全面深化實踐教學(xué)改革 培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力

韓 彬， 雷 毅

(中國石油大學(xué)(華東)機電工程學(xué)院，山東 青島266580)

0 引 言

工程實踐能力的培養(yǎng)，一直以來都是高等教育的重點，也更是難點。教育部2010 年啟動的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，其主要的目的是要著力提高學(xué)生的工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力，該計劃為我國高等工程教育的改革指明了方向［1］。為適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)要求，學(xué)者們從工程實踐培訓(xùn)體系［2-3］和工程實訓(xùn)平臺構(gòu)建［4-5］，工程實踐教學(xué)方法改革［6-8］等方面開展了諸多研究。本文以中國石油大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)(簡稱材控專業(yè))為例，在分析工程實踐教學(xué)中存在的問題基礎(chǔ)上，全面深化實踐教學(xué)改革，以確保大學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。

1 工程實踐教學(xué)中存在的問題

1.1 課程體系中工程實踐教學(xué)不受重視

高等教育中本科階段課程體系的設(shè)計很大程度上尚未擺脫傳統(tǒng)教學(xué)體系的束縛，主要表現(xiàn)在理論教學(xué)所占比重大，而課程設(shè)置并不精煉，各專業(yè)課程之間存在著知識點的反復(fù)、重疊現(xiàn)象?？倢W(xué)分偏多，學(xué)生學(xué)分壓力大，在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生為修夠要求的學(xué)分在課堂與考試之間疲于奔命。理論課程的學(xué)習(xí)占用了學(xué)生絕大部分時間和精力，而對于鮮有考試壓力的工程實踐教學(xué)，學(xué)生則缺乏學(xué)習(xí)主動性，調(diào)研中發(fā)現(xiàn)應(yīng)付現(xiàn)象普遍存在。

本科階段的工程實踐教學(xué)，多集中在三四年級的專業(yè)課中，而一二年級主要為基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，故在整個大學(xué)教育中，沒有形成完整的工程實踐教育教學(xué)體系，學(xué)生在三四年級集中接觸工程實踐教學(xué)時，學(xué)習(xí)方法和工程知識的積累嚴(yán)重不足，導(dǎo)致工程實踐教學(xué)效果不理想［9］。

1.2 工程實踐教學(xué)內(nèi)容更新慢，內(nèi)容之間缺乏系統(tǒng)性

工程實踐教學(xué)內(nèi)容更新緩慢，與社會生產(chǎn)實踐脫節(jié)。如材控專業(yè)目前仍在開設(shè)的一些實驗項目:“焊接用插銷冷裂紋實驗”、“焊接熱影響區(qū)最高硬度實驗”等的實驗標(biāo)準(zhǔn)已廢止，現(xiàn)場已不使用。機械設(shè)計課程設(shè)計仍是設(shè)計了幾十年的減速器，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于生產(chǎn)實際。

實驗、實習(xí)、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中傳統(tǒng)的驗證型實驗占絕大多數(shù)，而且大都依附于各專業(yè)課，實踐教學(xué)內(nèi)容之間缺乏聯(lián)系，在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，完成各門實踐教學(xué)課程，只起到了對所學(xué)理論知識的驗證作用，無法真正培養(yǎng)學(xué)生的理論結(jié)合實際的工程實踐能力。各自獨立，缺少綜合型、設(shè)計型以及創(chuàng)新型實踐內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生缺乏解決實際問題的工程實踐能力。

1.3 教師自身的工程實踐和實踐教學(xué)能力不理想

高校教師以高學(xué)歷、高層次人才為建設(shè)目標(biāo)，如我校材控專業(yè)教師副高級以上職稱所占比例85%，具有博士學(xué)位教師所占比例更是達到88%，但是工程實踐教學(xué)任務(wù)依然主要由實驗老師承擔(dān)。相當(dāng)一部分教師雖然具有高學(xué)歷、高級職稱，但是他們自身的工程實踐經(jīng)驗也很有限，主觀上也不愿意承擔(dān)需要投入過多精力的工程實踐教學(xué)任務(wù)。

1.4 工程實踐條件不能滿足要求

工程實踐教學(xué)條件包括實驗室、實踐基地以及為學(xué)生提供諸如參加學(xué)科競賽、職業(yè)培訓(xùn)等的條件，要滿足卓越工程師對于工程實踐教學(xué)方面的要求，這些相關(guān)的工程實踐教學(xué)條件必須要進行全面的提升。

2 工程實踐教學(xué)能力培養(yǎng)立足于課程體系改革

2.1 構(gòu)建系統(tǒng)化的工程實踐教學(xué)體系

高等教育對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)應(yīng)該是一個全面系統(tǒng)的綜合能力構(gòu)建的過程，除了具體專業(yè)技能以外，還應(yīng)該包括世界觀和方法論在內(nèi)的全面的工程實踐素質(zhì)。改變目前工程實踐能力培養(yǎng)單純依靠專業(yè)實踐教育的現(xiàn)狀，使工程實踐教學(xué)不僅反映在專業(yè)教學(xué)中，還能廣泛深入到通識教育與學(xué)科基礎(chǔ)課程中，構(gòu)建能夠貫穿大學(xué)教育始終的系統(tǒng)化的工程實踐教學(xué)體系，從而真正實現(xiàn)實踐教學(xué)大學(xué)4 年不斷線，并將實踐能力培養(yǎng)貫穿并融入到本科人才培養(yǎng)的全過程［10-11］。

為加強大學(xué)生工程實踐綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，我校材控專業(yè)在一二年級基礎(chǔ)教育中積極引入實踐教學(xué)內(nèi)容:通識教育模塊思想政治課程中新增5 個實踐學(xué)分，英語及計算機課程中增加實驗教學(xué)學(xué)分和內(nèi)容;學(xué)科基礎(chǔ)課程的實踐學(xué)分增加到12 個學(xué)分。這部分實踐教學(xué)著重學(xué)生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng);三四年級專業(yè)教學(xué)中的實踐教學(xué)，則更注重學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。

2.2 強化工程實踐教學(xué)在課程體系中的地位

改變實踐教學(xué)在課程體系中的弱勢地位，首先應(yīng)根據(jù)專業(yè)的實際情況增加實踐教學(xué)所占比重，并在培養(yǎng)目標(biāo)中強調(diào)工程領(lǐng)域相關(guān)知識和實踐技能培養(yǎng)的重要性。對過于繁冗的理論教學(xué)進行凝煉和精減，在理論教學(xué)更加科學(xué)化的同時，不僅提高了學(xué)生的理論學(xué)習(xí)效率，還能將學(xué)生從那些重復(fù)的、繁重的理論學(xué)習(xí)中解放出來，讓他們能將更多的時間和精力放到工程實踐能力的培養(yǎng)上［12］。

通過分析舊版(2008 版)培養(yǎng)方案的實施情況并總結(jié)其優(yōu)缺點，結(jié)合卓越工程師對于工程實踐教學(xué)的相關(guān)要求，我校材控專業(yè)完成了新版本科培養(yǎng)方案的修訂工作。新版培養(yǎng)方案課程體系構(gòu)成及學(xué)分比例見表1。通過對課程科學(xué)的凝煉和精減，與2008 版培養(yǎng)方案相比較，總學(xué)分從196 學(xué)分精減到180 學(xué)分，工程實踐學(xué)分總數(shù)由原來的37.5 學(xué)分增加到46.5 學(xué)分，所占比例更是由原來的19.2%提高到25.8%。

3 工程實踐能力培養(yǎng)核心在實踐教學(xué)內(nèi)容改革

3.1 實踐教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)密切聯(lián)系

將實踐教學(xué)與理論教學(xué)有機聯(lián)系在一起，突出實踐教學(xué)在培養(yǎng)應(yīng)用型人才過程的作用，踐行理論教學(xué)與實踐教學(xué)一體化教學(xué)模式［13］。改革以往的嚴(yán)格按照先理論后實踐的教學(xué)方式，在實踐中學(xué)習(xí)理論，通過理論加強對實踐的總結(jié)和提升;在理論教學(xué)中進行實踐，通過實踐加強對理論的體驗和深入理解，二者相互滲透，達到減少理論課時，提高實踐學(xué)習(xí)效果的目的［14］。

3.2 優(yōu)化傳統(tǒng)實踐課程內(nèi)容

科學(xué)的實踐教學(xué)應(yīng)緊跟工程實踐前沿，隨著工程實際的發(fā)展而不斷更新，這就要求不僅要對傳統(tǒng)實踐課程內(nèi)容進行優(yōu)化和整合，還要不斷開發(fā)設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新型的實踐教學(xué)內(nèi)容。3013 版培養(yǎng)方案中，材控專業(yè)含有綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新研究型實驗項目的課程比例不少于90%。把分散在“焊接方法及設(shè)備“、“焊接冶金學(xué)”等課程中的實驗課時整合成1.5學(xué)分的“焊接技術(shù)實驗課”。并增設(shè)“焊接技術(shù)綜合設(shè)計”課程。鼓勵開展畢業(yè)設(shè)計模式改革，要求學(xué)生結(jié)合生產(chǎn)實際、科研課題、創(chuàng)新項目、學(xué)科競賽等開展畢業(yè)設(shè)計。

表1 課程體系構(gòu)成及學(xué)分比例

3.3 增設(shè)自主創(chuàng)新學(xué)分

創(chuàng)新是實踐的目的也是實踐的升華，提升人才“創(chuàng)新能力”也是“卓越工程師”培養(yǎng)的主要目標(biāo)，創(chuàng)新必須在實踐的基礎(chǔ)上進行，在學(xué)生具備一定的實踐素質(zhì)和工程實踐能力之后，要為他們提供創(chuàng)新的機會和平臺，例如:讓本科生進行教師工作室或參與教師科研任務(wù)以及目前各學(xué)科領(lǐng)域為大學(xué)生提供的學(xué)科競賽等。創(chuàng)新能力培養(yǎng)另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于能否充分調(diào)動創(chuàng)新主體—大學(xué)生的主觀能動性，可以通過輔修、雙學(xué)位、第二課堂等為學(xué)生實現(xiàn)科學(xué)興趣提供途徑，通過培養(yǎng)計劃中要求的自主創(chuàng)新學(xué)分來調(diào)動學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的積極性。

4 工程實踐能力培養(yǎng)重點在師資隊伍建設(shè)

4.1 提高教師工程實踐教學(xué)水平

作為工程實踐教育體系的重要組成部分，擔(dān)任工程實踐教育工作的教師必須具備過硬的工程實踐能力［15-16］。除了直接擔(dān)任工程實踐教育工作的實驗教師，還應(yīng)提高專業(yè)教師的整體工程實踐水平和工程實踐教學(xué)能力。材控專業(yè)以卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)為契機，借助學(xué)校2012 年出臺的“青年教師教學(xué)素養(yǎng)提升計劃”提高教師隊伍中，尤其是青年教師的工程實踐能力和實踐教學(xué)能力。為進一步引起教師自身對工程實踐能力及工程實踐教學(xué)能力培養(yǎng)的重視，我校還將工程實踐考核結(jié)果作為職稱評定、崗位聘用等方面的重要依據(jù)。

4.2 建設(shè)雙師型教師隊伍

擴大雙師型教師隊伍，培養(yǎng)一批集普通教師素質(zhì)與工程師等專業(yè)人員素質(zhì)于一體的、既能從事專業(yè)理論教學(xué)，又能指導(dǎo)專業(yè)技能訓(xùn)練的新型教師。鼓勵教師向“雙師型”教師轉(zhuǎn)型，應(yīng)有一些行之有效的具體措施，如①鼓勵教師參加一些行業(yè)的職業(yè)資格考試(認(rèn)定)。為其提供培訓(xùn)和考證費用;②通過校企合作給教師提供參與實踐的機會和途徑。鼓勵教師到企業(yè)進行專業(yè)實踐鍛煉，頂崗實習(xí)，或者利用寒暑假時間，到工廠企業(yè)學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝、新方法，了解企業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)、管理過程，體驗企業(yè)生產(chǎn)氛圍，探討解決教學(xué)中遇到的疑難問題，完成實踐鍛煉任務(wù)，提高教師專業(yè)技術(shù)素質(zhì)及工程實踐能力。③鼓勵教師到地方或科研院所掛職鍛煉。既能提高青年教師對現(xiàn)場需求的了解、增強工程實踐能力，還能擴大與地方及科研院所的聯(lián)系和合作。④鼓勵引導(dǎo)青年教師進行工程課題研究。通過參加大型科技攻關(guān)及企業(yè)橫向課題等工程項目的研究，一方面能夠不斷提高自身的專業(yè)能力和工程實踐能力，另一方面，還能將研究成果融入到教學(xué)實踐中。⑤積極把有豐富工程實踐經(jīng)驗的企業(yè)專家及技術(shù)人員引入學(xué)生的實踐教學(xué)中。受到學(xué)歷和職稱的限制，往往很多社會生產(chǎn)一線的企業(yè)專家和技術(shù)人員不能進入高校課堂，通過專題講座、技術(shù)攻關(guān)指導(dǎo)、現(xiàn)場參觀講解等多種形式，讓學(xué)生與這些實踐經(jīng)驗豐富的一線專家與技術(shù)人員充分的接觸，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐興趣與知識。

近2 年材控專業(yè)教師有4 人獲得了國際焊接工程師資格認(rèn)證;有1 人完成了為期半年的企業(yè)實踐;有1人到科研院所掛職鍛煉1 年;幾乎全部青年教師都進入科研團隊，全面參與相關(guān)工程項目的研究工作;每一學(xué)期都組織5 或6 次生產(chǎn)一線技術(shù)人員進入課堂或者給到企業(yè)參觀實習(xí)的學(xué)生進行專題講座。

5 工程實踐能力培養(yǎng)關(guān)鍵在實踐教學(xué)條件平臺的開拓

5.1 完善校內(nèi)實驗室及實習(xí)基地建設(shè)

校內(nèi)實驗室是學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)的搖籃，他們在實驗室中最初接觸到的實驗儀器和實驗內(nèi)容，若在以后的工程實踐中能得到驗證和應(yīng)用，在很大程度上會激發(fā)學(xué)生工程實踐的興趣和信心。所以在教學(xué)投入上應(yīng)高度重視實驗室的建設(shè)，及時更新相關(guān)實驗設(shè)備及軟件，在加大投入的同時也應(yīng)該對實驗室資源進行有效的整合，避免重復(fù)、閑置等現(xiàn)象，以提高實驗室的質(zhì)量和效率。

材控專業(yè)為實現(xiàn)“卓越工程師”的培養(yǎng)目標(biāo)，加大實驗室投入力度，更新了一大批實驗設(shè)備，并整合學(xué)院實踐教學(xué)資源，打破專業(yè)壁壘，發(fā)揮高校資源共享的優(yōu)勢，組建校級機械工程實驗教學(xué)中心，該實驗教學(xué)中心于2013 年底通過學(xué)校組織的評估。材控專業(yè)加強與校內(nèi)石油工業(yè)訓(xùn)練中心(國家級)、機電裝備總廠的協(xié)調(diào)和合作，即保證了金工實習(xí)、石油裝備實習(xí)以及國際焊接工程師實踐培訓(xùn)等實踐教學(xué)的順利完成，也大大提高了相關(guān)實驗設(shè)備的利用率。

5.2 加強校企聯(lián)合實踐基地建設(shè)

高校培養(yǎng)人才最終會走向社會，培養(yǎng)人才就不單單是高校的任務(wù)，而應(yīng)是全社會共同參與的，目前雖然各高校、各專業(yè)與社會生產(chǎn)企業(yè)之間建立了各種各樣的實踐基地，但是由于成本、安全及學(xué)生自身的素質(zhì)等原因，實踐基地為學(xué)生提供實踐的積極性并不高。要真正提高學(xué)生在實踐基地的實踐學(xué)習(xí)效果，進而提高學(xué)生的工程實踐能力，必須充分調(diào)動實習(xí)基地的實踐教學(xué)積極性，這在很大程度上取決于國家對人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計及政策出臺上，在上述條件還沒有成熟的情況下，各高校應(yīng)主動加強與實踐基地的合作，千方百計地讓學(xué)生在實踐基地中有更大收獲。

材控專業(yè)立足于未來的發(fā)展，本著積極、務(wù)實的原則，與各實踐基地進行合作，這些單位與我校形成了良好的用人就業(yè)關(guān)系，每年都有一些優(yōu)秀的學(xué)生通過實習(xí)期間的工作和表現(xiàn)為單位認(rèn)可，并到這些實踐基地單位就業(yè)。為了提高企業(yè)參與實踐教學(xué)的積極性，材控專業(yè)一些優(yōu)秀的老師無償擔(dān)任企業(yè)的技術(shù)顧問，積極提供技術(shù)服務(wù)。

5.3 引入職業(yè)認(rèn)證以使實踐教學(xué)與社會及工程實踐接軌

將職業(yè)教育引入本科實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生在校期間就能取得可以終身受益的相關(guān)職業(yè)認(rèn)證資格，不但可以使學(xué)生獲得較真實的工程實踐能力培養(yǎng)，而且可以使高校畢業(yè)的學(xué)生盡快進入獨立工作狀態(tài)，并獲得進入企業(yè)的敲門磚。

2012 年11 月起，我校與機械工業(yè)哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心合作開展了國際焊接工程師的培訓(xùn)認(rèn)證工作。到目前為止，針對在校生的國際焊接工程培訓(xùn)已開展兩屆，共培訓(xùn)在校生113 人。材控專業(yè)學(xué)生還可以參加我校組織的三維數(shù)字化設(shè)計師和Autodesk 軟件工程師的培訓(xùn)。通過這些職業(yè)工程師的培訓(xùn)不僅可以讓學(xué)生接觸工程實際，而且可以獲得更好的就業(yè)機會。

5.4 鼓勵學(xué)生積極開展創(chuàng)新實踐活動和參加各類學(xué)科競賽

建立大學(xué)生“自主研學(xué)”的創(chuàng)新實驗室，為學(xué)生自選項目、自由組隊、自主研究的課外科學(xué)研究活動提供一個平臺。在管理層面上，對于每個研究項目和團隊均配備高水平的專業(yè)指導(dǎo)教師，引導(dǎo)學(xué)生與專業(yè)教師早接觸、早交流，使學(xué)生有機會進入指導(dǎo)教師的實驗室，熟悉老師的研究領(lǐng)域，給學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)素材，如果學(xué)生從大學(xué)二年級開始進入導(dǎo)師的實驗室，對導(dǎo)師的研究領(lǐng)域感興趣，本科畢業(yè)后繼續(xù)跟老師讀研深造，到碩士或者博士畢業(yè)，該學(xué)生已經(jīng)具有了5 ～10 年時間在該領(lǐng)域內(nèi)進行學(xué)習(xí)和探索，他們與讀研開始才接觸導(dǎo)師研究領(lǐng)域的學(xué)生相比，其創(chuàng)新能力形成的優(yōu)勢明顯。

以大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃和各級各類學(xué)科競賽、科技競賽的開展為載體，營造濃厚的校園創(chuàng)新實踐氛圍，充分激發(fā)了學(xué)生參與創(chuàng)新實踐的積極性、主動性。鼓勵大學(xué)生積極申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，引導(dǎo)學(xué)生及早進行職業(yè)規(guī)劃，確定奮斗目標(biāo)。

6 結(jié) 語

在新的社會經(jīng)濟條件下，切實提高大學(xué)生的工程實踐能力已是高等教育人才培養(yǎng)必須完成的任務(wù)。只有全面深化實踐教學(xué)改革，在工程實踐教學(xué)中不斷探索、總結(jié)、創(chuàng)新，才能創(chuàng)造良好的工程實踐教學(xué)氛圍，搭建出優(yōu)秀的工程實踐教學(xué)平臺，也才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求具有較強工程實踐能力的優(yōu)秀專業(yè)人才。

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