工程型人才培養(yǎng)模式下的實踐教學(xué)體系構(gòu)建

閆紹峰， 廖國進， 曾 紅， 王宏祥

(遼寧工業(yè)大學(xué) 機械工程與自動化學(xué)院， 遼寧 錦州 121001)

0 引 言

人才培養(yǎng)是高校的首要任務(wù)。大學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力的提高是我國工程教育改革的總體趨勢，也是工程師最重要、最基本的素質(zhì)與能力之一[1-3]。當前，高等工科院校急需加強工程教育以滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的需要?；谏鲜鲈?，遼寧工業(yè)大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)積極推進實踐教學(xué)改革及人才培養(yǎng)模式的改革，構(gòu)建了滿足當今企業(yè)要求的實踐教學(xué)體系。培養(yǎng)了大批具備化學(xué)工程、機械工程和控制工程等方面的高級工程技術(shù)人才。該專業(yè)教師的教學(xué)和科研水平穩(wěn)步提升，部分畢業(yè)生已成為遼寧省石油、石油化工、精細化工等地方產(chǎn)業(yè)的中堅和骨干，近3年學(xué)生一志愿報考率均超過100%，平均就業(yè)率達到95.6%。

1 構(gòu)建實踐教學(xué)體系的背景

(1) 教學(xué)計劃與企業(yè)的實際需求脫離。近年來，普通高等學(xué)?？偨虒W(xué)學(xué)時呈逐年減少，大多數(shù)高等學(xué)校的教學(xué)計劃都注重科學(xué)性與系統(tǒng)性，偏于理論教學(xué)。與現(xiàn)今企業(yè)急需的實用技術(shù)有很大差距。加之中小型企業(yè)近年受世界經(jīng)濟低迷的影響，經(jīng)濟效益不如從前，學(xué)生到企業(yè)進行實踐教學(xué)活動范圍逐漸縮小，企業(yè)不配合人才培養(yǎng)全過程的參與，造成校企聯(lián)合培養(yǎng)實用型人才機制形同虛設(shè)。學(xué)生工程綜合素質(zhì)偏低、缺乏工程意識與工程應(yīng)用能力。

(2) 教師缺乏實踐工程經(jīng)驗。由于前幾年高等學(xué)校招生規(guī)模的擴大，高校教師隊伍數(shù)量也不斷增長，工科院校中青年專業(yè)教師缺乏企業(yè)工作經(jīng)歷和專業(yè)實踐技能的人員也在不斷增多[4-5]。在講授專業(yè)課時，不能用工程實例闡述基本理論和基本方法，不能用工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題來充實課程的教學(xué)內(nèi)容，缺乏理論聯(lián)系實際的實例。尤其近幾年，年輕教師學(xué)歷雖然為博士或碩士，但由校門到校門，實際產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)歷欠缺，科研能力不強，導(dǎo)致學(xué)生工程實踐能力較差。

(3) 對各類實踐環(huán)節(jié)不重視，投入不到位。由于對工程概念缺乏完整的理解，重理論輕實踐，對各類實習(xí)、實驗和設(shè)計(論文)等實踐環(huán)節(jié)的重要性認識不深刻、缺乏實際經(jīng)驗，導(dǎo)致學(xué)生在這些實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中走馬觀花，沒有達到工程訓(xùn)練的目的。

2 實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

2.1 教學(xué)團隊實踐教學(xué)能力提升機制

以學(xué)科研究方向為依托，以技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課為主線組建過程裝備與控制工程專業(yè)的教學(xué)團隊，打造“學(xué)科專業(yè)帶頭人+教學(xué)團隊”的本科實踐教學(xué)隊伍格局。以遼寧省教學(xué)名師、省優(yōu)秀教師曾紅為專業(yè)帶頭人，引領(lǐng)教學(xué)團隊負責(zé)本專業(yè)實驗和實踐教學(xué)。 在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式、教學(xué)團隊的工程實踐能力、面向工程的實踐教學(xué)體系等方面實施專業(yè)建設(shè)。

基于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求，實施教師專業(yè)綜合能力競賽、教師企業(yè)實踐和科研實踐制度，根據(jù)《遼寧工業(yè)大學(xué)教師企業(yè)實踐實施辦法》等相關(guān)文件，安排45歲以下教師到企業(yè)單位掛職鍛煉、頂崗工作，2年內(nèi)不少于3個月，并形成長效機制。鼓勵、支持青年教師加入各科研團隊，進行理論課題研究和橫向課題產(chǎn)品研發(fā)。學(xué)校將“一考核 二實踐”的經(jīng)歷作為教師職稱評定、崗位聘任的指標[4]。以此督促中青年教師教師主動參與工程實踐活動，提升自身能力。

2.2 實踐教學(xué)方式方法改革

(1) 實施本科生專業(yè)導(dǎo)師下的創(chuàng)新團隊培養(yǎng)模式。遴選具有一定的工程背景的教師作為本科生的專業(yè)導(dǎo)師。吸納大三專業(yè)排名前20%及有專業(yè)特長的學(xué)生，參加教師的科研課題組。一般每個專業(yè)導(dǎo)師帶領(lǐng)6～10 人的學(xué)生團隊，并由導(dǎo)師制定培養(yǎng)方案，有計劃、有目標地對學(xué)生進行項目研究、學(xué)科競賽、畢業(yè)設(shè)計等專業(yè)方面的指導(dǎo)與訓(xùn)練。突破原有以教師、教材、教室為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，轉(zhuǎn)以創(chuàng)新項目、產(chǎn)品研發(fā)、團隊合作等為中心的研究與實踐的新模式，充分體現(xiàn)“以學(xué)生為本、因材施教”的主導(dǎo)思想。目前本科生專業(yè)導(dǎo)師制已實施了年5，已初見成效[4]。

(2) 實施項目驅(qū)動的實踐方法的改革?；诂F(xiàn)代工程教育的理念，在實驗、實訓(xùn)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計階段大力開展基于項目或問題的教學(xué)方法的研究與實踐，探索主動的教與學(xué)的教學(xué)模式。實驗教學(xué)實行“三自主”的開放實驗，即學(xué)生自主設(shè)計實驗項目、安排實驗時間、進行實驗操作，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計面向工程項目、科研項目采題，鼓勵學(xué)生真刀真槍的參與實踐。

(3) 協(xié)同開發(fā)實踐教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)優(yōu)質(zhì)實踐教學(xué)資源。在實踐教學(xué)中努力將現(xiàn)代教育技術(shù)、仿真技術(shù)運用于實踐教學(xué)過程之中?；诶杳麇\西化工機械有限公司(實踐基地)先進的加工工藝開發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)場演示系統(tǒng)，與錦州石化公司錦州煉油廠(實踐基地)完善“乙酸乙酯仿真操作車間”系統(tǒng)，協(xié)同開發(fā)網(wǎng)絡(luò)共享資源，將現(xiàn)場教學(xué)、實驗教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多元化教學(xué)方式進行有機結(jié)合，形成立體化實踐教學(xué)模式，增強實踐教學(xué)在時間和空間上的靈活性，擴大實踐教學(xué)受益面，提高實踐教學(xué)效果。

2.3 強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

2.3.1建立課內(nèi)外、校內(nèi)外相融合的實踐教學(xué)體系

課內(nèi)以實驗、實訓(xùn)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)重點培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，為走向工作崗位奠定基礎(chǔ)；課外以開放實驗、創(chuàng)新項目、課外科技活動等環(huán)節(jié)重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)工程師的基本素質(zhì)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重增加到35%。

2.3.2提高綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗的比例

整合過程設(shè)備、過程機械和過程控制的實驗內(nèi)容，單獨設(shè)置過程專業(yè)綜合實驗課、考核學(xué)生成績。減少驗證性實驗，增加綜合性實驗和設(shè)計性實驗，使綜合性、設(shè)計性實驗的比例達到85%以上。加強實驗教師隊伍建設(shè)，采取“要求+獎勵”的辦法鼓勵高水平教師參與實驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新性和工程化實驗[6]。

(1) 以開放實驗方式進行創(chuàng)新性實驗教學(xué)。導(dǎo)師制是我校為提高本科生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的重要舉措之一，為加強工程設(shè)計與創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系建設(shè)[5-6]，指導(dǎo)教師全權(quán)負責(zé)指導(dǎo)特定幾個學(xué)生學(xué)習(xí)和實踐能力的提高，為此，導(dǎo)師每學(xué)期可結(jié)合自己的科研與社會服務(wù)為學(xué)生安排一些創(chuàng)新實驗。讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方法和實驗過程，從而完成部分工程實驗項目。

(2) 到實習(xí)基地參與工程實驗。安排學(xué)生到實習(xí)基地參與工程實驗。如錦西化工機械有限公司研究所是我國化工行業(yè)攪拌設(shè)備國家標準制定定點單位之一，長期進行攪拌設(shè)備參數(shù)和性能測定，每個學(xué)期本專業(yè)老師都帶10余個學(xué)生參與其中，不僅可以提高教師實踐水平，也開闊了學(xué)生視野。

2.3.3加強校內(nèi)外實踐基地的建設(shè)

(1) 在與美國羅克菲爾公司聯(lián)合建立過程控制實訓(xùn)中心的基礎(chǔ)上，我校與美國西門子公司聯(lián)合建立PLC過程控制實訓(xùn)中心，擴展校內(nèi)過程控制技術(shù)實訓(xùn)的廣度。

(2) 過程機器拆裝訓(xùn)練。主要通過拆裝工業(yè)用泵、風(fēng)機和壓縮機(往復(fù)和離心式)，掌握其結(jié)構(gòu)、工作原理和裝配過程。在與錦西化工機械有限公司聯(lián)合建立的“化工設(shè)備與機械拆裝維修中心”的基礎(chǔ)上，增加工業(yè)用泵和往復(fù)式、離心式壓縮機的品種，為校內(nèi)學(xué)生實訓(xùn)和企業(yè)職工培訓(xùn)建立良好的實踐平臺。

(3) 生產(chǎn)實習(xí)分別在過程裝備制造單位錦西化工機械有限公司和石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)單位錦州石化公司錦州煉油廠進行。在錦西化工機械有限公司主要掌握典型化工設(shè)備如儲罐類、換熱器類、反應(yīng)器類和塔器類的備料、放樣展開、劃線、切割、筒體卷制和封頭成形、組對、焊接、檢測和安裝等制造加工工藝過程；在與錦州石化公司錦州煉油廠聯(lián)合建立的“乙酸乙酯仿真操作車間”主要掌握帶控制點的生產(chǎn)工藝流程，內(nèi)容包括熟悉工藝參數(shù)、制定工藝流程和壓力、溫度與流量等參數(shù)的控制。

2.3.4面向工程實際采題

與設(shè)計單位聯(lián)合培養(yǎng)，以石油化工工程項目管理的方式[7-9]從低年級開始組織學(xué)生觀摩整個設(shè)計流程，熟悉設(shè)計設(shè)備軟件以及設(shè)計應(yīng)掌握的制圖與專業(yè)知識。例如從制圖綜合訓(xùn)練(一年級)和化工制圖(二年級)開始，組織學(xué)生到錦州市石油化工設(shè)計院結(jié)合實際工程題目繪制工藝流程圖和化工設(shè)備圖；到化工原理課程設(shè)計(三年級)時繼續(xù)完成當時題目的工藝設(shè)計；到畢業(yè)設(shè)計時(四年級)再以自己完成的工藝設(shè)計參數(shù)為條件，進行單元設(shè)備和成套裝置的強度和結(jié)構(gòu)設(shè)計，讓學(xué)生能綜合運用在各門課所學(xué)到理論知識，強化工程師的基本訓(xùn)練。

在過程控制課程設(shè)計中，圍繞沈陽申元自動化科技有限公司贈送的 “PLC多功能設(shè)計實驗臺”和專業(yè)實驗中心的“過程裝備與控制多功能實驗臺”給出題目，學(xué)生完成相關(guān)的課程設(shè)計后，在該實驗臺自己操作進行驗證，讓學(xué)生體會控制理論和PLC技術(shù)的實際應(yīng)用。

在過程控制畢業(yè)設(shè)計中，結(jié)合錦州市石油化工設(shè)計院的工程項目，每個學(xué)生可以針對化工裝置的壓力、溫度和流量三大參數(shù)分別進行控制設(shè)計，其設(shè)計結(jié)果通過設(shè)計院設(shè)計圖紙以及裝置實際運行好壞得到驗證。這樣將不同階段學(xué)習(xí)的理論課與工程項目程融為一體，學(xué)生的動手能力得到加強[10-11]。

2.3.5開展課外創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

課外實踐活動是提高學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段，也是課內(nèi)實踐教學(xué)的有機延伸[12]。學(xué)校早在2002年就把創(chuàng)新學(xué)分納入教學(xué)計劃中，學(xué)生可通過申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、參加教師科研項目和科技競賽等方式獲得創(chuàng)新學(xué)分。專業(yè)根據(jù)自身特點建立了過程控制創(chuàng)新設(shè)計工作室，組建過程專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新團隊。承辦校級機械創(chuàng)新設(shè)計競賽、PLC競賽等多項賽事，并推薦校級比賽的優(yōu)勝者參加省級和國家級的科技競賽。以省級、校級的各類競賽活動為激勵點，以實驗室開放為創(chuàng)新活動實施基礎(chǔ)的創(chuàng)新運行機制，為學(xué)生搭建了課外綜合實踐的訓(xùn)練平臺。

3 初步教學(xué)成果

經(jīng)過近幾年的實踐教學(xué)探索，該專業(yè)的學(xué)生獨立獲取知識能力、工程實踐能力和創(chuàng)新-創(chuàng)造能力均有較大提高。在2012年校機械設(shè)計大賽中獲得一等獎3項、二等獎2項、三等獎5項，學(xué)生獲國家級、省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目4項，獲國家級競賽獎勵2項、省級以上競賽獎勵7項，校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目及獎勵28項；課程設(shè)計(論文)、畢業(yè)設(shè)計(論文)校外專家抽檢得到好評；學(xué)生每年考研率較高(8%以上)，2013年考研率高達13.8%；“卓越計劃”師資隊伍建設(shè)成效顯著，教師企業(yè)實踐和科研實踐能力得到提升，近5年承擔省級教改立項3項，校級教改立項6項，其中“基于學(xué)生能力培養(yǎng)機類專業(yè)實踐教學(xué)體系的研究與實踐”等3項教學(xué)成果獲省級教學(xué)成果二等獎，“過程裝備與控制工程課程體系的改革與實踐”獲校教學(xué)成果一等獎，專業(yè)教師發(fā)表教改論文32篇。 “工程制圖網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室”獲省教育軟件競賽一等獎，目前正參加省精品資源共享課評審；與企業(yè)共建省工程實踐教育中心1項，與黎明錦西化工機械有限公司(原錦西化工廠)、錦州石化公司錦州煉油廠等10余家企業(yè)建立了穩(wěn)定實習(xí)基地和產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。培養(yǎng)一批具有扎實理論基礎(chǔ)、較強工程實踐和創(chuàng)新能力的過程裝備與控制領(lǐng)域卓越工程師的后備人才[13]，就業(yè)率穩(wěn)定在95%以上，社會對畢業(yè)生的滿意度達到90%以上。

4 結(jié) 語

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的重要組成部分，提高學(xué)生的實踐能力、動手能力和創(chuàng)新能力是新時期經(jīng)濟發(fā)展賦予高校的歷史任務(wù)[14]。多年來通過教學(xué)團隊實踐教學(xué)能力提升機制、 實踐教學(xué)方式方法改革和強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)等手段，不僅鞏固了學(xué)生的理論知識，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、工程實踐能力和創(chuàng)新-創(chuàng)造能力[15]，同時也為他們走向工作崗位奠定了堅實基礎(chǔ)。因此，高校要不斷地進行實踐教學(xué)改革，為學(xué)生搭建創(chuàng)新平臺，只有這樣才能培養(yǎng)出合格的工程技術(shù)人才。

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