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)對工程人才培養(yǎng)的新標(biāo)準(zhǔn)、新要求,對傳統(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。
獨(dú)立學(xué)院是我國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)成為我國高等教育中一支重要的辦學(xué)力量。針對獨(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)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。
20世紀(jì)90年代以來,美國工程教育掀起了“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。
獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生相對于重點(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,對獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院(以下簡稱學(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]。
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)踐課程主要針對大一的學(xué)生,專業(yè)教育層次的實(shí)踐課程主要針對大二的學(xué)生,綜合教育實(shí)踐課程主要針對大三、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。
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]。
以測控電路與儀器專業(yè)測控電路課程實(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)。
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)。
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。
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,形成了長效的校企合作運(yùn)行機(jī)制。各專業(yè)針對各自專業(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)場生產(chǎn)操作、理論知識(shí)考試和現(xiàn)場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。
“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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