“新工科”建设背景下材料成型及控制工程专业生产实习教学改革之初探

胡勇　冯力　贾智

摘  要：生产实习教学在工科院校工程实践能力培养体系中具有举足轻重的作用。对当前实习教学中普遍存在的共性问题从高校和企业层面展开分析，基于“新工科”建设理念，探讨了学校和企业协同合作育人的生产实习教学改革。通过校企双方长效合作利益机制的建立切实保障了生产实习的教学效果。

关键词：“新工科”;材料成型与控制;生产实习;教学改革;协同育人

中图分类号：G642       文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2021）04-0126-04

Abstract： Production practice teaching plays an important role in engineering practice ability training system of engineering colleges. Based on the construction concept of "New Engineering"， this paper analyzes the common problems existing in the current practice teaching from the perspective of colleges and enterprise， and discusses the reform of production practice teaching in collaboration between schools and enterprises. Through the establishment of the long-term cooperative interest mechanism between the school and the enterprise， the teaching effect of production practice is effectively guaranteed.

Keywords： "New Engineering"; Material Forming and Control; production practice; reform in education; cooperative education

在新一轮科技革命和产业革命推动下，我国经济转型升级和供给侧结构性改革不断深入。为了主动迎合科技革命与产业变革对高素质复合型工程技术人才的需求，教育部在“大工程观”教育理念的基础上，根据我国工程教育的实际状况，把握新兴技术的发展趋势，积极主动对接国际标准，先后推出了“卓越工程师教育培养计划”“国际工程教育专业认证——华盛顿协议”“新工科”建设等一系列重大教育改革举措。特别是“新工科”建设中的“复旦共识”“天大行動”“北京指南”，明确了建设的主要任务及其发展中的主要作用，拟定了建设和发展的总目标和各阶段的分目标，指明了下一步的研究与实践方向[1]。上述纲领性文件拉开了我国“新工科”教育改革的发展序幕，谱写了新世纪工程技术人才培养的华美乐章。

兰州理工大学材料成型及控制工程专业作为07年教育部批准的国家级特色专业，目前包含铸造和塑性成形两个专业方向。2013年本专业获批为教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业，同年“材料工程实验教学中心”被教育部批准为国家级实验教学示范中心。本专业自2016年通过首轮工程教育专业认证后，19年完成第二轮工程教育专业认证。“中国制造2025”目标的提出使得与装备制造业紧密相关的材料成型及控制工程类人才需求不断得到加强，而生产实习是工程教育与企业生产及社会实践紧密结合的重要体现，在提高学生综合实践能力与素质、加强专业知识的认知和理解，培养解决复杂工程问题能力等方面具有不可替代的作用。

随着“新工科”建设计划的推进，现有教学理念和模式支撑下的生产实习教学已经难以满足学生综合素质、工程意识及创新思维培养的需要，如何满足企业和社会的要求，对现有实习教学进行必要的改革已成为一个亟待解决的问题。为此，笔者结合本专业近年来生产实习教学心得及工程认证经验，系统反馈当前教学环节普遍存在的问题，对“新工科”背景下的实习教学改革进行初探分析。

一、当前生产实习教学的现状及存在的问题

材料成型及控制工程专业生产实习作为学生深入相关企业，培养实事求是的科学态度、密切理论联系实践、巩固深化专业理论知识的核心教学环节，发挥着增强学生工程实践能力，为企业提供合格人才的重要作用。然而，当前高校和企业间存在的如下问题已经直接影响到了教学质量和人才培养的效果，面临着巨大的挑战：

（一）高校层面分析

1. 教学管理角度

对大多数工科院校而言，生产实习普遍采用单一的集中实习模式。教学主管部门负责教学任务的下达，学院和系里承担实习教学任务的指导教师负责对口实习基地的联系和实习计划的拟定。教学院长或专业负责人汇同指导教师召开实习动员会，普通班生产实习一般设定3周（卓越工程师培养计划班一般设定15周以上），在安排部署完实习计划和任务后由对口实习基地统一安排，分组或集中前往相关企业进行现场教学。然而，相较于以学校为主导执行既定的教学计划不同，生产实习拟定的教学计划更多受制于企业的生产实际（譬如，受环保关停令或生产计划的影响，相关企业无法正常开工，原定实习计划就不得不做出调整）。同时，生产现场昏暗、嘈杂、污染、空间有限的现实条件也决定了生产实习不能像课堂教学那样正常有序实施，再加上学生扩招带来的教学管理难度，最终影响到实习教学的效果。

2. 指导教师角度

指导教师队伍建设是保证生产实习效果、提高教学质量的重要前提。实习教学的工作特点要求指导教师不仅具有坚实的理论基础和丰富的教学经验，同时还应该对实习基地的单位历史、行业现状和发展前景，企业的产品类型，典型装备与制造工艺，生产组织和管理体系，车间布局及工厂安全等有充分的了解，对学生、对实习教学有很强的责任心。然而，当前高校和社会普遍存在严重的“泛科学化”倾向[2]，大多数工科院校对于教师的职称晋升和年度考核只注重高水平论文、科研项目、专利奖励等标志性成果，考核体制中课堂教学和实践教学的权重相对较低，教学投入和产出的严重倒挂导致教师将主要时间倾注在学术水平的提升上，对参与实践性教学的热情不高。同时，高校现有人才体系中毕业于“985”或“211”高校的博士及拥有海外求学经历的高层次人才虽然具有丰富的理论知识，但生产经验和实践能力却相对匮乏，由他们来指导学生实习，很难达到预期的目标。上述因素直接影响学生工程实践能力的培养效果。

3. 实习学生角度

生产实习既是基础理论知识和实际应用的结合过程，又是培养学生解决复杂工程问题能力的重要一环。材料成型及控制工程专业本科培养计划涉及物理、化学、机械、工程、材料等众多领域，其相关专业课程的教学主要还是以理论讲授为主，而生产实习本身属于多学科、多领域、多知识点贯穿的系统工程，这无形增加了理论知识与工程实践结合的难度。学生原本在专业课学习过程中就很难由相关理论知识遴选出正确、合适的工程问题，在实践教学过程中就更加提不起兴趣，表现为对专业认知的不足和行业发展的迷惘。其次，受现场工况条件和安全因素的制约，现有的生产实习多以观摩为主，学生很少参与具体的生产过程，只能被动地沿企业划定的安全通道“走马观花”似的听和看，参与感与体验感的缺失无法有效调动学生投身工程实践的积极性和主动性，实习俨然变成了一种“游览和参观”，不能有效发挥实习基地在提升学生工程实践能力等方面的积极作用。最后，社会大环境和价值观因素的影响造成新生代的大学生普遍缺乏专业热情，面对工厂相对恶劣的生产环境和工人师傅普遍不高的收入水平，很多学生产生消极的行业内就业抵触情绪。与此同时，大学生就业压力促使很多学生将“考研”“考公”“三支一扶”等作为人生选择，备考复习及找工作与生产实习之间的叠加冲突，也导致学生主要心思和精力不在于此，更多表现为混学分的应付差事。

4. 实习经费角度

近年来，教育主管部门和高等院校都越来越重视本科生教学工作，在专项教学经费和本科教学实验室建设经费等方面投入了大量资金，但是其中真正用于大学生实习的经费却十分有限。目前相关高校实习经费普遍采用人头包干制，由于各高校存在区域经济、学校财力、专业特点的差异，工科类生产实习生均经费不足600元。由于物价水平的不断增长，学生实习人头经费所涉及的交通、住宿、管理、指导和保险等费用也连年增加。面对实习经费增长不及物价上涨的窘境，大多数高校不得不“量体裁衣”，通过对实习单位进行取舍，压缩实习时间，简化实习方式等措施来予以应对，这无形中也严重造成实习质量的缩水。

5. 实习评价角度

目前，多数高校采用出勤考核、实习日志记录、实习单位意见、实习答辩及实习报告等多种评价手段相结合的方式来综合评定学生的生产实习成绩。然而，学生实习日志和实习报告相互抄袭，实习记录内容和实习单位意见浮于表面流于形式，实习内容与培养学生动手实践能力、创新能力和解决复杂工程问题能力严重脱节，实习环节的过程控制和总体评价没有针对性，学生对综合测评成绩无所谓，这些因素共同影响实习效果评价的客观與公正。

（二）企业层面分析

专业对口，稳固多样的实习基地是确保人才培养质量的重要基础，为此，各工科类高校都积极加强实习基地的建设。然而，当前全球经济下滑对传统制造业产生很大的冲击，很多行业内的重点企业都面临着单位改制和改革的痛苦。在激烈的市场竞争条件下，各企业为了自身的生存和发展，只能将全部精力聚焦于市场开拓和增加效益等方面，根本无暇承担大学生实习的社会责任，甚至多以生产任务紧、环境恶劣、技术保密、有安全隐患等理由拒绝接纳，缺乏安排实习的积极性。即使部分企业能够予以接待，出于管理和安全的考虑，也很少能为学生提供实践动手的机会，多以现场参观为主。究其原因在于，企业以生产经营为主，高校以培养人才为目标，二者之间缺乏长效合作的利益机制。学校实习所缴纳的相关费用相对于企业经营收入而言没有多大的意义，企业没有义务对大学生进行合格员工的培训，当前高校培养的人才偏向理论教育，与企业有“相关工作经验”人才的需求不匹配。此外，企业强调安全生产责任制和岗位管理责任制，由于各工科类高校几乎在相同的时间段内扎堆涌入企业，原本接待能力就有限的车间变得更加不堪重负，学生实习非但不能给企业带来直接的经济效益，反而还会增加管理和生产的成本，甚至带来严重的安全隐患。另一方面，企业生产涉及核心技术与机密，车间内部非固定人员的频繁流动势必会造成信息的泄露，给企业带来极大的经济损失。上述因素导致安排对口专业生产实习变得越发困难，高校实习基地名存实亡。

二、“新工科”背景下生产实习教学改革的对策及思考

针对工科类高校教学理念和生产实习模式存在的不足，只有充分发挥校企双方合作育人的主体作用，不墨守成规，不安于现状，积极推进“新工科”教育改革，将专业人才的培养与行业的需求有效结合，才能为企业提供更多优秀的人力资源。材料成形及控制工程专业学生生产实习的教学可以进行如下改革尝试：

（一）学校转变培养模式

新的形势下，高校应该牢牢树立为企业、社会培养所需人才的（Outcome based education-OBE）服务意识，修订并完善人才培养方案和课程体系，合理安排生产实习开课时间，致力于将CDIO（构思 conceive、设计design、实施 implement和运作operate）理念融入本科生工程实践与创新能力培养的全过程[3]，积极建立企业参与学校人才培养的新机制。学校在生产实习过程中可以有意识的安排中青年教师参与企业的生产和管理，聘请相关行业的技术专家作为学校客座教授定期为教师举办与工程实践有关的学术讲座，增强“双师型”教师的工程意识和实践经验[4]。在学生培养方面，可以依托于企业联合进行卓越人才培养模式的探索（如我校联合中国一拖集团有限公司铸锻分公司开展——铸造见习工程师培训），也可以结合生产企业的特点，根据学生专业方向和兴趣，筛选出与企业发展紧密相关的工程技术类问题作为后期毕业论文/设计的题目，引入企业导师联合进行指导。这样一方面强化了学生的工程实践能力，另一方面为企业提供了毕业即就业的合格人才。与此同时，鼓励教师深入实习企业开展广泛的科研和技术服务，主动参与企业的发展规划，联合申报“产学研”合作项目，解决企业的技术难题，共同攻关进行技术的推广。上述联合培养措施降低了企业引进人才的培训成本，补充了企业发展的技术力量，提高了学校“双师型”教师的实践短板，切实强化了学生的工程实践能力，奠定了校企双方长效合作的利益机制。

（二）积极加强实习基地的建设

生产实习一定要与实际的生产过程相关联，实习基地依旧是学生进行实习活动的首选场地。我校材料成形及控制工程专业依托于我国工业重镇、千年古都洛阳的工业基础，与国内其他工科院校一样一直与中国一拖集团有限公司、中信重工机械股份有限公司、中铝洛铜有限公司、洛阳LYC轴承有限公司、河南柴油机重工有限责任公司等企业建立合作关系并开展生产实习教学活动。然而，多年的生产实习教学经验告诉我们，在“僧多粥少”的大环境下，过分依赖于上述企业提供实习资源只会使生产实习教学变得更加被动。为此，我校充分发挥河南省校友会的积极作用，依托于洛阳市机械制造业协会从学校层面推动双方实习基地的建设。这样做的好处有如下几点：1. 行业协会下属会员单位为生产实习

提供了稳定的各类型（国企、央企、合资、民营）企业选择，拓宽了学生的视野，使其对全行业发展有了全面的认知;2. 教师熟悉基地的情况，委托协会出面完成相关企业的沟通，这样可以充分有效地利用好人力和财力资源，将主要精力放在指导环节，确保生产实习教学的深入;3. 围绕基地相关企业制定有针对性的教学文件，保证实习计划和实施方案的全面执行;4. 通过行业协会在相关企业与高校间架设信息对接桥梁，企业发布用人和技术需求，高校为企业提供技术服务和人才保障;5. 通过行业内杰出校友的励志讲座和报告，引导学生做出正确的职业选择。

（三）强化生产实习的过程组织和管理

1. 根据实习基地相关企业的特点，结合专业方向，组织有丰富教学经验和企业实践经验的教师制定有针对性的《生产实习大纲》，明确生产实习的目的、与相关专业课程之间的联系、教学目标与毕业要求的支撑关系、生产实习的内容与要求等。在此基础上结合生产企业的实际情况拟定出具体的实施方案，在与企业商讨方案的过程中注重多种实习形式的结合，尤其重要的是为学生编写出内容适度、理论联系实际、紧密结合相关企业生产特点的《生产实习指导书》。通过实习执行前对上述教学文件的集中宣讲和学习，使指导教师有合理的教学规划，学生有明确的执行指南，彼此做到心中有数，切实增强实习中的相互配合。

2. 鉴于生产实习现场环境复杂，生产装置自动化、大型化，企业出于安全生产考虑，不便安排学生进入核心作业区观摩，更不会允许学生动手操作的现实状况，进行“虚实相结合”的生产实习教学模式改革。首先在实习动员之后，结合《生产实习指导书》的内容，安排1周左右的时间在校内进行虚拟实习。虚拟仿真教学具有现场还原度高、低成本低危害、安全灵活的特点，可以充分利用学校标准化的各种资源，对即将实习单位的相关情况（企业历史、主导产品、核心装备、典型加工工艺、质量控制、车间设计和布局、安全与管理等）进行全方位、多角度的综合展示，可以再现企业生产环境，有效解决时间、空间、成本、安全和技术等因素的限制[5]。同时虚拟实习可以帮助学生回顾所学的专业基础理论知识，针对工程人才培养目标进行教学设计。最后2-3周，依据实习计划安排现场实习，全方位增强学生对企业生产的理解。通过“虚实结合”的教学设计，有效减少了现场单一实习的不足和被动，促进了实习教学质量的提高。

3. 采用多种平台和手段加强过程监控和管理评

价。如我校试行的“校友邦”实习管理软件，通过该软件中实习文件的在线发布、实习指导教师的指派、实习学生资格审核、每日实习打卡记录、周/日志批阅、实习成绩鉴定、实习问卷调查等内容，教师在手机客户端即可完成与学生的适时沟通和辅助管理。实习结束后，虚拟实习中的专业知识掌握与运用成绩，现场实习过程中相关单位的铸造工艺与锻压工艺设计成绩，“校友邦”客户端打卡统计、学生周/日志的评定成绩、以及围绕典型工程问题的小组答辩成绩和最终个人实习报告撰写成绩五部分共同构成对学生的综合评价。在实习结束后，由指导教师团队对整个实习过程进行全面的总结，针对实习过程中出现的较为集中的问题和调查问卷中学生反馈的热点问题给予解答，确保学生实习达到最佳效果，相关积累经验用于来年实习工作的持续改进和完善。

三、结束语

“新工科”建设背景下，为了解决学生工程实践能力培养在实习环节中所遇到的问题，高校需要从教学理念和人才培养方式上做出积极的改变，企业需要站在国家发展和行业发展的高度勇担社会责任。学校努力为企业提供技术和人力资源支持，企业积极配合学校做好合作育人工作，校企双方应该彼此照顾核心关切，通过长效合作利益机制的建立，共同推进我国由工程教育大国到工程教育强国的转变。

参考文献：

[1]宋強，胡亚茹，杨源，等.面向新工科的卓越材料工程师实践教学体系改革与探索[J].高教学刊，2019（04）：144-149.

[2]徐伟丽，何胜华，杨林.研究型高校工科专业青年教师实践教学能力提升途径探讨[J].黑龙江高教研究，2019（03）：82-85.

[3]亓小宇.“卓越工程师”培养视域下的教学改革[J].当代教育科学，2015（17）：59-61.

[4]张海生.我国高校“新工科”建设的实践探索与分类发展[J].重庆高教研究，2018（01）：41-55.

[5]何业增，隋艳伟，戚继球，等.虚拟仿真技术在材料成型专业本科教学中的应用[J].现代职业教育，2017（25）：82-83.

基金项目：论文受2020年甘肃省高等学校创新创业教育改革项目“‘校友会牵线地方行业协会与高校共建工程教育实习实训创新平台促进校企协同育人的探索与实践”资助（甘教高[2020]8号）

作者简介：胡勇（1977-），男，汉族，陕西汉中人，博士，兰州理工大学材料科学与工程学院副教授，研究方向：新材料成形与控制工程、3D打印。