工程类本科生实践能力与创新能力培养研究

卢 芸 高有华 叶 鹏

沈阳工业大学 辽宁沈阳 110870

工程类本科生实践能力与创新能力培养研究

卢 芸 高有华 叶 鹏

沈阳工业大学 辽宁沈阳 110870

从培养工程类本科生实践能力与创新能力出发，抓住课堂、实验以及生产实习3个关键环节，通过深化教学改革、强化实践能力、注重实际效果，转变传统教学方法，实现课堂、实验以及生产实习“三位一体”的培养模式，使学生的实践能力与创新能力得到切实有效地提高。

工程类；实践能力；创新能力；培养模式

工程技术人才对于一个国家的工程科技水平和工业竞争力有着决定性的影响，而工科类本科生教育的根本任务是培养具有实践能力和创新能力的高级专门人才，重视学生工程能力的培养已经成为世界各国高等工程教育的共识和趋势。面对社会经济的发展需求，高等院校从不同的角度对学生工程能力培养进行了研究。[1,2]寻求切实可行提高学生实践能力与创新能力的方法，对现代工程类高等教育具有重大意义。工程类本科教育应使学生不但牢固掌握基本理论知识，更能学会对所获取知识的运用和工程能力。为此，以提高工程类本科生实践能力与创新能力为研究目标，提出了课堂、实验及生产实习“三位一体”的培养模式。即以提高工程类本科生实践能力与创新能力为主线，在对课堂、实验以及生产实习3个环节上突破传统的教学方法，实现“三个转变”，使学生的实践能力与创新能力得到切实有效的提高。

1 深化教学改革 实现课堂环节由“听”向“听问结合”转变

近年来，我国高校专业教育逐步向“宽口径”方向发展，对专业学生的知识面要求不断扩大，在有限的学时内，合理安排授课内容，使工程类本科生的实践能力与创新能力得到切实提升，首先在教材的编写及选用上应给予足够的重视。学生要“听”的内容尤为重要，因为学生“听”的内容直接关系到后续的“问”，而教材是师生进行教学互动必不可缺少的工具，所以在教材的编写上，不但要考虑教材涉及的整体知识面，而且要兼顾专业前后知识的连贯性及前沿性，针对课程特点有的放矢。以电力工程课程为例，电力工程为电气工程类本科专业的专业基础课程，在培养学生综合工程能力的全局中承担着培养学生电力系统综合设计应用能力的任务。由于电力工程课程知识面涵盖较广，传统教材内容多而杂、重点不够突出，在有限的学时里学生感到掌握有难度。针对当前工程类本科生需求和电力工程课程的特点，编写出版了适应本课程使用的《电力工程基础》教材。[3]教材尤其注重对基础内容进行优化和整合，突出电力系统的基本理论知识、基本计算方法以及电力工程技术的实际应用。例如针对短路电流计算，该教材在对短路类型及标幺制等进行讲解的基础上，就无限大容量系统三相短路电流计算、有限容量系统三相短路电流计算及不对称短路电流计算等方法进行讲解，举出典型例题，使学生在学习中能够明确算法，清楚要掌握的重点内容。

针对适合的教材，实现以单一讲授向讲授与交流相结合的教学方法转变，使学生能够真正地获取知识，强化对知识的理解及探究的渴望。传统教学中，通常采用“教师讲、学生听”的教学方式，学生只能被动地接受知识，使得教学效果欠佳。为了增强教学效果，在教学中应采用启发式教学。点明教材中的重点和难点内容，讲清关键问题，注意启发、诱导、激发学生思维，活跃课堂气氛，可采用提问、介绍实例等方式。例如在讲解“继电保护”相关内容时，通过列举一些实际的电力故障，启发学生对保护重要性的进一步理解，在学生对各类保护必要性有清楚认识的基础上，调动学生的学习积极性，让学生参与不同继电保护方案的讨论，进而激发学生获得相关知识的渴望。为了使学生了解系统发展前沿的有关知识，在相应教学环节中应穿插能够反映系统的新知识、新技术以及新方法等教学内容，尤其注重将教师从事的科研项目适当地引入到课堂中，使学生对实际的科研课题有系统深入的了解，提高学生对知识认知的灵活性。在结束每一相关内容讲授时，必须给学生提出思考问题，让学生积极地查阅资料，参与学习内容讨论。在学生积极地思考和开拓思维的同时，提高学生自主学习及自我认知的能力。

2 强化实践能力 实现实验环节由“被动接受”向“主动申请”转变

能力的培养是由低级到高级循序渐进的培养过程，故工程类本科生实践能力与创新能力培养应贯穿本科生的每个学年中。通常提到学生工程能力培养只强调专业基础课及专业课的课程改革，而并不强调培养低年级学生的实践能力和创新意识。要想真正有效地深化学生的工程观念，不仅要求教师以传授课本知识作为自己的目标，更为关键的是要全程不断地传授学生获取知识的方法，激发学生的创新意识，将学生创新能力培养作为自己的终极目标。例如大一的大学计算机基础课程，虽然学生还没有涉及所学专业的内容，但在实验中应充实工程意识，使办公数据处理、数据库应用、网页制作更具灵活性和创新性，进而使学生的实践能力得到不断提高。从低年级开始将学生的实践及创新意识渗透到每个学期中是当前工程类本科教育必做的一项重要工作。

实践教学是高等学校教育体制中必不可少的教学环节，它与理论教学的有机衔接至关重要。为此提出开放式的实验方法，即在课堂所涉及知识和实验条件允许的基础上，学生可根据个人兴趣爱好，提出合理的实验项目和方法，进行实验验证及分析，以此提高学生的认知、参与意识和实际分析、解决问题的能力。在传统的学生实验中，通常是指定实验内容，学生或教师操作演示，这种方法使得一部分学生不思考而是被动地接受，不能够激发学生的思考及学习热情。在开放式的实验方法中，首先在课程开始就向学生介绍课程所涉及的理论知识及实验，让学生在学习中针对自己感兴趣或自己想进一步探究的问题进行有针对性的探索与研究。让学生明白做实验的目的不仅仅是验证所学的知识，还要从所学知识里面找到未来需要进一步探索发现及改进的方式与方法。例如，C语言程序设计课程实践性较强，在上机实验中，最初教师针对课内讲解的基本内容布置作业，学生进行简单编程；在学生掌握C语言程序设计的顺序、选择以及循环控制结构的基础上，为突出实践能力与创新能力的培养，充分理解模块化程序设计，加强学生对自定义函数实际编程的锻炼，由学生自由组合分组，主动申请感兴趣并具有实际应用价值的实验题目，提出可行的编程思路及方案，进行编程并分析，通过主程序和子程序功能的实现，使学生不但对较复杂的编程内容和方法有系统的认识，而且增强学生的协作精神和团队意识，从而强化学生的工程思维方式，提高分析、解决实际问题的能力，为就业做好心理准备。

3 注重实际效果 实现生产实习环节由“参观”向“参与”转变

实习环节主要是锻炼学生走出校门，接触社会，参加实际工作的能力。在生产实习环节上，改变传统的学生简单参观、听课模式。学生在了解企业生产实际和技术改造的前提下，分析企业存在的技术问题和需要创新的关键点，提出解决方案，有的放矢地完成实习任务。一方面使学生加深对课堂所学知识的理解，对常用设备的结构、工作原理、接线方式等有更深的认识；另一方面使学生增进对系统的全面了解，鼓励学生针对实际问题，大量查阅相关设计手册和资料，将所学的专业理论知识和生产实践有机结合，从而进一步增强学生对专业知识的综合运用。这样既能让学生清楚所学知识在实际工作生活中的应用，更是对他们实践能力与创新能力的一次提升。生产实习是学生接触实际的重要环节，根据实习时间、地点，应让学生有充分的时间和心理准备，做到教师指导，工程技术人员引导，学生边思考边实习，把实习主动权交给学生，让学生在主要生产环节上针对工厂存在的问题或自己感兴趣的问题认真思索，提出自己的想法或改进方案，作为实习的考核内容之一，从而提高学生参与意识，带动学生的学习热情，使学生的实践能力与创新能力得到进一步提高。

4 结束语

工程技术对社会发展具有重要的推动作用，工科类高等学校是培养相关人才的重要渠道，培养高素质的工程技术人才是工程类本科教育的主要目标。教学实践表明，以提高实践能力与创新能力为主线，把握课堂、实验及生产实习环节，突破传统的教学方法，以思考、灵活、探究的方式进行教学，带动学生的学习热情、培养学生的思维主动性，有效地提高学生的实践能力与创新能力，为他们将来的就业和社会发展打下坚实的基础。

[1] 祝洲杰,竺志超,谢剑云.从企业用人模式谈学生工程能力培养与实践教学模式改革[J].浙江理工大学学报,2012,29(3):427-430.

[2] 郭建新,聂喻梅,郭学惠.立足学生工程能力培养，探索工程训练创新创意教育[J].重庆与世界,2012,29(7):49-51.

[3] 卢芸.电力工程基础[M].北京:机械工业出版社,2013.

Research on Ability Cultivation in Practice and Innovation for Undergraduates in Engineering

Lu Yun， Gao Youhua， Ye Peng
Shenyang University of Technology， Shenyang， 110870， China

From the perspective of ability cultivation in practice and innovation for undergraduates in engineering， a new cultivating mode focusing on three key factors （classroom education， experiment and production practice） is realized， through deepening teaching reform，reinforcing practice ability and improving actual effects， etc. To change traditional teaching mode. Practice and innovation ability of undergraduates can be improved under this new cultivating mode.

engineering； practice ability； innovation ability； cultivating mode

2014-11-16

卢芸，博士，副教授。

辽宁省教育科学“十二五”规划立项课题《工程类本科生实践能力与创新能力培养研究》(编号：JG14DB316)。