卓越工程師培養的實踐教學模式探索

摘 要：在實踐教學環節，高校要以卓越工程師培養為目標，面向行業，針對產業，充分利用學校和企業的教學資源。同時，對實踐教學形式和內容進行優化，引入導向性實踐教學環節，更加突出培養學生獨立完成實踐教學環節的能力。這樣可以使學生自由地完成對所學知識的內化，培養他們發現問題、解決問題的能力，最終實現培養卓越工程師和創新型人才的目標。

關鍵詞：卓越工程師；實踐教學；校企合作

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》提出了我國未來十年人才培養的目標，其中之一就是培養具有工程能力和創新能力的卓越工程師。為貫徹落實這一政策，教育部在2010年啟動了“卓越工程師教育培養計劃”。這項計劃的主旨與上海應用技術學院一直堅持“培養具有創新精神和實踐能力的、具有國際視野的、一線工程師為主的高層次應用技術人才”的辦學指導思想不謀而合。

為加強卓越工程師培養工作，我們項目組近年一直致力于提高學生實踐能力的研究。我們在開展學校重點教改項目“無機功能材料方向創新實踐教學體系探索”，學校高教研究課題“以技術合作為紐帶，發揮企業在應用型人才培養中的作用”，上海市、學校重點建設課程《無機非金屬材料工藝學》和學校重點建設課程《材料化學》的基礎上，不斷創新和探索實踐教學模式，取得了良好效果。

一、更新教學內容，優化實踐教學模式

實踐教學主要包括實驗、課程實習、生產實習、認識實習和畢業實習等幾個方面，是根據專業教學計劃和人才培養目標并結合理論課程教學而開設的教學環節。開展實踐教學不僅是補充和鞏固理論知識的需要，而且是學生提前熟悉企業生產工藝的重要環節。以往的實踐教學多數情況下都遵循“教師布置——學生按照指導書上的步驟按部就班完成實驗操作”的教學規則。雖然實驗本身具有很好的設計性和創新性，但是實驗思想是教師提出的，學生僅是教師思想的實踐者。在教學過程中，學生會學習到一定的實驗技能，但是缺乏創造性。因此，我們項目組在近年的實踐教學中，淡化實驗指導書作用，讓學生充分利用文獻檢索和知識積累自己設計實驗方案。特別是對于大型的綜合性實驗，教師只給學生導向性的提示，這樣能夠真正達到培養創新型人才的目標。

我們在《材料化學實驗》課程中開設了設計型實驗——溶膠凝膠方法制備超細粉。學生先在教師指導下根據文獻資料閱讀和課堂知識設計實驗，提交預習報告，然后教師根據預習報告判定其可行性，再由學生按照自己制定的實驗方案進行實驗，分析實驗結果，針對存在的問題提出解決方案，最后得出實驗結論。學生通過訓練可以學會發現問題、分析問題和解決問題的方法，對今后獨立開展工作是一種很好的鍛煉。

《新型磁性材料制備》也僅涉及8個學時的實驗，如果按照常規教學方式，我們基本上是演示性介紹一下。為把學時充分利用起來，讓學生把課上的內容融會貫通，我們同樣采取了學生課下預習并獨立制訂實驗方案的教學方法。實驗方案經教師審核通過后，學生可隨時與實驗室老師預約實驗。這樣做，使得教與學互動起來，即使學時緊張也不會影響學生的學習效果。總之，設計性實驗要求學生進行自主學習和實踐，不僅培養了學生的獨立思考能力和動手能力，也提高了學生的學習興趣，并進一步提高了學生獨立分析問題和解決問題的能力。

在教學內容上，由于實驗、實習和課程設計等不同教學環節的授課教師缺乏溝通，導致許多相似的實踐內容重復教學。特別是一些性能測試的實踐教學重復率極高，即浪費了教學資源又影響了學生的興趣，難以達到預期的教學目的。例如：《材料性能》《材料專業實驗》《新型磁性材料制備》《生產實習》等實踐課程中都有“材料磁性能測試”實驗，所用到的設備也都是Robograph 2。因此，我們在實驗內容上保留了《材料性能》實驗中關于“材料磁性能測試”的內容，其余的都由學生在課前做好預習，實驗中不再用更多的學時去重復教學內容。

另外，部分實驗隨著行業發展逐漸“落伍”，而一些新興行業的崛起又需要學生具備更多相關知識和技能。因此，根據當前的行業特點，我們結合專業基礎知識適當地調整實踐環節教學內容是非常必要的。例如：隨著光電子等新興產業的發展，光、電、磁等功能材料成為熱點，而在原有的實踐教學體系中因為設備和師資力量的不足，此類實驗一直沒能進入教學計劃。這些行業與傳統無機材料有很大差異，如果不把相關實驗納入教學計劃，將導致學生在這些領域從事工作進入角色很慢。另外，上海市新材料協會也多次建議我們為行業多培養這方面的人才。因此，項目組根據具體情況，在實踐環節教學《材料專業實驗》中設置了“功能晶體材料生長與測試”和“鐵氧體永磁材料制備與檢測”兩個實驗。通過這兩個實驗，學生從材料成分設計、工藝制定、材料制備、性能測試與分析、結構測試與分析等方面進行了全方位的訓練，可以學到新興產業相關的知識，使教學內容緊跟時代步伐。

總之，高校以卓越工程師培養為目標，面向行業，針對產業，充分利用學校和企業的教學資源，對實踐教學的形式和內容進行優化，引入導向性實踐教學環節，更加突出學生獨立完成實踐教學環節的能力，可以使學生自由地完成對所學知識的駕馭，培養他們發現問題、解決問題的能力，最終實現培養卓越工程師和創新型人才的目標。

二、以技術、人才需求為支撐點，邀請企業深度參與實踐教學

“卓越工程師教育培養計劃”中明確要求行業、企業深度參與到學生培養計劃的設計、實施和質量控制環節，按行業標準培養工程人才。因此，高校積極探索企業參與人才培養過程的模式顯得很關鍵。

我們項目組在制訂教學計劃時，一方面聘請了寶鋼集團有限公司高級工程師李一為、上海市新材料協會高級工程師徐道行等專家參與制訂教學計劃，為人才培養把脈。同時，我們還邀請了行業專家對教學工作進行指導，例如：每年都會邀請上海龍磁電子科技有限公司、中科院硅酸鹽研究所、寶鋼集團有限公司、上海樹脂廠等相關企業的專家參與指導學生的畢業論文。另一方面積極與行業溝通，探討行業企業人才需求的重點和特征，并引導企業深度參與教學。近年，各類實習成了實踐教學的難點，而學生工程能力的培養僅僅靠學校的實踐教學資源是遠遠不夠的，如何激發企業對實習工作的重視成了一個亟待解決的課題。我們項目組一直研究如何從學校與企業各自的特點和需求入手，獲得學校和企業的交集，從而激發企業的積極性，達到帶動教學的目的。研究結果顯示，學校是新技術研發和人才培養的高地，而企業以新技術和人才為生命線，因此兩者之間最實際、最有效的切入點就是技術和人才，這成為緊密聯系兩者的紐帶。

我們通過實踐探索出了企業深度參與卓越工程師培養的模式，即以新技術合作和人才需求為切入點，與企業建立多方位、深層次的產、學、研合作，激發企業深度參與制訂和實施人才培養計劃的熱情，借助企業和行業資源強化學生的工程能力。在具體探索中，我們以新技術合作為切入點，與上海實業振泰化工有限公司、上海誠通精密帶鋼有限公司、上海樺廈事業有限公司等企業開展了多方位、深層次的產、學、研合作，在學生實習、青年教師工程能力鍛煉、企業員工培訓和“聯盟計劃”項目合作等方面開展了富有成效的工作。企業也在參與教學過程中挖掘了一批優秀人才，例如：上海誠通精密帶鋼有限公司每年在生產實習中讓企業工程師根據學生的表現從中選擇他們需要的畢業生。近年，每年都有5名左右畢業生被選拔到該公司。這種合作方式激發了企業參與人才培養的熱情，也提高了學生學習的積極性，教學效果得到明顯提高。

三、優化實踐教學評價體系，適應行業標準

《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的“創新人才工作機制”部分始終強調：評價機制是激發被評價對象積極性、提高效果的重要保障。實踐教學具有學生多、時間集中、實驗內容復雜等特點，特別是在硬件資源不能滿足小組實驗的情況下，衡量學生實驗質量的尺度很難把握，有時會出現“一刀切”的不合理評價體系。材料專業各類大型實驗都集中在半個學期內，那時候每天會有近200人同時開展實驗，甚至會出現一個實驗指導教師一天要帶兩三個班的實驗。在這種情況下，實驗指導老師很難去認真了解每個學生，對其評價只能靠實驗報告，而實驗報告是課下完成的，很難顯示學生對實驗的熟知程度。所以，必須優化實踐教學的評價體系，按照通用標準和行業標準的要求評價學生，培養卓越工程師。

我們項目組一方面調整實踐教學形式和內容，在淡化實驗指導書作用的基礎上，合理分配指定實踐教學模塊與自我設計教學模塊的比重，通過實踐效果反映學生的基本能力和創新意識。例如：在《材料專業實驗》《新型磁性材料制備》《材料專業實驗》中都設計了指定實驗環節和自行設計實驗環節，把兩者綜合起來進行評價。另一方面增加操作考核和面試考核環節，通過操作的規范性反映學生的基本工程技能。例如：在《材料科學基礎實驗》中增加每個人操作金相顯微鏡技能的考核，減少以往出現的“渾水摸魚”現象。在一些實踐環節，特別是生產實習環節，我們增加了企業工程技術人員參與考核，實現多方位綜合考核的效果，保障卓越工程師的培養質量。

面對行業對創新型人才的需求，我們在無機功能材料多年教學與改革實踐的基礎上的，對實驗、設計和實習等實踐教學環節進行了全面改革，推行分類化和系統化管理。這樣可以更加注重學生創新能力培養和工程能力訓練，既適應國家人才需求，又滿足學生發展需要，從而實現“以學生為本”的人性化教育目的，達到培養卓越工程師的目標。

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責編：思 源