學分制下工程訓練教學體系設(shè)計與思考

劉翔　王蕾（等）

[摘 要]工程訓練是在原來金工實習的基礎(chǔ)上融入電子、計算機、控制、材料等專業(yè)的知識，并將現(xiàn)代工業(yè)的先進制造技術(shù)、先進工藝引入課堂，著重培養(yǎng)大學生大工程意識和創(chuàng)新能力的一種全新的實踐課程。在我國高校中學分制扎實推進的背景下，比較了在工程訓練課程中實施學分制改革前后教學對象、教學內(nèi)容、教學設(shè)計、教學性質(zhì)等方面發(fā)生的變化。

[關(guān)鍵詞]學分制 工程訓練 金工實習 教學設(shè)計

[中圖分類號] G642.44 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）15-0113-03

一、學分制下工程訓練教學模式與傳統(tǒng)工程訓練教學模式的比較

學分制[1]是一種以取得畢業(yè)所需總學分作為畢業(yè)標準的軟性管理制度，它要求按照培養(yǎng)目標和教學計劃中各門課程及教學環(huán)節(jié)的學時量，確定每門課程的學分，設(shè)置必修課和選修課，規(guī)定各類課程的比例，設(shè)定準予學生畢業(yè)的最低總學分，學生完成規(guī)定的總學分后方可畢業(yè)。由于學分制管理能夠充分發(fā)揮學生學習的主動性和靈活性，使學生能夠根據(jù)自身能力情況合理安排自己的學習時間，制訂適合自己的學習計劃，因此目前國內(nèi)各高校普遍都在進行該方面的教學改革工作。

工程訓練是在原來金工實習的基礎(chǔ)上融入電子、計算機、控制、材料等專業(yè)的知識，并將現(xiàn)代工業(yè)的先進制造技術(shù)、先進工藝引入課堂，著重培養(yǎng)大學生大工程意識和創(chuàng)新能力的一種全新的實踐課程。[2]

盡管工程訓練課程定位于學生創(chuàng)新意識與工程意識的培養(yǎng)[3]，但是在以往的傳統(tǒng)模式下，很多高校在教學運行中仍然沿襲著金工實習的教學模式。從教學形式上來看，這種模式下學生以班級為單位在一段時間內(nèi)集中參加工程訓練。學校會根據(jù)參訓學生專業(yè)的不同而將各專業(yè)劃分為機類、近機類和非機類等三個大類，并安排不同的實訓學時以適應(yīng)各專業(yè)的實際需要。從教學內(nèi)容上看，傳統(tǒng)模式依舊沿襲了金工實習課程中的鑄造、鍛壓、熱處理、車削、銑刨磨等工種的訓練，而對現(xiàn)代工業(yè)中的先進制造、自動化制造等技術(shù)鮮有涉及。從教學設(shè)計上看，傳統(tǒng)模式以教為主，強調(diào)指導教師的主導作用，學生則通過觀察、模仿和重現(xiàn)指導教師的操作達到學習的目的。從教學性質(zhì)上看，傳統(tǒng)模式重在強調(diào)某種職業(yè)技能的訓練與獲得，而忽視了學生在學習過程中的主觀能動作用，因此它更應(yīng)該被劃入職業(yè)教育或者技能教育的范疇，與真正的工程教育[2]還存在一定的差異。

學分制是我國高等教育改革的發(fā)展趨勢，這一點已被越來越多的教育者所認可。學分制下的工程訓練教學模式打破了以班級為單位集中實習的教學形式，使學生可以根據(jù)自己的學習安排和自身的興趣特長自主安排實習時間和內(nèi)容，學習的效率和主動性大大提高。而在教學內(nèi)容上，學分制模式不僅會設(shè)置基礎(chǔ)制造技術(shù)的訓練項目，還有意識地安排一些先進制造技術(shù)、智能自動化制造技術(shù)的訓練項目，一些有條件的高校已經(jīng)開設(shè)了柔性制造系統(tǒng)（FMS）生產(chǎn)線實習項目，讓學生的專業(yè)發(fā)展與業(yè)界前沿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展保持一致。在教學設(shè)計方面，學分制以學生學為主，特別注重學生自我學習與協(xié)作學習，強調(diào)利用各種信息資源或教育技術(shù)來學習，支持學而非支持教，鼓勵學生獨立或是協(xié)作完成一項有意義的任務(wù)。從教學性質(zhì)上來看，這樣的工程訓練更接近工程教育的要求。它不僅要求學生掌握一定的實踐操作技能，還要求學生掌握更加系統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和獨立思考與解決問題的能力，為學生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)奠定知識基礎(chǔ)與能力儲備。

二、適應(yīng)“大工程”觀的學分制工程訓練教學體系設(shè)計

“大工程”的概念最早是在上個世紀90年代由美國的MIT院長喬爾莫西斯在一份名為《大工程觀與工程集成教育》的規(guī)劃文章中提出的，他認為：“大工程觀是對為工程實際服務(wù)的工程教育的一種回歸?！贝蠊こ逃^要求培養(yǎng)出的學生既具有寬廣、堅實的理論知識體系，又要具備從事現(xiàn)代工程實踐中生產(chǎn)制造、創(chuàng)新設(shè)計、管理決策等方面的能力。2006年6月，教育部戰(zhàn)略研究重大專項“面向創(chuàng)新型國家建設(shè)的中國工程教育改革”研討會提出，要使課程設(shè)置從單一的“工程專業(yè)課程”傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴按蠊こ逃^、大系統(tǒng)觀”為指導的課程架構(gòu)體系，標志著大工程觀的教育理念已經(jīng)成為高等工程教育院校教改的共識。[4]

工程訓練與工程教育在哲學范疇里是特殊與一般的關(guān)系，所以上述共識是國內(nèi)高校進行工程訓練教學改革的指導思想。學分制下工程訓練教學體系建設(shè)應(yīng)以“大工程”觀對學生培養(yǎng)提出的要求作為開展各項設(shè)計、改革工作的出發(fā)點和落腳點。

學分制下的工程訓練課程最典型的特征是在教學過程中具有不連續(xù)性。這種不連續(xù)的教學往往會使學生在學習中顧此失彼，課程的教學質(zhì)量也隨之降低。任何事物都是一分為二的，教學的不連續(xù)性也能在教師對學生的循循善誘中轉(zhuǎn)換成推動教學改革的動力，其方法就是對工程訓練的教學體系進行重新設(shè)計。這主要包含以下兩個方面的工作。

一是要確立以學為中心的教學設(shè)計原則。工程訓練的目的是要將學生作為具有主觀性的客體來培養(yǎng)，而不是將學生作為只具有模仿性的客體去塑造。強調(diào)以學生為中心，發(fā)揮創(chuàng)新精神、將知識外化和實現(xiàn)自我反饋是體現(xiàn)以學生為中心的三個要素，也是大工程觀在工程訓練教學中的具體體現(xiàn)。學分制下工程訓練課程在時間上出現(xiàn)的這種不連續(xù)性，恰好為學生進行自主學習，將課堂知識與勞動技能向課外遷移進行創(chuàng)造性學習提供了難得的機會。教師在課堂上除了進行必要的基礎(chǔ)知識和基本技能的傳授之外，更多的應(yīng)該是指導學生如何在課外開展獨立或協(xié)作式學習，并對他們在自主學習中遇到的困難給予幫助。計算機仿真、計算機輔助設(shè)計制造等現(xiàn)代化技術(shù)為學生開展創(chuàng)新型工程訓練提供了有力的軟件支持，教師要鼓勵學生深入學習這些軟件技術(shù)以備日后之需?？傊?，必須要徹底改變以往那種以教為中心的教學設(shè)計原則，確立以學為中心的教學設(shè)計原則，充分利用現(xiàn)有教學資源積極引導學生開展探索創(chuàng)造性的學習，在學習中逐漸樹立工程意識和積累解決工程問題的經(jīng)驗，這才是符合大工程教育理念的工程訓練。

二是要精煉教學內(nèi)容，以項目為載體，以模塊為單位開展教學活動。項目教學法本是工程訓練課程最佳的一種教學方法，但實行學分制后出于學校整體課程安排的考慮，工程訓練課程的課時數(shù)有所減少，每次課的教學時間也被壓縮到半天的時間。因此，在不降低教學質(zhì)量的前提下完成項目的設(shè)計與實現(xiàn)，就必須對教學內(nèi)容進行精煉。對于那些必須掌握的基礎(chǔ)知識和駕馭加工設(shè)備進行項目產(chǎn)品加工的必備操作技能仍然是課堂教學的重點，而對于那些起支撐作用的知識和其他的操作技能則可以引導學生通過上網(wǎng)搜索、查閱文獻、觀看演示視頻等途徑在課外自主學習。教學內(nèi)容的模塊化是國內(nèi)很多高校解決學分制下教學時間縮短的有效手段。一個較復雜的項目不可能在半天時間內(nèi)解決，將它分割成一個個相對簡單獨立的單元，這些小單元是可以在短時間內(nèi)完成的，最后通過系統(tǒng)集成將這些小單元重新組合成復雜的項目，這便是模塊化的基本思想。模塊的設(shè)計一方面要將項目分解成能在規(guī)定時間完成的小單元，同時也要考慮各模塊之間集成的接口設(shè)計。適應(yīng)性強的模塊接口對更新模塊教學內(nèi)容有事半功倍的作用。

三、學分制下工程訓練教學體系設(shè)計面臨的問題

教學設(shè)計既是教學中的一個重要環(huán)節(jié)，也是一項復雜的系統(tǒng)工程。正如加涅所說：“教學是以促進學習的方式影響學習者的一系列事件，而教學設(shè)計是一個系統(tǒng)化的工程?！币虼怂^不是一件一勞永逸的事情，我們必須要應(yīng)用系統(tǒng)的研究方法探索教與學系統(tǒng)中各要素之間及要素與整體之間的本質(zhì)聯(lián)系，以更好地解決在教學實踐中發(fā)現(xiàn)的問題。目前，學分制下工程訓練教學體系設(shè)計的問題主要集中在下面幾個方面。

第一，教學時間縮短，課程連貫性降低。這個問題在上面的論述中已經(jīng)提到，學分制本來就是一種彈性學制或彈性教學管理制度，進行彈性管理本是為學生獨立性、創(chuàng)造性的發(fā)展提供必要的條件。但是如果作為獨立性、創(chuàng)造性學習主體的學生沒有充分利用課程之間的關(guān)聯(lián)進行學習與發(fā)現(xiàn)時，就會造成學習效率與教學質(zhì)量下降的后果。因此作為在教學過程中起監(jiān)督作用的教師一定要對此做好風險估計，切實督促、指導學生開展課外學習。

第二，基礎(chǔ)理論知識的學習與工程訓練不同步的矛盾會進一步突出。理論知識是進行實踐與創(chuàng)新的基礎(chǔ)，同時也對實踐與創(chuàng)新起指導性的作用，沒有科學的理論的指導就無從談創(chuàng)新。另一方面，獲取理論知識的目的就是為了將其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力，即進行實踐創(chuàng)新。在學分制模式下，理論與實踐的矛盾主要由兩個因素造成：一是由于教務(wù)處下達教學任務(wù)時，為統(tǒng)籌全校教學進度，會使部分學生在沒有修完相關(guān)理論課的情況下先修工程訓練課程。二是課堂教學時間的縮短，導致教師在課堂上對理論知識的介紹減少。對此方面的問題，教師也應(yīng)有充分的認識，要在課堂上本著適度、夠用的原則介紹理論知識；課后要為學生列出自學參考資料清單，鼓勵學生通過自學發(fā)現(xiàn)實踐中的不足，獨立找到解決問題的方法。

第三，教學模塊的設(shè)計難度進一步加大。隨著學分制在我國高等學校教學改革中的不斷深入推進，很多學校已經(jīng)完成了從試驗期的半學分制或不完全學分制向完全學分制的過渡。在這樣的背景下，學生的選課機制又會發(fā)生深刻的變化。以專業(yè)班級為單位的工程訓練教學模式將被徹底打破，取而代之的是來自不同專業(yè)不同班級的學生組成一個暫時的學習集體接受工程訓練教育。由于不同專業(yè)對于同一知識點、實踐技能的要求不同，工程訓練課程的教學目標的制訂將是一個極富挑戰(zhàn)性的問題。由此帶來的教學內(nèi)容制訂上的問題就集中體現(xiàn)在工程訓練教學模塊的設(shè)計上。

第四，教學過程中的安全問題會更加突出。安全問題是關(guān)系到每個學生生命安全，千萬個社會家庭幸福的嚴肅問題。對于工程訓練這種可操作實踐性很強的課程，安全問題應(yīng)放在尤為突出的地位。在傳統(tǒng)的工程訓練教學模式中，學生都是在教師引導下按照既定的教學計劃完成加工任務(wù)，一般很少出現(xiàn)安全問題。但在學分制模式下，由于學生加工的零件都是按照自己的設(shè)計理念完成的，指導教師一方面要進行設(shè)計上的指導與修正，另一方面又要進行加工的指導，在無形中分散了教師對安全問題的注意力，若再加之學生人數(shù)過多，指導教師人數(shù)不足，就極易發(fā)生安全問題。

四、結(jié)束語

學分制改革對工程訓練教學改革來說是一種新型模式，其目標是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高層次工程技術(shù)人才。由于工程訓練課程的特殊性質(zhì)，使得這項教學改革的難度頗大，以至于在我國高校中開展此項改革并不順利。但這種改革發(fā)展的趨勢已被絕大多數(shù)工科院校的教學實踐者和教育研究者們所認可。將推進工程訓練學分制改革的任務(wù)與“大工程”教育模式有機地結(jié)合在一起，精心設(shè)計工程訓練教學體系，采用以引導學生探究、發(fā)現(xiàn)問題為導向的教學方式，強化實踐技能與理論的培養(yǎng)，為此項教學改革的成功提供了一種參考的方法。

[ 注 釋 ]

[1] 左延紅，張克仁.完全學分制下開放型工程訓練教學體系[J].實驗室研究與探索，2013（1）：143-146.

[2] 王杰，廖維奇.關(guān)于構(gòu)建學分制下開放型工程訓練體系的設(shè)想[J].桂林電子工業(yè)學院學報，2007（2）：165-167.

[3] 江樹勇，任正義，趙立紅.從高等工程教育的功能淺談工程訓練的教學定位[J].高教論壇，2010（4）：71-73.

[4] 孫立民.關(guān)于大工程觀下高等工程教育改革思路的思考[J].教育教學論壇，2010（33）：18-19.

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