江國業(yè) 胡艷嬌 初飛雪

摘要：在輸氣管道設(shè)計與管理課程改革實踐的基礎(chǔ)上，對幾個問題進行了反思。從認知和科學(xué)的關(guān)系、教育發(fā)達與國家崛起的關(guān)系，分析了實踐對工程教育的重要性。我國近現(xiàn)代大學(xué)教育的實踐和發(fā)展證明，實踐教育理念在我國早已有之，工程教育改革應(yīng)學(xué)會有選擇的揚棄。對一體化教學(xué)改革下的學(xué)生進行問卷調(diào)查，結(jié)果表明以強化實踐為特色的一體化改革大方向受到學(xué)生的歡迎，同時改革也對教師的能力提升和工作強度提出了更高的要求。最后提出了本課程近遠期的改革設(shè)想。

關(guān)鍵詞：一體化；改革；實踐；工程教育

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）37-0079-02

一、強化實踐教學(xué)是工程教育的大趨勢

知識是前人對宇宙認識的總結(jié)與提升，都有其特定背景。學(xué)習(xí)這些知識與能實際應(yīng)用還有很大距離。而人對宇宙的認識是不斷深入的，科學(xué)知識只能是不斷地接近真相，而不能超越真相。脫離了實踐，僅學(xué)習(xí)現(xiàn)有科學(xué)知識無法代替對宇宙的認識。對工科來說，只有懂工程，才能發(fā)現(xiàn)和有效解決實際問題。毛澤東就曾留下“從實踐中來，到實踐中去”的語句，深刻地描述了實踐的重要性。

如今實踐成為世界工程教育的發(fā)展主流。美國、德國、俄羅斯和英國這樣的傳統(tǒng)科技大國，以色列、新加坡這樣的創(chuàng)新型袖珍小國，無不闡釋了工程教育、科技創(chuàng)新與綜合國力的關(guān)系，都是我們關(guān)注和跟蹤的對象。歷史表明，每次大國崛起的背后都有教育復(fù)興的影子。當(dāng)前教育界理應(yīng)為創(chuàng)建創(chuàng)新強國做出貢獻。多年來推廣的CDIO、卓越工程師、工程專業(yè)認證和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃，都屬于這類嘗試。

二、重實踐是中國教育傳統(tǒng)，不用崇洋媚外

曾幾何時，人們產(chǎn)生“國外的月亮比中國圓”的思潮。上世紀(jì)50年代初期學(xué)蘇聯(lián)，大學(xué)專業(yè)細分，強調(diào)理論學(xué)習(xí)的重要性，這些模式對那個需要快速培養(yǎng)人才的特定歷史時期很有效，長期看來，后勁不足。近二十年來學(xué)習(xí)美國的教育模式，有些方面大有將中國傳統(tǒng)歷史東西全盤否定的傾向。我國教育相對落后，學(xué)習(xí)國外先進經(jīng)驗本沒有錯，但應(yīng)該根據(jù)我國國情有選擇地揚棄。國外的模式好，也有很多與國內(nèi)情況不相適應(yīng)的地方，不能盲目崇拜。實際上，我國上世紀(jì)初期的陶行知就提出“教學(xué)做合一”的生活教育理論的教學(xué)論，“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”是其教育思想的深刻表達。該思想與現(xiàn)在“做中學(xué)”的思想有異曲同工之妙?？梢娎献孀谀抢镞€有很多東西值得挖掘。

前一陣，有一知名學(xué)者，建議將音樂的教學(xué)模式移植到工程教育中。如果以目前工程教育模式教音樂，會是這樣一個模式：大一的時候?qū)W基礎(chǔ)課，大二學(xué)習(xí)樂器的制作理論和發(fā)聲器官構(gòu)造；大三、大四學(xué)習(xí)演唱，并將自己錄好的曲子交給老師，給出考試成績。但現(xiàn)實中沒有哪個音樂人是以這種方式學(xué)習(xí)音樂的，都是大一開始就直接拉琴，再輔助理論學(xué)習(xí)，到一定程度后直接面向聽眾進行演出。不真刀真槍地演練，是培養(yǎng)不出優(yōu)秀的音樂人的。實際上醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)在這方面也做得非常好。學(xué)生在大學(xué)期間完成大量的操作實習(xí)。很多知識在學(xué)完之后，不是一時三刻就可以真正理解的，需要在實戰(zhàn)中，邊做邊悟。香港理工大學(xué)的研習(xí)中心在工程教育與科技創(chuàng)新方面堪稱典范，吸引了很多大陸教育工作者參觀學(xué)習(xí)。這些領(lǐng)域的應(yīng)用很值得反思。

三、本課程的教學(xué)改革實踐

本課程從2008年開始教學(xué)改革，完成兩個教學(xué)改革項目和院級優(yōu)質(zhì)課建設(shè)，目前正在開展精品課建設(shè)，逐步形成了課堂教學(xué)與課程設(shè)計（兩周）一體化教學(xué)模式。課程組按照管道設(shè)計工作過程為導(dǎo)向重新組織教學(xué)內(nèi)容，弱化了教材的作用，僅把教材作為參考書，并額外補充了工程設(shè)計規(guī)范等相關(guān)內(nèi)容。2014年的問卷調(diào)查，收到學(xué)生總數(shù)75%的有效問卷，結(jié)果（見圖1）顯示學(xué)生對強化實踐的教學(xué)模式非常支持，績點在3.0以上的學(xué)生均對新模式的學(xué)習(xí)效果點贊。有89.4%的學(xué)生新模式下能接觸到最新工程實際，學(xué)習(xí)有針對性，同時也解決了老師照本宣科和教材內(nèi)容老化的問題，4.2%的學(xué)生對新模式不適應(yīng)，6.4%的學(xué)生支持且給出改進意見。有不同意見的學(xué)生多在糾結(jié)新模式下如何應(yīng)對考試。

本課程在課堂上采用“講課—做設(shè)計—檢查—討論—集中答疑”的模式，額外作業(yè)很少。問卷調(diào)查顯示，85.1%的學(xué)生認為在新模式下每天課下完成課程設(shè)計的內(nèi)容，學(xué)習(xí)有針對性，比完成作業(yè)的效果好。4.2%的學(xué)生認為應(yīng)該加強算例和習(xí)題的講解，有助于理解內(nèi)容。10.5%的學(xué)生贊同該模式，但給出改進意見。

課程設(shè)計中提前用軟件篩選了技術(shù)可行的課程設(shè)計任務(wù)數(shù)據(jù)，人手一套數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，績點在3.0以上的學(xué)生（占42.6%）一致支持人手一套數(shù)據(jù)，認為這樣能讓自己親手去做，有壓力有動力，帶著問題去學(xué)，效果好。支持一組一套數(shù)據(jù)的學(xué)生占10.6%，另有一部分同學(xué)覺得無所謂，各有利弊。從圖中可以看出績點低的學(xué)生對按組分配數(shù)據(jù)支持度較高。

本課程有8學(xué)時的上機實驗，完成水力熱力計算程序。基礎(chǔ)物性程序由老師提供，學(xué)生集中精力完成此程序以外的編程任務(wù)，主要用到程序語言中函數(shù)、數(shù)組、循環(huán)語句和邏輯判斷語句。這部分問卷調(diào)查出現(xiàn)了有趣的變化。反對意見上升到29.8%，主要來自績點高于3.5和低于2.5的學(xué)生，認為實驗內(nèi)容較難，雖然學(xué)過編程語言，但沒學(xué)過這么復(fù)雜的內(nèi)容；雖然考過計算機2級，但都是背模擬題過的，自己不會編程。持支持態(tài)度的占44.7%，持中間意見的占3.5%。

對PPT制作方面，40.4%的學(xué)生認為課件內(nèi)容很詳實，很好；可能由于不按教材順序講課，學(xué)生較多倚重PPT，12.8%的學(xué)生認為如果PPT更詳細些，復(fù)習(xí)時候可以不看教材了；48.9%的學(xué)生認為應(yīng)該增加更多例題和詳細步驟。

本課程開發(fā)了Bb平臺，將課件、課設(shè)、參考教材、相關(guān)網(wǎng)址、專業(yè)視頻等教學(xué)資源上傳到平臺上。29.8%的學(xué)生認為Bb平臺對自己的學(xué)習(xí)有幫助，內(nèi)容較豐富，在用過的平臺中算好的，滿足教學(xué)使用。31.9%的學(xué)生認為僅把Bb平臺作為資源下載平臺，有時候網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，影響使用。38.3%的學(xué)生認為可以加大資源分享力度，增加師生互動環(huán)節(jié)。

本課程只有課程設(shè)計和上機兩種實踐環(huán)節(jié)，缺少實物實驗和實習(xí)環(huán)節(jié)。問卷調(diào)查顯示（見圖2），48.9%的學(xué)生認為由于輸氣管道實物過于龐大，設(shè)置實驗不現(xiàn)實，沒有必要。42.6%的學(xué)生認為條件允許的情況下，能到現(xiàn)場實習(xí)或者演示實驗最好，會有直觀認識。也可以設(shè)置管道數(shù)據(jù)模擬實驗。有多個學(xué)生認為，除了設(shè)計，還應(yīng)兼顧“運行管理”，這與將教學(xué)貫穿到整個壽命期的改革思路一致。

綜上所述，前三個問題是對一體化、課程設(shè)計安排方面的，得到學(xué)生的積極評價。負面評價占5%以內(nèi)，說明改革的大方向得到廣泛認可。PPT制作和Bb平臺尚需進一步優(yōu)化和完善。

四、結(jié)束語

本課程原教學(xué)體系支離破碎，現(xiàn)以項目壽命期的生產(chǎn)活動為主線，遇到什么專業(yè)問題就精研。最后以課程為單位，重構(gòu)學(xué)生頭腦中的理論體系。形成以基礎(chǔ)理論教學(xué)開始、以系統(tǒng)理論串講結(jié)束、中間貫穿課程設(shè)計的教學(xué)模式，解決了對知識系統(tǒng)性和對考試的擔(dān)憂。調(diào)查表明學(xué)生關(guān)心實踐，喜歡能引起學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)模式，不主動學(xué)是有原因的。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。這是學(xué)生學(xué)完課程感悟，教師也是如此。只有真刀真槍地參與工程實踐才能深入理解專業(yè)知識，提升專業(yè)素質(zhì)。只有誠心進行教學(xué)改革實踐，而不是純玩理論，才能明確改革方向，實實在在地提高教學(xué)質(zhì)量，贏得學(xué)生的尊重。

本課程最終將以管道項目壽命期的生產(chǎn)活動為主線，將課程整合為線路類、站場類、設(shè)備類、安評完評類等幾部分內(nèi)容。目前進行的是線路部分，待成熟后，擴大研究和實踐范圍。具體實施需要建立項目庫和項目知識分解分工框圖。

當(dāng)前應(yīng)以過程控制管理程序和實踐條件建設(shè)兩條腿走路，幾個設(shè)想如下：建立小型模擬實驗裝置（輸送空氣）；輸氣站場參觀實習(xí)；將上機改成軟件模擬操作，或者站場虛擬現(xiàn)實；建立教學(xué)質(zhì)量過程控制管理程序。

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