能动专业卓越工程师工程实践教育培养新模式的探索与实践

程效锐 张舒研 张翼飞

1.兰州理工大学能源与动力工程学院 甘肃兰州 730050

2.兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室 甘肃兰州 730050

3.江苏双达泵阀集团有限公司 江苏靖江 214500

“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）是教育部贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》与《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重要举措[1]。“卓越计划”目的是建立高校与企业联合培养人才的新机制，能够进一步发挥企业在工程类人才培养中的作用，加强对学生工程实践能力、设计能力和创新能力的提升，培养造就出一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的、适应行业企业需求的各类高质量工程技术人才。

“卓越计划”对于卓越工程师培养提出了“要有累计约一年的时间在企业学习”的规定，这是中国高等教育改革的重要创新之举。但如何做好学生的工程实践教育，如何通过近一年时间的企业学习学生可以学到更多有价值的知识，培养成为受到企业欢迎的人才是摆在学校面前的现实问题。

兰州理工大学能源与动力工程专业是我国在高等学校设立的第一个水力机械专业，也是教育部公布的第二批“卓越计划”的试点专业之一，每年毕业生一次就业率达95%以上，为国家经济建设与人才培养做出了巨大贡献。与此同时，我院对能动专业（卓越计划）本科生的企业工程实践内容与培养模式进行了大胆探索改革，在总结本专业现行实践教育体系基础之上，加大“卓越计划”学生在企业的学习力度，加深对泵类制造企业的了解，从而激发学生们对未来工作的热情，增强对未来开始工作、步入社会的信心。不仅为新时代能源与动力工程专业的人才培养做出贡献，而且对其他兄弟院校实践教育环节的培养提供了一定的参考。

1 培养目标

本着“卓越计划”中“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念[2,3]，同时遵循兰州理工大学“卓越工程师培养方案”的基本思路和“红柳精神”的校训，秉承能源与动力工程学院“规格严格，功夫到家”的办学理念，以“夯实基础，突出特色，注重创新”为原则，在充分考虑专业培养定位和校企合作培养模式基础上，结合“卓越计划”的要求与特点，能动专业提出了卓越工程师的人才目标定位，致力于培养具有以下特色的研究型工程师和技术领军人才。

1.1 使学生具有较强的专业领域知识、实践能力和工程意识

在学校公共基础课与专业基础课的培养基础上，利用国家级实验教学示范中心（机械工程实践教学中心）及流体工程综合训练中心等教育实践基地使学生深入了解生产加工环节，培养学生的工程意识与实践能力，了解流体机械设计基本方法与计算机数值模拟技术，运用所学力学理论、机械设计与材料加工知识重点掌握泵与水轮机的基本构造与工作原理、设计过程与方法并能够在毕业设计中单独完成一套图纸设计。

1.2 使学生具有较为宽阔的国际视野与良好的综合素质

通过学校资源平台派遣学生参加国内外学术性交流活动，鼓励学生参加各类创新创业项目及学科竞赛，积极申请使用新型专利与发明专利，着力培养学生的国际视野与综合素质。此外，通过创新创业必选课程、职业生涯规划公选课等辅助手段，加强对学生人际交往能力、团队协作能力、创新精神及领导潜力的培养与引导。

1.3 使学生具有较好的人文素质、良好的职业道德与强烈的社会责任感

通过加强校内人文类课程的学习使学生逐步锻炼口头表达和文字交流能力，并掌握文献检索、资料查阅及运用现代信息技术获取本专业学科前沿相关信息的基本方法。通过专业认知实习与毕业实习等实践课程培养学生的社会责任感与职业道德，为以后步入社会打下坚实的基础。

2 能动专业实践教学现状剖析与改进措施

2.1 实践教学现状与存在的问题

实践教学的核心要义是加强学生的动手实操能力，较之于理论教学而言，具有直观性、设计性、实践性、创新性等特点。国内外一流高校均非常重视学生实践能力的培养，教学计划中实践环节比例在30%以上。对于我院能动专业的“卓越计划”学生来说，本科的实习经历直接影响其能否快速适应相关工作岗位，然而目前现行的实践体系存在以下问题。

（1）校内有效资源未被合理利用，教授的理论课程与实践教学的结合程度有待提高。

（2）校外实践基地的教学条件良莠不齐，企业对于学生实践重视程度不同，校企联合培养的认知程度有待加强。

（3）企业教学实践培养方案不够明确具体，企业往往出于安全考虑，使得学生动手实践机会较少，学生无法深入到产品加工、装配等的具体操作中。

（4）“双师型”教学队伍建设起步较晚、进度较慢，有工程实践背景的优秀教学团队有待于加速建设。

（5）实践教学过程中实习学生的考评体系的缺乏会使卓越工程师培养质量难以保障，将导致人才培养质量参差不齐[4]。

2.2 能动专业培养模式的具体改进

针对卓越工程师本科阶段人才培养的特点，发展专业教育教学，探索研究性教学模式，创新教育管理方法，完善实践教学体系，通过实现“高层次、重特色”的人才培养目标切实提高人才培养质量。结合2017年《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》，以培养流体机械专业工程应用型人才为目标，依托校企结合为平台，坚持以培养工程应用能力为主线，积极开展校内理论教学与校外实践教学的改革，培养大批高素质创新人才和技术技能人才，为加快建设实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的产业体系、增强产业核心竞争力，为汇聚发展新动能提供有力支撑[5]。

“卓越计划”的重点是有效利用校企合作的平台，加强学生工程实践能力与创新能力的培养。2016年我院通过修订“卓越计划”本科生培养方案，结合卓越工程师培养需求，在本科生培养中实行“3+1”模式教学。在前三学年中，培养方案将传统的两学期制改为长短兼有的三学期制，短学期从每学年的6月下旬至7月共计5周时间。主要安排“卓越计划”学生前往实习基地或生产企业参与流体机械工艺理论与实践、企业认知实习、流体机械三维造型与仿真模拟等实践，并将原有毕业实习取消，与毕业设计结合重组成为毕业设计与实践教学模块。通过总量控制本科生在校期间理论学习时间累积3年，校内外实习实践环节学习累积1年，要求所有“卓越计划”学生完成校企联合制订的毕业设计与实践的内容，达到卓越工程师所应具备的要求，提前适应企业设计与生产工作，为毕业后工作提前奠定基础。

此外，能源与动力工程专业聘请优秀的具有企业工作经历的教师担任专业必修课的主讲教师，同时以聘任兼职教授和客座教授的形式聘请有关教师来校定期进行讲座或担任实践教学课程的主要讲师。这也是“卓越计划”能够顺利实施的重要保证。我校能动专业长期以来一直和国内知名企业进行长期交流与科研教学合作，其中包括江苏双达泵阀集团有限公司、中国电建集团上海能源装备有限公司、上海凯泉泵业集团、上海东方泵业集团有限公司、重庆水泵厂有限责任公司等企业，目前已聘请多名具有教学经验的教授级高级工程师和高级工程师等补充本专业教师队伍，并担任相关实践教学课的授课教师。不仅如此，能源与动力工程专业还加大了对于教师队伍自身建设、增强教师企业培训强度、有计划地指派青年教师带队参与生产实习和专业认知实习的工作，并直接参与到企业的科研和生产工作中。

3 校企合作教学案例

3.1 校企合作 创新企业培养内容

在制订“卓越计划”企业实习内容的过程中，一定要与当地实习企业做好对接，结合工厂的实际需求，确定实习计划内容和方式。本专业力求在保证完成学生在校学习任务的情况下，最大限度地增加企业学习的内容，开阔学生眼界，使学生更全面地了解未来工作的环境，加深对企业实际需求的认识，激发学生的新鲜感，培养专业自豪感与学习积极性。

2017年3月，本专业安排20名四年级“卓越计划”学生去往位于江苏省靖江市的江苏双达泵阀集团有限公司进行企业实践学习。该公司是中国石化泵制造行业骨干企业之一，公司多名管理人员具有外企管理工作经验。企业董事长吴永贵先生对此次学生实习非常重视，对整个实习过程进行了精心策划与安排。经过校企对接后，结合当地企业实际情况，在原有培养计划的基础上，增加了公司产品介绍、企业生产标准与质量管理体系介绍等其他内容（见表1、表2）。

表1 原有培养计划及进度安排

表2 改进后的企业实习进度安排

企业是技术创新的主体，一个泵类制造厂商从接收订单、产品设计、生产制造、产品试验、喷漆包装直至产品交付客户是一个非常复杂的过程，这在学校的教学中是涉及不到的。此外，企业的新产品大都直接面对市场需求而研制开发，有些项目甚至是国家重大装备项目，这些在学校的教学中很少能够涉及，而企业实习正是弥补此方面经验的机会，甚至也是许多青年教师学习的好机会。

3.2 改进“卓越计划”企业实习内容的依据

针对能源与动力工程专业大部分学生毕业后的工作去向是流体机械类产品的制造厂商及相关企业。学生在校学习专业课也主要是流体机械知识，主要包括流体力学、泵理论设计与计算、水轮机设计等。在教学过程中我们深刻认识到，学生在工作中仅仅了解流体机械知识是远远不够的，还必须掌握一些相关配套产品的知识，否则不会成为一个优秀的泵工程师。

以石油化工领域用泵为例，泵产品本身至少还要涉及机械密封及各类辅助系统、驱动电机、各类传动设备等；当泵输送不同介质时，工况条件也是千差万别，有高温高压、剧毒、腐蚀磨蚀性等各类情况，因此也会涉及各类不同的材料。这些知识在学校里是很难涉及的；然而，这恰恰是企业的长处。为了丰富学生在这方面的知识，在企业实习过程中增加了API610工业泵标准、API682机械密封标准等大量内容。

产品质量是企业持续生命力的关键，各企业中均有专业的质量管理人员并建有专门的质量管理体系，“卓越计划”学生毕业后很有可能将来会从事与质量监控有关的工作，在实习内容中经与企业沟通，也增加了ISO9001质量管理体系方面的内容。流体机械行业年鉴指出我国的工业泵制造行业整体水平与世界先进水平相比还有很大差距，为了开阔学生的视野，了解当今中国与当今世界先进水平的差距，在培训的内容中也同时增加了世界同行知名公司的介绍，让学生了解世界泵业先进制造水平，受到学生热烈欢迎。在授课期间学生踊跃提问，开阔了学生的眼界。

近年来，中国的泵制造企业已取得了长足进步，很多先进制造理念被大量引入到公司管理中，在学生的企业实习期间，双达公司专门给学生增加了泵制造流程、精益生产、价值链工程等内容的培训，让学生初步了解企业是如何生产和获取利润的，同时通过观看国内外知名的“样板工程”，激励学生，让学生领悟精益求精的钻研精神，也让“卓越计划”实习学生对于“工匠精神”有了更深的理解。与此同时，针对学生们关注的如何做好毕业设计与毕业答辩的问题，我们邀请双达公司资深校友做了一次专题培训，就产品选型、设计计算、如何做好答辩等进行了深入交流，并介绍了很多体会，使学生受益匪浅。

4 结语

通过“卓越计划”实践教学我院与实习企业一致认为，要想培养出受企业欢迎的实用型学生，必须重视“校企合作、产研结合”，学校的培养目标也必须紧扣企业的实际需求。对此有以下几点建议与感悟，仅供相关院校做以参考。

（1）对于学生而言，培养内容不应仅仅局限于产品和相关专业知识方面，更应从技术设计、质量管理、生产管理、采购、销售等角度尽最大努力扩充知识面，进而开阔学生眼界，而在企业实习阶段正是补充这些知识的最佳机会。

（2）学生的毕业论文选题应该与时俱进，紧跟时代发展，及时将企业正在从事的大量新型产品的知识传授给学生，使学生早日接触到真正有价值的企业产品知识。

（3）同龄优秀人才的成长经历和职场经验分享对于在校学生未来的职业生涯设计规划有一定意义，在企业实习过程中应适当安排此类内容。

（4）应尽量选择有一定国际化背景的企业安排学生实习。目前的实习企业都是内资企业，很少有接触外企的机会，特别是欧美或日本独资企业，学校应发挥各自的优势为学生争取此类机会。