汪泉 何杰 郭子如 吳紅波 何志偉
(安徽理工大學 化學工程學院,安徽淮南232001)
彈藥工程與爆炸技術國家特色專業實踐教學體系的構建與思考*
汪泉 何杰 郭子如 吳紅波 何志偉
(安徽理工大學 化學工程學院,安徽淮南232001)
文章以彈藥工程與爆炸技術國家級特色專業為例,從提高教師實踐能力、加強實習基地建設、重視實驗室與實驗教材建設、建立實踐教學質量監控體系以及注重本科質量工程建設等五個方面,探討了彈藥工程與爆炸技術專業實踐教學體系的構建,提出了特色專業人才實踐能力培養的若干舉措。
國家特色專業;彈藥工程與爆炸技術;實踐教學
高校作為人才培養的前沿陣地,肩負著培養各類高級專業技術與管理人才的重任。高校人才培養的一個重要環節就是實踐性教學環節,它通常包括實驗教學、實習和實訓、畢業論文(設計)等。實踐教學是培養學生動手能力、分析和解決問題能力的重要途徑,是培養創新型人才的重要環節,關系到所培養學生是否具備從事科學研究與技術研發的能力,關系到所培養的學生能否適應社會發展需求。因此,加強專業實踐教學,對培養適應新形勢下的創新型人才尤為重要。
教育部自2007年以來,先后分七批實施國家特色專業建設項目,共遴選了3000多個特色專業建設點。應該說,國家特色專業在國內具有鮮明特色,在全國具有一定優越性,是一種高標準、高水平、高質量的專業。目前安徽理工大學共有6個專業點獲批立項建設,其中彈藥工程與爆炸技術專業于2008年遴選為教育部第三批特色專業建設點。
我校彈藥工程與爆炸技術專業是我國最早的一個主要培養民用爆破器材與工程爆破技術專門人才的本科專業,專業自1977年創辦以來,一直是我校的一個特色和優勢專業。該特色專業在建設和發展過程中,先后取得了較多成果與創新實踐平臺,如國家教學成果二等獎(1998年)、國家保護專業(2000年)、安徽省首批本科示范專業(2002年)、應用化學B類省級重點學科(2008年)、省級地軍兩用人才培養模式創新實驗區(2009年)、安徽省教學成果一等獎(2010年)、民用爆破器材與工程爆破國家級工程實踐教育中心(2012年)、彈藥工程與爆炸技術專業省級綜合改革試點(2013年)、彈藥工程與爆炸技術省級卓越工程師計劃(2014年)、彈藥工程與爆炸技術省級教學團隊(2014年)、安徽省教學成果特等獎(2015年),等。這些平臺的建設和成果的獲得為專業發展和人才培養提供了強有力的保障。
(一)提升教師工程實踐能力,強化其工程應用背景
建設一支具備豐富工程實踐背景的高水平教師隊伍,是強化專業實踐教學的重要內容,也是培養創新型人才的重要保障。我校彈藥工程與爆炸技術專業現有在職教師26人,教師隊伍的學歷層次較高(其中具有博士學位教師占53.8%),但多數教師尤其是青年教師工程實踐背景較弱,在培養工程應用型人才方面能力略顯不足。為了改善此現狀,一方面,加強專業與爆破器材工廠及爆破公司的合作與交流。每年選派優秀青年教師1~2名到企業進行短期實訓或掛職鍛煉,將企業最新科技發展動態和技術研究成果融入到教師課堂教學和科學研究中去,不斷強化教師的工程應用背景。另一方面,通過國家級工程實踐中心、省級卓越計劃、省級綜合改革試點等質量工程項目的實施,聘請企業有豐富工程實踐經歷和影響力的專家作為本科生和研究生校外指導教師。同時,專業在引進人才過程中,優先考慮具有工程應用背景或具有企業工作經歷的青年博士。
(二)加強實習基地建設力度,保障學生實習質量
我校彈藥工程與爆炸技術專業實習通常包括專業認識實習、畢業實習以及高年級本科生的短期實訓。專業認識實習主要以參觀、體會、認知為目的,使得對專業實踐有一個初步認識;畢業實習則要深入工廠,將自己所學專業知識運用到實際,并能發現問題和分析問題,以培養學生實際專業技能;學生短期集中實訓對象為部分高年級優秀本科生,它是實施質量工程項目“國家級工程實踐教育中心”和“省級卓越人才計劃”項目的重要內容之一。
實習基地是大學生鞏固理論知識、增強實踐能力、培養綜合能力的“實戰”與訓練場所。加強實習基地建設,對培養學生工程概念和激發創新思維具有十分重要的意義。然而,民爆行業是一個特殊的危險性行業,企業因擔心大學生實習帶來的不安全因素,大多企業并不樂意接收大學生實習。為了破除此困境,我校彈藥工程與爆炸技術專業積極與相關企業保持密切聯系,通過校企產學研合作、簽訂實習基地合同和掛牌等形式,較好地完成了專業每屆5~6個班200余名本科生的實習任務。目前,專業已與國內10余家大中型企業建立了實習基地并掛牌,如:淮南舜泰化工、安徽雷鳴科化、江南化工、馬鋼集團南山礦、山東龍海民爆、新疆雪峰民爆等。同時,在現有建成的實習基地基礎上,擬開辟新的大學生實習或實訓基地,如內蒙古康寧爆破、山西惠豐特種汽車公司、四川雅化集團、重慶順安爆破器材公司、福建海峽科化等。通過這些實習基地的增設,以拓寬老師們和同學們的視野,更好地把握行業發展現狀和動態。
為了保證實習的質量,要求指導教師加強對學生們的管理,建立考勤和考核制度。通過學校課堂、企業課堂與車間實習相結合的方式,以獲得最佳的實習效果。同時,建立大學生實習評價表,用于記錄實習單位人員對學生的評價情況,評價表保存在帶隊教師手上,作為指導教師評定學生實習成績的一個重要依據。
(三)重視實驗室建設,實施本科實驗教學改革
實驗教學是專業實踐教學體系中一個極其重要的環節,而實驗教學的重要場所就是實驗室,因此專業實驗室建設情況直接影響到本科實驗教學效果與水平。我校彈藥工程與爆炸技術實驗室始建于上世紀80年代,在新校區建成4300平米的專門實驗樓。目前,已逐步建成水下爆炸測試實驗室、燃燒與爆炸安全實驗室、炸藥性能測試實驗室、煙火藥劑加工及性能測試實驗室、含能材料熱分析實驗室、爆炸測試與技術實驗室、爆炸模擬與仿真實驗室等。專業先后添置了較多先進的儀器設備,如法國Setaram公司的C80微熱量量熱儀、日本NAC公司的HX-3高速攝像機(130萬幅/秒)、美國LeCroy公司的高分辨率示波器、英國Malvern公司的激光粒度分析儀,等。同時還購置了用于爆炸與沖擊模擬的ANSYS-DYNA軟件。這些大型儀器設備和軟件平臺的擁有對提升專業建設水平、培養高質量人才等方面具有重要作用,也是培養學生實踐能力和創新能力的重要保障。
在實驗教學改革中,單獨開設了《爆破器材性能與爆炸效應測試》實驗,同時增開了《炸藥爆炸理論》《工程爆破技術》、《炸藥化學與制造》《爆炸安全技術與管理》等課程的課內實驗。課內實驗針對課程教學精選一些代表性試驗,且與獨立開設的實驗課程內容上無重復。實驗教學應事先做到統籌安排,增加設計性和綜合性實驗學時;針對購置的大型先進儀器設備,如借助C80微熱量量熱儀、ARC加速絕熱量熱儀等可以開設危險化學品熱分析方面的綜合性試驗;為了凸顯專業特色,可以增設露天深孔或淺孔臺階爆破設計、城鎮控制爆破振動與噪聲測試、雷管生產工藝設計等的實踐教學內容;還可以增加一些探索性試驗,如炸藥水下猛度試驗、爆炸滅火試驗等。這樣不僅有利于學生鞏固和提高專業理論水平,也有利于培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。
此外,出版一部能夠反映專業發展動態、行業技術水平的實驗教學用教材十分必要。在現有的已出版的實驗教材《爆破器材性能與爆炸效應測試》(中國科學技術大學出版社)的基礎上,結合專業(行業)相關標準和最新試驗方法,出版一部代表本專業辦學水平、更加符合本專業本科生實驗教學所需要的教材。
(四)修訂專業培養方案,強化實踐教學,建立本科生實踐環節質量監控體系
我校前2次本科專業培養方案修訂時間為2011年和2013年。在學校剛剛完成的2016版本科培養方案修訂中,彈藥工程與爆炸技術專業的教學環節適當增加了實驗教學、實習與實訓、課程設計、畢業設計(論文)等實踐性教學學時數,增設了學科競賽、知識產權、創新模擬實訓、出版發表等創新創業實踐模塊,調整后的培養方案更符合新形勢下創新人才培養的要求。
針對本科生實踐教學環節,學院先后出臺了《化學工程學院本科畢業生自主實習管理辦法》《化學工程學院大學生創新創業實踐項目管理辦法》《化學工程學院本科畢業設計(論文)規范和要求》等多項教學管理規定,有效保障了本科生實踐教學環節的質量。針對本科畢業設計(論文)選題除了保證每生一題外,要求實驗性課題比重超過30%,以強化同學們的動手能力;在實施“工程實踐教育中心”“卓越人才計劃”等本科質量工程項目過程中,彈藥工程與爆炸技術系還制定了《關于彈藥工程與爆炸技術專業高年級本科生赴企業進行短期實訓的遴選辦法》,即每年從專業的大三、大四學生中選拔30名左右同學,到民爆企業進行定崗實訓,這些同學們的本科畢業設計(論文)采用“雙導師”制,即從企業里聘請有豐富工程實踐經歷的專家作為企業導師,從學校里選拔具有豐富實踐經驗的教授作為校內導師。通過多方面舉措,有效保障了實踐教學和創新人才培養質量。
(五)通過質量工程等項目實施,促進教師實踐教學水平提升
通過在建的本科質量工程項目(如民用爆破器材與工程爆破國家級工程實踐中心、彈藥工程與爆炸技術省級卓越計劃、彈藥工程與爆炸技術省級教學團隊等)的實施,營造良好的校企合作氛圍;將本科質量工程項目建設與教師工程實踐能力提高、學生動手能力培養結合起來,教學中密切關注企業最新發展動態和存在的技術問題,真正達到“學以致用,用以促學,學用相長”。
此外,結合大學生創新實踐項目,如大學生“挑戰杯”大賽、大學生節能減排科技大賽、大學生科技創新實踐項目等,調動學有余力的本科生開展一些創新實踐能力培養方面的課題,結合行業發展需求進行選題,提出創新性實驗思路,以達到培養本科生創新實踐能力的目的;指導教師在項目執行過程中,也不斷思考和開拓研究思路,提高自身實踐能力和創新能力。
安徽理工大學彈藥工程與爆炸技術專業辦學歷史較長、特色鮮明,積累了較為豐富的實踐教學經驗,取得了令人矚目的成績。在新形勢下,我國爆破器材行業正發生著深刻的變革,正在向提高生產經營效率和集中度、爆破器材與工程爆破一體化以及提供本質安全程度方向轉變,為了適應這種政策的轉變,適度調整專業人才培養目標、培養模式、培養內容,以及整合現有的實踐教學資源,培養出更多符合社會和行業發展需求的特色行業高質量人才,是適應新形勢下我國民用爆破器材與工程爆破技術領域發展的必然要求。在實習基地建設方面,應營造良好的校企合作氛圍,構建良好的產學研合作機制,通過工程實踐教育中心、卓越人才計劃等項目實施,加強實習基地建設力度,保障學生實習質量;在實驗教學方面,應優化實驗教學資源,開設具有代表性、科學性和綜合性的教學實驗,出版一部高質量實驗教學用教材,使專業添置的大型儀器設備充分發揮其人才培養和科學研究的作用。通過多渠道政策和資金支持,將我校彈藥工程與爆炸技術專業建設成為我國民用爆破器材與工程爆破技術人才培養的基地,真正發揮國家特色專業對本行業的引領和示范作用。
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In the paper,a case of the national characteristic specialty of Ammunition Engineering and Explosion Technology is presented.The practice teaching system is established at five aspects,i.e.,improving the practical ability of teachers,reinforcing the construction of practical training base,paying attention to the construction of laboratory and experimental textbooks,establishing the practice teaching quality controlling system and emphasizing on the construction of Undergraduate Quality Engineering.And some measures of the practice ability cultivation are put forward.
national characteristic specialty;Ammunition Engineering and Explosion Technology;practice teaching
G642
A
2096-000X(2016)22-0066-03
民用爆破器材與工程爆破國家級工程實踐教育中心;彈藥工程與爆炸技術專業省級教學團隊;彈藥工程與爆炸技術省級卓越計劃;安徽理工大學2015年度校級重大教學改革研究項目。
汪泉,男,博士,副教授,碩士研究生導師,現為安徽理工大學彈藥工程與爆炸技術系主任。