实践教学模式建设思索

0引言

“卓越工程师教育培养计划”是教育部着力实施的高等工程教育改革措施之一,旨在为未来工程领域培养面向工业、面向未来、面向世界的优秀工程技术人才。实践是工程教育培养的关键环节,是培养学生充分运用所学基础知识,进行工程实训、工程设计、工程实习等工程实践环节,培养学生创造能力、开发能力、独立分析问题和解决问题的能力,全面提高学生在工程领域的综合素质的手段。我校电气工程及其自动化专业一直坚持应用型人才培养模式,近几年在教学改革和特色专业建设方面做了大量工作和改革尝试,及时发现目前在实践教学系统中存在的问题并总结今后的改革思路。

1卓越工程师必须具备的能力和素质

卓越工程师是指优秀的工程师,即具有从事工程系统操作、设计、管理和评价能力的高素质、高质量的工程技术人员。优秀的工程技术人员应掌握和具备的能力和素质有很多需要在实践环节中锻炼和培养[1],主要包括以下几个方面。

1.1专业基础与工程实践能力

卓越工程师必须具备扎实的专业基本理论知识和工程基础知识,进而了解专业领域的生产工艺、技术装备、相关技术标准、行业规范与法律条文等,并且熟练掌握本专业基本的职业技能,如电气工程专业具备中高级电工技能、单片机及PLC设计与开发能力等,做到理论知识和生产实践的融会贯通。在此基础上,还要具有发现问题、解决问题的敏感意识,在生产实践中善于思考、总结和创新,熟练运用专业知识和技能解决实际现场问题。要具备这些能力和素质,工程实践无疑是最好的途径。

1.2创新能力与自学习能力

工程师是企业的灵魂,担负着企业发展与技术进步的重任,一个企业只有不断创新才能保持可持续发展,因此创新能力是卓越工程师必备的基本能力之一。一方面,由于现代科技的迅猛发展,新技术新知识不断更新换代,使得高校的工程教育不可能完整而系统地跟得上新技术发展的步伐,而毕业生走上企业工作岗位后也将不断面对新涌现出来的新知识新技术,只有通过不断探索和自主学习才能获得最新的实用技术,以适应不断发展变化的工作环境。因此,使学生具有自主学习能力是非常必要的。

1.3团队协作能力

现代企业工程项目和技术的运作与开发是一项系统工程,不是单个人能够独立完成的,需要一个强大的团队共同努力,企业的竞争力归根结底来自团队的创造力和团队的合作精神。所谓团队协作能力,是指建立在团队基础之上,发挥团队精神、互补互助以达到团队最大工作效率的能力。对于团队的成员来说,不仅要有个人能力,更需要有在不同的位置上各尽所能、与其他成员协调合作的能力。信任、信用、合作与默契等协作精神是卓越工程师的基本品质。

1.4人文精神与情怀

人文精神与情怀是人文思想产生的世界观、价值观基础,人文精神与科学精神所不同在于,科学精神重点在于如何去做事,而人文精神重点在于如何去做人。丰富的人文情怀是人们社会责任和伦理规范的情感基础,也是优秀工程技术素养的重要组成部分,对于促进工程师在工程项目开发和建设中自觉与不自觉地关注工程与自然、与人类的和谐。而工程设计中涉及到的美学问题,则更蕴含了天地人之道。

2实践教学环节中存在的主要问题

2.1校外实习基地建设方面

校外实习基地是工程训练最好的场所,是工程教育必不可少的前提条件。目前我校与多家企业建立了校外实习基地的合作协议,每年我系各相关专业均在这些企业完成认识实习、生产实习和毕业实习。尽管如此,仍然存在很多问题有待解决。一是企业实习基地的建设经费一直由企业单方面提供,基地的建设方案均按照企业自己的需要设计,对于我校自动化方向各相关专业人才培养的需要还存在诸多差距;二是企业接收学生实习没有制度约束和政策支持,积极性不高,实习学生到现场对于企业来说是负担,因此导致实习单位在实习内容上能减则减,很难保证实习质量。寻求一种校企共赢的产学合作模式,提高企业与高校合作的积极性,是今后建设校企合作实践基地的关键。

2.2实践教学管理与评价方面

在实践教学管理方面虽然有较为完善的管理制度,但目前还缺乏相应的质量管理手段和评价机制,对于教学制度的执行情况、实验室的日常管理、实验教学内容安排、实验教学完成情况、实验设备的维护管理等没能纳入考核和评价体系,使得这些制度执行效果不够理想,实际的实践教学及管理全凭教师的责任心,实验开出与指导情况不尽如人意、质量和效果难以保证。

2.3实践教学的考核

目前对实践教学的考核还存在不够重视的现象,还没有达到理论教学考核的标准,没有形成一个比较严格规范的实践教学考核办法,实践教学内容的考核成绩极少会出现不及格,导致教师和学生对实践教学没有产生足够的重视,实践效果难以达到要求。因此,有必要建立一套行之有效的实践教学考核办法,以保证实践教学质量。

2.4实验室硬件建设方面

实验室建设硬件不硬,一方面是由于缺乏充足的建设资金,硬件建设心有余力不足;另一方面,由于从国家到地方及学校各级部门对实验室建设的观念上,在处理教学、科研与实验室建设的关系时,实验室建设的分量有被忽视的倾向。比如最近几年申报的中央财政支持地方高校实验室建设项目中,各地方高校实践教学平台建设得到资助的项目比例非常有限。导致的结果主要表现在实验设备配套不完善、常规仪器老旧、技术水平落后等问题,使得理论教学和实践教学脱节,在教学上讲着新设备、新技术、新方法,而实验时却用着陈旧、落后的设备和技术。同时,由于基本实验设备数量的不足,逐年扩招的本科生不得不多人分批挤在一台设备上完成基本的实验,对更高层次的综合性、设计性、创新性实验就更难以开展了。

2.5实验教学队伍建设方面

实践教学是工科类院校必不可少的重要环节,也是“卓越工程师培养计划”中需要重点改革的内容。实践教学理应与理论教学、科研工作同步发展,但实际中存在着滞后的现象,比如对干部、教师和科研队伍建设抓得比较具体,而对实验室队伍的建设却较少加以关注。近几年虽已认识到实验室工作的重要性,对新进的实验人员要求至少是本专业硕士毕业,但由于实践教学改革与管理没有跟到位,目前还没有充分发挥作用。我们需要进一步深化改革和管理,而历史遗留的问题还会在一段时间内影响着改革的进程。

3关于工程教育实践教学体系的构建与实施的思考

通过实验室整合、在校内建设工程训练中心、在校外联合企业建立稳定的实习基地,为学生的课程实践、课程设计、技能实训、专业实习、工程设计、学科竞赛、科技创新实践等创造良好的工程实践环境,让学生在工程环境中学习工程,这样才能培养学生的工程实践能力和工程素质。

(1)重构专业实验室,打造专业基础、技术应用与科技创新三位一体实验教学平台。按照基本实验-综合应用-技能培训-科技创新-成果转化实践教学体系改革的要求,重组整合专业各实验分室的实验资源,优化资源配置,购置技能型、创新型、综合应用型等实验及仪器设备,建设以自动化技术应用系统为实验环境的实验平台,为各层次的实践教学服务。本着软硬件结合的原则,加强基于网络的仿真实验教学系统建设,以软代硬模拟新技术、新工艺的生产现场,为应用系统实训和应用技术研究提供条件。重视大学生课外科技创新活动,重视大学生课外科技创新活动,依托重点学科建设基础,建立自动化技术科技创新实践基地,广泛开展课外科技创新与实践活动,丰富学生实践教学内容。

(2)校内建设工程训练中心,构建真实工程实践教学环境。通过与符合本专业发展方向的企业联合,在学校建设产学研一体化的工程训练中心,将专业工程要素融入工程实践与实训项目中,让学生在模拟的工程环境下进行工程实训与实践[2]。校内工程训练中心与专业实验室的不同在于,工程训练中心是模拟一个真实的生产系统,完成一个具体的生产过程,可以实现真实的产品生产;它与企业的生产环境不同在于,工程训练中心专门向学生和实习人员开放,它提供给学生的是一个系统而真实的工程实践环境,学员可以按教学要求逐个环节进行安装、调试、运行和生产,这个训练过程在企业的实习过程是根本无法做到的,因此也是十分必要的。

(3)探索校企联合办学,建立稳定的合作关系。学校教育实质上是把教与学对象的知识和技能从工作现场中剥离,从它们实际运用的情景中抽象出来,以教材、教科书等形式独立存在,由此造成了理论与实践的明显脱节。培养卓越工程师,要求在人才培养过程中企业深度参与,就是要回归工程教育,让理论学习与实践教学重新整合[3]。地方高校和企业可以为了各自利益的需要,通过校企合作或联合办学实现资源共享、优势互补、双赢互动、相互支持。校企合作的驱动力来源一般分为政府驱动和市场驱动,校企合作的模式可以是学校主体或企业主体。呼唤政府的大力支持,顺应市场经济规律,构建有效的校企合作模式,加强校企合作机制建设,建立校企合作的动力、激励和约束机制,将有利于保障校企合作保持长期、稳定、健康发展。这方面的工作还需要国家、地方政府、企业、学校共同来完成。

(4)深化人才培养模式改革,全面提升学生的工程实践能力与综合素质。遵循工程的集成与创新特征,深化工程教育的人才培养模式改革。通过对行业人才需求与发展的深入调研和论证,制定“卓越工程师培养计划”专业标准和人才培养方案。人才培养方案分校内培养和企业培养两部分。校内学习阶段,以强化学生的专业基础、实践能力、设计能力与创新能力为核心,重构课程体系和教学内容,加强跨专业、跨学科的复合型人才培养;企业学习阶段,主要学习企业的先进技术和企业文化,深入开展工程实践活动,结合生成实际做毕业设计,参与企业技术创新和工程开发,培养学生的职业精神和职业道德。理论教学上积极推广基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究型学习方法,激发学生自主学习的愿望和探索真理的热情,加强学生各方面能力培养。实践教学方面,一是要推进实践课程内容的改革和创新,淘汰陈旧过时、起点过低的实验内容,增加新的、学科前沿的实验内容,逐步减少验证性、演示性实验,增加设计性、综合性和研究性实验。二是改进实践课程的教学方法和手段,激发学生自主创新的积极性和主动性,变封闭、被动的教学为启发、自主的开放型教学。

4结束语

工程教育必须回归工程,实践教学是工程教育的重要组成部分,是培养学生理论联系实际、充分运用所学基本知识,进行工程设计、加强能力培养的重要环节。也是培养学生创造能力、开发能力、独立分析问题和解决问题能力,全面提高学生综合素质的重要教学环节,实践教学的效果如何,对提高教学质量、实现培养目标有着至关重要的作用。