卓越背景下实践教学方法改革与学生工程实践能力培养

摘 要：“卓越计划”是我国工程教育的重大改革，强化学生的工程实践能力是卓越工程师培养的主要目标之一。本文从分析实践教学方法改革与学生工程实践能力培养之间的关系入手，结合我校两个“卓越计划”试点专业的建设情况，探讨实践教学方法的改革与创新，为保障卓越工程师的培养质量提供参考和借鉴。

关键词：卓越计划；教学方法；实践教学；工程实践能力

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）将强化工程实践能力作为卓越工程师培养的核心。不论是本科层次还是研究生层次卓越工程师的培养，不论是创新精神和创新能力的培养还是综合素质的养成，工程实践能力的培养是基础，也是关键[1]。随着“卓越计划”的实施，如何通过“校内+企业”的实践教学模式培养学生的工程实践能力，达到卓越工程师的培养目标，是“卓越计划”参与高校都在面临和需要解决的问题。同类院校中，“卓越计划”试点专业在实践教学条件、校企合作、师资等方面均具有显著的优势和特色，因此，实践环节中教学方法的改革与创新成为影响学生工程实践能力培养的重要因素。

一、卓越背景下学生工程实践能力培养对实践教学方法改革提出新要求

“卓越计划”的工程实践教育要彻底改变以往工程教育中重理论轻实践、重课内轻课外、重校内轻校外的现象[2]，充分利用校内外各种教育环节和实践资源，将有利于学生工程实践能力培养的各种实践性课程、教学环节和实践活动整合起来，使工程实践能力的培养贯穿于卓越工程师培养的整个过程，渗透于教学的各个环节。教学方法要根据变化了的环境与条件、目标与任务、内容与手段及教育对象的特点坚持与时俱进。因此，为了更充分地利用为“卓越计划”配备的各种实践教学条件，加强学生工程实践能力的培养，对实践教学方法的改革提出了新要求。

1.校内的实践教学能够与工程实际相结合。学生在校内工程实践能力的培养主要依托于高校的实验室、实训基地和工程训练中心，这些用于学生实验、实训的各种仪器和设备，在不同程度上存在着与企业脱节的现象，这就使得缺乏校企合作经历的工科毕业生不能够马上适应企业的工作。而企业为了自身的生存发展和赢得竞争优势，必须拥有最先进的生产线、工艺装备和制造技术，这些几乎是任何高校所不可能做到的。因此，在校内实践教学中，教师应在运用传统教学方法的同时，积极创新实践教学方法，通过引入真实的工程案例，设计新颖的教学形式，努力将自身的实践经验和工程经历转化到教学中，弥补实践教学环境的不足，使学生毕业后成为受到普遍欢迎的“上手快”的工程人才。

2.企业内的实践教学能够与基础理论相结合。在真实的工程环境下培养卓越工程师是“卓越计划”的基本要求，也是世界各国工程人才培养的成功经验。因此“卓越计划”要求各个层次卓越工程师的培养均要有累积一年左右的时间在企业学习，“真刀真枪”地参与企业技术创新和工程研发，并且学习先进的企业文化，培养学生工程实践能力、敬业精神和职业道德。与此同时，学生虽然身在企业学习，但不能忽略自己的学生身份，企业学习不能等同于新员工培训。因此，在企业内的实践教学，教师应该注重工程实践与基础理论的联系，通过合理地设计教学过程，将现场的工程设备与课堂的理论模型联系起来，体现工程技术问题的解决与工程研究的创新离不开基础理论的支撑。

3.学科竞赛能够与工程创新能力相结合。目前国内举办的各级各类面向在校学生的学科竞赛丰富多彩，在培养学生的创新创业能力方面起着越来越重要的作用，是学生参与教师工程研究的重要平台，已经成为高校课外实践教学的重要组成部分。卓越工程师工程实践能力的增强离不开创新意识的培养，因此，应该注重从教师承担的工程技术研究课题中孵化学生的科技竞赛、创新创业训练、创新设计竞赛的项目。教师在指导中要以培养学生的工程创新能力为主，通过观点演讲、相互辩论、师生讨论、案例启发等多种教学方法，使学生能够综合应用课内学习的知识、具备基本的工程创新意识，激发学生对未知工程技术领域探索的兴趣，培养卓越的后备工程人才。

二、实践教学方法改革是强化学生工程实践能力的有效切入点

实践教学方法是卓越工程师工程实践能力培养质量得以保证的方式。不同的教学组织形式和教学方式对学生工程实践能力培养将产生截然不同的效果。以往的接受式实践教学方法忽略了学生的主体地位，忽视了学生的个性需求，教学中教师与学生之间缺乏互动和沟通，学生难以积极主动地参与教学活动，而往往成为知识被动的接受者和机械的应用者[3]。提高卓越工程师工程实践能力培养的质量，实践教学方法的改革与创新是一个有效的切入点。

1.贯彻“学生为主体、教师为主导”的教育理念，改革和创新实践教学方法，可以有效提高卓越工程师工程实践能力培养质量。目前大多数实践教学环节的建设，更注重实验环境的改善，实验教学方法仍采用传统的、封闭式的教学模式，以“老师站学生坐”的格局为主。培养卓越工程师的实践教学应该是开放的、共融的，教师和学生要把能力培养作为学习团队内所有成员达成的共识，教师的作用在于促进学生间的讨论，鼓励学生充分思考，转变传统的“满堂灌”教学模式，增强学生的参与意识，让学生以主体的身份参与教学过程，启迪学生积极思考，提高实践教学的针对性、吸引力和感染力，从而更好地激发学生的学习兴趣和热情，使学生主动地投身实践学习，锻炼自身的工程实践能力。

2.通过改革和创新实践教学方法，提高工程实践教学教师的教学能力，可以有效保障卓越工程师工程实践能力培养质量。“卓越计划”对教师队伍的要求是形成一支校内专职教师与企业兼职教师相结合的高水平的师资队伍，以保证“卓越计划”的顺利实施并取得预期成果。而高水平的工程型教师队伍不仅要有合理的师资结构、科学的教育理念、丰富的工程经验和经历，还要掌握先进的、多样的、系统的教学方法。教师通过加强对实践教学方法的研究、使用现代化教育科学技术、运用合理有效的教学手段，创新与具体实践课程相适应的教学方法，提高自身的实践教学能力，进而有效提升实践教学的效果和教学质量。

3.通过改革和创新实践教学方法，促进工程实践教学内容的深化和丰富，可以有效提升卓越工程师工程实践能力培养质量。教学内容是决定选择何种教学方法的重要依据，而教学方法又是教学内容的桥梁和载体[4]。“卓越计划”的工程实践教学内容紧紧围绕工程实践能力这个核心来构建、取舍、优化、整合，充分体现了工程实践能力的核心特征。通过研究式教学、讨论式教学、引导式教学、启发式教学、案例式教学等多种实践教学方法的改革，会使教学内容产生更好的效果，激发学生的学习兴趣和热情，实现教师与学生之间的双向良性互动，不断增强学生的工程创新意识和实践能力。

三、在卓越计划实施中不断推进实践教学方法改革

西安邮电大学是国家在西北地区布局的唯一一所邮电通信类高等学校，学校以信息科学技术为主要特色，优势学科主要集中在通信、电子、计算机等领域。学校的“通信工程”和“计算机科学与技术”专业为教育部“卓越计划”试点专业。在“卓越计划”的实施中，学校积极开展校企合作，发挥与行业、企业良好的产学研合作关系，通过“校内+企业”的实践教学模式，深化实践教学方式方法改革，培养学生的工程实践能力。如在“通信工程”专业卓越工程师培养中，就形成了特色鲜明的教学方法。

1.全真模拟教学法。学校紧跟信息通信技术领域的发展，通过校企合作，建设了22个校企联合专业实验室，建成了一个与目前国内信息通信技术同步、结构相同的校内专业实验平台，能够进行全程（端到端完整的信息通信过程）、全网（多种异构网络）、全真（真实的企业工程环境）的专业实践教学。为了强化“通信工程”专业卓越试点班学生的工程实践能力，依托校内的企业级专业实践环境，积极研究和探索实践教学方法改革，形成了“全真模拟教学法”。全真模拟教学法把提升学生工程实践能力放在突出位置，教学核心围绕企业对职业技能的实际需求，以培养“零适应期”的卓越通信工程师为目标，通过环境造就人才，实现学校育人与企业用人的接轨。校内实验平台的实践条件模拟真实环境，实践内容均来自真实项目，突破了传统的实践教学过程。如在IP网络技术实践教学中，参考ZCNE网络工程师认证考试内容，更新和深化“IP网络基础实验”、“高级网络实验”、“高级路由协议与实验”等实验内容，设计了“IP网络基础实验”、“高级网络实验”、“课程设计”、“生产实习”4个阶段，总学时218，其中实践学时186。所有教学内容均在实验室开展，将真实的项目与模拟的实践环境融为一体。

2.逆向式教学法。学校与信息通信技术领域的多家国内外企业联合建立了35个校外实践教学基地，确保了“通信工程”专业卓越试点班学生的校外实践条件。在企业实际环境进行的实践教学中，从基本原理开始的传统讲授思路无法使学生将理论与现场正在运行的设备联系起来，为了提高学生理论联系实际的能力，在卓越试点班的校外实践教学中，我们积极推行“逆向式教学法”，以为用人单位培养具备扎实的理论基础、拥有较强的工程实践能力、掌握最新专业知识的工程师为目标，采用从果至因的分析路线，从实际系统的要求开始最终到理论基础的支撑。

3.项目驱动式教学法。在卓越试点班学生的创新能力培养方面，我们积极倡导“项目驱动式教学法”，围绕企业的需求，以教师的工程研究项目或学生创新创业的科技立项为载体，依托校内完全开放的实验平台环境和部分开放的教师工程研究平台，在完成具有工程应用背景的项目过程中，激发学生对工程问题的兴趣和学习的主动性，提升学生的工程创新意识和实践能力。通过实施“项目驱动式教学法”，建立了“卓越班学生人才储备

库”，发掘了一批有工程创新活动兴趣、具备良好工程实践素质和一定动手能力的优秀学生，参与教师的工程研究项目中。通过参加各类大学生科技活动、竞赛集训以及国家、省和学校各级各类的创新创业计划项目，进一步锻炼和提升学生的工程实践能力。

参考文献：

[1] 林健. 构建工程实践教育体系，培养造就卓越工程师[J]. 中国高等教育，2012（13/14）：15-17.

[2] 董华青，周震，艾宁. “卓越工程师教育培养计划”实施过程中的阻力分析与应对[J]. 中国大学教学，2013（2）：34-36.

[3] 林健. 卓越工程师培养的质量保障（上）[J]. 高等工程教育研究，2013（1）：23-38.

[4] 柳礼泉，吴艳娇，丁蕾. 教学方法创新与国家精品课程建设[J]. 中国大学教学，2013（1）：75-78.

[本文系陕西省教育科学“十二五”规划2012年立项课题“地方行业高校卓越工程师培养课程体系的建设研究”（课题编号：SGH12471）和2011年陕西普通本科高等学校教学改革研究重点项目“地方普通高校电子信息类卓越工程师培养体系的研究与实践”（项目编号：11BZ38）的部分研究成果]