工程型人才培養(yǎng)模式下的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

閆紹峰， 廖國(guó)進(jìn)， 曾 紅， 王宏祥

(遼寧工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程與自動(dòng)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(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的提高是我國(guó)工程教育改革的總體趨勢(shì)，也是工程師最重要、最基本的素質(zhì)與能力之一[1-3]。當(dāng)前，高等工科院校急需加強(qiáng)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(guò)程裝備與控制工程專業(yè)積極推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革及人才培養(yǎng)模式的改革，構(gòu)建了滿足當(dāng)今企業(yè)要求的實(shí)踐教學(xué)體系。培養(yǎng)了大批具備化學(xué)工程、機(jī)械工程和控制工程等方面的高級(jí)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(xì)化工等地方產(chǎn)業(yè)的中堅(jiān)和骨干，近3年學(xué)生一志愿報(bào)考率均超過(guò)100%，平均就業(yè)率達(dá)到95.6%。

1 構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系的背景

(1) 教學(xué)計(jì)劃與企業(yè)的實(shí)際需求脫離。近年來(lái)，普通高等學(xué)?？偨虒W(xué)學(xué)時(shí)呈逐年減少，大多數(shù)高等學(xué)校的教學(xué)計(jì)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(shí)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(jì)低迷的影響，經(jīng)濟(jì)效益不如從前，學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)范圍逐漸縮小，企業(yè)不配合人才培養(yǎng)全過(guò)程的參與，造成校企聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)用型人才機(jī)制形同虛設(shè)。學(xué)生工程綜合素質(zhì)偏低、缺乏工程意識(shí)與工程應(yīng)用能力。

(2) 教師缺乏實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)。由于前幾年高等學(xué)校招生規(guī)模的擴(kuò)大，高校教師隊(duì)伍數(shù)量也不斷增長(zhǎng)，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(shí)踐技能的人員也在不斷增多[4-5]。在講授專業(yè)課時(shí)，不能用工程實(shí)例闡述基本理論和基本方法，不能用工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題來(lái)充實(shí)課程的教學(xué)內(nèi)容，缺乏理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)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(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)歷欠缺，科研能力不強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生工程實(shí)踐能力較差。

(3) 對(duì)各類實(shí)踐環(huán)節(jié)不重視，投入不到位。由于對(duì)工程概念缺乏完整的理解，重理論輕實(shí)踐，對(duì)各類實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)(論文)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性認(rèn)識(shí)不深刻、缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生在這些實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中走馬觀花，沒(méi)有達(dá)到工程訓(xùn)練的目的。

2 實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

2.1 教學(xué)團(tuán)隊(duì)實(shí)踐教學(xué)能力提升機(jī)制

以學(xué)科研究方向?yàn)橐劳校约夹g(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課為主線組建過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，打造“學(xué)科專業(yè)帶頭人+教學(xué)團(tuán)隊(duì)”的本科實(shí)踐教學(xué)隊(duì)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(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)本專業(yè)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)。 在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式、教學(xué)團(tuán)隊(duì)的工程實(shí)踐能力、面向工程的實(shí)踐教學(xué)體系等方面實(shí)施專業(yè)建設(shè)。

基于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求，實(shí)施教師專業(yè)綜合能力競(jìng)賽、教師企業(yè)實(shí)踐和科研實(shí)踐制度，根據(jù)《遼寧工業(yè)大學(xué)教師企業(yè)實(shí)踐實(shí)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(gè)月，并形成長(zhǎng)效機(jī)制。鼓勵(lì)、支持青年教師加入各科研團(tuán)隊(duì)，進(jìn)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(shí)踐”的經(jīng)歷作為教師職稱評(píng)定、崗位聘任的指標(biāo)[4]。以此督促中青年教師教師主動(dòng)參與工程實(shí)踐活動(dòng)，提升自身能力。

2.2 實(shí)踐教學(xué)方式方法改革

(1) 實(shí)施本科生專業(yè)導(dǎo)師下的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)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(zhǎng)的學(xué)生，參加教師的科研課題組。一般每個(gè)專業(yè)導(dǎo)師帶領(lǐng)6～10 人的學(xué)生團(tuán)隊(duì)，并由導(dǎo)師制定培養(yǎng)方案，有計(jì)劃、有目標(biāo)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目研究、學(xué)科競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)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(xiàng)目、產(chǎn)品研發(fā)、團(tuán)隊(duì)合作等為中心的研究與實(shí)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(shí)施了年5，已初見(jiàn)成效[4]。

(2) 實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐方法的改革?；诂F(xiàn)代工程教育的理念，在實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段大力開(kāi)展基于項(xiàng)目或問(wèn)題的教學(xué)方法的研究與實(shí)踐，探索主動(dòng)的教與學(xué)的教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)行“三自主”的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，即學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)面向工程項(xiàng)目、科研項(xiàng)目采題，鼓勵(lì)學(xué)生真刀真槍的參與實(shí)踐。

(3) 協(xié)同開(kāi)發(fā)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)優(yōu)質(zhì)實(shí)踐教學(xué)資源。在實(shí)踐教學(xué)中努力將現(xiàn)代教育技術(shù)、仿真技術(shù)運(yùn)用于實(shí)踐教學(xué)過(guò)程之中?；诶杳麇\西化工機(jī)械有限公司(實(shí)踐基地)先進(jìn)的加工工藝開(kāi)發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)演示系統(tǒng)，與錦州石化公司錦州煉油廠(實(shí)踐基地)完善“乙酸乙酯仿真操作車間”系統(tǒng)，協(xié)同開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)共享資源，將現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多元化教學(xué)方式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成立體化實(shí)踐教學(xué)模式，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)在時(shí)間和空間上的靈活性，擴(kuò)大實(shí)踐教學(xué)受益面，提高實(shí)踐教學(xué)效果。

2.3 強(qiáng)化實(shí)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(shí)踐教學(xué)體系

課內(nèi)以實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，為走向工作崗位奠定基礎(chǔ)；課外以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新項(xiàng)目、課外科技活動(dòng)等環(huán)節(jié)重點(diǎn)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(shí)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(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例

整合過(guò)程設(shè)備、過(guò)程機(jī)械和過(guò)程控制的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，單獨(dú)設(shè)置過(guò)程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課、考核學(xué)生成績(jī)。減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例達(dá)到85%以上。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)，采取“要求+獎(jiǎng)勵(lì)”的辦法鼓勵(lì)高水平教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性和工程化實(shí)驗(yàn)[6]。

(1) 以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。導(dǎo)師制是我校為提高本科生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要舉措之一，為加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)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(fù)責(zé)指導(dǎo)特定幾個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)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(huì)服務(wù)為學(xué)生安排一些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從而完成部分工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

(2) 到實(shí)習(xí)基地參與工程實(shí)驗(yàn)。安排學(xué)生到實(shí)習(xí)基地參與工程實(shí)驗(yàn)。如錦西化工機(jī)械有限公司研究所是我國(guó)化工行業(yè)攪拌設(shè)備國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定定點(diǎn)單位之一，長(zhǎng)期進(jìn)行攪拌設(shè)備參數(shù)和性能測(cè)定，每個(gè)學(xué)期本專業(yè)老師都帶10余個(gè)學(xué)生參與其中，不僅可以提高教師實(shí)踐水平，也開(kāi)闊了學(xué)生視野。

2.3.3加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)踐基地的建設(shè)

(1) 在與美國(guó)羅克菲爾公司聯(lián)合建立過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)中心的基礎(chǔ)上，我校與美國(guó)西門子公司聯(lián)合建立PLC過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)中心，擴(kuò)展校內(nèi)過(guò)程控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)的廣度。

(2) 過(guò)程機(jī)器拆裝訓(xùn)練。主要通過(guò)拆裝工業(yè)用泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)(往復(fù)和離心式)，掌握其結(jié)構(gòu)、工作原理和裝配過(guò)程。在與錦西化工機(jī)械有限公司聯(lián)合建立的“化工設(shè)備與機(jī)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(jī)的品種，為校內(nèi)學(xué)生實(shí)訓(xùn)和企業(yè)職工培訓(xùn)建立良好的實(shí)踐平臺(tái)。

(3) 生產(chǎn)實(shí)習(xí)分別在過(guò)程裝備制造單位錦西化工機(jī)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(jìn)行。在錦西化工機(jī)械有限公司主要掌握典型化工設(shè)備如儲(chǔ)罐類、換熱器類、反應(yīng)器類和塔器類的備料、放樣展開(kāi)、劃線、切割、筒體卷制和封頭成形、組對(duì)、焊接、檢測(cè)和安裝等制造加工工藝過(guò)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(diǎn)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(shí)際采題

與設(shè)計(jì)單位聯(lián)合培養(yǎng)，以石油化工工程項(xiàng)目管理的方式[7-9]從低年級(jí)開(kāi)始組織學(xué)生觀摩整個(gè)設(shè)計(jì)流程，熟悉設(shè)計(jì)設(shè)備軟件以及設(shè)計(jì)應(yīng)掌握的制圖與專業(yè)知識(shí)。例如從制圖綜合訓(xùn)練(一年級(jí))和化工制圖(二年級(jí))開(kāi)始，組織學(xué)生到錦州市石油化工設(shè)計(jì)院結(jié)合實(shí)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(jì)(三年級(jí))時(shí)繼續(xù)完成當(dāng)時(shí)題目的工藝設(shè)計(jì)；到畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)(四年級(jí))再以自己完成的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)為條件，進(jìn)行單元設(shè)備和成套裝置的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能綜合運(yùn)用在各門課所學(xué)到理論知識(shí)，強(qiáng)化工程師的基本訓(xùn)練。

在過(guò)程控制課程設(shè)計(jì)中，圍繞沈陽(yáng)申元自動(dòng)化科技有限公司贈(zèng)送的 “PLC多功能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)”和專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心的“過(guò)程裝備與控制多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)”給出題目，學(xué)生完成相關(guān)的課程設(shè)計(jì)后，在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)自己操作進(jìn)行驗(yàn)證，讓學(xué)生體會(huì)控制理論和PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

在過(guò)程控制畢業(yè)設(shè)計(jì)中，結(jié)合錦州市石油化工設(shè)計(jì)院的工程項(xiàng)目，每個(gè)學(xué)生可以針對(duì)化工裝置的壓力、溫度和流量三大參數(shù)分別進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)結(jié)果通過(guò)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)圖紙以及裝置實(shí)際運(yùn)行好壞得到驗(yàn)證。這樣將不同階段學(xué)習(xí)的理論課與工程項(xiàng)目程融為一體，學(xué)生的動(dòng)手能力得到加強(qiáng)[10-11]。

2.3.5開(kāi)展課外創(chuàng)新實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

課外實(shí)踐活動(dòng)是提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段，也是課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)延伸[12]。學(xué)校早在2002年就把創(chuàng)新學(xué)分納入教學(xué)計(jì)劃中，學(xué)生可通過(guò)申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、參加教師科研項(xiàng)目和科技競(jìng)賽等方式獲得創(chuàng)新學(xué)分。專業(yè)根據(jù)自身特點(diǎn)建立了過(guò)程控制創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作室，組建過(guò)程專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。承辦校級(jí)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽、PLC競(jìng)賽等多項(xiàng)賽事，并推薦校級(jí)比賽的優(yōu)勝者參加省級(jí)和國(guó)家級(jí)的科技競(jìng)賽。以省級(jí)、校級(jí)的各類競(jìng)賽活動(dòng)為激勵(lì)點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放為創(chuàng)新活動(dòng)實(shí)施基礎(chǔ)的創(chuàng)新運(yùn)行機(jī)制，為學(xué)生搭建了課外綜合實(shí)踐的訓(xùn)練平臺(tái)。

3 初步教學(xué)成果

經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)踐教學(xué)探索，該專業(yè)的學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新-創(chuàng)造能力均有較大提高。在2012年校機(jī)械設(shè)計(jì)大賽中獲得一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)5項(xiàng)，學(xué)生獲國(guó)家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目4項(xiàng)，獲國(guó)家級(jí)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)、省級(jí)以上競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng)，校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及獎(jiǎng)勵(lì)28項(xiàng)；課程設(shè)計(jì)(論文)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)校外專家抽檢得到好評(píng)；學(xué)生每年考研率較高(8%以上)，2013年考研率高達(dá)13.8%；“卓越計(jì)劃”師資隊(duì)伍建設(shè)成效顯著，教師企業(yè)實(shí)踐和科研實(shí)踐能力得到提升，近5年承擔(dān)省級(jí)教改立項(xiàng)3項(xiàng)，校級(jí)教改立項(xiàng)6項(xiàng)，其中“基于學(xué)生能力培養(yǎng)機(jī)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究與實(shí)踐”等3項(xiàng)教學(xué)成果獲省級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，“過(guò)程裝備與控制工程課程體系的改革與實(shí)踐”獲校教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，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(shí)驗(yàn)室”獲省教育軟件競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，目前正參加省精品資源共享課評(píng)審；與企業(yè)共建省工程實(shí)踐教育中心1項(xiàng)，與黎明錦西化工機(jī)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(shí)習(xí)基地和產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。培養(yǎng)一批具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的過(guò)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(huì)對(duì)畢業(yè)生的滿意度達(dá)到90%以上。

4 結(jié) 語(yǔ)

實(shí)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(shí)踐能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力是新時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展賦予高校的歷史任務(wù)[14]。多年來(lái)通過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)實(shí)踐教學(xué)能力提升機(jī)制、 實(shí)踐教學(xué)方式方法改革和強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等手段，不僅鞏固了學(xué)生的理論知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新-創(chuàng)造能力[15]，同時(shí)也為他們走向工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，高校要不斷地進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，為學(xué)生搭建創(chuàng)新平臺(tái)，只有這樣才能培養(yǎng)出合格的工程技術(shù)人才。

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