構(gòu)建工程教育環(huán)境 培養(yǎng)學(xué)生工程能力——以重慶科技學(xué)院“兩個(gè)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)”為例

周博，楊清林，李海霞，李云

卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃 （以下簡稱 “卓越計(jì)劃”）是為貫徹落實(shí)黨的十七大提出的走中國特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家、建設(shè)人力資源強(qiáng)國等戰(zhàn)略部署，貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》實(shí)施的高等教育重大計(jì)劃?！蹲吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃通用標(biāo)準(zhǔn)》指出，本科工程型人才應(yīng)具有的工程能力包括：提出方案并解決工程實(shí)際問題，能夠參與生產(chǎn)及運(yùn)作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并具有運(yùn)行和維護(hù)能力；較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的初步能力等。如何落實(shí)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃，如何提高卓越工程師培養(yǎng)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生工程能力培養(yǎng)是重要著力點(diǎn)。

重慶科技學(xué)院是一所以工為主，以石油與化工、冶金與材料、機(jī)械與電子、安全與環(huán)保為特色的普通全日制本科院校。學(xué)校堅(jiān)持“地方性、行業(yè)性、開放性和應(yīng)用型”的“三性一型”辦學(xué)定位，培養(yǎng)了大批具有行業(yè)特色的應(yīng)用型人才。學(xué)校作為教育部第二批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃高校，結(jié)合專業(yè)特色構(gòu)建真實(shí)工程環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生工程能力，進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)綜合改革探索與實(shí)踐。

一、面向工程實(shí)際，構(gòu)建符合工程能力培養(yǎng)的教學(xué)體系

我校石油工程和冶金工程專業(yè)是第二批國家卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃專業(yè)，兩個(gè)專業(yè)依托行業(yè)優(yōu)勢(shì)，邀請(qǐng)企業(yè)人員參與共同確定了符合石油、冶金行業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、遵循高等工程教育規(guī)律和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的人才培養(yǎng)方案、實(shí)踐教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容。

（一）校企共同制定人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)質(zhì)量的第一道關(guān)口，它是人才培養(yǎng)的綱領(lǐng)性文件，決定了人才培養(yǎng)的定位和目標(biāo)。為此，學(xué)校在制定“卓越計(jì)劃”專業(yè)人才培養(yǎng)方案時(shí)，要求從“人才培養(yǎng)方案”這個(gè)源頭抓起，充分利用學(xué)校所處的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，邀請(qǐng)相關(guān)行業(yè)和企業(yè)的專業(yè)人員，共同參與人才培養(yǎng)方案的制定工作。學(xué)校和企業(yè)人員一起，深入挖掘“卓越計(jì)劃”內(nèi)涵，分析企業(yè)崗位的知識(shí)技能要求，分解工程能力的構(gòu)成，按照“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，制定了兩個(gè)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。

為做好此項(xiàng)工作，學(xué)校還單列了人才培養(yǎng)方案專項(xiàng)調(diào)研經(jīng)費(fèi)，支持和鼓勵(lì)各專業(yè)對(duì)企業(yè)和市場(chǎng)進(jìn)行廣泛調(diào)研，邀請(qǐng)企業(yè)專家深度參與人才培養(yǎng)方案制定全過程。石油工程專業(yè)相關(guān)老師先后到中石油西南油氣田公司重慶氣礦、中石油川慶鉆探工程公司川東鉆探公司等多家企業(yè)就制定人才培養(yǎng)方案問題進(jìn)行專題調(diào)研，收集企業(yè)人員意見和建議近20條。冶金工程專業(yè)相關(guān)老師邀請(qǐng)重慶鋼鐵公司高層管理和技術(shù)人員參加制定人才培養(yǎng)方案研討，吸納專家意見10余條。

（二）構(gòu)建“四層次、五模塊”實(shí)踐教學(xué)體系

根據(jù) “卓越計(jì)劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的人才培養(yǎng)方案，對(duì)學(xué)生的工程能力培養(yǎng)提出了更高的要求。而且，原有的實(shí)踐教學(xué)體系已不能滿足工程能力培養(yǎng)的需要。為適應(yīng)石油、冶金行業(yè)高集成、多系統(tǒng)、多專業(yè)交融的特點(diǎn)，在充分調(diào)研和吸收企業(yè)的建議后，石油工程和冶金工程專業(yè)以行業(yè)需求為導(dǎo)向，對(duì)接職業(yè)能力和執(zhí)業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建了“四層次、五模塊”銜接遞進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系。

石油工程類專業(yè)按照現(xiàn)代石油工業(yè)生產(chǎn)流程，構(gòu)建了基于“地質(zhì)—鉆井—采油—集輸—油服”五大模塊的實(shí)踐教學(xué)體系，每個(gè)模塊的內(nèi)容設(shè)置均體現(xiàn)了“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)—專業(yè)實(shí)驗(yàn)—工程實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐”四層次遞進(jìn)銜接，逐步培養(yǎng)學(xué)生包含“基本技能、專業(yè)技能、工程能力和創(chuàng)新能力”的綜合工程能力。石油工程類專業(yè)群構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示。

圖1 石油工程類專業(yè)群構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系

冶金工程類專業(yè)則按照冶金工業(yè)生產(chǎn)流程，構(gòu)建了基于冶金“燒結(jié)—煉鐵—煉鋼—連鑄—軋鋼”五大模塊的實(shí)踐教學(xué)體系。在該體系中，通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)踐、工程訓(xùn)練、創(chuàng)新訓(xùn)練四個(gè)層次，由淺入深，由簡單到復(fù)雜，在培養(yǎng)學(xué)生基本技能的基礎(chǔ)上，逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

圖2 冶金工程類專業(yè)群構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系

（三）校企共同完善實(shí)踐教學(xué)課程和教學(xué)內(nèi)容

基于大工程背景下的人才培養(yǎng)方案和實(shí)踐教學(xué)體系是我校兩個(gè) “卓越計(jì)劃”專業(yè)人才培養(yǎng)框架中的“梁和柱”，作為“填充材料”的實(shí)踐教學(xué)課程和內(nèi)容同樣要具備工程背景。學(xué)校在修訂完善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容時(shí)，要求充分吸納行業(yè)企業(yè)的專家意見，使課程體系和教學(xué)內(nèi)容充分反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，做到六個(gè)“充分體現(xiàn)”，即充分體現(xiàn)學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)定位；充分體現(xiàn)社會(huì)實(shí)際需要與學(xué)生發(fā)展；充分體現(xiàn)行業(yè)企業(yè)專家的全程參與；充分體現(xiàn)廣大教師的廣泛參與；充分體現(xiàn)知識(shí)體系的深度論證；充分體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)合作教育理念。

石油工程和冶金工程專業(yè)在完善修訂實(shí)踐教學(xué)課程和內(nèi)容的過程中，以學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心，邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際，堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合，校內(nèi)和校外相銜接，共同修訂工程實(shí)踐教學(xué)大綱、編寫實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)書、更新課程內(nèi)容、開發(fā)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和建立實(shí)踐教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)等。校、企人員一起重點(diǎn)開發(fā)企業(yè)實(shí)習(xí)過程中學(xué)生無法真正“動(dòng)手”的實(shí)踐項(xiàng)目，構(gòu)建了基于真實(shí)工程環(huán)境的、特色鮮明的實(shí)踐教學(xué)課程體系。石油工程專業(yè)的老師和企業(yè)人員共同開發(fā)的 “井噴事故分析及處理模擬實(shí)驗(yàn)”、冶金工程專業(yè)的老師和企業(yè)人員共同開發(fā)的“連鑄漏鋼模擬實(shí)驗(yàn)”等很好地結(jié)合了工程實(shí)踐和教學(xué)需求，切合了學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)。通過系列實(shí)踐課程的完善和修改，課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容發(fā)生了較大改變，工程屬性更強(qiáng)了。具體變化如表1。

表1 石油和冶金專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)更新前后對(duì)比

二、參照工程現(xiàn)場(chǎng)，校企合作構(gòu)建綜合性真實(shí)工程平臺(tái)

真實(shí)的工程環(huán)境，是培養(yǎng)卓越工程師的必要條件。為此，學(xué)校通過積極整合校內(nèi)外多方資源，利用多渠道資金，參照企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工程環(huán)境，重點(diǎn)建設(shè)了石油與天然氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等多個(gè)綜合性真實(shí)工程平臺(tái)，初步建成了具有我校特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)集群。

（一）積極整合資源，建設(shè)兩個(gè)國家級(jí)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心

近年來，學(xué)校按照現(xiàn)代工程生產(chǎn)流程，整合了相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，成立了“大工程”概念的石油工程實(shí)驗(yàn)中心和冶金工程實(shí)驗(yàn)中心，并利用中央財(cái)政支持地方高校專項(xiàng)資金、企業(yè)捐獻(xiàn)資金和學(xué)校自籌資金等共計(jì)8 200余萬元對(duì)兩個(gè)中心進(jìn)行了建設(shè)。2013年石油與天然氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心入選國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位，2014年以冶金工程實(shí)驗(yàn)中心為主體的鋼鐵制造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心入選國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)單位。

兩大中心建設(shè)緊密圍繞學(xué)生工程能力的培養(yǎng)展開，力爭(zhēng)全面逼近真實(shí)工程環(huán)境。石油工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在“四層次、五模塊”實(shí)踐教學(xué)體系的指導(dǎo)下，按照 “專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)—專業(yè)平臺(tái)—綜合實(shí)踐平臺(tái)—?jiǎng)?chuàng)新平臺(tái)”的思路規(guī)劃和建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。石油工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室建設(shè)架構(gòu)如圖3所示。

鋼鐵制造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心則針對(duì)鋼鐵制造過程中環(huán)境極端惡劣、不可視、不可及、高風(fēng)險(xiǎn)、高污染等特點(diǎn)，選取關(guān)鍵流程為對(duì)象，進(jìn)行操作虛擬仿真和過程虛擬仿真。

圖3 石油工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室建設(shè)架構(gòu)

（二）校企合作，共建關(guān)鍵工藝流程綜合性實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

為做實(shí)兩大實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)一步彰顯行業(yè)特色和突出工程能力培養(yǎng)功能，學(xué)校在兩大平臺(tái)中與多家企業(yè)合作共建了多個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)子平臺(tái)。依托石油工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，學(xué)校和中石油重慶氣礦共同建設(shè)了石油天然氣鉆采集輸技術(shù)與裝備綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)是緊抓石油行業(yè)和重慶及西部地區(qū)富集的高產(chǎn)、高壓、高含硫氣田勘探開發(fā)以及西氣東輸工程急需培養(yǎng)一大批工程技術(shù)應(yīng)用性人才的良好機(jī)遇，不僅滿足石油專業(yè)人才培養(yǎng)需求，還能服務(wù)于機(jī)械、化工、安全、自動(dòng)化等專業(yè)，同時(shí)也是石油工程素質(zhì)養(yǎng)成和科普教育展示平臺(tái)。在冶金工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心下，學(xué)校和重慶鋼鐵集團(tuán)公司共建了冶金技術(shù)與裝備綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)完全自主研發(fā)集燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等冶金工藝過程及裝備、控制技術(shù)于一體的可以操作的工業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)。

三、依托工程環(huán)境，校企協(xié)同加強(qiáng)工程能力的培養(yǎng)

工程能力的培養(yǎng)，具備了真實(shí)的工程環(huán)境的“天時(shí)地利”，還需要“雙師型”教師和“工程型”教學(xué)方法等“人和”因素。為做好應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵一環(huán)，學(xué)校提出“雙主體”“五共同”育人模式等舉措，通過校企協(xié)同來加強(qiáng)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)。

（一）構(gòu)建校企“雙主體”育人機(jī)制，共同打造“雙師型”教師隊(duì)伍

在“卓越計(jì)劃”專業(yè)人才培養(yǎng)新模式下，學(xué)校不再是人才培養(yǎng)的唯一主體，相關(guān)企業(yè)也成為主體之一，在人才培養(yǎng)中也承擔(dān)一定工作。為確保“雙主體”名副其實(shí)并能有效開展工作，學(xué)校依托行業(yè)和企業(yè)，成立了“產(chǎn)學(xué)研合作工作委員會(huì)”，設(shè)立校企合作常設(shè)機(jī)構(gòu)并制定相應(yīng)規(guī)章制度。雙方以合作建設(shè)大工程、全流程工程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)為紐帶，實(shí)現(xiàn)雙方在人才培養(yǎng)、師資隊(duì)伍建設(shè)、企業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)、應(yīng)用技術(shù)研發(fā)、設(shè)備資源利用等方面共建共享，實(shí)現(xiàn)了良性互動(dòng)。同時(shí)，也使“雙主體”協(xié)同育人模式不斷完善。

“雙師型”教師隊(duì)伍的建設(shè)一直是學(xué)校教師隊(duì)伍建設(shè)的難點(diǎn)。為配合“卓越計(jì)劃”的實(shí)施，我校在“雙主體”共同育人模式框架下，就“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)進(jìn)行了有益的探索。在校內(nèi)，學(xué)校出臺(tái)的《中青年教師提升計(jì)劃》明確要求：“新進(jìn)青年教師和45歲以下工科專業(yè)專任教師不具備工程實(shí)踐經(jīng)歷的均須參加工程實(shí)踐能力鍛煉，鼓勵(lì)中青年教師到企事業(yè)單位參與工作、鍛煉研修，增強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)”。同時(shí)，學(xué)校和中石油重慶氣礦、重慶鋼鐵集團(tuán)公司等多家合作企業(yè)簽訂了“雙師型”教師培訓(xùn)協(xié)議，為教師參與工程實(shí)踐學(xué)習(xí)提供便利。近兩年來，我校共派出教師20余人次到相關(guān)企業(yè)參加工程實(shí)踐能力鍛煉，學(xué)習(xí)行業(yè)新技術(shù)和新工藝。

（二）校企共同參與教學(xué)全過程，強(qiáng)化教學(xué)方法工程化

在教學(xué)過程中，兩個(gè)“卓越計(jì)劃”專業(yè)還選取了部分操作技能要求高和典型工作環(huán)節(jié)的課程和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)手段和方法的改革實(shí)踐。依托校內(nèi)真實(shí)的工程平臺(tái)，校內(nèi)教師和企業(yè)工程師一起，研討教學(xué)內(nèi)容、手段和方法，采取案例教學(xué)法、項(xiàng)目目標(biāo)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。在教學(xué)中通過設(shè)置問題，模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際場(chǎng)景，開展故障處置演練等，解決學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不能實(shí)際動(dòng)手操作的問題；在實(shí)習(xí)中，采用小批量、多崗位輪訓(xùn)模式，讓學(xué)生到基層具體崗位，實(shí)行“雙導(dǎo)師”制，加強(qiáng)動(dòng)手能力訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)未來職業(yè)崗位的適應(yīng)力和認(rèn)同感。

為保證工程環(huán)境下的教學(xué)效果，學(xué)校堅(jiān)持校內(nèi)教師與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員“雙導(dǎo)師”制，共同指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)等，聘請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員承擔(dān)部分實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)課程教學(xué)，由雙方共同制定標(biāo)準(zhǔn)完成教學(xué)考核，共同實(shí)施質(zhì)量監(jiān)控。特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)方面，學(xué)校要求由校內(nèi)教師和企業(yè)技術(shù)人員共同指導(dǎo)、共同考核。學(xué)生的課題必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際，企業(yè)導(dǎo)師側(cè)重對(duì)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)技術(shù)和工藝的指導(dǎo)，校內(nèi)教師側(cè)重對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范和知識(shí)綜合運(yùn)用的指導(dǎo)，兩者充分結(jié)合，既培養(yǎng)學(xué)生用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，又能檢驗(yàn)和確保學(xué)生工程能力培養(yǎng)的質(zhì)量。

四、結(jié)語

我校石油工程、冶金工程兩個(gè)“卓越計(jì)劃”專業(yè)基于構(gòu)建真實(shí)工程環(huán)境的實(shí)踐教學(xué)綜合改革，經(jīng)過2年時(shí)間的研究和探索，在學(xué)生工程能力培養(yǎng)上取得了一定成績，收獲更多的是觀念的更新、模式的創(chuàng)新和做法的完善。今后將以“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)為目標(biāo)，以應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型研究為契機(jī)，引進(jìn)先進(jìn)的教育理念，繼續(xù)建好用好“兩大國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)”，探索和實(shí)踐“卓越工程師”培養(yǎng)新模式，培養(yǎng)更多“卓越工程師”，為建設(shè)工程教育強(qiáng)國作出積極貢獻(xiàn)。

[1]嚴(yán)欣平，李文華，柏偉.加強(qiáng)和創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2013（2）.

[2]嚴(yán)欣平，朱光俊，施金良.冶金工程校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)[J].中國冶金教育，2013（2）.

[3]楊清林，楊冶明，周博.校級(jí)綜合性實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)[J].中國冶金教育，2013（4）.

[4]羅沛，李文華.石油工程卓越工程師培養(yǎng)探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2013（48）.

[5]龍學(xué)淵，蘇堪華，官正強(qiáng)，等.石油與天然氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)實(shí)踐：基于“全流程、高仿真、六共同”理念[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2013（9）.

[6]鄒建新，徐慧，孫常清.基于工程能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010（12）.

[7]李峰，吳波，曹建樹，等.基于真實(shí)工程環(huán)境下的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”實(shí)踐教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012（8）.

[8]蔡曉君，竇艷濤，劉湘晨，等.以工程能力培養(yǎng)為核心 構(gòu)建多元化實(shí)踐教學(xué)體系[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010（11）.

[9]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)研制[J].高等工程教育研究，2010（4）.

[10]莊鵬，劉棟棟，曾杰，等.應(yīng)用型卓越結(jié)構(gòu)工程師工程能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2012（S2）.