“大工程觀”背景下的獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)探究

陳玲萍，景新幸，凌惜勤

（桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院，廣西桂林 541004）

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的全球化，社會(huì)對(duì)人才，特別是工程人才培養(yǎng)提出了新的要求，尤其強(qiáng)調(diào)工程人才多學(xué)科背景，以工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、職業(yè)道德、社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)。因此，樹立“大工程觀”，按照社會(huì)對(duì)工程人才培養(yǎng)的新標(biāo)準(zhǔn)、新要求，對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)形式、內(nèi)容、方法、手段等進(jìn)行改革，是獨(dú)立學(xué)院工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

1 “大工程觀”對(duì)獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)改革的現(xiàn)實(shí)意義

獨(dú)立學(xué)院是我國(guó)高等教育由精英化向大眾化發(fā)展過程中產(chǎn)生的新型辦學(xué)模式，經(jīng)過10余年的發(fā)展，已經(jīng)成為我國(guó)高等教育中一支重要的辦學(xué)力量。針對(duì)獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)存在的問題進(jìn)行分析，明確“大工程觀”對(duì)工科獨(dú)立學(xué)院學(xué)生知識(shí)能力的基本要求，將“大工程觀”理念融入實(shí)踐教學(xué)改革，才能從根本上使實(shí)踐教學(xué)成為學(xué)生工程意識(shí)、工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的主渠道。

1.1 獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)存在的問題及缺陷

（1）獨(dú)立學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)體系受母體高校的影響，往往重單一學(xué)科的專業(yè)技術(shù)實(shí)踐，與工程的結(jié)合不夠；重校內(nèi)實(shí)踐，與社會(huì)結(jié)合不夠；重科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，與人文教育結(jié)合不夠，阻礙了學(xué)生對(duì)知識(shí)的融合及運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)綜合分析問題與解決問題的能力的培養(yǎng)。

（2）在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容上缺乏總體設(shè)計(jì)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，存在重電路、輕器件，重裝調(diào)、輕工藝，重局部（單元電路）、輕系統(tǒng)等問題。缺乏對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力的系統(tǒng)訓(xùn)練。

（3）以教師為主的灌輸式教學(xué)方法、手段，阻礙了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

（4）受實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、設(shè)備、師資等的限制，大多獨(dú)立學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)僅限于課內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室未能完全開放，不能很好地為學(xué)生提供課外科技活動(dòng)及創(chuàng)新學(xué)習(xí)的空間，學(xué)生缺少自主學(xué)習(xí)的氛圍。

1.2 “大工程觀”對(duì)工程應(yīng)用型人才的基本要求

20世紀(jì)90年代以來，美國(guó)工程教育掀起了“回歸工程”的浪潮，提出建立“大工程觀”的理念。這一理念主要是針對(duì)傳統(tǒng)工程教育過分強(qiáng)調(diào)專業(yè)化、科學(xué)化，從而割裂了工程本身這種現(xiàn)象提出來的［4－5］?！按蠊こ逃^”包括宏大或復(fù)雜工程視野、工程的多學(xué)科視野及其所需要的科學(xué)基礎(chǔ)素養(yǎng)，此外還應(yīng)包含相應(yīng)的人文情懷及工程組織素養(yǎng)［3］。由此可見，當(dāng)今的工程應(yīng)用型人才不但要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是要具備工程實(shí)踐能力，如:多學(xué)科視角審視某一工程的能力；工程實(shí)踐應(yīng)用、創(chuàng)新的能力；自學(xué)習(xí)、自教育的能力；將工程與人文、管理、經(jīng)濟(jì)、自然、社會(huì)協(xié)調(diào)、融合的能力。

1.3 獨(dú)立學(xué)院應(yīng)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生多種工程能力的培養(yǎng)

獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生相對(duì)于重點(diǎn)和普通高校的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)能力及基礎(chǔ)理論知識(shí)水平較低，知識(shí)的系統(tǒng)性較差，偏科現(xiàn)象較嚴(yán)重，沒有形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，但在某些科目或某些技術(shù)方面卻具有一定的特長(zhǎng)或潛能?；谝陨仙刺攸c(diǎn)，按照因材施教的原則，在獨(dú)立學(xué)院學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)方面更應(yīng)強(qiáng)調(diào)廣度而非深度；專業(yè)素養(yǎng)方面更應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握而非前沿的學(xué)術(shù)探究；技術(shù)能力方面更應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐應(yīng)用而非理論推導(dǎo)。獨(dú)立學(xué)院應(yīng)以具有一定的理論基礎(chǔ)、具有較寬的知識(shí)面、富有創(chuàng)新精神以及具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力、適應(yīng)能力、解決工程實(shí)際問題的能力的應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)。實(shí)踐教學(xué)是工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，在“大工程觀”理念的指導(dǎo)下探索獨(dú)立學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)改革，對(duì)獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 基于“大工程觀”的獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)改革探索

桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱學(xué)院）在正視獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)中存在的問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)院實(shí)際，將“大工程觀”理念融入實(shí)踐教學(xué)中，從構(gòu)建基于“大工程觀”的實(shí)踐教學(xué)體系入手，積極創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，改革實(shí)踐教學(xué)手段和教學(xué)方法，從根本上使實(shí)踐教學(xué)成為學(xué)生工程意識(shí)、工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的主渠道［6－7］。

2.1 基于“大工程觀”的實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

學(xué)院把實(shí)踐教學(xué)放在教學(xué)工作的突出位置，在“桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院專業(yè)培養(yǎng)方案指導(dǎo)意見”中明確規(guī)定，工學(xué)類專業(yè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)學(xué)分不低于總學(xué)分的35%，管理、文學(xué)類專業(yè)不低于總學(xué)分的25%，并要求各專業(yè)按照“兩個(gè)結(jié)合，三個(gè)層次，四年不斷線”的原則構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系。

“兩個(gè)結(jié)合”指院內(nèi)實(shí)踐教學(xué)資源（實(shí)驗(yàn)室）與院外實(shí)踐教學(xué)資源（實(shí)習(xí)基地）相結(jié)合，課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)與課外科技競(jìng)賽活動(dòng)相結(jié)合。利用“兩個(gè)結(jié)合”的方式進(jìn)行全方位的實(shí)踐教學(xué)，旨在拓寬學(xué)生的知識(shí)面、培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，通過校外實(shí)習(xí)基地及課外科技競(jìng)賽活動(dòng)，使學(xué)生得到真實(shí)的工程體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、管理等工程活動(dòng)的適應(yīng)能力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)跨學(xué)科知識(shí)的自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐應(yīng)用能力。

“三個(gè)層次”是指按通識(shí)教育實(shí)踐、專業(yè)教育實(shí)踐和綜合教育實(shí)踐3個(gè)不同的層次合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程。通識(shí)教育實(shí)踐包括暑期社會(huì)調(diào)研、德育實(shí)踐、公益勞動(dòng)、企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、市場(chǎng)調(diào)研、軍事訓(xùn)練等，旨在讓學(xué)生了解社會(huì)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生人文情懷；專業(yè)教育實(shí)踐著重學(xué)生本專業(yè)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。綜合教育實(shí)踐要求學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)，完成某一綜合性較強(qiáng)的項(xiàng)目，并與課外科技競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃、教師科研課題結(jié)合起來，注重學(xué)生工程意識(shí)、工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)；通識(shí)教育層次的實(shí)踐課程主要針對(duì)大一的學(xué)生，專業(yè)教育層次的實(shí)踐課程主要針對(duì)大二的學(xué)生，綜合教育實(shí)踐課程主要針對(duì)大三、大四的學(xué)生，要求實(shí)踐課程的設(shè)置做到“四年不斷線”，貫穿學(xué)生大學(xué)4年的學(xué)習(xí)全過程。

2.2 搭建工程背景，對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)

大工程體驗(yàn)并非一定要在一個(gè)實(shí)在的大工程中才能實(shí)現(xiàn)。從一個(gè)小的產(chǎn)品中，同樣有可能體驗(yàn)到“大”的工程［8］。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際的聯(lián)系，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中規(guī)定每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講授都要引入典型的與課程實(shí)驗(yàn)相關(guān)的工程實(shí)例。在實(shí)驗(yàn)中要以大工程為背景，以工程為主線，著力于學(xué)生的工程意識(shí)、工程實(shí)踐動(dòng)手能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，將工程教育、科學(xué)教育融合在一起。要注重介紹利用工程基礎(chǔ)理論解決工程實(shí)際問題的思維和方法，加強(qiáng)學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)［9－11］。

以測(cè)控電路與儀器專業(yè)測(cè)控電路課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，說明該實(shí)驗(yàn)方法的模型。該課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以工程產(chǎn)品電子秤為原型，將電子秤系統(tǒng)電路分解為測(cè)量放大電路實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證性）、二階有源濾波電路實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性）、電壓－頻率變換電路（驗(yàn)證性）、綜合實(shí)驗(yàn)（綜合性）共4個(gè)實(shí)驗(yàn)8個(gè)學(xué)時(shí)。在前3個(gè)模塊實(shí)驗(yàn)中，均采用運(yùn)算放大器來進(jìn)行，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對(duì)課堂所學(xué)的理論基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，加強(qiáng)了對(duì)理論和實(shí)際細(xì)節(jié)的理解與消化。第4 模塊的綜合實(shí)驗(yàn)采用集成專用芯片進(jìn)行，讓學(xué)生接觸到了實(shí)際工業(yè)測(cè)控應(yīng)用中更方便、更穩(wěn)定的設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容，該階段側(cè)重系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，避免了細(xì)節(jié)上的費(fèi)時(shí)費(fèi)工。部分芯片要求學(xué)生自查資料、自行設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生獨(dú)立探索的能力。系統(tǒng)框圖見圖1。

圖1 測(cè)控電路實(shí)驗(yàn)串聯(lián)項(xiàng)目系統(tǒng)框圖

以具體工程項(xiàng)目為原型對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在學(xué)生做完單一課程實(shí)驗(yàn)后無法體會(huì)實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際的聯(lián)系，以及會(huì)做課堂實(shí)驗(yàn)不會(huì)做實(shí)際工程項(xiàng)目的弊端，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。

2.3 創(chuàng)新教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)院積極改革以教師為主、以講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，將電子線路CAD 與仿真、EDA 技術(shù)與應(yīng)用、單片機(jī)原理及應(yīng)用等實(shí)踐性較強(qiáng)的課程從課堂移進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，并在授課過程中利用若干小型目標(biāo)任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生不斷主動(dòng)學(xué)習(xí)。理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作穿插進(jìn)行的“合一教學(xué)”有效解決了傳統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)后再做實(shí)驗(yàn)、時(shí)間跨度較大、學(xué)生容易將理論知識(shí)遺忘而導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題，而枯燥的理論知識(shí)一旦變成某一小型目標(biāo)實(shí)踐任務(wù)的理論指導(dǎo)，便可成功地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從平時(shí)課堂的點(diǎn)滴收獲中促進(jìn)學(xué)生的工程意識(shí)和能力的培養(yǎng)。

2.4 依托創(chuàng)新基地，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

自主學(xué)習(xí)的能力是體現(xiàn)學(xué)生是否具有“大工程觀”和工程能力的關(guān)鍵因素之一［12］。我院成立了電子創(chuàng)新基地、機(jī)器人中心等8個(gè)院內(nèi)大學(xué)生創(chuàng)新基地，大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、學(xué)生參與的導(dǎo)師科研課題、各類課外科技競(jìng)賽的項(xiàng)目等得以在大學(xué)生創(chuàng)新基地孵化、成熟。創(chuàng)新基地的各種創(chuàng)新課程和創(chuàng)新活動(dòng)以學(xué)生為主、以指導(dǎo)教師為輔，提倡學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自立完成、自主管理［13］。創(chuàng)新基地主要為學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)提供自我發(fā)揮的平臺(tái)，學(xué)生在做各種項(xiàng)目的過程中遇到課堂上未學(xué)過的知識(shí)，可利用創(chuàng)新基地的條件，自主地學(xué)習(xí)、研究。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員間通過討論、交流互相學(xué)習(xí)，共同提高。

2.5 依托校外實(shí)習(xí)基地，給予學(xué)生真實(shí)的工程體驗(yàn)

校外實(shí)習(xí)基地為學(xué)生提供了真實(shí)的工程環(huán)境，給予學(xué)生真實(shí)的工程體驗(yàn)。學(xué)院密切與企業(yè)的聯(lián)系，在上海、深圳、東莞、桂林等地建立39個(gè)校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，形成了長(zhǎng)效的校企合作運(yùn)行機(jī)制。各專業(yè)針對(duì)各自專業(yè)特點(diǎn)改革校外實(shí)習(xí)考核方式，如工科專業(yè)通過現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作、理論知識(shí)考試和現(xiàn)場(chǎng)提問答辯等多種形式，在知識(shí)與技能、過程與方法、學(xué)習(xí)工作態(tài)度、專業(yè)知識(shí)應(yīng)用及其價(jià)值觀等方面開展全面考查，確保學(xué)生的校外實(shí)習(xí)效果，達(dá)到提高工程意識(shí)、提高工程實(shí)踐能力的根本目的。

3 結(jié)束語

“大工程觀”背景下的獨(dú)立學(xué)院實(shí)踐教學(xué)改革除了要求進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、改革實(shí)踐教學(xué)手段和教學(xué)方法外，還必須通過豐富中青年教師的工程實(shí)踐經(jīng)歷，聘請(qǐng)工程經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)等方式加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)；有條件的獨(dú)立學(xué)院還可以讓學(xué)生了解登月工程、航天工程等宏工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以增強(qiáng)學(xué)生的大工程體驗(yàn)，為社會(huì)培養(yǎng)更多的高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才。

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