導(dǎo)語：國外工業(yè)科學(xué)教學(xué)模式的思考一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1法國工業(yè)科學(xué)是通用工程師培養(yǎng)模式的核心

法國HervéRIOU教授在講授工業(yè)科學(xué)教學(xué)方法時，用了四個關(guān)鍵詞描述通用工程師教學(xué)的核心———數(shù)學(xué)、物理、外語、工業(yè)科學(xué)。其中，數(shù)學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力;物理是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)基礎(chǔ);外語是培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力;工業(yè)科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生分析和設(shè)計復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)的能力。工業(yè)科學(xué)融合了多學(xué)科的知識，包括計算機(jī)、機(jī)械、液壓、流體運(yùn)動、材料、電子技術(shù)等近二十個學(xué)科。它的教學(xué)特點(diǎn)是將與現(xiàn)代科技緊密聯(lián)系的復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)用在教學(xué)中，例如火箭的煙火切割系統(tǒng)、軍艦的天狼觀測器、民用的助力自行車、工業(yè)上常見的卷板機(jī)等。工業(yè)科學(xué)的理論教學(xué)中將上述復(fù)雜系統(tǒng)分解為需求模型、仿真模型以及真實(shí)模型，然后通過分析三個模型之間關(guān)系和轉(zhuǎn)化過程，闡述由設(shè)想轉(zhuǎn)變成為應(yīng)用對象的設(shè)計過程。以工業(yè)卷板機(jī)為實(shí)例，HervéRIOU教授首先講解卷板機(jī)的工作原理，根據(jù)工業(yè)板材要求提出技術(shù)指標(biāo)，即規(guī)劃出需求模型;其次繪制出系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖，分析并推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建控制系統(tǒng)方框圖，即推導(dǎo)出仿真模型;最后學(xué)生進(jìn)行仿真模型和實(shí)物模型的實(shí)驗(yàn)測試，通過對比分析二者結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。上述復(fù)雜系統(tǒng)的分析過程，不僅體現(xiàn)了工業(yè)科學(xué)的教學(xué)特色，而且也展現(xiàn)了法國工業(yè)科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。中法工程師學(xué)院的通用工程師預(yù)科教育階段結(jié)束后，學(xué)生應(yīng)具備理解系統(tǒng)工作原理、分析系統(tǒng)、構(gòu)建系統(tǒng)模型、確定系統(tǒng)預(yù)期性能指標(biāo)、驗(yàn)證系統(tǒng)模型、評估系統(tǒng)模型的性能指標(biāo)、實(shí)物設(shè)計七個方面的能力。

2實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)通用工程師獨(dú)立思考能力的平臺

北航中法工程師學(xué)院院長熊璋在談通用工程師的培養(yǎng)時曾說:“中法工程師學(xué)院的教育思路與從前蘇聯(lián)引進(jìn)的模式完全不一樣。傳統(tǒng)思路是老師講解一個定理，告訴學(xué)生它是正確的，然后我們再證明它的正確性;這其實(shí)和科學(xué)研究的思路是完全相反的。中法工程師學(xué)院的教育特點(diǎn)是:從自然現(xiàn)象、物理現(xiàn)象出發(fā)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識和提煉規(guī)律。”通用工程師教學(xué)的核心———工業(yè)科學(xué)，它注重理論與實(shí)踐的密切結(jié)合，大部分的課程必須通過實(shí)驗(yàn)完成。法國VincentCRESPEL教授在中法工程師學(xué)院的工業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室講授了本次培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)裝置有汽車方向盤助力器、乒乓球包裝機(jī)、船舶自動駕駛儀、助力電動自行車以及網(wǎng)球拍穿線機(jī)，它們均是取自工業(yè)生產(chǎn)或消費(fèi)領(lǐng)域的實(shí)際系統(tǒng)，也可以被稱之為真實(shí)模型。助力電動自行車。以汽車方向盤助力實(shí)驗(yàn)裝置為例，HervéRIOU教授在理論課教學(xué)中，分析汽車方向盤助力實(shí)驗(yàn)裝置的需求模型、數(shù)學(xué)模型以及仿真模型;VincentCRESPEL教授在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生完成仿真模型構(gòu)建、方案驗(yàn)證以及汽車助力器的實(shí)物測試。工業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的突出特點(diǎn)是要求學(xué)生獨(dú)立思考和自主實(shí)踐，注重自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合分析能力的培養(yǎng)。課程開始，VincentCRESPEL教授首先介紹每個實(shí)驗(yàn)裝置的功能和組成，并給出實(shí)驗(yàn)基本操作要求、實(shí)驗(yàn)裝置說明書以及相關(guān)軟件的使用說明;其次學(xué)生自由分組動手操作實(shí)驗(yàn)裝置，在對實(shí)驗(yàn)裝置有了一定的了解后，提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案和步驟。學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)裝置的過程中，會遇到如何讓裝置正常運(yùn)行、助力機(jī)構(gòu)如何與主動力機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)工作、助力機(jī)構(gòu)與車速之間關(guān)系等問題，在解答上述問題的過程中，又會聯(lián)系到助力系統(tǒng)的控制核心是什么、怎樣改變助力機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)、如何檢測車速等問題。通過不斷地遇到問題、分析問題、解決問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到引發(fā)獨(dú)立思考和自主實(shí)踐的目的;最后學(xué)生通過定性、半定量、定量等測量方法和實(shí)驗(yàn)手段，在實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行操控得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。工業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的初期，學(xué)生是以團(tuán)隊(duì)的模式去關(guān)注實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行的基本原理，在對實(shí)驗(yàn)裝置有了一定了解后，又會分散為獨(dú)立個體去關(guān)注裝置中的細(xì)節(jié)。實(shí)驗(yàn)過程中允許學(xué)生根據(jù)個人興趣點(diǎn)開展深入的實(shí)驗(yàn)研究，教師并不設(shè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，需要學(xué)生學(xué)習(xí)信息獲取、篩選、分析與設(shè)計，主動去尋找實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，從而學(xué)會處理團(tuán)隊(duì)合作與個體發(fā)展之間的關(guān)系，適應(yīng)企業(yè)對人才的要求。

3教師是通用工程師培養(yǎng)過程中的紐帶

工業(yè)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程是以學(xué)生為主，教師為輔的模式開展的，但是整個課程的能否順利進(jìn)行，教師起著決定性因素。中法工程師學(xué)院工業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室有五種不同類型的實(shí)驗(yàn)裝置，每種裝置都涉及傳感器、機(jī)械學(xué)、自動控制原理、計算機(jī)技術(shù)、光學(xué)等多學(xué)科知識。學(xué)生可以根據(jù)興趣自由選擇實(shí)驗(yàn)的研究方向，會在實(shí)驗(yàn)過程中提出涉及多個學(xué)科的問題，作為教師如何解答這些問題、引導(dǎo)學(xué)生把分散的知識點(diǎn)搭建成連貫的知識體系變得非常關(guān)鍵。本次培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)課程指導(dǎo)教師———VincentCRESPEL教授，不僅具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、深厚的專業(yè)功底，而且親自參與了工業(yè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)裝置的研發(fā)工作，更重要的是他對自己的工作充滿了熱愛和自信。在實(shí)驗(yàn)過程中，他不僅能夠靈活運(yùn)用多學(xué)科專業(yè)知識清楚地解答學(xué)員所遇到的問題，由于是全英文教學(xué)，他經(jīng)常要利用繪圖、儀表測量、打手勢等多種方式來與學(xué)員進(jìn)行溝，以便學(xué)員能夠清楚準(zhǔn)確地理解每一個問題。

4對工科院校實(shí)踐教學(xué)的思考

中法工程師學(xué)院的通用工程師培養(yǎng)模式和工業(yè)科學(xué)的教學(xué)方法為教師開展工程師教育的培養(yǎng)計劃提供了一個嶄新的思路。借鑒法國工業(yè)科學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對我國工科院校實(shí)踐教學(xué)存在的不足，提出以下幾點(diǎn)建議。為學(xué)生提供工程實(shí)踐的機(jī)會培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力一直是高校實(shí)踐教學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)，國內(nèi)工科院校在這方面做了大量的工作，一方面為學(xué)生提供了與現(xiàn)代技術(shù)緊密聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)平臺;另一方面積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革，但教學(xué)效果并不顯著。分析法國工業(yè)科學(xué)的教學(xué)方法，不難發(fā)現(xiàn)它的優(yōu)勢是提供真實(shí)的工程實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生以一名法國工程師的視角去面對實(shí)際工程問題，激發(fā)他們的主觀能動性，在教師的引導(dǎo)下分析和尋找解決問題的辦法。在教學(xué)過程中，也應(yīng)考慮為學(xué)生創(chuàng)造更多實(shí)際工程實(shí)踐機(jī)會，有計劃的培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力。例如，專業(yè)理論課程應(yīng)圍繞1～2個實(shí)際應(yīng)用的工程模型組織教學(xué)、為學(xué)生開設(shè)工程實(shí)踐相關(guān)的選修課程、提供具有工程實(shí)踐性的競賽等。注重實(shí)踐教學(xué)對學(xué)生分析問題能力的培養(yǎng)目前，國內(nèi)工科院校的實(shí)踐教學(xué)中多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，基礎(chǔ)知識是考查的重點(diǎn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中因受課程考核的壓力，往往忽視實(shí)驗(yàn)過程的分析，僅注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)付交差情緒濃，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重;他們反映理論知識沒用、理論與實(shí)踐脫節(jié)、專業(yè)知識枯燥等問題。實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)為學(xué)生提供良好的知識應(yīng)用平臺，借鑒法國工業(yè)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)特點(diǎn)，應(yīng)將學(xué)生分析問題能力作為課程考核的重點(diǎn)，不再將實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為單一的考核目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計的過程，從而逐步達(dá)到工程師培養(yǎng)的目標(biāo)。教師是一門課程教學(xué)的靈魂在本次培訓(xùn)安排的教師與企業(yè)員工的座談會上，談到教師如何改進(jìn)教學(xué)方法的問題時，全球最大的上游石油服務(wù)公司斯倫貝謝的一名優(yōu)秀員工說:“雖然我畢業(yè)于國內(nèi)知名學(xué)府，但是在大學(xué)上課的時候看不到老師對所授課程認(rèn)真的態(tài)度，一個連自己所講課程都不熱愛的老師，怎么能讓學(xué)生愛聽他的課?”。靠語言去說服，不如靠行動去證明，教師應(yīng)該珍惜站在大學(xué)講臺上的每一刻，認(rèn)真對待講授的課程，用自身的教學(xué)魅力潛移默化地感染學(xué)生。

5結(jié)束語

本次高校聯(lián)盟暑期培訓(xùn)為教師提供了一次機(jī)會，讓教師審視自身的教學(xué)方法和感受不同教學(xué)模式對學(xué)習(xí)者的影響。中法工程師學(xué)院的工業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備的先進(jìn)性與國內(nèi)工科學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室差距不大，但是在課程規(guī)劃、教學(xué)方法以及專業(yè)知識的應(yīng)用水平上卻存在著一定的差距。如何利用教師自身的優(yōu)勢，結(jié)合法國工業(yè)科學(xué)教學(xué)方法，做好我國工程師人才的培養(yǎng)工作是需要不斷實(shí)踐和思考的問題。

作者：劉曉潔何寧單位：北京服裝學(xué)院