應(yīng)用型“卓越工程師”培養(yǎng)實踐教學(xué)體系構(gòu)建與實踐

摘要：針對卓越工程師需具備的能力素質(zhì)，提出了熱能與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)實踐教學(xué)體系建設(shè)的思路，構(gòu)建了分層次、不斷線的實踐教學(xué)體系，并對構(gòu)建的實踐教學(xué)體系進行了實踐研究。

關(guān)鍵詞：實踐教學(xué)；卓越工程師；教學(xué)體系

中圖分類號：G642.423 #8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標(biāo)識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2014）17-0103-03

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是教育部著力實施的高等工程教育改革措施之一，旨在為未來工程領(lǐng)域培養(yǎng)面向工業(yè)、面向未來、面向世界的優(yōu)秀工程技術(shù)人才。熱能與動力工程專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛，能源動力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，又在各行各業(yè)中有特殊的應(yīng)用，也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一；熱能與動力工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后，可以在事業(yè)單位和企業(yè)單位從事能源利用的教學(xué)、研究、設(shè)計、生產(chǎn)及管理工作，涉及的行業(yè)有能源、建筑、機械、電力、鋼鐵、化工、航空航天、環(huán)保等。隨著國家工業(yè)化進程的發(fā)展，在能源與動力方面的人才需求將會急劇增加；目前國家對能源利用、環(huán)保等工作十分重視，能源方面的人才也是供不應(yīng)求。南昌大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)一直堅持采用應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，近幾年在教學(xué)改革和特色專業(yè)建設(shè)方面做了大量工作與改革嘗試，根據(jù)熱能與動力工程專業(yè)卓越人才培養(yǎng)目標(biāo)及針對應(yīng)用型人才應(yīng)該具有的素質(zhì)和能力，構(gòu)建了“校企深度融合”分層次熱能與動力工程專業(yè)實踐教學(xué)體系。在教學(xué)實踐中強化學(xué)生動手能力培養(yǎng)與學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)訓(xùn)練，逐步提高學(xué)生的實踐動手能力及創(chuàng)新意識等綜合素質(zhì)，在“江鈴卓越工程師實驗班”及“吉利汽車卓越工程師實驗班”試點實踐工作中，取得了良好的教學(xué)效果。

一、卓越工程師應(yīng)具備的素質(zhì)與能力

工程實踐能力就是能夠理論聯(lián)系實際，將所學(xué)知識應(yīng)用于設(shè)計、制造、試驗、運行、管理、營銷或其他工程實踐環(huán)節(jié)，并且綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、文化、法律、環(huán)境等諸多因素，為社會創(chuàng)造和提供目的在于使用的系統(tǒng)、產(chǎn)品、工藝流程或技術(shù)服務(wù)或其他解決現(xiàn)實工程問題的能力。

1.動手操作能力

所謂的動手操作能力，是指通過用手而且按照一定的程序和技術(shù)要求進行活動的能力。動手操作能力又可分為三種：一是操縱使用工具的能力；二是加工制作產(chǎn)品的能力；三是科學(xué)實驗研究能力。

2.綜合運用知識能力

學(xué)習(xí)知識的目的在于運用。大學(xué)教育的核心目標(biāo)就是使學(xué)生將四年所學(xué)到的知識應(yīng)用于工作實際中，為經(jīng)濟社會的發(fā)展作出貢獻。在工程實踐中，無論是設(shè)計水平的高低，還是施工質(zhì)量的好壞，反映出來的都是綜合運用知識能力的強弱。

3.工程設(shè)計能力

工程設(shè)計能力是指對工程實踐活動進行組織謀劃的能力。任何工程實踐活動都包括實踐目的、實踐條件和手段、實踐過程、實踐結(jié)果等因素，只有把這些因素組織謀劃好，才能使實踐活動順利進行且有成效，這就需要工程設(shè)計能力。

4.分析和解決問題的能力

由于工程實踐活動中充滿著許多可預(yù)測和不可預(yù)測的問題，要把工程實踐活動做好，必須具備善于分析和解決問題的能力。

5.人際交往實踐能力

現(xiàn)代工程就像一個大的舞臺，需要許多人的參與才能完成一臺大戲的演出。從一定程度上說反映的是與他人的溝通、交流和合作能力。進入21世紀(jì)以來，工程的相關(guān)利益者隊伍將擴大到許多學(xué)科的團隊、全球范圍內(nèi)的多樣化成員、世界性顧客群等，這就進一步提高了對工程技術(shù)人員人際交往能力的要求。人際交往中的實踐能力包括表達能力、合作能力、溝通能力、組織管理能力等。[1]

為實現(xiàn)上述能力的培養(yǎng)，切實提高學(xué)生的工程實踐能力，必須在重視理論基礎(chǔ)教育的同時，拓展學(xué)生的知識面，面向社會，面向工程實際，實行開放式辦學(xué)。同時，要注重教學(xué)內(nèi)容和方法的改革，強化實驗和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，加強實踐能力培養(yǎng)。

二、面向企業(yè)需求、構(gòu)建“校企深度融合”分層次培養(yǎng)實踐教學(xué)體系

自南昌大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)實施“卓越計劃”試點以來，加強對應(yīng)用型卓越工程師培養(yǎng)規(guī)格和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的研究，進一步明確人才培養(yǎng)目標(biāo)，深入實施學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)的工程文化教育，營造培養(yǎng)卓越工程師的良好氛圍；圍繞卓越計劃展開實踐教學(xué)改革，使整個實踐教學(xué)貫穿大學(xué)四年，極大地提高了學(xué)生的實踐動手能力，有力地保證了培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。

南昌大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)一直是以大專業(yè)、小方向、模塊化培養(yǎng)學(xué)生為主，開設(shè)了三個專業(yè)方向：內(nèi)燃機、制冷與空調(diào)、能源工程。根據(jù)三個方向的培養(yǎng)計劃，面向企業(yè)構(gòu)建了以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo)的“校企深度融合”分層次培養(yǎng)實踐教學(xué)體系。整個實踐教學(xué)體系是在一個基本目標(biāo)下，根據(jù)認(rèn)知性訓(xùn)練、基本技能訓(xùn)練、專業(yè)綜合能力訓(xùn)練、創(chuàng)新能力訓(xùn)練四個層面開展基礎(chǔ)型、專業(yè)型、綜合型、創(chuàng)新型和應(yīng)用型五個層次的實踐內(nèi)容。訓(xùn)練內(nèi)容由淺入深，能力培養(yǎng)逐級提高，保證學(xué)生在掌握扎實的理論基礎(chǔ)上，強化對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，構(gòu)建漸進式、貫通式的實踐能力培養(yǎng)體系。

1.專業(yè)認(rèn)知實踐層

在新生入學(xué)階段或是即將進入專業(yè)課學(xué)習(xí)的前期，利用校內(nèi)外實習(xí)基地組織專業(yè)認(rèn)識實習(xí)，可開展各類參觀實習(xí)和體驗實習(xí)。校內(nèi)外實習(xí)基地能較直觀、形象、生動地展示各種專業(yè)技術(shù)，能增強學(xué)生的感性認(rèn)識，使他們了解專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的興趣，為今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定一定的基礎(chǔ)。

2.專業(yè)實踐層

學(xué)生進入專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，可結(jié)合專業(yè)課的需要，開設(shè)校內(nèi)外實踐項目，如某課程的課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等。進一步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和工程實踐能力，使學(xué)生在掌握理論知識的同時，鍛煉動手能力，學(xué)會運用理論知識解決實際生產(chǎn)中的問題。

3.綜合實踐層

在學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)的后期，可設(shè)計難度較大、過程較復(fù)雜的實踐項目，綜合多門專業(yè)課的知識，通過實踐把所學(xué)知識串聯(lián)起來，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用能力。另外，綜合型實踐可訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力，提高學(xué)生的系統(tǒng)分析能力。綜合型實踐的形式有綜合性專業(yè)實驗、綜合性課程設(shè)計等。

4.創(chuàng)新實踐層

在學(xué)生的課外活動中，可利用校內(nèi)實習(xí)基地開展各類科技競賽和課外科研實踐，組織學(xué)生參加各類專業(yè)競賽活動，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題的能力與創(chuàng)新精神。

5.應(yīng)用實踐層

學(xué)生在企業(yè)實習(xí)培養(yǎng)階段，綜合應(yīng)用學(xué)校所學(xué)知識，從而提高學(xué)生理論和實踐相結(jié)合以及應(yīng)用知識的能力。表現(xiàn)形式是做企業(yè)真題的畢業(yè)設(shè)計、定崗實習(xí)或參與產(chǎn)品開發(fā)研究。

這五個層次互為補充，實現(xiàn)學(xué)生在大學(xué)四年每一個階段綜合實踐能力和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)不斷線。

三、實踐教學(xué)體系實施運行的教學(xué)實踐

“校企深度融合”分層次培養(yǎng)實踐教學(xué)體系成功實施必須依靠相應(yīng)教學(xué)改革、實踐教學(xué)條件的配套提升，其中實踐基地建設(shè)是必要的硬件條件，是實踐教學(xué)的保證。根據(jù)熱能與動力工程專業(yè)特點和資源配置條件，進一步加強了校內(nèi)、校外實踐基地建設(shè)。校外實踐基地的開拓是以校企合作為途徑，在已有和企業(yè)合作的基礎(chǔ)上通過建立有效的產(chǎn)學(xué)研合作模式，提高企業(yè)與高校合作的積極性，完善校外實踐基地建設(shè)；校內(nèi)實踐基地的建設(shè)重點是加強實驗室基礎(chǔ)教學(xué)實驗訓(xùn)練平臺和教學(xué)實習(xí)基地的建設(shè)，通過雙管齊下共同確保五個實踐層面的工程實踐能力的培養(yǎng)。

1.調(diào)整和優(yōu)化課程體系，使理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互融合

由于教育部2012年對本專業(yè)名稱變更，由熱能與動力工程變更為能源與動力工程，為體現(xiàn)新專業(yè)學(xué)科特色，刪減部分機械類課程，如“公差”“控制工程基礎(chǔ)”等；增加能源類課程，如“能源工程概論”“節(jié)能原理與技術(shù)”“合同能源管理”等。融合專業(yè)方向課程，減少專業(yè)方向選修課數(shù)量，開設(shè)“能源與動力裝置基礎(chǔ)”課程，該課程包括內(nèi)燃機、壓縮機、空調(diào)與制冷機、鍋爐、汽輪機、熱力發(fā)電廠、換熱器等的構(gòu)造及工作原理。

整合不同專業(yè)方向課程的實驗項目，組成綜合性實驗課程：“內(nèi)燃機實驗”“制冷空調(diào)實驗”“熱與流體綜合實驗”等。為了配合實驗課程的整合，學(xué)校加大對實驗設(shè)備購買經(jīng)費的投入，完善綜合性實驗設(shè)備的建設(shè)，力爭盡量多的實驗項目對學(xué)生開出。

2.創(chuàng)新實踐教學(xué)模式，改革實踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段

為了構(gòu)建重在強化學(xué)生實踐動手能力的“3＋1”人才培養(yǎng)模式，在原有培養(yǎng)計劃的基礎(chǔ)上，加大力度培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，增加專業(yè)實訓(xùn)和實踐課程，提高實踐學(xué)分比例，授予學(xué)位要求總學(xué)分為164分，實踐環(huán)節(jié)學(xué)分為50分，實踐環(huán)節(jié)學(xué)分占總學(xué)分的比例為31%。在實踐教學(xué)內(nèi)容上，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心和目的，對熱能與動力工程專業(yè)實踐內(nèi)容進行改造和優(yōu)化，改變傳統(tǒng)的演示性、單一性的實踐訓(xùn)練內(nèi)容，創(chuàng)新實踐項目；積極融入大熱能學(xué)科的新知識、新技術(shù)，凸現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的先進性、科學(xué)性；用綜合性實驗、設(shè)計性實驗取代傳統(tǒng)的驗證性實驗，以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合能力；同時，不斷將教師最新的科研成果應(yīng)用到教學(xué)中，豐富了教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)手段上，采用案例教學(xué)法來改變傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方式，最大限度發(fā)掘?qū)W生的學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識和解決工程項目的創(chuàng)新能力；通過大量的實踐項目，每個專業(yè)方向都增加了一個綜合性的大型課程設(shè)計，使學(xué)生直接進行詳細(xì)的實際操作訓(xùn)練，從而在較短的時間內(nèi)掌握專業(yè)技能；進一步加大實踐教學(xué)考核力度，改革考核方式，從而客觀評價實踐教學(xué)效果和學(xué)生實踐操作能力與水平。

3.以學(xué)生科技競賽為基礎(chǔ)，推動學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

制定學(xué)生科技訓(xùn)練計劃，組織學(xué)生組隊參與校級、省級、國家級的科技競賽，參與教師科研課題研究，主持各類本科生科技創(chuàng)新項目，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識；扶持學(xué)生創(chuàng)新團隊，孵化創(chuàng)新項目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

三年來，先后建立了校內(nèi)學(xué)生開放實驗室和校外實習(xí)基地，為大學(xué)生構(gòu)筑了良好的科技創(chuàng)新硬件平臺；進行“開放式”實踐創(chuàng)新改革，鼓勵學(xué)生申請各級各類大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，參加各種創(chuàng)新和專業(yè)科技與設(shè)計大賽，由專業(yè)教師組成創(chuàng)新能力培養(yǎng)指導(dǎo)小組，并且給予學(xué)生科技創(chuàng)新經(jīng)費上的支持。低年級的學(xué)生以參加各種大學(xué)生創(chuàng)新大賽及學(xué)校組織的各種學(xué)科競賽為主，高年級學(xué)生以參加省級及國家級的專業(yè)競賽為主。對學(xué)生開放專業(yè)的實訓(xùn)技能操作實驗室，學(xué)生課余時間可以到實驗室完成各種實訓(xùn)訓(xùn)練及創(chuàng)新項目的模型制作，如學(xué)生可以在制冷空調(diào)實訓(xùn)實驗室完成切割銅管、彎管、焊接、抽真空、充制冷劑等制冷空調(diào)專業(yè)的基本操作，也可以在實驗室內(nèi)完成各種參賽的實際模型制作。

有些全國性的專業(yè)科技比賽只允許每所學(xué)校派一個參賽隊參加，為了提高學(xué)生參與科技競賽的積極性，首先在學(xué)校本專業(yè)開展校級比賽，在初選賽的基礎(chǔ)上選出幾個小組，經(jīng)過一個學(xué)期的培育，再進行學(xué)校的決賽，從而選出參加國家比賽的團隊，代表學(xué)校參加國家比賽。經(jīng)過該過程，只要參加了比賽的學(xué)生都能得到全面的鍛煉。正是基于這樣的選拔和培育，南昌大學(xué)于2012年、2013年連續(xù)兩年派隊參加了由國家制冷工業(yè)協(xié)會組織開展的“全國大學(xué)生制冷空調(diào)科技大賽”，南昌大學(xué)代表隊在華中賽區(qū)比賽中成績突出：2012年獲二等獎，2013年獲一等獎。為了讓學(xué)生參加全國性的設(shè)計大賽，在畢業(yè)設(shè)計中積極組織學(xué)生參加，認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生按照比賽要求完成設(shè)計，用畢業(yè)設(shè)計作品直接送去參賽。2012年，南昌大學(xué)有二位學(xué)生獲中國制冷學(xué)會主辦的“美的杯空調(diào)設(shè)計大賽”優(yōu)秀設(shè)計獎；該舉措極大地提高了學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計的積極性，使學(xué)生努力了解企業(yè)的產(chǎn)品，把企業(yè)新型的節(jié)能產(chǎn)品應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計實際項目中去。如“空調(diào)調(diào)節(jié)”課程就是在課程開始就把課程設(shè)計的題目布置給學(xué)生，讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，歷年都有大三學(xué)生參加各種空調(diào)設(shè)計大賽。

4.校企深度融合是推動卓越計劃成功實施的關(guān)鍵

學(xué)校教育實質(zhì)上是把教與學(xué)對象的知識與技能從工作現(xiàn)場中剝離，從實際運用的情景中抽象出來，以教材、教科書等形式獨立存在，由此造成了理論與實踐的明顯脫節(jié)。在教育部卓越工程師計劃中，“3+1”培養(yǎng)模式中的“1”是要求在企業(yè)完成的，這就需要企業(yè)積極參與。南昌大學(xué)以實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”為契機，以社會需求為導(dǎo)向，大力加強校企合作，南昌大學(xué)與江鈴汽車股份有限公司本著優(yōu)勢互補、互相支持、平等互利、共同發(fā)展的原則，于2011年6月簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建教育部“卓越工程師”培養(yǎng)計劃“江鈴實驗班”，旨在培養(yǎng)適應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要、系統(tǒng)掌握工程基礎(chǔ)理論及應(yīng)用知識、具有創(chuàng)新能力和國際競爭力的高素質(zhì)、實用型、復(fù)合型高級工程人才。同時，江鈴汽車股份有限公司將每年出資16萬設(shè)立“南昌大學(xué)江鈴汽車獎學(xué)獎教金”，用于獎勵南昌大學(xué)品學(xué)兼優(yōu)的優(yōu)秀學(xué)生和優(yōu)秀教師；企業(yè)作為實施“卓越計劃”的主體之一，擔(dān)負(fù)著至少一年的“卓越工程師”培養(yǎng)任務(wù)，并直接參與全部專業(yè)培養(yǎng)方案的制定，重點是負(fù)責(zé)企業(yè)階段培養(yǎng)方案的制定、管理和實施，保證企業(yè)階段教學(xué)任務(wù)的完成。南昌大學(xué)與江鈴股份有限公司聯(lián)合成立江鈴實驗班教學(xué)指導(dǎo)委員會，構(gòu)建學(xué)校與企業(yè)共同負(fù)責(zé)與管理的教學(xué)管理機制。在委員會指導(dǎo)下以強化實踐動手能力和創(chuàng)新能力為突破口，依據(jù)培養(yǎng)卓越工程師的目標(biāo)制定新的培養(yǎng)方案。根據(jù)行業(yè)發(fā)展要求及發(fā)展趨勢，積極開發(fā)反映社會需求和學(xué)科發(fā)展的新課程，將行業(yè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成的新知識、新成果、新技術(shù)引入教學(xué)內(nèi)容，制定出了南昌大學(xué)合作“3+1”培訓(xùn)方案，實驗班按照制定的培養(yǎng)方案對學(xué)生進行培養(yǎng)實習(xí)。

“江鈴實驗班”至今已經(jīng)開辦三期，正是基于校企良好的合作，南昌大學(xué)與江鈴股份有限公司合作于2012年共同申報成功教育部“國家級工程實踐教育中心”，該國家級工程實踐教育中心將為南昌大學(xué)“卓越計劃”的全面實施提供強有利的實踐條件保障。另外，還積極開展大學(xué)生校外實踐教育基地的建設(shè)工作，南昌大學(xué)與浙江吉利控股集團有限公司的子公司浙江吉利動力總成有限公司合作聯(lián)合建立了大學(xué)生校外實踐教育基地，每年有15名學(xué)生到浙江吉利動力總成有限公司進行卓越工程師培養(yǎng)，2014年已經(jīng)是第二年進行“吉利卓越工程師”試點工作。學(xué)生在企業(yè)為期一年實習(xí)，分別進行了崗位知識培訓(xùn)、制圖軟件培訓(xùn)、下線實習(xí)、拆裝實習(xí)、定崗實習(xí)等。下線實習(xí)讓學(xué)生分別在公司的模具廠、合資總廠、全順廠的生產(chǎn)線上跟隨生產(chǎn)一線的工人師傅學(xué)習(xí)不同崗位的技能，從而達到能夠頂崗的要求。與此同時，學(xué)生還在企業(yè)完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。除此之外，學(xué)生還要學(xué)會如何與線上工人師傅溝通交流，如何認(rèn)真做好自己分內(nèi)的工作，如何進行團隊之間的配合，理解團隊的重要性。

四、結(jié)束語

工程教育必須回歸工程，實踐教學(xué)是工程教育的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、充分運用所學(xué)基本知識進行工程設(shè)計、加強能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力、開發(fā)能力、獨立分析問題和解決問題能力，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)的效果如何，對提高教學(xué)質(zhì)量、實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)有著至關(guān)重要的作用。因此構(gòu)建有利于學(xué)生卓越工程師能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)體系十分必要，且要在實踐探索過程中不斷加以完善。

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（責(zé)任編輯：孫晴）