工程類本科生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

盧 蕓 高有華 葉 鵬

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110870

工程類本科生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

盧 蕓 高有華 葉 鵬

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110870

從培養(yǎng)工程類本科生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力出發(fā)，抓住課堂、實(shí)驗(yàn)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)深化教學(xué)改革、強(qiáng)化實(shí)踐能力、注重實(shí)際效果，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)課堂、實(shí)驗(yàn)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)“三位一體”的培養(yǎng)模式，使學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力得到切實(shí)有效地提高。

工程類；實(shí)踐能力；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)模式

工程技術(shù)人才對(duì)于一個(gè)國(guó)家的工程科技水平和工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有著決定性的影響，而工科類本科生教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高級(jí)專門人才，重視學(xué)生工程能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為世界各國(guó)高等工程教育的共識(shí)和趨勢(shì)。面對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，高等院校從不同的角度對(duì)學(xué)生工程能力培養(yǎng)進(jìn)行了研究。[1,2]尋求切實(shí)可行提高學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的方法，對(duì)現(xiàn)代工程類高等教育具有重大意義。工程類本科教育應(yīng)使學(xué)生不但牢固掌握基本理論知識(shí)，更能學(xué)會(huì)對(duì)所獲取知識(shí)的運(yùn)用和工程能力。為此，以提高工程類本科生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為研究目標(biāo)，提出了課堂、實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)“三位一體”的培養(yǎng)模式。即以提高工程類本科生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為主線，在對(duì)課堂、實(shí)驗(yàn)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)3個(gè)環(huán)節(jié)上突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，使學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力得到切實(shí)有效的提高。

1 深化教學(xué)改革 實(shí)現(xiàn)課堂環(huán)節(jié)由“聽(tīng)”向“聽(tīng)問(wèn)結(jié)合”轉(zhuǎn)變

近年來(lái)，我國(guó)高校專業(yè)教育逐步向“寬口徑”方向發(fā)展，對(duì)專業(yè)學(xué)生的知識(shí)面要求不斷擴(kuò)大，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，合理安排授課內(nèi)容，使工程類本科生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力得到切實(shí)提升，首先在教材的編寫及選用上應(yīng)給予足夠的重視。學(xué)生要“聽(tīng)”的內(nèi)容尤為重要，因?yàn)閷W(xué)生“聽(tīng)”的內(nèi)容直接關(guān)系到后續(xù)的“問(wèn)”，而教材是師生進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)必不可缺少的工具，所以在教材的編寫上，不但要考慮教材涉及的整體知識(shí)面，而且要兼顧專業(yè)前后知識(shí)的連貫性及前沿性，針對(duì)課程特點(diǎn)有的放矢。以電力工程課程為例，電力工程為電氣工程類本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生綜合工程能力的全局中承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生電力系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用能力的任務(wù)。由于電力工程課程知識(shí)面涵蓋較廣，傳統(tǒng)教材內(nèi)容多而雜、重點(diǎn)不夠突出，在有限的學(xué)時(shí)里學(xué)生感到掌握有難度。針對(duì)當(dāng)前工程類本科生需求和電力工程課程的特點(diǎn)，編寫出版了適應(yīng)本課程使用的《電力工程基礎(chǔ)》教材。[3]教材尤其注重對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合，突出電力系統(tǒng)的基本理論知識(shí)、基本計(jì)算方法以及電力工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。例如針對(duì)短路電流計(jì)算，該教材在對(duì)短路類型及標(biāo)幺制等進(jìn)行講解的基礎(chǔ)上，就無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算、有限容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算及不對(duì)稱短路電流計(jì)算等方法進(jìn)行講解，舉出典型例題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠明確算法，清楚要掌握的重點(diǎn)內(nèi)容。

針對(duì)適合的教材，實(shí)現(xiàn)以單一講授向講授與交流相結(jié)合的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變，使學(xué)生能夠真正地獲取知識(shí)，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的理解及探究的渴望。傳統(tǒng)教學(xué)中，通常采用“教師講、學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)方式，學(xué)生只能被動(dòng)地接受知識(shí)，使得教學(xué)效果欠佳。為了增強(qiáng)教學(xué)效果，在教學(xué)中應(yīng)采用啟發(fā)式教學(xué)。點(diǎn)明教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，講清關(guān)鍵問(wèn)題，注意啟發(fā)、誘導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生思維，活躍課堂氣氛，可采用提問(wèn)、介紹實(shí)例等方式。例如在講解“繼電保護(hù)”相關(guān)內(nèi)容時(shí)，通過(guò)列舉一些實(shí)際的電力故障，啟發(fā)學(xué)生對(duì)保護(hù)重要性的進(jìn)一步理解，在學(xué)生對(duì)各類保護(hù)必要性有清楚認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生參與不同繼電保護(hù)方案的討論，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生獲得相關(guān)知識(shí)的渴望。為了使學(xué)生了解系統(tǒng)發(fā)展前沿的有關(guān)知識(shí)，在相應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)穿插能夠反映系統(tǒng)的新知識(shí)、新技術(shù)以及新方法等教學(xué)內(nèi)容，尤其注重將教師從事的科研項(xiàng)目適當(dāng)?shù)匾氲秸n堂中，使學(xué)生對(duì)實(shí)際的科研課題有系統(tǒng)深入的了解，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)認(rèn)知的靈活性。在結(jié)束每一相關(guān)內(nèi)容講授時(shí)，必須給學(xué)生提出思考問(wèn)題，讓學(xué)生積極地查閱資料，參與學(xué)習(xí)內(nèi)容討論。在學(xué)生積極地思考和開(kāi)拓思維的同時(shí)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及自我認(rèn)知的能力。

2 強(qiáng)化實(shí)踐能力 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)由“被動(dòng)接受”向“主動(dòng)申請(qǐng)”轉(zhuǎn)變

能力的培養(yǎng)是由低級(jí)到高級(jí)循序漸進(jìn)的培養(yǎng)過(guò)程，故工程類本科生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)應(yīng)貫穿本科生的每個(gè)學(xué)年中。通常提到學(xué)生工程能力培養(yǎng)只強(qiáng)調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的課程改革，而并不強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)低年級(jí)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。要想真正有效地深化學(xué)生的工程觀念，不僅要求教師以傳授課本知識(shí)作為自己的目標(biāo)，更為關(guān)鍵的是要全程不斷地傳授學(xué)生獲取知識(shí)的方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，將學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為自己的終極目標(biāo)。例如大一的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，雖然學(xué)生還沒(méi)有涉及所學(xué)專業(yè)的內(nèi)容，但在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)充實(shí)工程意識(shí)，使辦公數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、網(wǎng)頁(yè)制作更具靈活性和創(chuàng)新性，進(jìn)而使學(xué)生的實(shí)踐能力得到不斷提高。從低年級(jí)開(kāi)始將學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新意識(shí)滲透到每個(gè)學(xué)期中是當(dāng)前工程類本科教育必做的一項(xiàng)重要工作。

實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校教育體制中必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)，它與理論教學(xué)的有機(jī)銜接至關(guān)重要。為此提出開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)方法，即在課堂所涉及知識(shí)和實(shí)驗(yàn)條件允許的基礎(chǔ)上，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣愛(ài)好，提出合理的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析，以此提高學(xué)生的認(rèn)知、參與意識(shí)和實(shí)際分析、解決問(wèn)題的能力。在傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，通常是指定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生或教師操作演示，這種方法使得一部分學(xué)生不思考而是被動(dòng)地接受，不能夠激發(fā)學(xué)生的思考及學(xué)習(xí)熱情。在開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)方法中，首先在課程開(kāi)始就向?qū)W生介紹課程所涉及的理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中針對(duì)自己感興趣或自己想進(jìn)一步探究的問(wèn)題進(jìn)行有針對(duì)性的探索與研究。讓學(xué)生明白做實(shí)驗(yàn)的目的不僅僅是驗(yàn)證所學(xué)的知識(shí)，還要從所學(xué)知識(shí)里面找到未來(lái)需要進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)的方式與方法。例如，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐性較強(qiáng)，在上機(jī)實(shí)驗(yàn)中，最初教師針對(duì)課內(nèi)講解的基本內(nèi)容布置作業(yè)，學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單編程；在學(xué)生掌握C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的順序、選擇以及循環(huán)控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，為突出實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，充分理解模塊化程序設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)自定義函數(shù)實(shí)際編程的鍛煉，由學(xué)生自由組合分組，主動(dòng)申請(qǐng)感興趣并具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)題目，提出可行的編程思路及方案，進(jìn)行編程并分析，通過(guò)主程序和子程序功能的實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生不但對(duì)較復(fù)雜的編程內(nèi)容和方法有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，而且增強(qiáng)學(xué)生的協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)，從而強(qiáng)化學(xué)生的工程思維方式，提高分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為就業(yè)做好心理準(zhǔn)備。

3 注重實(shí)際效果 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)由“參觀”向“參與”轉(zhuǎn)變

實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)主要是鍛煉學(xué)生走出校門，接觸社會(huì)，參加實(shí)際工作的能力。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)上，改變傳統(tǒng)的學(xué)生簡(jiǎn)單參觀、聽(tīng)課模式。學(xué)生在了解企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際和技術(shù)改造的前提下，分析企業(yè)存在的技術(shù)問(wèn)題和需要?jiǎng)?chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)，提出解決方案，有的放矢地完成實(shí)習(xí)任務(wù)。一方面使學(xué)生加深對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解，對(duì)常用設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、接線方式等有更深的認(rèn)識(shí)；另一方面使學(xué)生增進(jìn)對(duì)系統(tǒng)的全面了解，鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題，大量查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料，將所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用。這樣既能讓學(xué)生清楚所學(xué)知識(shí)在實(shí)際工作生活中的應(yīng)用，更是對(duì)他們實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的一次提升。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生接觸實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)，應(yīng)讓學(xué)生有充分的時(shí)間和心理準(zhǔn)備，做到教師指導(dǎo)，工程技術(shù)人員引導(dǎo)，學(xué)生邊思考邊實(shí)習(xí)，把實(shí)習(xí)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生在主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)上針對(duì)工廠存在的問(wèn)題或自己感興趣的問(wèn)題認(rèn)真思索，提出自己的想法或改進(jìn)方案，作為實(shí)習(xí)的考核內(nèi)容之一，從而提高學(xué)生參與意識(shí)，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

工程技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用，工科類高等學(xué)校是培養(yǎng)相關(guān)人才的重要渠道，培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人才是工程類本科教育的主要目標(biāo)。教學(xué)實(shí)踐表明，以提高實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為主線，把握課堂、實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以思考、靈活、探究的方式進(jìn)行教學(xué)，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生的思維主動(dòng)性，有效地提高學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，為他們將來(lái)的就業(yè)和社會(huì)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1] 祝洲杰,竺志超,謝劍云.從企業(yè)用人模式談學(xué)生工程能力培養(yǎng)與實(shí)踐教學(xué)模式改革[J].浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào),2012,29(3):427-430.

[2] 郭建新,聶喻梅,郭學(xué)惠.立足學(xué)生工程能力培養(yǎng)，探索工程訓(xùn)練創(chuàng)新創(chuàng)意教育[J].重慶與世界,2012,29(7):49-51.

[3] 盧蕓.電力工程基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.

Research on Ability Cultivation in Practice and Innovation for Undergraduates in Engineering

Lu Yun， Gao Youhua， Ye Peng
Shenyang University of Technology， Shenyang， 110870， China

From the perspective of ability cultivation in practice and innovation for undergraduates in engineering， a new cultivating mode focusing on three key factors （classroom education， experiment and production practice） is realized， through deepening teaching reform，reinforcing practice ability and improving actual effects， etc. To change traditional teaching mode. Practice and innovation ability of undergraduates can be improved under this new cultivating mode.

engineering； practice ability； innovation ability； cultivating mode

2014-11-16

盧蕓，博士，副教授。

遼寧省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃立項(xiàng)課題《工程類本科生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究》(編號(hào)：JG14DB316)。