工科本科生应用能力培养的实验教学改革构想

【摘 要】本文基于高校实验教学的现状，从教学内容、教学方式、考核方法等方面的存在问题进行分析，提出相应的改进措施构想，以适应我国建设的人才需求。

【关键词】实验教学；能力培养；改革构想

【Abstract】This paper analyzed the questions in experiment teaching in terms of teaching content， method， and assessment， based on the state of the art of teaching. And the paper gave out the reform steps to deal with the above question exist， in order to adapt to the demands talents for national economy.

【Key words】Experiment teaching；Training ability；Teaching reform

0 前言

我国处在高等教育大众化的实现阶段，培养学生创新精神和实践能力，已经被视为教育改革的重点工作目标。经济和科技发展需要高素质技术人才，加强大学生的工程实践训练、科学实验能力培养，以适应现代制造业的发展需求，实现我国制造强国的既定目标[1]。

1 现状问题与改革目标

高等教育已经跨过快速发展阶段，取得巨大成功，同时也出现了新的问题，最突出的问题是教学内容与生产实际需求脱节、教学方式单

一、实践教学比例较低，造成教学效果的满意率低下、学生能力发展受限。具体表现在以下方面。

首先，教学内容方面。现行高校的课程体系基本上主要还是以理论教学内容为主线，而实验教学内容为辅助[2]。教学进程以理论内容讲授为主线，并占有绝大比例数；而实践教学进程设置较随意，且实践教学内容更新率极低。例如机械制造工程学课程设计教学，在理论教学结束后的两周内进行，实际上，由于设计在理论课结束后实习前进行，学生对机床、刀具、夹具及其具体工艺过程停留在文字水平，没有深入理解，面对参考资料往往不知从何入手，仅在最后几天依靠指导书“临摹”一下，草草结束设计。然而，课程设计的指导书的实例更新率极低，没有实现理论教学与实践练习相互促进、相辅相成的目的，根本无法实现创新能力和实践能力的培养目标。如果说课程设计的指导书数量上还可以接受，而工厂实习的指导书数量上少得可怜，加之实习工厂产品、设备各异，现有的实习指导书的实用性等级为“鸡肋”。同时，课程设计指导教师，多是理论课任课教师，多数没有工厂生产的经历，处理现实问题的能力有限，距离升任指导学生课程设计的能力要求存在很大差距，他们没有机会实现自身该方面素质提高。实习指导教师人员多数没有固定，加上教师的实习单位变动性较大，结果是实习指导教师没有能力承担重要职责。现有的实习单位由于担心安全问题出现、担心影响正常生产，无法长时间持续接受大量学生进入车间。

其次，在教学方式方面。长期沿用“一锅焖”填鸭式实施实践教学任务。实践教学中由于实施中的创新性、兴趣性、动手程度较低，教学中练习的机会几乎没有，多数学生在有限课堂时间内，仅能跟随教师完成实践既定教学任务，无法实现教学目标中能力训练的目的[3]。例如，数控编程的实验教学，安排在数控编程技术课程以编程模拟器完成对机器的手动编程知识的认识，以及用CAXA、MASTERCAM等软件对机床的自动编程知识的熟悉的教学内容之后。数控机床的操作能力训练仅通过一台十余年前购置的数控铣床的演示，2个学时安排6-8名学生随机练习的方式进行。这样的效果是学生对数控机床的认识目的基本实现，根本无法涉及到机床操作的能力，更无法进行编程命令熟悉的训练，至于编程创新素质的培养就是遥不可及的。编程训练的题目多数来源于数控编程软件的学习指导书，编程代码多数是现成存在的，但有些代码存在错误，需要进行一定程度的改进。鉴于学生对编程软件的熟悉程度较低，还不具有全面掌控软件的能力，指导教师多数凭借所谓的编程实例大全，画瓢方式实施短暂的教学内容，以期完成教学任务。这种在验证代码的单一方式教学实施中，无法完成源于生产实际的编程问题解决方案思维训练，根本无法适应生产实际日益提高的数控加工能力的素质需求。

再次，在考核方式方面。依据统一题目和标准答案的评价标准，重视考察卷面结果的分数方式评价，一定程度上有利于教学进程的实施，但严重地阻碍了学生学习积极性、主动性、创造性的发展，内心仅仅关注最后的成绩排名，忽视学习过程的水平积累和能力训练。在备考阶段，学生一心谋划得到考试题目答案；考试进行中，不惜断送自己的来之不易的大学学习机会，实施作弊行为期得到好的成绩，更有甚者，和所谓的“枪手”开始生意交易。造成严重令人失望结果的根本原因在于，考核内容和评价方式的有效性和可靠性存在严重的问题。例如，机械制造工程学课程设计的考察，一般凭借设计任务书内容完成的正确性来判断，没有考察其内容的创造性程度；夹具体设计更是从设计的过程完整性评级，零部件设计的优化质量根本无从考虑。考核中指导教师的评价过程以现成的标准为参考，依据个人偏好给定分数，忽略个体基本条件的差异，漠视学习过程的付出和能力的提升，唯一结果就是，学生丧失实践课程学习的兴趣，白白错过探索过程创新的难得大好机会。

2 改革措施

基于现存的本科应用人才培养实践教学的现状分析，需要进一步教学改革研究，以提升学生实验教学学习效果，达到实践能力学习和创新能力的培养的目标。

首先，教学内容方面，建立以项目特征的教学内容体系，并推行项目进度管理的进程实施监督，以有效完成实践教学任务并保证教学目标的实现[4]。具体地讲，就是，任课教师依据教学实践目标设置项目，将教学内容融入项目之中，建立项目阶段性任务表和进程表，并在实践课程开始之前公布所设计的项目内容，由学生依据自身素质情况，选择感兴趣程度、有利于自身发展的项目，主动进行项目执行前的知识准备、能力训练。依据项目内容验收指标为依据，在课程进行中，有选择的投入自身有限的精力。例如，制造工程学课程设计教学，选择汽车发动机不同零件的制造为对象，分难度等级设置设计内容，从工艺过程、夹具设计、刀具选择、材料确定等基本环节，制订有操作性的项目考察等级指标，旨在激发学生自主学习的动力和创新的灵感，训练学生解决现实问题的能力。教学内容上还体现知识探索过程的自身规律和所需的能力训练，让学生在“探索中”尝试问题解决的思维锻炼，在问题探索的实施过程中，自觉完成一个接一个项目任务，达到学习能力和创新能力的培训。当然，项目特征教学内容的建立，需要指导教师创造性建立教学内容体系，及时了解生产实际需求，更新项目设计的具体内容，这对任课教师提出更高的素质和能力要求。 其次，教学方式方面。任课教师应用从“为学生学而教”的角度出发，确定教学方法和方式，并以“在做中学”成为实践教学方式的基本原则，让学生承担实践教学过程学习主体的职责[5]。点燃学生探索未知的好奇心，以及对实践性教学活动的参与激情。例如，数控编程实验中，选择空调压缩机不锈钢磨具为研究内容，要求学生从材料需求性能出发，选择材料种类；依据现有设备，选择加工机床；考虑自身能力和素质，确定编程语言和策略；最后进行实物数控加工，并进行精度和成本等指标的小组间竞赛。通过以上环节的设计和执行，让实践教学真正实现“问题从实践中来，再实践中解决”的训练目标。建立以学生为实践教学过程主角的教学方式，从教学内容设计、教学进程控制等方面，让学生尝试发现问题、探索方案、享受成功的解决问题的真个过程。在学生主导下的教学过程推进中，完成知识学习和能力锻炼，实现理论和实践能力的相辅相成，铸造具备全面能力的建设型人才，完成社会赋予新时期教育的使命。诚然，“做中学”教学方式的实施，需要任课教师大胆改变自身教育观念、勇敢付诸于行动，并依据实际效果及时修订，这是现阶段教育改革的迫切需求。

最后，在评价方式方面。摒弃单

一、僵化的一次性测试，建立灵活、多样的评价体系，评价标准必须严格执行，评价内容可从学生需求能力的提升角度设置，重视质的变化，同时看中量的积累。推行弹性的考察制度，考察区分为学生自身、小组内同学评价、小组间同学评价、指导教师评价等方面。评价体系建立原则如下：以学生评价为主（80%），教师评价为辅（20%）；以学生自评为主（70%），学生间评比为辅（30%）；以小组组内评价为主（60%），以小组间评价为辅助（40%）。各种评级打分的主要出发点为能力提升程度，能力提升的等级分为A，B，C，D，E等5级，每个等级列出明确的考察指标，具有明显的操作性，避免人为误差的存在。例如，数控机床的认识实验教学中打分标准如表1所示。

3 结束语

培养本科层次应用人才，是新世纪我国建设需求提出的教育任务，教学实践环节薄弱、实践方式单一僵化、实践环节评价弊端造成了重分数、低能力的教育现状，亟待改变。教育研究者和实践者，应积极行动起来，探索我国高等教学实践环节教学的方法，为适应经济建设培养能力全面的人才。

【参考文献】

[3]徐新.数控机床操作实训中的探索与实践[J].考试周刊，2014，46：143-144.