工程类专业应用型人才实践教学模式探析

李保华，代元军

（上海电机学院，上海 201306）

近年来，在高校人才培养过程中，我们从主动学习国外人才发展先进模式，逐步演变为以学生为中心的发展，重点践行学生的主体作用，培养学生的专业实践技能。作为培养应用型人才的地方高校，培养目标是创新型应用型人才，这类人才不仅要有较强的实践技能和适应高级工作岗位的能力，还要有较强的创新意识和创新精神。然而，地方高校在应用型工程技能培养方面仍存在一些问题。

一、应用型人才工程能力培养现状

目前，我国地方高校的人才培养目标主要是“应用型”。这与传统的人才培养目标的主要区别在于强调培养实践技能。提高学生的实践技能不仅包括增加实践课程或参加实践课程，还包括对教学方法和模式进行全面改革，大力推进教学形式创新。我们不仅要注重实训的数量，更要注重实训的有效性，让相关的实践走入课堂，而不能是走个过场或者让实践课程沦为形式主义。近年来，课程改革迅速推动了课堂学习、课外学习和网络学习，这些学习模式对于社会科学课程可能在某些方面具有良好的教学效果，但对于工程专业课程显然不尽如人意。教育改革应包括学生在高等教育背景下的学习能力，学生在信息时代教学后可以投入学习专业课的时间和精力，并应突出该计划的具体类型和特点。

二、传统教学模式存在的问题

（一）理论和实践课程割裂开来，无法相互促进

大多数工程类专业对理论知识和实践技能的要求都很高。传统教育非常重视课程的理论教学，这一方面是受到过去教学条件的限制，另一方面也受传统教学理论局限性的影响。但是实际上在理论课中由于缺乏相关的实践演示和实验机会，学生很难真正深刻地理解并检验自己所掌握的理论知识。在实验过程中，有些书本的理论比较抽象，学生不亲自动手、不进行尝试或者不以复杂的方式完成实验任务就没有办法真正对相关的知识点进行理解和记忆。长此以往，实验理论和操作是分开的，不能互相促进。

（二）课程设计过于复杂和繁乱

传统的课本对于一门学科的知识设计非常复杂，涉及的面非常宽广，比如说讲解一项工程，就要涉及其设计、生产、调试的全过程，甚至生产技术、盈利能力等方面也对学生提出了解和掌握的要求。这就导致学生对与之相关的经验的理解还停留在一知半解的状态，尤其是在专业基础课阶段，学生对技术设计没有概念。上述对学生技能的要求显然过高，结果是学生大部分上课时间都比较迷茫，在提交作业之前，他们只是在机械参与教师布置的任务，这完全丧失了通过课程设计来教育学生充分应用他们的技术设计和技能的教育意义。

（三）职业培训和实践与职业指导不挂钩

综合传统专业教育，本科毕业设计、本科实习相互独立，缺乏系统性。当前的职业实践，内容千篇一律，缺乏个性和针对性。实习培训、本科毕业设计、本科实习互不关联，因此，学生在进行培训的时候会感到迷茫，甚至不理解在学校学的知识到了工作岗位上到底有什么用处，导致学习和工作大幅度脱节，无法衔接。

三、工程类专业学生实践能力培养教学改革

（一）理实一体化

所谓“理实一体化”，顾名思义，就是让学生在学习中做到理论和实践的学习能够一体进行，相辅相成。对于核心专业课来说，一般课程多，课堂教学容易出现现场冲突。实践工程相关课程可以在普通教室中使用便携式实验箱进行教学，此方式的好处是学习体验不再受地点限制，如此一来课堂也是实验场所，学生就不用专门跑去实验室，进一步增加了学生实践的学习机会。虽然计算机辅助软件可以用来模拟实验课程，学生还可以借助自己的笔记本电脑开展课堂教学实验（如信号和系统课、自动控制原理等）。对于专业课，通常可以组织实验室讲座（如DSP、FPGA、集成系统等）以及各种实验和设计项目的课堂实践。在学习过程中要为学生创造自己学习和理解的条件，让学生通过亲身实践掌握难度较大的知识。通过这样的方法，不仅能够更好地增强理论教学和实践教学结合的效果，最主要的是对学生自身而言，通过实践得到的结论会更加深刻，有利于其后续工作中拥有更加扎实的基础；而在后续的工作中，拥有丰富实践经验的学生比只掌握了理论知识的学生拥有更强的应用能力和更出色的工作效果。

学生的实践经验总时数应该尽可能地达到课程设计总量的50%。在这种情况下，还要对学习过程进行评估，并在课堂上记录课堂的成败，作为评估课程表现的依据。在课堂上采用“理论与实践相结合”的模式，可以避免传统理论缺乏实验，学生无法理解和掌握实验原理和方法的情况。“理实一体化”课堂模式显著增加了学生实践的小时数，以学生为中心的课堂教学，显著提高了学生的参与度；经过过程评价和评估，课堂实验的每一项操作都成为课程成绩的一部分，提高了学生参与相关理论知识实验实践的乐趣和积极性。学生如果能够更加注重实验的各环节，也有利于通过实验理解书本上的有关理论。在教学过程中，学生的实验内容是深入浅出的，获得的经验是递进的。因此经过一段时间的积累，学生掌握的知识水准和程度会有一个大的飞跃。长此以往，学生实践和理论相结合的深度、深层次的学习能力和高效、高度、高投入的学习效果都会有显著的跨越式提升，在此基础上，学校将不需要另外花费其他精力就能使自身整体的教学质量得到提升，并且能够十分便捷地让相关教学水平得到理想改善。

（二）“临摹式”课程设计

所谓“临摹式”课堂设计的开发模式，类似于美术生通过临摹来学习绘画。教师开发了许多实用的课程主题，编写了全面的课程设计指南并分发给学生。每个主题的说明手册都提供了完整的设计概述，并解释了实践操作的具体步骤。除此之外，还为学生留下了一些用于计算的元件和具体数值。学生在学习过程中可以通过阅读说明理解图表的原理，根据自己对知识的现有理解尝试进行实践，根据书面资料的指示进行实践临摹。用Multisim软件模拟，用Protel软件画一个具体的工程图样，进一步尝试开发一个具体的接线图。由于对程序设计进行了全面细致的教学，能够很好地保证学生在实践的过程中得到良好的指导和提升。如果遇到一些问题和发生失误，根据相关的指南也能够很顺利地找到解决的办法。

从不同课程设计的实际操作效果来看，虽然准备了原理图，但由于是第一次实践项目，学生很有可能无法注意到其中一些容易出现问题的实践细节，从而导致实践工作无法正常进行。通过运用理论知识分析、研究和解决这些不足，学生的实际专业技能得到显著提高，工程意识得到培养。而学生通过自己努力完善自身知识体系、完成实际应用任务，比照本宣科或者纯粹听教师讲解会有更多的收获。退一步说，这也有利于学生发现自己的各种不足，同时加以改进，不断完善自身的知识体系。

（三）双导师制

在课程设置中，大四的毕业生要进行六周的综合职业培训。学生根据其工作意图所要求的专业技能，选择学校提供的研究指导的教师和在校外公司担任导师的兼职教师。以专业与学生关联性强的复杂项目为导向，开展培训课程或实践性专业训练并选择同一专业方向的学科完成最终项目后根据实践进行选择。比如学生决定物联网工程技术的应用方向，公司的导师就部署在创新实验室讲解基于物联网技术设计的工程系统的项目，整个过程差不多一年，主要进行专业导向的个性化培训课程，让学生毕业后有自己的实践经历，显著提高就业能力。

除课程之外，双导师制度也可以在学生实习的过程中进行推广，将学校和相关专业的合作企业进行联合，为学生提供这方面的专业导师和带队教师，帮助学生理论和实践双管齐下、共同促进。无论是综合职业培训科目、本科科目，还是最终实习，双导师制实际上就是将理论和实践并举的一种体现，它不仅有利于学生在学习过程中同时具备理论和实践双重能力，还能很好地为学生以后走出学校参加工作打下良好的基础。总的来说，通过强化和具体的持续学习，使学生在课堂上掌握尽可能多的知识，并及时整合与项目相关的新知识，使学生在毕业后获得自己工作所需的技术知识。

四、实践教学模式实施效果

工程类专业实践教学课程首先改革了“理实一体化”的教学方法，取得了实效。2013年，对相关的工程设计和技术类课程进行了改革，2014年，对自动控制工程课程进行了改革。目前，FX学院已经有十几门课程进行了改革，所有改革的课程都得到了学生的高度认可。课程改革项目在大学一年级的年度监测和检查中获得了优秀或良好的成绩，改革后的课程逐渐推广到其他专业。到目前为止，许多关于工程类专业实践教学课程改革的研究项目已经在省一级实施。

“临摹式”课程项目于2010年在FX学院工程专业开始实施，共授课6次，约480名学生从中收益。在课程期间，课程内容和组织规则不断得到审核和完善，2013年用于改革创新我校相关自动化工程课程。经过三个学期实践和大概230个学生的教学试点，“临摹式”项目开始扩展到其他大学和学院。经过几门课程多次实践，大约200名工程类专业学生完成了综合职业培训的基础学习，就业率达到98%以上，而2017年就业率达到100%，标志着应用型培养方式的胜利。相关的应用科技项目和开放实验室项目参与人数不断增加，目前本校500多名工程类专业的学生仍在从中受益。

五、结语

本文阐述了基于应用型人才培养的工程类专业教学改革的思想和实践方法。通过重构学习模式，将理论和实践相结合，充分整合课程，将理论和实践经验学习同步实施，将学习模式纳入为学生开发的“临摹式”课程中，最大限度地发挥课程设计的效益，通过将学习内容与工作实际内容相联系，将学生的学习过程付诸实践，并确保学生应用型知识的积累，增强学生终身学习的信心，让应用型的工程专业学习全面结合专业培训、工程设计和实践经验，旨在为学生提供特定应用型专业能力教学，促进不同学生在学习过程中全面发展和个性化发展，让学生更好地掌握应用型技能，提升后续的就业率，为社会培养更多的稀缺人才。