工程類專業應用型人才實踐教學模式探析

李保華，代元軍

（上海電機學院，上海 201306）

近年來，在高校人才培養過程中，我們從主動學習國外人才發展先進模式，逐步演變為以學生為中心的發展，重點踐行學生的主體作用，培養學生的專業實踐技能。作為培養應用型人才的地方高校，培養目標是創新型應用型人才，這類人才不僅要有較強的實踐技能和適應高級工作崗位的能力，還要有較強的創新意識和創新精神。然而，地方高校在應用型工程技能培養方面仍存在一些問題。

一、應用型人才工程能力培養現狀

目前，我國地方高校的人才培養目標主要是“應用型”。這與傳統的人才培養目標的主要區別在于強調培養實踐技能。提高學生的實踐技能不僅包括增加實踐課程或參加實踐課程，還包括對教學方法和模式進行全面改革，大力推進教學形式創新。我們不僅要注重實訓的數量，更要注重實訓的有效性，讓相關的實踐走入課堂，而不能是走個過場或者讓實踐課程淪為形式主義。近年來，課程改革迅速推動了課堂學習、課外學習和網絡學習，這些學習模式對于社會科學課程可能在某些方面具有良好的教學效果，但對于工程專業課程顯然不盡如人意。教育改革應包括學生在高等教育背景下的學習能力，學生在信息時代教學后可以投入學習專業課的時間和精力，并應突出該計劃的具體類型和特點。

二、傳統教學模式存在的問題

（一）理論和實踐課程割裂開來，無法相互促進

大多數工程類專業對理論知識和實踐技能的要求都很高。傳統教育非常重視課程的理論教學，這一方面是受到過去教學條件的限制，另一方面也受傳統教學理論局限性的影響。但是實際上在理論課中由于缺乏相關的實踐演示和實驗機會，學生很難真正深刻地理解并檢驗自己所掌握的理論知識。在實驗過程中，有些書本的理論比較抽象，學生不親自動手、不進行嘗試或者不以復雜的方式完成實驗任務就沒有辦法真正對相關的知識點進行理解和記憶。長此以往，實驗理論和操作是分開的，不能互相促進。

（二）課程設計過于復雜和繁亂

傳統的課本對于一門學科的知識設計非常復雜，涉及的面非常寬廣，比如說講解一項工程，就要涉及其設計、生產、調試的全過程，甚至生產技術、盈利能力等方面也對學生提出了解和掌握的要求。這就導致學生對與之相關的經驗的理解還停留在一知半解的狀態，尤其是在專業基礎課階段，學生對技術設計沒有概念。上述對學生技能的要求顯然過高，結果是學生大部分上課時間都比較迷茫，在提交作業之前，他們只是在機械參與教師布置的任務，這完全喪失了通過課程設計來教育學生充分應用他們的技術設計和技能的教育意義。

（三）職業培訓和實踐與職業指導不掛鉤

綜合傳統專業教育，本科畢業設計、本科實習相互獨立，缺乏系統性。當前的職業實踐，內容千篇一律，缺乏個性和針對性。實習培訓、本科畢業設計、本科實習互不關聯，因此，學生在進行培訓的時候會感到迷茫，甚至不理解在學校學的知識到了工作崗位上到底有什么用處，導致學習和工作大幅度脫節，無法銜接。

三、工程類專業學生實踐能力培養教學改革

（一）理實一體化

所謂“理實一體化”，顧名思義，就是讓學生在學習中做到理論和實踐的學習能夠一體進行，相輔相成。對于核心專業課來說，一般課程多，課堂教學容易出現現場沖突。實踐工程相關課程可以在普通教室中使用便攜式實驗箱進行教學，此方式的好處是學習體驗不再受地點限制，如此一來課堂也是實驗場所，學生就不用專門跑去實驗室，進一步增加了學生實踐的學習機會。雖然計算機輔助軟件可以用來模擬實驗課程，學生還可以借助自己的筆記本電腦開展課堂教學實驗（如信號和系統課、自動控制原理等）。對于專業課，通?？梢越M織實驗室講座（如DSP、FPGA、集成系統等）以及各種實驗和設計項目的課堂實踐。在學習過程中要為學生創造自己學習和理解的條件，讓學生通過親身實踐掌握難度較大的知識。通過這樣的方法，不僅能夠更好地增強理論教學和實踐教學結合的效果，最主要的是對學生自身而言，通過實踐得到的結論會更加深刻，有利于其后續工作中擁有更加扎實的基礎；而在后續的工作中，擁有豐富實踐經驗的學生比只掌握了理論知識的學生擁有更強的應用能力和更出色的工作效果。

學生的實踐經驗總時數應該盡可能地達到課程設計總量的50%。在這種情況下，還要對學習過程進行評估，并在課堂上記錄課堂的成敗，作為評估課程表現的依據。在課堂上采用“理論與實踐相結合”的模式，可以避免傳統理論缺乏實驗，學生無法理解和掌握實驗原理和方法的情況?！袄韺嵰惑w化”課堂模式顯著增加了學生實踐的小時數，以學生為中心的課堂教學，顯著提高了學生的參與度；經過過程評價和評估，課堂實驗的每一項操作都成為課程成績的一部分，提高了學生參與相關理論知識實驗實踐的樂趣和積極性。學生如果能夠更加注重實驗的各環節，也有利于通過實驗理解書本上的有關理論。在教學過程中，學生的實驗內容是深入淺出的，獲得的經驗是遞進的。因此經過一段時間的積累，學生掌握的知識水準和程度會有一個大的飛躍。長此以往，學生實踐和理論相結合的深度、深層次的學習能力和高效、高度、高投入的學習效果都會有顯著的跨越式提升，在此基礎上，學校將不需要另外花費其他精力就能使自身整體的教學質量得到提升，并且能夠十分便捷地讓相關教學水平得到理想改善。

（二）“臨摹式”課程設計

所謂“臨摹式”課堂設計的開發模式，類似于美術生通過臨摹來學習繪畫。教師開發了許多實用的課程主題，編寫了全面的課程設計指南并分發給學生。每個主題的說明手冊都提供了完整的設計概述，并解釋了實踐操作的具體步驟。除此之外，還為學生留下了一些用于計算的元件和具體數值。學生在學習過程中可以通過閱讀說明理解圖表的原理，根據自己對知識的現有理解嘗試進行實踐，根據書面資料的指示進行實踐臨摹。用Multisim軟件模擬，用Protel軟件畫一個具體的工程圖樣，進一步嘗試開發一個具體的接線圖。由于對程序設計進行了全面細致的教學，能夠很好地保證學生在實踐的過程中得到良好的指導和提升。如果遇到一些問題和發生失誤，根據相關的指南也能夠很順利地找到解決的辦法。

從不同課程設計的實際操作效果來看，雖然準備了原理圖，但由于是第一次實踐項目，學生很有可能無法注意到其中一些容易出現問題的實踐細節，從而導致實踐工作無法正常進行。通過運用理論知識分析、研究和解決這些不足，學生的實際專業技能得到顯著提高，工程意識得到培養。而學生通過自己努力完善自身知識體系、完成實際應用任務，比照本宣科或者純粹聽教師講解會有更多的收獲。退一步說，這也有利于學生發現自己的各種不足，同時加以改進，不斷完善自身的知識體系。

（三）雙導師制

在課程設置中，大四的畢業生要進行六周的綜合職業培訓。學生根據其工作意圖所要求的專業技能，選擇學校提供的研究指導的教師和在校外公司擔任導師的兼職教師。以專業與學生關聯性強的復雜項目為導向，開展培訓課程或實踐性專業訓練并選擇同一專業方向的學科完成最終項目后根據實踐進行選擇。比如學生決定物聯網工程技術的應用方向，公司的導師就部署在創新實驗室講解基于物聯網技術設計的工程系統的項目，整個過程差不多一年，主要進行專業導向的個性化培訓課程，讓學生畢業后有自己的實踐經歷，顯著提高就業能力。

除課程之外，雙導師制度也可以在學生實習的過程中進行推廣，將學校和相關專業的合作企業進行聯合，為學生提供這方面的專業導師和帶隊教師，幫助學生理論和實踐雙管齊下、共同促進。無論是綜合職業培訓科目、本科科目，還是最終實習，雙導師制實際上就是將理論和實踐并舉的一種體現，它不僅有利于學生在學習過程中同時具備理論和實踐雙重能力，還能很好地為學生以后走出學校參加工作打下良好的基礎?？偟膩碚f，通過強化和具體的持續學習，使學生在課堂上掌握盡可能多的知識，并及時整合與項目相關的新知識，使學生在畢業后獲得自己工作所需的技術知識。

四、實踐教學模式實施效果

工程類專業實踐教學課程首先改革了“理實一體化”的教學方法，取得了實效。2013年，對相關的工程設計和技術類課程進行了改革，2014年，對自動控制工程課程進行了改革。目前，FX學院已經有十幾門課程進行了改革，所有改革的課程都得到了學生的高度認可。課程改革項目在大學一年級的年度監測和檢查中獲得了優秀或良好的成績，改革后的課程逐漸推廣到其他專業。到目前為止，許多關于工程類專業實踐教學課程改革的研究項目已經在省一級實施。

“臨摹式”課程項目于2010年在FX學院工程專業開始實施，共授課6次，約480名學生從中收益。在課程期間，課程內容和組織規則不斷得到審核和完善，2013年用于改革創新我校相關自動化工程課程。經過三個學期實踐和大概230個學生的教學試點，“臨摹式”項目開始擴展到其他大學和學院。經過幾門課程多次實踐，大約200名工程類專業學生完成了綜合職業培訓的基礎學習，就業率達到98%以上，而2017年就業率達到100%，標志著應用型培養方式的勝利。相關的應用科技項目和開放實驗室項目參與人數不斷增加，目前本校500多名工程類專業的學生仍在從中受益。

五、結語

本文闡述了基于應用型人才培養的工程類專業教學改革的思想和實踐方法。通過重構學習模式，將理論和實踐相結合，充分整合課程，將理論和實踐經驗學習同步實施，將學習模式納入為學生開發的“臨摹式”課程中，最大限度地發揮課程設計的效益，通過將學習內容與工作實際內容相聯系，將學生的學習過程付諸實踐，并確保學生應用型知識的積累，增強學生終身學習的信心，讓應用型的工程專業學習全面結合專業培訓、工程設計和實踐經驗，旨在為學生提供特定應用型專業能力教學，促進不同學生在學習過程中全面發展和個性化發展，讓學生更好地掌握應用型技能，提升后續的就業率，為社會培養更多的稀缺人才。