应用型高校建设中学生工程应用能力的培养

罗伟

摘  要：从渥太华大学工程实践特色教学方法出发，对比了国内外高校在课程设置、教学模式和方法、考核与评价体系等方面的差异，分析了当前应用型高校在转型和建设过程中存在的问题。在此基础上借鉴渥太华大学的成功经验，并结合作者的实际教学工作经历，讨论了有效提高学生自主学习，培养工程实践能力与创新的教学方法和途径。

关键词：应用型高校;工程实践能力;教学方法;自主学习;考核与评价体系

中图分类号：C961         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）08-0153-04

Abstract： The differences of the curriculum setting， teaching mode， course evaluation between domestic and foreign countries were compared， based on the characteristics of engineering practice teaching in University of Ottawa. The problem of the teaching process was analyzed in the transformation and construction of the domestic applied universities. The teaching mode which benefited the improving of the active ability and the engineering practical ability was discussed， drawing on the successes of University of Ottawa and my practical teaching.

Keywords： applied universities; engineering practical ability; teaching methods; autonomous learning; an assessment and evaluation system

一、绪论

党的十八大以来，新时代的发展需求对高等教育事业也提出了更深层次的要求。2015年11月国家教育部、发改委、财政部三部委联合发布了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，明确了地方普通本科高校在应用转型发展过程中的主要任务[1-3]。培养高层次、高素质、高质量的技能型、技术型和工程型专门人才是应用型高校在社会经济转型升级中的当务之急。而传统的“科研型”高校培养的人才往往无法满足这种需求。因此，地方普通本科院校在向应用型高校转型过程中必须明确人才培养定位，改变传统的“精英教育”办学理念和“学术科研型”培养模式，适应新时代社会和经济发展，在教育模式中突出以工程实践为主体，培养具有针对性、实践性、专业性的应用型技术人才[4，5]。

为了更好地推动应用型教育改革，提高教师队伍质量，国家开始推动应用型高校教师的培训与深造。作者也有幸于2018年7月受国家留学基金委“高等教育教学法出国研修项目”的资助，到加拿大渥太华大学进行半年的访学。在此期间，对渥太华大学特别是其工程学院的教育和教学模式进行了多层次的学习、培训以及观摩，初步了解加拿大高校在人才培养模式以及工程类学生实践能力培养方面的特色。结合我国目前地方普通本科高校向应用型高校转变和建设中面临的问题和挑战，加拿大高校在这些方面的经验对提高教学质量、培养学生工程能力有良好的借鉴和参考意义[6]。

二、渥太华大学的工程实践教学方法

渥太华大学是加拿大安大略省直辖的公立大学，是加拿大顶尖大学之一，具有很强的办学特色。学校以开发学生创造力以及批判性思维的能力，培养学生成为有能力奉献社会，并能成为领导者的守法公民为培养目标。在培养学生的工程实践能力方面，国内高校通常是通过增加实践环节课时来提高学生实践能力，但效果往往不明显[7]。而渥太华大学一方面通过学生的实验室实验、学生工作室以及有特色的带薪实习等实践内容来实现这个培养目标，另一方面还将培养学生实践和创新能力的目标贯彻到教学过程中，激发学生主动学习的动力，鼓励学生创新的能力，在潜移默化的教学中提高学生工程应用能力，取得良好的教学效果，因此培养的学生自主思维和动手能力强，更能满足经济社会的人才需求[8-11]。

（一）教学模式

渥太华大学工程学院的本科教学模式主要有Lecture、Group-Discussion、Tutorial、Laboratory等几种方式。同国内类似，Lecture主要是由主讲教师讲授理论课程，通常使用PPT、板书等传统教学手段，采用讲解、推导等方式进行理论教学;学生的任务主要是完成听讲、笔记、作业等内容，并就各自问题与教师进行互动和探讨。但是与国内差别较大的是学生的主动性非常高，课堂气氛很好，常常能在上课时或者下课后看到许多学生排队和教授讨论问题，学习气氛浓烈。

而Group-Discussion 和Tutorial环节都是由主讲教师指定的3到4名教学助理承担，这个环节的主要任务是对理论课程内容进行辅导、答疑，以及组织学生的平时测验。依据班级大小，学生被分成不同小组，确保每个小组人数不超过30人，这样可以保证每个学生都可以充分与教师沟通、讨论。通常这个环节的讨论比较激烈，在次过程中，学生可以充分表达自己的观点和想法，在与教师和同学的讨论下，自主学习并独立完成课程作业，拓展自己的学习能力和创新能力。

Laboratory主要是由課程的实验助理教师承担，并完成实验指导和报告批改。教师根据理论课程内容设计实验项目，实验内容和要求会在虚拟校园平台上提前派发给每位学生。学生需要根据个人意愿，选择分组实验，并完成实验报告。实验过程中教师会为的学生提供实验必须的基础资料和器材，而学生需要通过小组协作完成实验分工、理论分析、实验方案设计、实验操作、报告撰写等内容，完全依靠小组协作完成各项工作。这种探索性的实验，极大提高了学生的工程实践能力。

此外在保证学生学习条件方面，渥太华大学也采取了很多措施，不但每个教室都配备完备的多媒体设备，甚至学习、娱乐设施都一应俱全。特别是用于分组讨论的教室，全部抛弃了传统的课桌模式，使用了圆桌会议、可移动桌椅等设施，更加便于师生间的互动;校园的每一处角落也都可以向学生开放，允许学生自学，并配备桌椅、电源甚至U盘接口等设施，为学生提供诸多便利。

（二）学生工程能力培养

培養具有良好工程能力的学生是高等教育的重要功能之一，渥太华大学工程学院在这个方面十分用心，从师资力量、课程体系认证、教学质量、考核评价等方面入手，调动学生主动学习兴趣，引导和培养学生的创新思维和动手实践能力[6]。

在渥太华大学，每门课程基本都配备主讲教师、教学助理、实验助理等多种功能性的教师岗位。主讲教师主要完成理论课程的教学;教学助理主要完成课外辅导、答疑、课后作业和各种测试试卷的批改;实验助理主要完成实验指导和报告的批改;此外渥太华大学在教师聘任时，除了对学历和科研成果的要求之外，根据岗位不同，要求与工程实验相关岗位的教师，要具有相关的工作或者研究基础，以便更好地指导学生。

渥太华大学工程学院的课程也都需要通过国际工程认证，具有良好的教学标准。学生根据自己的专业兴趣和学分要求选择课程学习，因此同一门课程的学生通常来自不同专业，在学习和讨论过程中容易产生专业交叉和融合，探索新的方向，更加适应创新能力的培养。

同大多数国外高校一样，渥太华大学对学生的考核评估采用宽进严出的方式，本科期间工程学院的专业淘汰率甚至达到40%～50%。这种严格的管理制度有利于督促学生的主动学习、加强学生的有效管理，也有利于人才的培养。

（三）特色教学——COOP项目

COOP项目是渥太华大学以及加拿大大学的特色教学项目，它将学生的理论学习与实际带薪工作相结合，是一种多元化的综合教育计划。项目实施过程中，政府、相关企业以及一些非营利性组织会给学生提供一定数量的带薪实习岗位。学生根据自己所在专业和个人兴趣选择相近或者未来要从事的岗位，参与企业，并且需要完成12个月的带薪实习，经过考核合格获得相应证书和薪酬。COOP项目实现了“政府参与、校企合作”，一定程度上解决学生的经济问题，但是充分培养了学生的专业应用能力，提高了实践技能，并且积累了丰富的工作经验，让学生更好地了解了自己的知识水平、个人能力和社会需求，为未来职业规划和发展奠定了良好的基础。此外，由于岗位数量的限制，COOP项目采用的是申请制，只有成绩较好的学生才有资格申请，因此也增强了学生的学习动力。

三、我国应用型人才培养在教学法方面的思考

（一）目前存在问题

当前我国应用型高校在转型和建设过程中普遍存在学生学习兴趣不足，课程体系不能很好适应经济发展，教育方式不合理，考核评价体系较为单一等问题，导致教学实施质量差、效率低等问题[7，12-16]。

首先，目前大部分地方应用型高校学生由于各种生活及学习方面的原因，普遍存在对专业不感兴趣，从而产生学习倦怠、情绪低落等情况，进而完全失去学习兴趣的想法，直接影响到学生的学习效率与教师的课堂教学。另外受到各种社会和教育因素印象，当前大学生的学习还逐步呈现功利化和工具化趋势，进一步导致学生选择性学习，降低自主学习的兴趣[17]。例如作者讲授的无机非金属材料专业的《材料工程基础》这门课程，虽然这是一门重要的专业基础课，主要讲授工程实践的基础理论知识，但由于这门课程不是考研课程，同时与企业实际结合较多，学生没有在企业中亲身体验，因此学习兴趣低，效率差。这种现状对教师提出急切的要求，解决如何培养大学生学习兴趣，提高课堂教学质量，培养应用型人才等问题。

此外学生失去学习兴趣还与不合理的课程体系设置和低效率的课堂教学密切相关。由于传统观念的影响，在转型建设过程中大部分应用型高校存在课程体系没有真正实现围绕职业工程能力及行业岗位需求设置，并缺乏科学的长远规划。与快速发展的新技术和高速发展的经济相脱节，难以适用于应用型人才培养的需求。课堂教学过程中仍然延续传统的填鸭式教学模式，师生互动效果差，教学效率低[18-20]。这是由于目前应用型高校的大部分教师都是从一个校园走入另一个校园，虽然具有较为丰富的理论和专业知识，但缺乏社会工程实践能力，不可避免地存在理论脱离实际的问题。而且为了职称晋级，常常将发论文、申请项目作为主业，而将课堂教学作为一种辅助手段，导致教师本身的工程实践能力就有所缺失，教学精力也难以为继，课堂教学质量受到严重影响。作者所在的材料科学与工程学院教师的硕博士比例超过90%，但目前大部分材料类专业硕、博士在攻读学位期间从事的主要都是新材料与前沿技术的研发，与目前主流的化工和材料企业的工程技术存在差距，因此在教学过程中，不能很好地对学生进行相关行业和专业工程实践指导，更难达到培养应用型人才的目标要求。

最后，目前国内高校的主流考核评价模式依然是对学生采用一次性的期终考试来决定。这种模式不能全面评价学生的能力，更不能充分体现学生工程实践能力[21-22]。而对教师的考核评价主要体现在教师的科研能力方面，而教学方面的评价由于难以量化，因此往往只是教师考核的参考目标，忽视了教学质量才是应用型高校的建设根本，往往导致评价结果与事实相违背的情况。作者及同事在教学过程中，常常遇到平时表现很好、能力强的学生，在考核时不能取得理想的成绩。因此，要实现应用型人才的目标，达到更好的考核效果，需要对传统考核评价进行改革，建立全面而系统的考核体系。

（二）借鉴与讨论

面对以上的问题，结合作者在渥太华大学的访学经历以及出国前在上海华东师范大学的培训，从在合理课程体系设置，优化课堂教学方法和手段，完善考核评价制度等方面，提出一些对促进学生自主学习兴趣与动力，提高学生理论与工程实践能力的思考和讨论，期望具有一定的借鉴意义。

目前，大部分应用型高校在转型过程中还大量采用的传统“精英式”教学模式的课程体系，因此在教育系统与部分行业的合作下，合理优化课程设置与课程内容，增加开放式的实验及实训项目，符合引导学生学习兴趣及个性化学习的需求，还可以培养学生协作和实践创新能力。另外在政府-企业-学校三方引导下，适当引入和真正实现“带薪实习”“岗位实习”等工程实践内容，是学生提前了解专业方向，适应企业工作制度，积累工作经驗，提高学生的工程实践能力的有效途径。

为了改善课堂效率，提高教学质量，目前国内也出现许多新型教学技术与手段如“翻转课堂”“二分式教学”“思维导图式学习”并利用互联网平台使用“微课”“慕课”等教学资源，积极开展教学和实践改革，利用互联网技术将网络教学和资源引入理论实践教学过程，这些新技术虽然在一定程度上吸引学生兴趣，提高学生分析解决问题能力、动手实践能力，但由于各种因素的影响，目前取得的成果有限[20]。而渥太华大学则仍以传统的课堂授课为主，而将网络课程平台融入并贯彻到实际教学当中，引动学生的自主学习。教师首先将课程的教学大纲、课件、作业等教学内容以各种形式发布在虚拟校园的平台上。学生可以在虚拟校园提前了解课程内容，提交选择申请。并在上课前可以充分预习课程内容，课后在网上完成作业并进行测试，而在课堂上教师进行针对性的知识点梳理，并对重难点进行讲解，大量的深入讨论和挖掘主要依靠开展分组讨论，总结等方式调动学生学习的积极性，在实践教学中，也主要是分组分工协作，分析实验目的，设计方案、并独立完成各组实验，最后进行总结，并思考提出改进方案，这种模式充分赋予了学生自主学习的权力，锻炼了学生分析解决问题的思维模式，提高了学生的工程实践能力。而国内高校的教学依然大量沿用初高中的详细讲解模式，不能给学生创造分辨和思考的空间，而且由于国内高校大班授课的原因，课后的答疑指导又相对较少，导致学生自主学习能力下降，进而失去学习兴趣，因此，参照渥太华大学的教学方法和模式，由于目前互联网与大数据的发展以及手机等终端技术的普及，可以将大量教学资源整合，引导学生去发掘与利用，在课堂教学的过程中，减少讲授时间，增加讨论与师生沟通，培养学生的创造力，鼓励学生判断发现问题和解决问题的能力。

此外对学生的考核评价也是督促学生学习，改善教学质量，提高学生工程能力的重要途径。鉴于目前国内比较单一的考试和报告模式，参考渥太华大学将课程成绩和评分规则充分给予授课教师，虽然课程考核同样由考勤、作业、实验、期中小测试和期末考试成绩按照相应比例构成。但每门课程的比例不是固定的，同一个教授不同的课程评分规则都会不一样。教师在授课过程中虽然讲授的内容范围重点突出，但是学生的作业难度较大，学生需要花费大量时间去完成，多数时间需要教学助理的帮助才能解决问题。并且平时增加小测验、小组讨论报告、其中考试也在考试成绩中占据很大比重。而在此过程中学生替别人签到，作业抄袭的现象非常少，主要依靠健全的诚信制度，让学生遵守规则，不欺骗，不抄袭，尊重他人劳动成果。这些都值得在以后的教学中采用和实施。特别是在评价学生工程能力方面，国内都以报告的形式来考核学生成绩，很难达到实际效果，在有条件的情况下，增加平时表现，小组讨论表现等多个方面来评定学生的成绩，强化学生对工程实践学习的重视，调动学生学习的积极主动性，减少依靠考前突击取得好成绩的几率，保护学生学习的积极性。

（三）经验与总结

作者自从工作十多年以来一直在普通本科高校从事材料专业的教学工作，经过这半年多的培训和学习，反思自己以前教学工作，同样存在诸多问题。特别是现在面临学校在向应用型高校转变和建设的过程中，不能及时改变自己的原有的教学观念，在教学方法方面依然采用原有精讲式的教学模式，尤其是随着互联网时代和新技术的发展，新时代的学生知识储备和视野更加开阔，个性也更加明显，因此原有的教学模式已经很难适应这些变化的产生。通过培训和访学这个过程，提高了自己对教育教学的认识，真正意识到培养应用型人才的深刻含义，除了提高学生的知识水平，更大的责任是通过自己的言传身教，培养学生的思维和工程应用能力。教学工作也是适应时代和技术发展，更加灵活，多元化，采用引导式教育，吸引学生兴趣，鼓励学生创新思维，保护学生自主学习的动力。在教学方法上，采取更加以“学生自主能力”为主的模式，鼓励学生互动，通过组织讨论，分工协作，多元考核等模式，培养更加具有思辨性、创造力的应用型工程人才。

四、结束语

十分有幸能参加国家留学基金委组织的高等教育教学法出国研修项目，在留学基金委合理的安排和运作下，作者在华东师范大学的进行了出国前培训，并且顺利完成了在渥太华大学半年的访学计划，在此过程中收获颇丰，接触到国内外教育思维、教学方法和模式，也意识到自己教学过程中存在的一些问题，取到了宝贵的经验。在今后的工作中，需要更加注重学生工程应用能力培养，将自己培训和访学过程中获得的先进教学方法、模式引入实践当中，提高教学质量，为应用型高校转型建设贡献自己有限的能力。

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