理論教學與工程應用融合的教學方法

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摘要：社會對專業人才培養質量的需求逐步提高，然而學生學習專業理論知識的同時，不能與工程實踐良好結合。針對上述問題，提出一種理論教學與工程實踐融合的教學方法，在專業課程教學中，將知識點與工程實踐內容相結合并交叉講解，同時配合實踐應用探索，加深學生對理論知識與工程實踐之間聯系的理解，融匯專業課程中的知識，最終增強專業教學效果。

關鍵詞：理論教學；工程實踐；仿真實踐

1引言

隨著科技的快速發展，工業產業升級逐步加快，傳統的制造加工企業、能源企業等在技術與管理等方面努力尋求新的突破，同時大量的新興行業快速出現，如新能源行業、互聯網行業、信息行業等。其中，技術創新是推動各行業產業升級與創新的本質因素，各專業知識的交叉融合是發展的趨勢。在這種背景下，知識更新的速度大大加快，企業對人才的需求也逐漸發生變化，能夠適應社會快速發展的人才不僅要具備一定的基礎知識，并且應了解對應行業發展趨勢，掌握一定前沿概念，積累一定的工程實踐經驗，并具備創新能力[1-3]。然而在傳統的專業課程教學中，雖然針對學生本專業的培養目標，設定了具體完整的培養方案，但是大多注重理論知識的教學，對實際的工程實踐涉及較少。這主要是由以下因素導致的。首先，傳統的課程教材中對理論基礎知識講解較多，對專業知識的推導細致，而對此專業課程對應的工程實踐涉及較少，教師在傳統的課堂教學中對教材的依賴性較高，對工程實踐接觸較少；其次，學生在進行專業知識學習時缺少主動性，對專業知識的獲取途徑單一。因此，在這種背景下，學生學習完成本專業的全部課程，在進行畢業設計時發現在專業知識的應用上存在一定困難，而完成學業、走上工作崗位時，不能較好地將理論知識與工程實踐聯系起來，造成理論與實際工程實踐的脫節。如上所述，隨著社會發展的日益增快，產業結構升級以及新興行業的涌現，社會對人才的需求也逐步提升，對高等教育也提出更高的要求。因此，為了提高人才培養質量，增強學生的創新實踐能力，滿足社會對人才的需求，在本科專業課程教學中探索將專業理論教學與工程實踐相融合的教學方法，不僅可以提高學生的學習興趣，更重要的是通過工程應用實踐與理論知識的交叉講解，可以讓學生理解理論知識的實際應用場合，加深對理論知識的理解，同時通過對工程實例的學習，了解理論知識的應用，多方面相互作用，增強教學效果，培養更為全面的人才。

2理論與工程實踐融合的課程教學

專業理論知識與工程實踐結合的課堂教學在實際的專業課教學中，為了將理論知識與工程實踐相結合，并引入實際課堂教學中，采用以下步驟進行。1）教學整體統籌與規劃，即要提前做好理論知識與工程實踐的準備工作。在制訂教學計劃時，重新梳理教學大綱中涵蓋的知識點，將重點與難點知識重新列出，進而找出知識點的前后邏輯關系與相互聯系。對于難度較大、綜合性較高的知識點，單獨列出；對于難度相對較低、較為分散的知識點，則盡量找到這些知識點之間的聯系，形成一個組合。然后找出不同章節之間、各個知識點之間的邏輯聯系，按照知識點的內在聯系，同時結合教學規律，設定知識點的前后講解順序。這樣經過前期的準備與梳理，進一步明確課程中需要覆蓋講解的所有知識點，及其之間聯系與講解的順序。2）查找相關工程實踐資料，包括企業生產中涉及的實例、生活中涉及的實例以及科研項目中的研究實例等，將這些工程實例與上述整理的知識點或者知識點組合進行對應，即完成工程實例與理論知識的結合過程。如電氣專業的課程可以與電力系統的相關工程實踐結合。在課程講授過程中，涉及某一知識點或者知識點組合時，首先給出工程實例，闡明這一理論知識點在工程、生活、科研等場合的應用情況。采用提前講解應用場景的方式，不僅可以大大提高學生的學習興趣，并且使學生了解課程講授的知識點的應用；以工程應用中涉及的問題為切入點，逐步展開理論知識點的講解；當完成理論知識點的講解后，再次提出工程實例，經過理論知識的學習，此時學生對工程實例的認識更為深刻，進而加深對本節課程中講解的理論專業知識的理解，從而使得理論知識與工程實例的交叉講解達到互相促進的作用。同時，在課程進行過程中，要根據學生的實際學習效果、課程的特點與教學進度，對以上工程實例的融匯講解進行適當調整，包括工程實例的難度、廣度和深度，以及在理論教學中占的比重。通過不斷調整，使學生對專業理論知識的掌握更加透徹，對工程實例的理解更加深入，保證教學目標和教學規劃能夠順利完成。企業工程師講座在專業課程教學過程的中期，學生已經對本門課程有了初步認識，此時邀請經驗豐富且其從事行業與課程教學內容相關的企業工程師進行講座。企業工程師通過講解自己的工作性質、從事的開發項目、參與的研究課題等內容，為學生講解一個實際的產品如何經過市場調研、項目立項、課題研發等環節，形成一個成熟的產品，一個實際的產品在實際工況下應該注意哪些問題；為學生講解實際的工業生產過程中如何實現自動化控制，需要注意的環節等；為學生講解在科學研究中如何將學習的理論知識與前沿研究相結合，進行創新探索；等等。通過企業工程師的大量實際工程經驗的講解，使學生深入了解實際的工程項目與理論的專業知識之間的聯系是什么，區別是什么，在課堂中學習的專業知識如何應用至實際的工程中。最后，通過雙向交流，回答學生具體的疑問，加深交流的效果，通過開展企業工程師講座活動，為學校中進行專業理論學習的本科生傳遞社會企業對學生學習的要求，為學生展示傳統理論課堂中缺少的實踐內容，開闊他們的視野，豐富知識與經驗，最重要的是明確學習目標，提高學習興趣，最終增強學習效果。

3實踐應用過程

通過上述課程教學，學生對課程的理論知識有了一定的積累，對課程對應的工程應用有了一定的理解。為了使學生融會貫通所學的知識點，培養學生的探索能力與創新精神，在課程教學后期指導學生進行仿真實踐與硬件實踐任務。仿真實踐任務在課程進行后期，學生已經對本課程中涉及的典型電路有了基本認識，通過上述與工程實踐融合的教學方式，也對電路的具體應用場合有了一定的理解。為了培養學生的動手實踐能力，此時梳理本課中典型的應用電路，并進行任務拆分，即將課程中涉及的典型電路與工程實踐再次結合，細化為仿真任務，指導學生以小組形式進行選題，明確成員的任務，闡明仿真成果形式與考核方式等。由學生根據電路特點與自身基礎，自由選擇仿真軟件。根據選題難度，規定仿真任務的完成時間，由學生自主完成整體的仿真實踐。最后的考核方式為現場答辯，即在限定的時間內由任務小組指定的成員對自己的小組任務進行現場答辯，講解小組成員分工、具體仿真模型、仿真結果等內容，并回答指導教師的提問。成果形式包括仿真模型、仿真結果與分析、研究報告等。根據小組答辯結果與小組成員分工，考核每個成員的任務完成程度與效果，給定仿真實踐分數。通過上述仿真實踐活動，主要可以達到以下學習效果。首先，在實踐過程中發現在理論教學中不能發現的問題。雖然通過一個學期的理論教學，學生掌握了一定的專業基礎，但在具體應用實踐中會產生很多具體的問題，查找相關資料，尋求解決問題的方法與途徑，是培養學生探究能力、提高創新能力的有效途徑。其次，各個仿真實踐的任務在完成過程中涉及的知識點很多，可能貫穿一個章節或者幾個章節，因此，仿真實踐的完成過程是使學生對學習的專業知識融會貫通的過程，形成良好的知識點體系。最后，仿真實踐與上述工程實踐的結合，提高了大部分學生的學習興趣，增強了學習效果。硬件實踐初步探索硬件實踐的目的仍然是發現理論課程中較少涉及而在實際工程中會出現的問題，使學生拓展知識面，提高對工程實踐的認識。同時，硬件實踐對學生的要求更高，因此在本部分的初步實踐探索中，選拔對課程內容有較高興趣、專業理論知識扎實、對硬件實踐意愿較高的學生參與，由教師全程指導。學生通過參加硬件實踐，進一步加深對專業知識的理解，提高對硬件電路的認識。

4教學反思

采用理論知識與工程實踐融合的教學方式進行專業課程教學，其中教學反思分為兩個層次。1）在課程教學中不斷進行反思，即在課程教學進行的每個節段反思理論知識是否講解明確，與工程實踐的聯系是否緊密，是否提高了學生的學習興趣，是否滿足教學計劃，等等。通過在教學過程中不斷反思，不斷修正后續課程教學內容，使教學效果不斷優化。2）為整個課程完成后的教學反思。通過整個課程的教學實踐，考察課程目標的完成效果，即將理論知識與工程實踐相結合的教學方式是否達到預期的目的，效果如何，課程計劃的執行情況，等等。總結其中的不足之處與可取之處，積累教學經驗，為后續的課程教學提供指導。

5總結

社會發展對高等學校工科學生提出更高要求。本文提出理論知識與工程實踐融合的教學方法，在工科專業課程理論教學中將理論知識點與工程實踐內容相結合，并進行交叉講解，理論與實踐相互促進，從而使學生能夠深入了解專業理論知識在實際工程中的應用，加深對課程專業知識的理解程度。同時，采用仿真實踐與硬件實踐的初步探索，使學生提高動手能力，培養發現問題與解決問題的創新實踐能力，并進一步理解專業知識在工程實踐中的應用，同時融匯課程中的各個專業知識點，激發學生的學習興趣，增強學習效果。

參考文獻

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[3]宣慧.協同創新模式下高校創新人才培養機制研究[J].高教學刊,2017(1):150-151.

作者:師洪濤 潘俊濤 張巍巍 單位:北方民族大學