【教法研究】 提高工科大学生就业能力的工程问题教学法研究 杜庆柏，方必军，魏伟 （常州大学材料科学与工程学院，江苏常州２１３１６４） 摘要：提出了旨在落实工科大学生工程意识培养和￣－ｆｌｃ＿ｖ＿程历练的工程问题教学法（ＥＰＴ）。根据学生认知能力和职业 预期组织学习小组，利用学校、企业、网络资源和小组成员的知识与技能优势，在教师指导下定期解决经过精心设计的工程 问题，在规划层面、设计层面、管理层面和实施层面丰富学生的工程阅历，从而显著提高大学生的就业信心与就业能力。 关键词：工程问题教学法；工程意识；职业预期；就业能力 中图分类号：Ｇ６４２．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—９３２４（２０１３）０５—００７９—０３ 长期以来，学生人数众多、专业分布广泛的我国高等 修正、创新与发展提供令人信服的案例。 学校工科专业学生在校期间所能接触的工程问题越来越 为此，我们在尊重现有教学体制、保证学生完成正常 少，工程历练时间越来越短，导致毕业生越来越无法满足 学业的前提下，利用学校、企业、网络资源和学生的自身特 现代企业发展和行业管理与规划的要求（如动手能力差、 点，改变常规教学思路、教学方法和学生学习习惯，在教师 工程意识淡薄、忽视行业发展动态等），而在校生则普遍缺 指导下，通过定期解决精心设计的具有普适性、开放性、广 乏专业兴趣和就业信心（如远离所学专业就业、听任家长 延性的“教学工程问题”，促使一部分ｉ苛年级学生对本专业 安排就业以及考研逃避就业等）。 的工程认知达到应有的高度，并为他们将来参与各领域工 我们认为，在高等教育研究强调高屋建瓴、全球视野 程项目的监督、管理、规划、设计、建设及营销等工作奠定 和可持续发展的同时，必须有更多的专业教师通过具体而 必要的基础。这就是工程问题教学法（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｂｌｅｍ 微的教学实践，将一些较为合理的教育理念和教学方法转 Ｔｅａｃｈｉｎｇ，简称ＥＦＦ）的基本思路和主要目标。 化为学生就业信心和就业能力的提高，同时为教育理论的 －＋＊＋”—— ”＋“＋“＋”＋”＋＊＋－＋一＋一＋ 讲解使学生获得知识、技能的教学方法。在示范教学中，教 充。另一方面，通过网络进行师生互动，不受时间和空间的 师对实践操作内容进行现场演示，一边操作，一边讲解，强 限制，有利于建立良好的师生关系，提高教育管理效果。 调关键步骤和注意事项。练习法是学生在教师的指导下巩 四、课程教学中渗透素质教育 固知识、运用知识、形成技能技巧的方法。两种方法结合使 在讲授回归分析一节时，从达尔：艾的著作《物种起源》 用，使学生边做边学，理论与技能并重，较好地实现了师生 和进化论讲起，再引出格尔顿的生平介绍与其在生物统计 互动，提高了学生的学习兴趣和学习效率。 学方面的贡献，人文素质教育与自然科学知识相融合，让 三、充分利用现代化教育技术，提高教育教学效果 学生领悟到课程内容中蕴含的科学精神和人文精神，使整 １．多媒体教学设备使课堂变得形象、直观。通过多媒 个课堂变得生动形象起来，课堂气氛活跃，营造了良好的 体教学设备，可以进行统计学基本概念的阐释、计算公式 学习氛围。在教学过程中，始终坚持培养学生严谨的思维 的推导、实践操作的演示与训练、相关照片和学生作业的 习惯和求真务实的工作作风，培养学生的团队意识和团结 展示等，同时学生也可以上台进行操作练习，这样学生的 协作精神。 注意力更加集中，课堂教学氛围更加生动活泼。 课程教学改革是一个长期的、复杂的过程，统计学学 ２．创新作业布置形式，提高学生的学习效果。作业布 科的特点也给教师提出了更高的要求，教师必须要更新教 置采用书面作业与电子版作业相结合的方式，特别是布置 育观念，成为终身的学习者、研究者和实践者，要不断提高 运用Ｅｘｃｅｌ进行频数统计、计算样本特征数、相关系数和进 自身的业务素质，深入研究课程教学改革中的诸多问题， 行回归分析等作业，要求学生首先用笔算方式完成书面作 将学生培养成高素质、高技能的应用型人才。 业，然后运用Ｅｘｃｅｌ对数据进行处理，通过网络上交电子版 参考文献： 作业，形式较为新颖，提高了学生做作业的积极性，又加强 …廖哲勋，田慧生．课程新论ＩＭ】．北京：教育科学出版社，２００３： 了学生在运用统计方法解决工作实践中具体问题的训练， １４１一】９１． 强化学生的实践操作技能；通过用不同的方法解决同一个 ［２】戴士弘．职业教育课程教学改革 １．北京：清华大学出版社， 问题，既锻炼了学生的思维能力，又通过传统数据处理方 ２００７：３７－５１． 法与电脑处理方法的对比，让学生切实体会到运用现代信 【３】曾良骥．高职“六位一体”课程教学模式与评价标准【Ｍ】长沙： 息技术进行统计数据处理的方便、准确号陕捷。 中南大学出版社，２００９：１９—５５． ３．利用凌波多媒体教学网创新实践考核形式。实践考 【４】曾良骥．高职课程“六位一体”教学设计范例【Ｍ】．天津：天津大 学出版社，２００９：８２—９８． 核部分主要考查学生利用计算机进行数据处理的能力。可 【５】唐芳，刘红，等．统计学原理［Ｍ】．上海：一Ｉ－海财经大学出版社， 以通过凌波多媒体教学网教师端发送试卷，学生在规定的 ２００７． 时间里独立完成实践操作，然后通过学生端上传答卷。 ［６】兰子霞．关于改革统计教学方法的探讨【Ｉ】．闽江职业大学学报， ４．通过网络搭建学习和沟通的平台。世界大学城的个 １９９９．（１）：２９－３０． 人空Ｉｈｑ￣ＱＱ等网络为师生搭建学习和沟通的平台，一方 面为师生互动和学生课后学习提供了便利条件，师生可以 作者简介：陆晓燕（１９７４一），女，教育学硕士，湖南邵阳 通过网络进行探讨，空间课程可作为课堂学习的延续和补 人，讲师，研究方向为高等教育原理。 ——７９—— 【教法研究】 ＥＰＴ对工程问题的再理解 我们认为，所谓工程问题，是指一些无处不在的具有 一、三、认真构建合适的教学用工程问题 实施Ｅ 的核心是根据学生已具备知识基础和能力 “知易行难”特征的，有待最终处置或优化配置的物质系 统。工程问题首先是一个系统问题，工程意识的培养需要 尽快建立良好的系统观或形成系统思考的习惯；所谓物质 系统是就“工程”一词的科技含义而言（例如不同于价值工 程）；所谓有待处置或优化配置指的是问题需要如实解决 或更好的解决（而不是理论上解决，或仅仅是解决方法）； 所谓知易行难，是因为其无处不在而“知易”，因为其解决 不易圆满而“行难”。 因此，工科教师和学生应该随时意识到：首先，我们不 需要刻意寻找工程项目，或一味建设高配置的工程训练中 心。工程问题就在我们身边、课堂、逛街以及目光所及之 处，此即“知易”；其次，工程问题没有简单问题，甚至没有 仅靠某一专业知识技能就可以解决的问题，此即“行难”。 由此我们不难建立一些工程思维的基本习惯：第一，随时 补充与工程问题相关的基本常识。社会、生活、职业都不是 按专业划分、组织和运作的，一个人本来就需要方方面面 差异，结合教师对本专业的认知和专业现状来设计合适的 教学工程问题。 （一）ＥＰＴ问题的特性设计 一个教学用工程问题应具备以下基本特性。 １．普适性：即问题可以在很多行业中出现（如烟囱、干 燥装置、除尘系统、多跨车间等），其核心内容在知识需求 上相近。 ２．开放性：即问题应具有跨学科、跨专业、跨行业的属 性。目标明确地对未知领域的探究，可以让学生切实认识 到工程意识的建立首先意味着淡化专业意识，扩展专业视 野。 ３．广延性：即问题应具有多方面丰富或延伸的可能 （如多种三废处理单元，破碎——粉碎机组等）。这样可以 训练学生注意工程资料和工程经验的积累，同时懂得温故 知新、举一反三的妙处。 （二）ＥＰＴ实施程序 的知识与技能；第二，协作意识一定要在我们进入一个个 复杂问题的解决过程中方能有效落实，也只有不断落实了 的协作意识，才能逐渐转化为我们的工程素质（习惯）；第 三，取长补短、各尽所能是协作的基本前提。我们必须因此 更加积极而客观地认识自己，充实自己以及评价他人。 ＥＰＴ是一种知识运用型团队教学方法——即为解决 在确定问题及学生大致分工之后，一般先从基础资料 既定问题而有目的的组织和运用人员与知识，能够充分体 现和落实上述工程观。例如，工程问题的解决通常需要许 多现行学科专业的知识和经验，而现有课程体系和选课制 度使教师不可能在有限的专业教学课时内（包括课堂教学 和实践教学）向全体学生传授所有必要的知识和技能；另 方面，由于各地基础教育阶段的差异（一部分来自家庭 教育），学生的认知水平和职业预期存在明显不同，这一现 象在以往的教学理论和实践中则被完全忽略了。 一检索出发，根据问题的条件和实际工程案例，在学生现有 知识范围内初步确定问题的解决方案；在进一步了解问题 的目标、功能和意义基础上，学习并收集解决问题所需要 的其他专业知识，集思广益形成具体的可操作性解决方 案；继而分工协作，依次完成各项工作——分析、设计、计 算、绘图、施工规划、概预算等（在条件允许情况下，也可以 包括参与部分制作、装配、建设施工等工作）。 （三）ＥＰＴ学习成绩评定原则 由于ＥＰＴ的上述特征，或涉及的知识领域比较广泛， 或与现实社会的结合比较具体，因此，对ＥＰＴ学习成绩的 评定不宜设置标准答案，而应基于“没有最好，只有更好” 的理念进行评判。以广延性为主要特征的问题（例如烟囱 设计），其完成的优劣既要考虑设计的合理性、计算的准确 性、图文的规范性，同时也必须充分考虑学生的创造性及 问题的多种应用可能，鼓励学生给出尽可能科学完整的自 圆其说。以普适性为主要特征的问题（如厂房设计），一般 可以将评价体系建立在几个容易量化考核的指标之上。也 可以让学生作为第三方（使用者、验收者、供货者等）换位 思考，以某种人为指标（如成本高低、能耗大小、外观美丑 等），对自己的工作进行评价。 四、ＥＰＴ教学增强学生就业信心提高就业能力 ＥＰＴ的基本思想和教学模式与风行欧美数十年的案 例学习（Ｃａｓｅ—Ｂａｓｅｄ Ｌｅａｒｎｉｎｇ）、专题学习（Ｐｒｏｊｅｃｔ—Ｂａｓｅｄ Ｌｅａｒｎｉｎｇ）、任务学习（Ｔａｓｋ—Ｂａｓｅｄ Ｌｅａｒｎｉｎｇ）和基于问题的 学习（Ｐｒｏｂｌｅｍ—Ｂａｓｅｄ Ｌｅａｒｎｉｎｇ）等教育理论相似，但在学习 二、根据学生职业期许和认知能力组建学习团队 教师应从以下几方面了解学生的基本情况，遴选和组 建有效的学习团队。 ・ （一）充分了解学生的职业期许 当前工科大学生的就业类别大致有企业、机关和继续 学习三类。显然，除第三类学生外，均需要扎扎实实的工程 历练才能胜任愉快。教师可以通过很多办法了解学生对未 来的设想。 （二）发现学生的认知优势和学习预期 教师可在与学生接触的任何时间，了解其生活经验、 基础科学与人文常识，了解不同学生的认知差别，并通过 课程作业或课程考试进一步掌握学生的学习预期。 （三）相信学生的动手能力 学生的动手能力经常超乎我们的想象，教师需要做的 主要是如何以及多大程度上调动学生动手的意愿。当然， 如果学校能够提供一些简单多样的动手条件（材料、工具、 设备和场地）就更好了。 （四）理解学生的学习习惯和学习兴趣 学习的能力首先表现为学习的习惯，即对新知识的好 目标设计、学习内容扩展、知识构成需求等方面均有很大 不同。例如在目标设计上，工程问题的内涵远比个案、专 题、任务或问题更具普适性、开放性和广延性，因而具有更 广泛的教学适应性、知识集聚性和应用扩展性；在实施策 略上，要求规划层面、设计层面、管理层面和实施层面并重 地构建工科大学生的工程经历，因而教学视野、知识构成 和知识运用更加开放、深入和系统，学生经常参与教学活 奇心。教师通过一些有针对性的交流方式不难获取相关信 息，进而可以吸引更多的学生参与Ｅ 实践，扩大受益人 群。 一动即可显著增强就业信心与就业能力。 因教学用工程问题的基本内容不脱离学生的生活常 识，并能最大限度地应用于较广泛的行业领域，所以可以 ８０— 【教法研究】 面向工程实践能力培养的《机械工程控制基础》 课程教学方法探索 董明晓一，李瑞川 ，逄波 ，陈继文 （１．山东建筑大学机电工程学院，山东济南２５０１０１；２．山东五征集团，山东 日照２６２３００） 摘要：根据《机械工程控制基础》课程特点和培养目标，探索在“知识点够用、典型案例恰＂３、实践环节有效”的原则下，－ 提炼与经典控制论有关的生活实例和工程案例作为课程的典型案例，把案例引入到课程的基本概念和基本理论的讲解过 程中，实现了课程的理论性、实践性、工程性的有机结合，强化学生机械工程专业背景知识，培养学生的分析问题和解决问 题的能力，培养学生具有较为扎实的经典控制理论基础和一定的实际操作技能，初步具备解决机械工程实践问题和创新设 计能力。 关键词：机械工程控制基础；控制论；工程实践能力；教学方法。 中图分类号：Ｇ６４２．０ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—９３２４（２０１３）０５—００８１—０３ 《机械工程控制基础》是上世纪８０年代初兴起的一套 一、基于学过的理论培养学生的抽象思维能力和逻辑 控制理论，是经典控制理论在机械工程领域中的应用，现 分析能力 已发展成为机械工程专业的一门专业基础必修课【１］。在这 《机械工程控制基础》是应用数学手段，基于物理学、 门课程的教学之初，我们注重的是理论教学，强调的是课 电工电子学、力学、机械原理等知识建立的系统数学模型， 程体系的理论性、系统性和逻辑性，教学形式是以课堂授 将机电液系统抽象为数学模型的形式，进行性能分析和设 课为主，教学内容以介绍基本概念和基本原理为主，这使 计计算。因此，要求本专业的学生具有良好的数学、物理、 学生初步领略到控制论的深奥，也领会到控制论的缜密 力学、电学、机械学的基础，有一定的机械工程方面的专业 性、逻辑性和系统性。但是，由于学生有限的数理基础和机 知识，而且具备多学科的知识积累。要想学好这门课程，学 械工程专业背景，普遍感受到课程内容抽象，而且理论性 生首先要有一定的数学基础，具备复数、复变函数、拉氏正 太强，导致了学生对这门课程普遍感觉学习难、作业难、实 逆变换、傅氏正逆变换的基本概念和基本运算定理。如果 践难［２，３】。我们在教学过程中不断探索，不断积累经验，逐渐 学生之前没有学习过工程数学，这里需要有针对性地补充 体会到在《机械工程控制基础》这门课程教学过程中，应该 与本课程直接相关的知识，尽量做到教会学生怎样应用定 做到将抽象的内容具体化，将无形的理论有形化，将缜密 义、定理，而不是定理的证明过程。有些涉及到物理学、电 的证明过程简单化，在坚持“知识点够用、典型案例恰当、 工电子学、力学的知识，学生们虽然学过相关课程，但是时 实践环节有效”的原则下，不断完善教学计划，及时调整教 间一长就印象不深刻了，因此，在每次课程结束之前把下 学方法，不断更新教学内容，在保证介绍基本概念、基本原 次课程用到的有关知识点给学生一一列出，让学生课后提 理和基本方法的前提下，注重知识的应用，强化学生的工 前复习已学过的基础知识，在下次上课时只需对要用到的 程背景知识，培养学生的实践操作能力，用控制论的思维 基础知识作些简单的提示或回顾，在旧知识与新知识之间 方式分析问题、解决问题，为此在教学过程中应在以下六 架起一座桥梁，新旧知识有效衔接，达到事半功倍的效果。 个方面下功夫【４ｌ５Ｊ。 例如在“系统建模”这章中，用到“基尔霍夫定律”等知识， 在“系统时域性能分析”这章中用到“一阶微分方程”和“二 阶微分方程的求解”等知识。这时老师要及时提醒学生，或 更好地调动学生的已有的感性认识和动手意愿，积极开展 参考文献： 相关信息的辨识、理解、收集和整理加工，并有利于在学 …涂善东．经济全球化下的高等工程教育——从国际化公司的吁 习、讨论和学习效果评价过程中形成共识，顺利地进入交 求看高等工程教育的改革Ｕ１．教育发展研究，２００５，２５（１）． 流与协作状态，从而可以使学生因从专业角度重新打量自 【２】意而斋．毕业设计与毕业论文的区别及对策［ＤＢ／ＯＬ］． 己的生活而逐渐获得专业知识学习的乐趣，打通生活、学 ２００７－０３－２２． 习、工作、事业间的联系。 ｈｔｔｐ：／／ｈｉ．ｂａｉｄｕ．ｃｏｍ／ｄｕｑｂ／ｂｌｏｇ／ｉｔｅｍ／ｃ５ｆｅｂ３５８３４ａｂａ５ｄｆ９ｄ８２０４３０． 学生通过彼此协作解决工程问题，在建立专业兴趣和 ｈｔｒ 【３】意而斋．大四以后应该会发现［ＤＢ／ＯＬ］．２０１１—０１—０４． 一定成就感的同时，知识结构的拓展与丰富，自主学习习 ｈｔｔｐ：／／ｈｉ－ｂａｉｄｕ．ｃｏｍ／ｄｕｑｂ／ｂｌｏｇ／ｉｔｅｍ／４１ａｂ２ｆｆ４ａ９４ｃｄ４７ｃｄｃｃ４７４３８． 惯的形成与巩固，发现问题、分析问题、解决问题意识的增 ｈｔｍｌ 强和实践，团队协作和多专业协调工作方法的形成等问 【４］Ｈａｙ，Ｐ．；Ｋａｔｓｉｋｉｔｉｓ，Ｍ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｔ ｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍ—ｂａｓｅｄ ａｎｄ ｃａｓｅ—ｂａｓｅ 题，也都自然而然地得到经常的提示、习练和增益。进而打 ｄ ｌｅａｒｎｉｎｇ：ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｏｒ ｎｏｔⅢ．Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｄｕｃａｉｔｏｎ，２００１，３５（１）： 通本专业课程乃至不同专业课程的界限，习惯于从实际工 ２５－２６． 程问题出发，主动获取、组织与运用知识，在解决问题的过 【５］Ｂａｒｒｏｗｓ，Ｈ．Ｓ．Ｐｒｏｂｌｅｍ—ｂａｓｅｄ ｌｅａｒｎｉｎｇ［Ｍ】．Ｂｅｒｌｉｎ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ—Ｖｅｒ— 程中切实并快乐地体会：生活即学习，学习即系统，系统即 ｌａｇ，１９８０：３－１２． 工程，工程即未来。 致谢：本文得到常州大学教学研究基金的资助 （ＧＪＹ１００２００１８），在此表示衷心感谢。 一８１—