工业4.0背景下工科生工程实践能力提升途经探讨

彭星玲　茶映鹏　邓小珍　叶建雄

【摘 要】本文从工业4.0背景下国家对高新技术人才的需求角度出发，分析了高校工科生工程实践能力培养方面存在的问题，以南昌工程学院为例，提出从改进教学方法、加强实践基地建设、强化实践教学环节、增强教师队伍建设和鼓励学生参与科技竞赛方面来提升工科大学生的工程实践能力，为国家培养满足工业4.0需求的高素质工程技术人才。

【关键词】工业4.0；工科生；工程实践能力；途径

0 引言

当今世界科技发展迅猛，工业领域呈现勃勃生机，当代工业正逐步从工业3. 0向工业4. 0 时代迈进。“工业4. 0”是德国政府推出的高科技战略计划，旨在实现制造业信息化与自动化技术的高度集成，将制造业向智能化转型和升级[1]。伴随着工业4. 0战略，时代所需要的高新技术型人才匮乏问题也日益突显。高校作为人才的培养者，承担着培养工业4.0 社会建设者的任务。我国高校每年为国家培养了大量工程技术人才，但其迫切任务是培养与国际接轨的工程师。然而我国工科的教育实践中还存在实践教学环节薄弱、实践教学资源不足等问题[2-3]。本文简要分析了工科人才培养中存在的问题，以南昌工程学院为例，着重探讨了提升工科生工程实践能力的有效路径，这对于提高大学生工程实践能力和提升工科教育教学质量具有重要的实际意义。

1 高校工科教育在工程实践能力培养方面存在的问题

1.1 实践教学环节相对薄弱

目前工科教育中理论教学环节仍然占据主导地位，实践教学存在学时和学分少、难以达到提高工科生工程实践能力所需的实际要求；设置的实践环节多考虑与所学专业课程相结合，各实践环节之间的持续性和互补性不强；工程实践内容多关注传统技术，缺乏更新，与生产实际脱节；在综合课程设计、毕业设计等重要的实践教学环节中，结合专业特点的工程实际题目偏少，导致学生在校学习期间工程实践训练不足，毕业后不能很快进入角色。

1.2 专业教师缺乏工程实践经验。

近年来，高校不断引进理论知识扎實和科研能力强的高学历青年教师，这为高等教育带来了新活力。然而高学历人才往往毕业后就直接进入高校工作了，由于缺乏企业工作经历，理论联系实际的经验不足，在教授实践性较强的课程时，结果往往差强人意。目前高校对教师的考核主要关注科研和理论教学完成情况，对教师的工程实践要求和和考核较少，教师同时又承担了较为繁重的教学任务和科研任务，直接导致多数教师缺乏提高工程实践能力的动力，缺乏去企业参加工程实践锻炼的机会，从而导致老师缺乏工程实践经验。

1.3 工程训练条件不完备。

尽管大学建有一定数量的实验室和实训场地，但许多实验和实训设备更新速度较慢、部分实验室仪器设备存在破损、维修不及时等现象，硬件条件的欠缺，导致综合设计性实验开出率较低，影响了实践教学环节按计划高质量地完成。此外校内外实习基地建设不够，校内实习实训面向行业和企业程度不够，校外企业实习流于形式，走过场，很多实习仅限于参观实习，学生并没有实际动手，参与生产环节，实习结束后写个实习总结就算完成任务，学生实践能力难以得到有效锻炼。

2 提升工科生工程实践能力的途径

2.1 优化教学方法

教学内容的重要性毋庸置疑，教学方法同样重要，在实际教学中，采用较好的教学方法，能充分调动学生学习的主动性和积极性，提高其实践能力[4]。以南昌工程学院为例，该校教师在教学过程中及时调整方法，以工程实际为背景，引入案例教学法、项目驱动法、互动式教学法和讨论式教学法等多种方法，鼓励学生进行工程创新研究。以案例教学法为例，工程案例源于实际的工程应用，学生可以通过分析与研究工程案例，加强对工程的认识与理解。在案例教学过程中综合启发式、讨论式教学等多种科学的教学方法，让学生更多的了解工程背景，提高工程实践能力。

2.2 加强实践基地建设和强化实践环节培养

针对当前工科生工程实践能力薄弱的情况，南昌工程学院大力建设实验实践教学基地，建有工程训练中心、多个省级重点实验室，与十堰东风汽车有限公司和南昌ABB发动机有限公司等几十余家企业建有校外实训实习基地，每年有大批学生前往基地进行为期一到两周的实训实习。此外，南昌工程学院从2010年就启动了大学生科研训练计划，鼓励教师指导学生参与科研任务，为学生开展科技创新活动创造条件[5]。重点组建了电子、力学、计算机、材料等开放式的创新实验室，使开放性实验室成为提高大学生科学素质和科技水平，锻炼大学生实践能力和创新能力的有效载体。

2.3 构建“双师型”教学团队，鼓励校企合作

南昌工程学院积极加强教师队伍建设，建设了一支科研能力和实践能力强的师资队伍。既聘请企业实践经验丰富和授课能力强的专家担任教师，同时鼓励青年教师到国内外高校交流学习，支持教师到企业学习锻炼，参与到企业的生产实践、参加企业的科研课题，同时将科研和实践经验带回到教学中，来更好地指导学生。南昌工程学院出台的教师职称申报条件中，教师具备企业工作或工程实践锻炼的经历可以加分，同时学校与南昌康富电机技术有限公司等企业合作，鼓励教师去企业锻炼，以提高教师的工程实践能力。

2.4 鼓励学生参与各类创新实践项目和创新大赛

南昌工程学院积极组织开展大学生“挑战杯”科技创新创业大赛、机械创新大赛、电子设计大赛、创业计划大赛等一系列科技活动，创造和形成有利于培养学生科技创新能力和工程实践能力的氛围，并取得了丰硕成果，比如，本校学子在大学生“挑战杯”科技创新创业大赛中获得了全国二等奖，在机械创新大赛中获得了全国一等奖的佳绩。同时学校设立大学生科技创新基金，作为开展列入大学生科技创新活动项目的项目开展经费、奖励经费和相关的管理经费。

3 结束语

当今社会，科技发展日新月异，作为推动科技发展的主力军―工程师的作用不容小觑。工业4.0战略对当代工程师提出了更高的要求，既要掌握扎实的专业知识，又要有良好的工程实践能力。高校作为培养工程师的主要基地，肩负着为国家培养满足工业4.0需求的高素质工程技术人才的重任，需要努力为工科大学生创造良好的学习氛围，搭建丰富的理论实践教学平台，培养出理论素养过硬、工程实践能力强的大学生，为未来大师级的工程师储备人才，让他们更好的服务社会，使我们的生活更加丰富和便捷。

【参考文献】

[1]吕春芬，宋绪丁.工业4.0时代的特征与高校课程体系改革研究[J].西安文理学院学报（社会科学版）.2015（5）：107-110.

[2]牛建会，王雪峰，郝彩侠.地方高校培养工科学生工程实践能力的探索[J].教育教学论坛.2017（1）：166-167.

[3]郭彪，刘波.对提高工科类本科生工程实践能力的探索[J].出国与就业：就业教育.2011（3）：98-100.

[4]刘莹莹，杜忠泽，王庆娟，王文礼.提高学生工程实践能力的探索[J].中国冶金教育.2016（1）：40-42.

[5]夏志红.高校本科生科研训练现状分析及对策[J].南昌工程学院学报.2014，33（2）：104-107.

[责任编辑：朱丽娜]endprint