吳東亭 鄒勇

摘要：近年來，我們的工科高等教育發(fā)展要強化工程教育、強調(diào)工程設計和工程實踐，專業(yè)實驗教學是培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)、實踐創(chuàng)新能力的重要途徑，但傳統(tǒng)的實驗教學存在“雞肋化”的弊病。文章結(jié)合材料成型及控制工程（焊接）專業(yè)實驗課的教學實踐，闡述了專業(yè)實驗課“雞肋化”的危害，剖析了其產(chǎn)生的原因，并提出了改進的具體措施，認為通過教學內(nèi)容“工程化”、教學模式“舞臺化”、實驗室管理“開放化”和實驗考核“科學化”，可走出專業(yè)實驗教學“雞肋化”窘境，推動專業(yè)實驗教學跨越式發(fā)展。

關鍵詞：新工科;專業(yè)實驗教學;雞肋化

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2020）11-0381-02

2016年以來，基于對“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國制造2025”等國家重大戰(zhàn)略的積極響應，工程教育工作者展開了“新工科”建設的積極討論，并逐步形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”等綱領性文件。這些綱領性文件具有鮮明的時代性，有針對性地應對了當前中國工程教育環(huán)境的變化。我國制造業(yè)在趕超發(fā)展的過程中，對人才培養(yǎng)工作提出更高的要求，現(xiàn)有的工程科技人才的職業(yè)能力與綜合素質(zhì)仍需進一步提高，特別是在創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)精神、實踐技能、社會責任、領導能力等方面，仍需與國際接軌、適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展、滿足市場需求。而專業(yè)實驗課的設置，可以在有效傳授知識的同時，有針對性地培養(yǎng)學生的能力，而課程的“雞肋化”，則嚴重阻礙學生能力的培養(yǎng)和素質(zhì)的提高。探明原因，采取有效措施破除課程的“雞肋化”，是“新工科”時代我們實驗教學的一項緊迫任務。

一、正視問題，認識專業(yè)實驗教學“雞肋化”危害

與一般的實驗教學類似，材料成型及控制工程（焊接）的實驗教學一般也是在教師指導下，運用一定的儀器設備、材料，通過控制某些條件讓學生觀察材料成型過程各現(xiàn)象的發(fā)展變化，使學生理解、驗證知識并形成技能。它是材料成型與控制工程專業(yè)重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，其作用是使學生驗證和鞏固已學過的專業(yè)課程內(nèi)容;訓練學生進行材料成型及控制工程專業(yè)相關實驗的基本技能，掌握專業(yè)實驗的基本原則及方法，培養(yǎng)學生實際動手能力;為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下基礎，達到理論聯(lián)系實際、深化課堂知識、分析解決問題的目的。

二、深入剖析，探源專業(yè)實驗教學“雞肋化”困境

經(jīng)過學校和學院的經(jīng)費投入和管理建設，山東大學材料成型及控制工程專業(yè)如今已建成了現(xiàn)代焊接技術、塑性成形及模具技術和液態(tài)金屬及鑄造技術3個功能相對獨立、可開展材料成型及控制工程各類專業(yè)實驗教學的實驗室。本科生目前的實驗課程主要包括材料科學與工程專業(yè)基礎實驗16學時、材料成型原理及工藝專業(yè)實驗32學時、材料成型及控制工程創(chuàng)新與任選實驗16學時。雖然實驗室硬件建設相對較完善、實踐教學學時數(shù)量也較多，但學生依然覺得專業(yè)實驗課程教學“雞肋化”，“學”方面的原因自然是學生自身對實驗課程重要性認識不足、主觀能動性不強，“教”方面則在課程體系設置、實驗教學模式、實驗課考核機制等存在較多問題。

1.課程體系陳舊：隨著學術科研的進步，理論課程相對傳統(tǒng)的設置留下來的專業(yè)實驗課教學內(nèi)容已經(jīng)無法滿足學生創(chuàng)新培養(yǎng)的要求。首先，專業(yè)實驗課程主要是根據(jù)理論課程教學安排而設置的，理論課程中的交叉內(nèi)容導致實驗課程存在重復的現(xiàn)象。其次，專業(yè)實驗往往是驗證性和規(guī)律性實驗，缺乏綜合性和設計性，與材料成型科研及生產(chǎn)領域的創(chuàng)新性實驗脫節(jié)，導致學生知識面狹窄，缺乏思考和創(chuàng)新能力的訓練。此外，受限于學時有限和設備在各校區(qū)分散等原因，有些實驗方法陳舊，沒有緊跟科學技術發(fā)展的步伐。

2.實驗教學模式僵化：材料成型及控制工程（焊接）專業(yè)實驗課多涉及焊接電弧大電流放電問題，由于擔心學生們安全等問題，實驗教學模式基本上還是以“教師當演員，學生當觀眾”為主，教師手把手地教給他們操作。學生沒有參與實驗的前期準備，都是由實驗老師把母材、焊材和各種試劑準備好，學生完全被動地拿起焊槍焊幾道，學生甚至不清楚一盤盤的焊絲是如何安裝到送絲機上去。這種模式導致學生不主動去思考，上課積極性不高，實驗技能得不到鍛煉，不利于培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

3.考核機制不科學：考核是檢驗課程效果的一個有效手段，考核成績直接影響教師的教學和學生的學習，專業(yè)實驗課的教學同樣如此。目前，材料成型及控制工程（焊接）專業(yè)實驗課程的考核主要通過考勤和實驗報告冊的成績來進行，對于實驗課的過程不夠重視。對課堂實驗過程的忽視，導致部分學生在課堂中并沒有真正動手實驗，而是依靠小組中其他成員完成實驗任務，或者抄寫他人的實驗報告，影響了實驗教學環(huán)節(jié)在學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)中的作用。

三、多策并舉，破除專業(yè)實驗教學“雞肋化”難題

強化工程教育是當前“新工科”時代高等教育發(fā)展的大趨勢，除課堂學習外，還強調(diào)工程設計和工程實踐，才能向工程界提供訓練有素的工程師。針對專業(yè)實驗課與工程實踐嚴重脫節(jié)的實際情況，必須采取有效措施來破除其“雞肋化”難題。

1.實驗內(nèi)容設置“工程化”：新工科時代，專業(yè)實驗課應該以工程為背景、聯(lián)系工程實踐來進行。專業(yè)實驗課的教學內(nèi)容可以通過綜合實驗規(guī)劃、基本實驗實施來進行，將整個專業(yè)實驗課學時劃分為3—4個綜合實驗，每一堂專業(yè)實驗課都可以是完成綜合實驗的若干個基本實驗。

2.實驗教學模式“舞臺化”：過去“教師當演員，學生當觀眾”的教學模式使學生的主動性被禁錮，思路受到限制，長期下去，難以培養(yǎng)他們的能力和素質(zhì)。在以后的實驗教學過程中，應當逐步采用“學生當演員，教師當導演”的舞臺化教學模式，首先要求學生審查實驗方案，弄清實驗目的和實驗方法，了解和掌握焊機、工業(yè)機器人等儀器設備的操作與使用，經(jīng)指導教師同意后由學生自己獨立完成實驗。教師只是檢查結(jié)果，并提出問題，組織學生討論、分析。

3.實驗室管理“開放化”：開放實驗室是高校實驗教學改革的突破口，“新工科”時代，開放實驗室對實驗教學理念、教學硬件條件、教學內(nèi)容等方面提出了新的要求，國內(nèi)外更多的高校都在積極探索“開放實驗室建設”。實行實驗室的開放制度，既可容納基礎較差的學生課余時間預習實驗，又可讓學有余力的學生走入實驗室，做些材料成型及控制工程相關的創(chuàng)新實驗，還可以讓有興趣的學生搞些研究開發(fā)型實驗，或協(xié)助教師進行科研。實驗室的開放化管理，可以有效激發(fā)學生的求知欲望和學習熱情，為他們提供場所，給學生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，以拓寬學生的知識面。

4.實驗成績考核“科學化”：針對傳統(tǒng)的專業(yè)實驗課從屬于理論課的狀況，“新工科”時代，國內(nèi)工科高校專業(yè)實驗多實行獨立設課和單獨考核。傳統(tǒng)的實驗成績考核模式不科學，導致每次實驗動手者少、旁觀者多，自己不記錄，抄襲別人實驗報告的現(xiàn)象。在以后的實驗課考核中，指導教師要大膽管理，重視學生課程中的表現(xiàn)，每次實驗當場檢查結(jié)果，按時上交實驗報告。使學生感到有壓力，進而產(chǎn)生動力，認真對待，實驗中人人爭當主角，親自操作，親身體驗，提高了實驗課的質(zhì)量，培養(yǎng)了他們的素質(zhì)和能力。

“新工科”的高等教育必須培養(yǎng)具有實踐和創(chuàng)新能力的復合型人才，各高校都在積極進行加強教學實踐環(huán)節(jié)的探索，逐步把專業(yè)實驗教學從課堂教學的附屬地位轉(zhuǎn)變?yōu)榕c課堂教學協(xié)調(diào)發(fā)展的模式上來，但在具體實施過程中，要采取科學有效的措施，破除傳統(tǒng)實驗教學“雞肋化”的難題，才能提高學生的工程實踐能力和對未來工作的適應能力，才能適應“新工科”高等教育的發(fā)展。

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