应用型工程类学生综合立体教学体系新模式

张俊文，李玉琳

(1．黑龙江科技学院 资源与环境工程学院，哈尔滨150027;2．黑龙江建筑职业技术学院建筑工程管理学院，哈尔滨150025)

应用型工程类学生综合立体教学体系新模式

张俊文1，李玉琳2

(1．黑龙江科技学院 资源与环境工程学院，哈尔滨150027;2．黑龙江建筑职业技术学院建筑工程管理学院，哈尔滨150025)

基于对应用型工程类创新人才培养目标的认识，从理论教学、实践教学、计算机模拟教学及科学研究四个方面进行详细阐述，提出立体教学体系新模式。在该体系中，教师通过借助于计算机模拟等软件，在理论教学中融入实践、科研成果，在实践及科研中辅以理论指导，使四者得以相互促进，共同发展。

应用型工程;立体教学;创新人才

目前，我国应用型工程教育的变革与发展已成为高等教育研究的热点之一［1～2］。新型应用型工程教育在人才培养模式上不仅要注重学生的工程实践能力，还要加强学生的创新精神和创新能力。具体来讲，应用型工程类专业人才培养目标要求学生既要掌握多学科专业基础理论和基本知识，又要具备能够适应现代社会需要的强实践动手、计算机操作和软件设计能力，还要培养从事产品的设计制造、工艺的开发流程、施工的组织管理、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的创新意识与创业精神。为实现上述目标必须注意以下几个环节:第一，构建新型应用型工程创新人才培养的课程体系。改革以往教学中重理论教学轻实践能力培养、先理论后实践教学顺序的课程设置体系局面。第二，面向工程实际，建设工程实践训练基地，强化实践环节和工程训练。第三，利用先进计算机、多媒体及网络手段，建立交互式三维教学平台，提高学生对复杂工艺流程的认识及掌握。第四，通过大学生参与科研活动，建立人才科技创新能力培养模式。针对上面提出的四个环节问题，本文以黑龙江科技学院矿业工程专业为试点，从理论教学、实践教学、计算机模拟训练及科学研究共四个方面进行立体教学体系新模式的探索。

一、理论教学

理论知识是一个专业的基础和核心，也是整个教学模式的起点。但是，在实际教学过程中，由于理论知识的抽象及难以理解，学生往往对该类课程不感兴趣，致使单纯的理论授课效果不好，也影响了学生实践能力及科技创新能力的培养。为此，要求教师在理论教学的过程中，探索新的理论教学手段。

(一)参与式教学

参与式教学是在强调师生共同作用的前提下，突出学生的主体地位，从而构建一种活跃、轻松、主动的课堂环境。如有60名采矿工程专业学生就厚煤层开采技术的内容进行参与教学。首先，老师明确目标是厚煤层开采技术，将60名学生分成10组，每组6人。学生课后可通过网络、期刊或图书资料收集相关资料，经过整理分析，形成文本。其次，每组确定一名代表利用PPT上台讲述，其他组学生可进行提问，形成不同组之间的互动效果。最后，在每组均讲述完毕后，老师进行总结及评定。

(二)案例教学

案例教学法是指在教师教学过程中，通过课堂分析和讲授典型工程案例，以阐述理论知识及推动理论掌握的一种教学方法。例如工程造价专业，在讲解诸如工程量计算等基础理论的同时，适时引入工程案例进行分析。在案例教学实施之前，教师需要查阅有关资料、优选案例，案例一般应具有针对性、典型性、新颖性、实用性等特点。

(三)项目教学

项目教学法是教师将现场科研课题融入理论教学活动的一种方式，通过分析项目研究的目的和意义、国内外研究概况及项目研究的内容，从而确定引入哪些理论，研究哪些关键技术，最后达到哪些目标。这种教学方法有利于增加学生兴趣、扩展知识范围、了解某一专业知识的发展动态、解决难题的思路及更好地理解复杂的理论知识。

二、实践教学

实践教学是应用型工程类专业教学活动中的重要环节。这一阶段既要使学生理论联系实际，强化理论知识，又要使学生掌握强实践性的、难以表达的工程技能;要让学生尽可能多地参与工程实践锻炼，尤其是参与符合现场工程的设计、制造等实践活动。黑龙江科技学院的矿业工程专业在这一方面进行了试点，主要包括实验教学、现场实习及工程训练等三个方面，取得了良好的实践效果。

(一)实验教学

实验教学是继相关理论课程授课的不同阶段而设置的试验性教学环节。传统的实验教学大部分集中于实验室实物的参观及对设备性能、种类及功能的一般性了解。除此之外，有些实验还要对试验台进行简单操作并制造一些简易试件。这些实验通常比较简单且容易实现，但是效果一般。对于工程类学生，学生往往在脑海中很难形成整个工程的空间结构关系，从而影响了学习效果。例如，在黑龙江科技学院矿业工程专业教学活动中，经常遇到学生由于不清楚煤矿井下巷道之间的空间关系，在课程学习及毕业设计中，出现了很多逻辑性错误。鉴于此种原因，该专业增加了三周矿井巷道空间关系的模型制作实验，实验材料学生自己收集，一般为木条、金属条、纸壳等;实验题目及内容根据课程的进度同样由学生自己拟定，教师只做辅助性指导工作。

(二)现场实习

现场实习是工程类专业一般都开设的实践课程，一般分为认识实习、生产实习、毕业实习三种类型。一般来说，认识实习与生产实习以专业课的前后为分界，而毕业实习安排在毕业设计之前。实习时间的安排需要根据课程学习的进度统筹安排。黑龙江科技学院矿业工程专业实习改变了以往传统的课程设置方式。如在认识实习之前，集中两周时间单独讲授一门采煤概论专业课，将其他课程均顺延到认识实习之后。这种课程安排注重了学生学习的时效性，强化了感性认识及知识记忆。对于统招及定向生，根据生源性质的不同，改变了以往实习“一刀切”方式。定向学生采用现场“挂职锻炼”形式，集中在专业课之后，时间一般为半年。

(三)工程训练

工程训练与一般的实验不同，其训练平台均是按照现场条件制作而成，在该平台上学生不仅可以亲自完成设备的安装、启动及运行，还可进行不同工艺过程的训练。如黑龙江科技学院正在建设的矿业工程训练中心，投资约1 000余万元，从煤层地质到采煤机、掘进机、溜槽等设备的配套，均按实际工程条件设置。该中心建成后不仅对校内学生而且对现场岗位培训全年开放，学生除随时来中心实践训练之外，还可与现场培训人员交流学习。

三、计算机模拟教学

计算机模拟教学是指在对不同工程对象建立仿真模型的基础上，通过利用计算机软硬件设备、网络、多媒体等手段模拟系统及工艺流程的运行，为学习者提供一个逼真的仿真环境。在此环境中，学生可进行工程计算、决策及设计，对于形成的设计结果以三维图形显示，再借助于网络平台，学生与老师之间还可进行实时交互。如黑龙江科技学院矿业工程在课程及毕业设计中使用的作业规程自动编制系统教学软件，该软件不仅可完成储量、支护强度等决策计算，还可绘制巷道断面图、通风系统图、工作面设计等三维立体图形。该教学方式改变了以前传统的教学方式，即在二维空间上教学及设计的同时还需在脑海中想象工程的立体空间关系，形成了“所想即所得”的真实工程环境。

四、科学研究

新一代工程类大学生不仅要具有深厚的专业技能，还应该具有创新能力和创新精神，而创新能力的最直接体现一般为科研能力［3］。科研能力的培养不能与课堂教学脱节，而应该与课堂知识的学习联系起来，使对学生新知识的传授、掌握和科研能力的培养紧密结合在一起。至于大学生科研能力的培养，方法手段多样，如参加大学生各类竞赛活动、科技文化节、科技成果展，发表大学生科技论文，大学生科研立项，参加教师科研项目等等，但需因人而宜、因材施教。笔者在2008年的教学活动中，在采矿工程专业2005级30名学生中进行了科研指导，其中有4人在核心期刊发表科技论文，2人在黑龙江科技学院进行了大学生科研立项，12人参加了教师的科研项目。

五、结论

理论教学、实践教学、计算机模拟教学及科学研究在应用型工程类教学体系中是一个联系的整体，四者之间相互促进，共同发展。在该体系中，教师通过借助于计算机模拟等软件，在理论教学中融入实践、科研成果，在实践及科研中辅以理论指导，才能培养出高质量的工程技术创新人才。

［1］蒋新华．应用型本科工程类创新人才培养的探讨［J］．福建工程学院学报．2008，6(5):422 －425．

［2］张玉莲．学分制下工程类专业学生科技创新能力的培养和构建［J］．浙江海洋学院学报，2008，27(2):249 －252．

［3］张学习，杨宜民．对工程类大学生如何更好地参加科研活动的思考［J］．广东工业大学学报，2008，(8):276－277．

G642．0

A

1001－7836(2011)03－0085－02

10．3969/j．issn．1001 －7836．2011．03．035

2010－07－20

张俊文(1977－)，男，内蒙古凉城人，讲师，博士研究生，从事高校教学研究。

(责任编辑:侯秀梅)