(píng)價(jià)，主要考察學(xué)生設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量和課程設(shè)計(jì)取得的效果。其中增加了教師和學(xué)生互相考核環(huán)節(jié)，充分利用這一環(huán)節(jié)的監(jiān)督作用充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，把以往教師督促學(xué)生變?yōu)閷W(xué)生積極追問(wèn)教師，從選題、開題到結(jié)題，學(xué)生都要清楚本次課程設(shè)計(jì)在整個(gè)專業(yè)知識(shí)體系中的作用及要達(dá)到的目標(biāo)，最大限度發(fā)揮指導(dǎo)教師的引導(dǎo)和啟發(fā)作用。教師也要通過(guò)學(xué)生的問(wèn)題，積極掌握最新的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算方法，及時(shí)了解行業(yè)信息，把工程實(shí)際和課程設(shè)計(jì)緊密聯(lián)系在一起。把課程設(shè)計(jì)變成教師和學(xué)生共同參與完成的實(shí)踐過(guò)程。

課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的建立規(guī)范了課程設(shè)計(jì)過(guò)程的組織與管理，是提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的保證?？茖W(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)包括課程設(shè)計(jì)內(nèi)容選題程序、課題內(nèi)容質(zhì)量、課程設(shè)計(jì)考核制度、評(píng)價(jià)指標(biāo)等，比較龐大，還需要在教學(xué)過(guò)程中不斷修改、反復(fù)完善，在實(shí)踐過(guò)程中及時(shí)準(zhǔn)確地整理、分析和總結(jié)學(xué)生反饋的意見，建立較為全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和較為科學(xué)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，客觀有效地評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生的全面素質(zhì)情況、每個(gè)教師的指導(dǎo)情況，以確保課程設(shè)計(jì)教學(xué)要求目標(biāo)的達(dá)成。

五、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前本科課程教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的現(xiàn)實(shí)情況，結(jié)合自身的專業(yè)特點(diǎn)及學(xué)校地理優(yōu)勢(shì)，對(duì)在校生逐步試點(diǎn)，采取課程設(shè)計(jì)任務(wù)先行化、設(shè)計(jì)內(nèi)容系統(tǒng)化工程化、指導(dǎo)方式多樣化、評(píng)價(jià)體系指標(biāo)化新的課程實(shí)踐模式，初步發(fā)揮其目標(biāo)明確、內(nèi)容豐富、層次分明、針對(duì)性強(qiáng)、涵蓋面廣的優(yōu)點(diǎn)。自2008年起在全國(guó)“高教杯”全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等賽事中山東科技大學(xué)學(xué)生多次榮獲一等獎(jiǎng)，學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力明顯提高。如何進(jìn)一步發(fā)揮新課程實(shí)踐教學(xué)體系的優(yōu)勢(shì)將產(chǎn)學(xué)研結(jié)合起來(lái)豐富和完善課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，如何將教學(xué)模式和現(xiàn)代教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，如何將課程實(shí)踐體系質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)量化等一系列問(wèn)題，還需要繼續(xù)實(shí)踐和完善。

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（責(zé)任編輯：孫晴）