張俊文，李玉琳

(1．黑龍江科技學(xué)院 資源與環(huán)境工程學(xué)院，哈爾濱150027;2．黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程管理學(xué)院，哈爾濱150025)

應(yīng)用型工程類(lèi)學(xué)生綜合立體教學(xué)體系新模式

張俊文1，李玉琳2

(1．黑龍江科技學(xué)院 資源與環(huán)境工程學(xué)院，哈爾濱150027;2．黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程管理學(xué)院，哈爾濱150025)

基于對(duì)應(yīng)用型工程類(lèi)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的認(rèn)識(shí)，從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)及科學(xué)研究四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述，提出立體教學(xué)體系新模式。在該體系中，教師通過(guò)借助于計(jì)算機(jī)模擬等軟件，在理論教學(xué)中融入實(shí)踐、科研成果，在實(shí)踐及科研中輔以理論指導(dǎo)，使四者得以相互促進(jìn)，共同發(fā)展。

應(yīng)用型工程;立體教學(xué);創(chuàng)新人才

目前，我國(guó)應(yīng)用型工程教育的變革與發(fā)展已成為高等教育研究的熱點(diǎn)之一［1～2］。新型應(yīng)用型工程教育在人才培養(yǎng)模式上不僅要注重學(xué)生的工程實(shí)踐能力，還要加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。具體來(lái)講，應(yīng)用型工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生既要掌握多學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，又要具備能夠適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需要的強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手、計(jì)算機(jī)操作和軟件設(shè)計(jì)能力，還要培養(yǎng)從事產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造、工藝的開(kāi)發(fā)流程、施工的組織管理、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)銷(xiāo)售等方面的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)業(yè)精神。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)必須注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié):第一，構(gòu)建新型應(yīng)用型工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系。改革以往教學(xué)中重理論教學(xué)輕實(shí)踐能力培養(yǎng)、先理論后實(shí)踐教學(xué)順序的課程設(shè)置體系局面。第二，面向工程實(shí)際，建設(shè)工程實(shí)踐訓(xùn)練基地，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)和工程訓(xùn)練。第三，利用先進(jìn)計(jì)算機(jī)、多媒體及網(wǎng)絡(luò)手段，建立交互式三維教學(xué)平臺(tái)，提高學(xué)生對(duì)復(fù)雜工藝流程的認(rèn)識(shí)及掌握。第四，通過(guò)大學(xué)生參與科研活動(dòng)，建立人才科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。針對(duì)上面提出的四個(gè)環(huán)節(jié)問(wèn)題，本文以黑龍江科技學(xué)院礦業(yè)工程專(zhuān)業(yè)為試點(diǎn)，從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、計(jì)算機(jī)模擬訓(xùn)練及科學(xué)研究共四個(gè)方面進(jìn)行立體教學(xué)體系新模式的探索。

一、理論教學(xué)

理論知識(shí)是一個(gè)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，也是整個(gè)教學(xué)模式的起點(diǎn)。但是，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，由于理論知識(shí)的抽象及難以理解，學(xué)生往往對(duì)該類(lèi)課程不感興趣，致使單純的理論授課效果不好，也影響了學(xué)生實(shí)踐能力及科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此，要求教師在理論教學(xué)的過(guò)程中，探索新的理論教學(xué)手段。

(一)參與式教學(xué)

參與式教學(xué)是在強(qiáng)調(diào)師生共同作用的前提下，突出學(xué)生的主體地位，從而構(gòu)建一種活躍、輕松、主動(dòng)的課堂環(huán)境。如有60名采礦工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生就厚煤層開(kāi)采技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行參與教學(xué)。首先，老師明確目標(biāo)是厚煤層開(kāi)采技術(shù)，將60名學(xué)生分成10組，每組6人。學(xué)生課后可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、期刊或圖書(shū)資料收集相關(guān)資料，經(jīng)過(guò)整理分析，形成文本。其次，每組確定一名代表利用PPT上臺(tái)講述，其他組學(xué)生可進(jìn)行提問(wèn)，形成不同組之間的互動(dòng)效果。最后，在每組均講述完畢后，老師進(jìn)行總結(jié)及評(píng)定。

(二)案例教學(xué)

案例教學(xué)法是指在教師教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)課堂分析和講授典型工程案例，以闡述理論知識(shí)及推動(dòng)理論掌握的一種教學(xué)方法。例如工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)，在講解諸如工程量計(jì)算等基礎(chǔ)理論的同時(shí)，適時(shí)引入工程案例進(jìn)行分析。在案例教學(xué)實(shí)施之前，教師需要查閱有關(guān)資料、優(yōu)選案例，案例一般應(yīng)具有針對(duì)性、典型性、新穎性、實(shí)用性等特點(diǎn)。

(三)項(xiàng)目教學(xué)

項(xiàng)目教學(xué)法是教師將現(xiàn)場(chǎng)科研課題融入理論教學(xué)活動(dòng)的一種方式，通過(guò)分析項(xiàng)目研究的目的和意義、國(guó)內(nèi)外研究概況及項(xiàng)目研究的內(nèi)容，從而確定引入哪些理論，研究哪些關(guān)鍵技術(shù)，最后達(dá)到哪些目標(biāo)。這種教學(xué)方法有利于增加學(xué)生興趣、擴(kuò)展知識(shí)范圍、了解某一專(zhuān)業(yè)知識(shí)的發(fā)展動(dòng)態(tài)、解決難題的思路及更好地理解復(fù)雜的理論知識(shí)。

二、實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用型工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)活動(dòng)中的重要環(huán)節(jié)。這一階段既要使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化理論知識(shí)，又要使學(xué)生掌握強(qiáng)實(shí)踐性的、難以表達(dá)的工程技能;要讓學(xué)生盡可能多地參與工程實(shí)踐鍛煉，尤其是參與符合現(xiàn)場(chǎng)工程的設(shè)計(jì)、制造等實(shí)踐活動(dòng)。黑龍江科技學(xué)院的礦業(yè)工程專(zhuān)業(yè)在這一方面進(jìn)行了試點(diǎn)，主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)及工程訓(xùn)練等三個(gè)方面，取得了良好的實(shí)踐效果。

(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是繼相關(guān)理論課程授課的不同階段而設(shè)置的試驗(yàn)性教學(xué)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大部分集中于實(shí)驗(yàn)室實(shí)物的參觀及對(duì)設(shè)備性能、種類(lèi)及功能的一般性了解。除此之外，有些實(shí)驗(yàn)還要對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)單操作并制造一些簡(jiǎn)易試件。這些實(shí)驗(yàn)通常比較簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)，但是效果一般。對(duì)于工程類(lèi)學(xué)生，學(xué)生往往在腦海中很難形成整個(gè)工程的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系，從而影響了學(xué)習(xí)效果。例如，在黑龍江科技學(xué)院礦業(yè)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)活動(dòng)中，經(jīng)常遇到學(xué)生由于不清楚煤礦井下巷道之間的空間關(guān)系，在課程學(xué)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)了很多邏輯性錯(cuò)誤。鑒于此種原因，該專(zhuān)業(yè)增加了三周礦井巷道空間關(guān)系的模型制作實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料學(xué)生自己收集，一般為木條、金屬條、紙殼等;實(shí)驗(yàn)題目及內(nèi)容根據(jù)課程的進(jìn)度同樣由學(xué)生自己擬定，教師只做輔助性指導(dǎo)工作。

(二)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)是工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)一般都開(kāi)設(shè)的實(shí)踐課程，一般分為認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)三種類(lèi)型。一般來(lái)說(shuō)，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)以專(zhuān)業(yè)課的前后為分界，而畢業(yè)實(shí)習(xí)安排在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前。實(shí)習(xí)時(shí)間的安排需要根據(jù)課程學(xué)習(xí)的進(jìn)度統(tǒng)籌安排。黑龍江科技學(xué)院礦業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)改變了以往傳統(tǒng)的課程設(shè)置方式。如在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)之前，集中兩周時(shí)間單獨(dú)講授一門(mén)采煤概論專(zhuān)業(yè)課，將其他課程均順延到認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)之后。這種課程安排注重了學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)效性，強(qiáng)化了感性認(rèn)識(shí)及知識(shí)記憶。對(duì)于統(tǒng)招及定向生，根據(jù)生源性質(zhì)的不同，改變了以往實(shí)習(xí)“一刀切”方式。定向?qū)W生采用現(xiàn)場(chǎng)“掛職鍛煉”形式，集中在專(zhuān)業(yè)課之后，時(shí)間一般為半年。

(三)工程訓(xùn)練

工程訓(xùn)練與一般的實(shí)驗(yàn)不同，其訓(xùn)練平臺(tái)均是按照現(xiàn)場(chǎng)條件制作而成，在該平臺(tái)上學(xué)生不僅可以親自完成設(shè)備的安裝、啟動(dòng)及運(yùn)行，還可進(jìn)行不同工藝過(guò)程的訓(xùn)練。如黑龍江科技學(xué)院正在建設(shè)的礦業(yè)工程訓(xùn)練中心，投資約1 000余萬(wàn)元，從煤層地質(zhì)到采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、溜槽等設(shè)備的配套，均按實(shí)際工程條件設(shè)置。該中心建成后不僅對(duì)校內(nèi)學(xué)生而且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)崗位培訓(xùn)全年開(kāi)放，學(xué)生除隨時(shí)來(lái)中心實(shí)踐訓(xùn)練之外，還可與現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)人員交流學(xué)習(xí)。

三、計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)

計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)是指在對(duì)不同工程對(duì)象建立仿真模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等手段模擬系統(tǒng)及工藝流程的運(yùn)行，為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)逼真的仿真環(huán)境。在此環(huán)境中，學(xué)生可進(jìn)行工程計(jì)算、決策及設(shè)計(jì)，對(duì)于形成的設(shè)計(jì)結(jié)果以三維圖形顯示，再借助于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生與老師之間還可進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。如黑龍江科技學(xué)院礦業(yè)工程在課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用的作業(yè)規(guī)程自動(dòng)編制系統(tǒng)教學(xué)軟件，該軟件不僅可完成儲(chǔ)量、支護(hù)強(qiáng)度等決策計(jì)算，還可繪制巷道斷面圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、工作面設(shè)計(jì)等三維立體圖形。該教學(xué)方式改變了以前傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即在二維空間上教學(xué)及設(shè)計(jì)的同時(shí)還需在腦海中想象工程的立體空間關(guān)系，形成了“所想即所得”的真實(shí)工程環(huán)境。

四、科學(xué)研究

新一代工程類(lèi)大學(xué)生不僅要具有深厚的專(zhuān)業(yè)技能，還應(yīng)該具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，而創(chuàng)新能力的最直接體現(xiàn)一般為科研能力［3］?？蒲心芰Φ呐囵B(yǎng)不能與課堂教學(xué)脫節(jié)，而應(yīng)該與課堂知識(shí)的學(xué)習(xí)聯(lián)系起來(lái)，使對(duì)學(xué)生新知識(shí)的傳授、掌握和科研能力的培養(yǎng)緊密結(jié)合在一起。至于大學(xué)生科研能力的培養(yǎng)，方法手段多樣，如參加大學(xué)生各類(lèi)競(jìng)賽活動(dòng)、科技文化節(jié)、科技成果展，發(fā)表大學(xué)生科技論文，大學(xué)生科研立項(xiàng)，參加教師科研項(xiàng)目等等，但需因人而宜、因材施教。筆者在2008年的教學(xué)活動(dòng)中，在采礦工程專(zhuān)業(yè)2005級(jí)30名學(xué)生中進(jìn)行了科研指導(dǎo)，其中有4人在核心期刊發(fā)表科技論文，2人在黑龍江科技學(xué)院進(jìn)行了大學(xué)生科研立項(xiàng)，12人參加了教師的科研項(xiàng)目。

五、結(jié)論

理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)及科學(xué)研究在應(yīng)用型工程類(lèi)教學(xué)體系中是一個(gè)聯(lián)系的整體，四者之間相互促進(jìn)，共同發(fā)展。在該體系中，教師通過(guò)借助于計(jì)算機(jī)模擬等軟件，在理論教學(xué)中融入實(shí)踐、科研成果，在實(shí)踐及科研中輔以理論指導(dǎo)，才能培養(yǎng)出高質(zhì)量的工程技術(shù)創(chuàng)新人才。

［1］蔣新華．應(yīng)用型本科工程類(lèi)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探討［J］．福建工程學(xué)院學(xué)報(bào)．2008，6(5):422 －425．

［2］張玉蓮．學(xué)分制下工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和構(gòu)建［J］．浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，27(2):249 －252．

［3］張學(xué)習(xí)，楊宜民．對(duì)工程類(lèi)大學(xué)生如何更好地參加科研活動(dòng)的思考［J］．廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，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

張俊文(1977－)，男，內(nèi)蒙古涼城人，講師，博士研究生，從事高校教學(xué)研究。

(責(zé)任編輯:侯秀梅)