工程型人才培养模式下的实践教学体系构建

闫绍峰， 廖国进， 曾 红， 王宏祥

(辽宁工业大学 机械工程与自动化学院， 辽宁 锦州 121001)

0 引 言

人才培养是高校的首要任务。大学生工程实践能力、创新能力的提高是我国工程教育改革的总体趋势，也是工程师最重要、最基本的素质与能力之一[1-3]。当前，高等工科院校急需加强工程教育以满足区域产业集群的需要。基于上述原因，辽宁工业大学过程装备与控制工程专业积极推进实践教学改革及人才培养模式的改革，构建了满足当今企业要求的实践教学体系。培养了大批具备化学工程、机械工程和控制工程等方面的高级工程技术人才。该专业教师的教学和科研水平稳步提升，部分毕业生已成为辽宁省石油、石油化工、精细化工等地方产业的中坚和骨干，近3年学生一志愿报考率均超过100%，平均就业率达到95.6%。

1 构建实践教学体系的背景

(1) 教学计划与企业的实际需求脱离。近年来，普通高等学校总教学学时呈逐年减少，大多数高等学校的教学计划都注重科学性与系统性，偏于理论教学。与现今企业急需的实用技术有很大差距。加之中小型企业近年受世界经济低迷的影响，经济效益不如从前，学生到企业进行实践教学活动范围逐渐缩小，企业不配合人才培养全过程的参与，造成校企联合培养实用型人才机制形同虚设。学生工程综合素质偏低、缺乏工程意识与工程应用能力。

(2) 教师缺乏实践工程经验。由于前几年高等学校招生规模的扩大，高校教师队伍数量也不断增长，工科院校中青年专业教师缺乏企业工作经历和专业实践技能的人员也在不断增多[4-5]。在讲授专业课时，不能用工程实例阐述基本理论和基本方法，不能用工业生产中的实际问题来充实课程的教学内容，缺乏理论联系实际的实例。尤其近几年，年轻教师学历虽然为博士或硕士，但由校门到校门，实际产品开发经历欠缺，科研能力不强，导致学生工程实践能力较差。

(3) 对各类实践环节不重视，投入不到位。由于对工程概念缺乏完整的理解，重理论轻实践，对各类实习、实验和设计(论文)等实践环节的重要性认识不深刻、缺乏实际经验，导致学生在这些实践性教学环节中走马观花，没有达到工程训练的目的。

2 实践教学体系的构建

2.1 教学团队实践教学能力提升机制

以学科研究方向为依托，以技术基础课和专业主干课为主线组建过程装备与控制工程专业的教学团队，打造“学科专业带头人+教学团队”的本科实践教学队伍格局。以辽宁省教学名师、省优秀教师曾红为专业带头人，引领教学团队负责本专业实验和实践教学。 在应用型人才的培养模式、教学团队的工程实践能力、面向工程的实践教学体系等方面实施专业建设。

基于应用型人才的培养需求，实施教师专业综合能力竞赛、教师企业实践和科研实践制度，根据《辽宁工业大学教师企业实践实施办法》等相关文件，安排45岁以下教师到企业单位挂职锻炼、顶岗工作，2年内不少于3个月，并形成长效机制。鼓励、支持青年教师加入各科研团队，进行理论课题研究和横向课题产品研发。学校将“一考核 二实践”的经历作为教师职称评定、岗位聘任的指标[4]。以此督促中青年教师教师主动参与工程实践活动，提升自身能力。

2.2 实践教学方式方法改革

(1) 实施本科生专业导师下的创新团队培养模式。遴选具有一定的工程背景的教师作为本科生的专业导师。吸纳大三专业排名前20%及有专业特长的学生，参加教师的科研课题组。一般每个专业导师带领6～10 人的学生团队，并由导师制定培养方案，有计划、有目标地对学生进行项目研究、学科竞赛、毕业设计等专业方面的指导与训练。突破原有以教师、教材、教室为中心的传统教学模式，转以创新项目、产品研发、团队合作等为中心的研究与实践的新模式，充分体现“以学生为本、因材施教”的主导思想。目前本科生专业导师制已实施了年5，已初见成效[4]。

(2) 实施项目驱动的实践方法的改革。基于现代工程教育的理念，在实验、实训、课程设计和毕业设计阶段大力开展基于项目或问题的教学方法的研究与实践，探索主动的教与学的教学模式。实验教学实行“三自主”的开放实验，即学生自主设计实验项目、安排实验时间、进行实验操作，充分调动学生学习积极性、激励学生自主学习。课程设计、毕业设计面向工程项目、科研项目采题，鼓励学生真刀真枪的参与实践。

(3) 协同开发实践教学内容，建设优质实践教学资源。在实践教学中努力将现代教育技术、仿真技术运用于实践教学过程之中。基于黎明锦西化工机械有限公司(实践基地)先进的加工工艺开发生产现场演示系统，与锦州石化公司锦州炼油厂(实践基地)完善“乙酸乙酯仿真操作车间”系统，协同开发网络共享资源，将现场教学、实验教学及网络教学等多元化教学方式进行有机结合，形成立体化实践教学模式，增强实践教学在时间和空间上的灵活性，扩大实践教学受益面，提高实践教学效果。

2.3 强化实践教学环节

2.3.1建立课内外、校内外相融合的实践教学体系

课内以实验、实训、课程设计、毕业设计等环节重点培养学生的工程实践能力，为走向工作岗位奠定基础；课外以开放实验、创新项目、课外科技活动等环节重点培养学生的创新能力，培养工程师的基本素质，实践教学环节的比重增加到35%。

2.3.2提高综合性、设计性、创新性实验的比例

整合过程设备、过程机械和过程控制的实验内容，单独设置过程专业综合实验课、考核学生成绩。减少验证性实验，增加综合性实验和设计性实验，使综合性、设计性实验的比例达到85%以上。加强实验教师队伍建设，采取“要求+奖励”的办法鼓励高水平教师参与实验教学，引导学生进行创新性和工程化实验[6]。

(1) 以开放实验方式进行创新性实验教学。导师制是我校为提高本科生工程实践能力和创新能力的重要举措之一，为加强工程设计与创新能力培养体系建设[5-6]，指导教师全权负责指导特定几个学生学习和实践能力的提高，为此，导师每学期可结合自己的科研与社会服务为学生安排一些创新实验。让学生自己设计实验方法和实验过程，从而完成部分工程实验项目。

(2) 到实习基地参与工程实验。安排学生到实习基地参与工程实验。如锦西化工机械有限公司研究所是我国化工行业搅拌设备国家标准制定定点单位之一，长期进行搅拌设备参数和性能测定，每个学期本专业老师都带10余个学生参与其中，不仅可以提高教师实践水平，也开阔了学生视野。

2.3.3加强校内外实践基地的建设

(1) 在与美国罗克菲尔公司联合建立过程控制实训中心的基础上，我校与美国西门子公司联合建立PLC过程控制实训中心，扩展校内过程控制技术实训的广度。

(2) 过程机器拆装训练。主要通过拆装工业用泵、风机和压缩机(往复和离心式)，掌握其结构、工作原理和装配过程。在与锦西化工机械有限公司联合建立的“化工设备与机械拆装维修中心”的基础上，增加工业用泵和往复式、离心式压缩机的品种，为校内学生实训和企业职工培训建立良好的实践平台。

(3) 生产实习分别在过程装备制造单位锦西化工机械有限公司和石油化工产品生产单位锦州石化公司锦州炼油厂进行。在锦西化工机械有限公司主要掌握典型化工设备如储罐类、换热器类、反应器类和塔器类的备料、放样展开、划线、切割、筒体卷制和封头成形、组对、焊接、检测和安装等制造加工工艺过程；在与锦州石化公司锦州炼油厂联合建立的“乙酸乙酯仿真操作车间”主要掌握带控制点的生产工艺流程，内容包括熟悉工艺参数、制定工艺流程和压力、温度与流量等参数的控制。

2.3.4面向工程实际采题

与设计单位联合培养，以石油化工工程项目管理的方式[7-9]从低年级开始组织学生观摩整个设计流程，熟悉设计设备软件以及设计应掌握的制图与专业知识。例如从制图综合训练(一年级)和化工制图(二年级)开始，组织学生到锦州市石油化工设计院结合实际工程题目绘制工艺流程图和化工设备图；到化工原理课程设计(三年级)时继续完成当时题目的工艺设计；到毕业设计时(四年级)再以自己完成的工艺设计参数为条件，进行单元设备和成套装置的强度和结构设计，让学生能综合运用在各门课所学到理论知识，强化工程师的基本训练。

在过程控制课程设计中，围绕沈阳申元自动化科技有限公司赠送的 “PLC多功能设计实验台”和专业实验中心的“过程装备与控制多功能实验台”给出题目，学生完成相关的课程设计后，在该实验台自己操作进行验证，让学生体会控制理论和PLC技术的实际应用。

在过程控制毕业设计中，结合锦州市石油化工设计院的工程项目，每个学生可以针对化工装置的压力、温度和流量三大参数分别进行控制设计，其设计结果通过设计院设计图纸以及装置实际运行好坏得到验证。这样将不同阶段学习的理论课与工程项目程融为一体，学生的动手能力得到加强[10-11]。

2.3.5开展课外创新实践，培养学生创新意识

课外实践活动是提高学生实践能力和创新能力的重要手段，也是课内实践教学的有机延伸[12]。学校早在2002年就把创新学分纳入教学计划中，学生可通过申报大学生创新创业项目、参加教师科研项目和科技竞赛等方式获得创新学分。专业根据自身特点建立了过程控制创新设计工作室，组建过程专业大学生创新团队。承办校级机械创新设计竞赛、PLC竞赛等多项赛事，并推荐校级比赛的优胜者参加省级和国家级的科技竞赛。以省级、校级的各类竞赛活动为激励点，以实验室开放为创新活动实施基础的创新运行机制，为学生搭建了课外综合实践的训练平台。

3 初步教学成果

经过近几年的实践教学探索，该专业的学生独立获取知识能力、工程实践能力和创新-创造能力均有较大提高。在2012年校机械设计大赛中获得一等奖3项、二等奖2项、三等奖5项，学生获国家级、省级大学生创新创业项目4项，获国家级竞赛奖励2项、省级以上竞赛奖励7项，校级大学生创新创业项目及奖励28项；课程设计(论文)、毕业设计(论文)校外专家抽检得到好评；学生每年考研率较高(8%以上)，2013年考研率高达13.8%；“卓越计划”师资队伍建设成效显著，教师企业实践和科研实践能力得到提升，近5年承担省级教改立项3项，校级教改立项6项，其中“基于学生能力培养机类专业实践教学体系的研究与实践”等3项教学成果获省级教学成果二等奖，“过程装备与控制工程课程体系的改革与实践”获校教学成果一等奖，专业教师发表教改论文32篇。 “工程制图网络虚拟实验室”获省教育软件竞赛一等奖，目前正参加省精品资源共享课评审；与企业共建省工程实践教育中心1项，与黎明锦西化工机械有限公司(原锦西化工厂)、锦州石化公司锦州炼油厂等10余家企业建立了稳定实习基地和产学研合作关系。培养一批具有扎实理论基础、较强工程实践和创新能力的过程装备与控制领域卓越工程师的后备人才[13]，就业率稳定在95%以上，社会对毕业生的满意度达到90%以上。

4 结 语

实践教学环节是培养工程应用型人才的重要组成部分，提高学生的实践能力、动手能力和创新能力是新时期经济发展赋予高校的历史任务[14]。多年来通过教学团队实践教学能力提升机制、 实践教学方式方法改革和强化实践教学环节等手段，不仅巩固了学生的理论知识，培养了学生自主学习能力、工程实践能力和创新-创造能力[15]，同时也为他们走向工作岗位奠定了坚实基础。因此，高校要不断地进行实践教学改革，为学生搭建创新平台，只有这样才能培养出合格的工程技术人才。

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