河海大学党委书记林萍华-工程实践与实验教学体系改革构想

1、    河海大学党委书记林萍华:工程实践与实验教学体系改革构想    与理科的注重分析和逻辑推理不同，工程技术人员常常面临着工艺过程的影响因素判断和多种技术方案的比较选优，以便采取最有效的措施解决工程实际问题。对此，在人才培养过程中，工程实践与实验教学以其“亲身经历与感受”的特征，在这方面有着其他教学过程无法替代的显著作用。工程实践与实验教学始终是高等工程教育的重要环节。但随着基础课程的加强，教学总学时的削减和专业色彩的淡化，近些年来，这一环节不仅大大滞后于课堂教学体系与内容的改革，甚至受到比较大的削弱，已明显地不能适应当前人才培养的需要。因此，重新理清

2、工程实践与实验教学体系的改革发展思路，明确该教学体系的内容与教学方法，对相关教学职能部门的功能进行正确定位与建设，是一项迫在眉睫的任务。当前工程实践与实验教学体系方面存在的不足，可以举出以下几个方面：·教育思想：缺乏研究与重视不够，工程教育思想与观念存在模糊不清·教学体系：缺乏整体优化与应有的相对独立性，被当作课堂教学的附属物·教学内容：缺乏认真的梳理与更新，理论与实践之间存在脱节·教学方法：缺乏有效的手段与载体，教师与学生之间存在脱离·教学条件：缺乏应有的投入，实践环节的设备与师资队伍的建设管理有待加强·教育观念：教师包办代替，学生

3、缺乏自主学习意识与能力·学生情况：功利思潮带来的专业思想以及学习积极性不高，眼高手低等等高等学校的工科专业类型众多，具有一些不同的特点。本文结合制造类工程人才培养，探讨高等工程教育工程实践与实验教学体系的教改思路。按照教学体系的总体考虑和学生知识水平，工程实践与实验的内容似可按层次加以划分。第一层次针对低年级学生的知识背景，着重让学生建立起工程系统概念，粗略地了解设计、制造、检验，生产、供应、销售，质量、成本、利润等等生产过程和要素，知道一辆汽车或者一台彩电的制造全过程。其次，让学生了解与制造过程紧密相关的具体工艺与技术设备，使学生初步会选材料和制作工艺，了解制作对象的结构工艺性及常

4、用的技术装备。通过操作实践，增强工程意识与基本操作技能。同时也为后续课程的学习提供工程背景，激发学生的求知欲和对专业的认同感。学校工业技术发展培训中心重点让学生解决两个核心问题：建立工程背景，了解制造工艺。这样，工培中心应当实施对制造工厂的认识实习，让学生了解产品制造过程的技术环节与非技术因素。第二层次着手训练学生的动手能力与创新意识，通过基础科学原理的实验训练，养成科学、规范的研究习惯与方法：比如试验的设计，装置的准备、数据的采集和处理、结果的分析和报告等等。其次，通过技术基础课程实验训练，了解工程技术创新的方法和过程：比如工艺方案的技术路线选择，影响因素的控制和实验结果的考察等等。而更重要

5、的是，通过验证基础科学原理和技术科学原理的动手过程，切身体验科学发现与工程创新的方法与历程，进而内化为其自身的工程师素养。校基础实验室等部门完成第二层次实践能力的培养任务，通过规范、系统的单元实验、课程设计，让学生养成严谨、细致的工作作风和科研动手能力。同时，通过实验室的开放和设计制作竞赛、实验竞赛等活动，为学生提供创新能力的培养环境。第三层次通过专业课程实验、课程设计、生产实习和毕业论文研究等综合实践环节，着重培养学生分析问题、解决问题的能力。让学生体会自身知识、能力如何在工程上得到应用与发挥，进行学以致用的过渡。系级实验中心的专业实验室和各学科组是第三层次的实施主体。通过灵活多样的综合实验

6、和多环节综合实践，让学生丰富体验和见识，增强综合判断意识与能力，增强工程素养。同时，第三层次的实践内容还应体现出技术先进性，让学生了解技术进步与发展动向。重知识、轻能力，重设计、轻工艺，重说理、轻实效是大家经常议论的我国工程教育的缺点。而近些年来，实验条件的不足、实习基地的失去、实践环节的松散，再加上教学思想上的一些误区，使得实践性教学环节受到了进一步的削弱。针对这种不足，在加强教学建设与管理水平的同时，转变不符合人才知识、能力、素质培养要求的旧的教育思想和观念，探索新的教学思路与方法，是保证教改取得成功的重要方面。对此，应当重视两个拉近，即：拉近理论与实践的距离，拉近教师与学生的距离。长期以

7、来，我国的大学比较习惯于传递现成的知识，采用传习性、因袭性的教育方法，缺乏对学生探究问题的鼓励，这样的教育思想极大地制约了学生智力的培养和独创性的发挥。拉近理论与实践的距离，就在于重视实践，重视探究，让学生从书本和课堂中适度解放出来，通过学生在实践中的动手，通过接触活生生的各种实际问题，来增强学生对课堂书本知识的理解和掌握。拉近理论与实践的距离，其本质上就是对应着“创造性思维基于实践始于问题”这样的道理。上面提出的实验与工程实践教学体系力求体现这样的思想，当然，除了体系和培养环境的整体优化以外，还需要好的方法来加以保证。另一方面，当前的大学教学模式又存在着师生之间距离过大的现象。大学期间，除了

8、上课、答疑，学生很少能接触到业务教师。这样的模式制约了学生对教师做人、做事、做学问方法的感受与交流，影u向了学生知识、能力及素质培养的效率和效果。拉近师生之间的距离，就在于创造条件，让学生有机会与教师共同实践、共同探究问题，在分析解决问题的过程中，感受教师科学、严谨、踏实的作风，灵活运用知识的能力，读书、思考的风格与方法。可以认为，对于启迪学生的思维，影响学生的人生价值取向，培养学生的责任意识，业务教师有着不可替代的影响力和感召力。拉近师生之间的距离，也需要好的方法来加以保证。显然，提高人才培养质量，必须整体各个环节同步提高，仅有局部的优化不会带来整体的优化。因此，各个环节在考虑教改时，除了自

9、身的整体优化，还应当超越自身，了解和配合总体的构想与要求。有关教学思想与方法研究，以下几个关系值得进一步提出讨论。1主次与层次在安排实践与实验的具体课程时，应当区分主次与层次，合理选择实验内容。例如，机械系的学生在学习齿轮设计时，应当从齿轮啮合原理学起，而自动控制系的学生学习齿轮设计时，则只要学会利用手册或有关软件进行设计即可，不必从齿轮abc学起，也就是说，有的问题需要“知其所以然”，而有的问题则只须“知其然”。总之，首要的问题是分清主次，在有限的学习时间内，对于次要的内容，就不能过于注重基础与系统性。让只需知道应用即可的学生也去搞清楚一系列的原理、结构，在某些情况下也是一种浪费。这在实验内

10、容的确定上也是同样道理。同样，对于机械系的学生来说，在金工实习阶段，就应对数控机床有所了解，而在第二层次内容的技术基础实验和第三层次内容的先进制造技术综合实验中还将接触数控机床。按照认知层次的划分，金工实习时，学生只需对数控机床有功能框图式的了解，通过简单的编程加工出零件即可，而不必知道诸如数控原理这样的内容。当学生具备了相应的知识基础，到了高年级再来学习相关内容才会顺理成章。因此，如果忽视学生的接受能力和认知规律，教学或者实验内容偏深、偏难、而又不厌其烦的话，往往只会事与愿违，影响教学效果。2内容与载体根据上面的讨论，我们可以赋予实验两个功能，验证课堂知识，能力培养载体。对于前者，实验有其本

11、质内容与设置的必然性，专业不同，学生需要通过许多不同的实验来帮助理解、验证和巩固课堂所学知识。对于后者，实验仅是个载体，在实施能力培养方案时，可以根据学生认知规律和实验特点，有意识地确定技能与科研能力的训练内容。这对优化教学方法提供了创造空间，我们可以在能力培养整体优化的框架下，在不同的实验中注入相应的能力培养内容。同样对于实践载体也可以这样考虑。3主动性与自主性由于历史的原因和社会的原因，我们的大学教育更多是由教师包办代替，特别是实践性环节，常常是由教师把一切都准备好，学生缺乏自主性和独立性。长此以往，学生的内在潜能得不到发挥与发展，极大地限制了学生素质的提高。生产实习的改进应当可以解决这样的问题。有些学校已经让学生自主进行生产实习，教师提出原则要求，而由学生自行联系工厂，自行确定具体计划，最后拿出实习报告即可。类似的，学生社会实践也已按这样的方法进行。而在实验改革方面，有的已经考虑将实验时间与内容分段，允许部分学生自主进行额外的实验，给任务，计学分。总之，作为工程实践与实验课程系列的教学改革，很主要的一点就是要调