基于“卓越工程師”的能源與動力工程專業多層次實踐教學體系構建

鄭斌　劉永啟　孫鵬　劉瑞祥　孟建

摘要：我國“卓越工程師”教育的基本任務是培養具有創新精神和實踐能力的應用型高級專門人才，實踐教育是培養學生創造力最有效的方式。本文針對能源與動力工程專業，構建了“一個核心、兩個基礎、四個層次”的實踐教學體系，建立了相應的課程標準體系和培養質量評價體系，系統建設了指導團隊和實踐平臺，以期使學生具備滿足社會需要的工程實踐和創新能力。

關鍵詞：實踐教學體系；卓越工程師；多層次

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0075-03

一、前言

近二十年來，世界發達國家的工程教育逐漸融合了技術取向和科學取向，一些大學提出了“回歸工程實踐”的改革理念，不斷改革各自的工程教育，開始重視工程教育的實踐性和創新性，以適應現代大工程的要求。迄今為止，美國實行工程教育的高校已有900多所，約占全美高校的1/3；以德國和法國為代表的歐洲也有一大批知名高校實施了工程教育模式。由于我國工程教育所處的歷史階段與西方發達國家完全不同，面臨的國家使命與西方發達國家完全不同，因此我國的工程教育只能創新，走建設中國模式工程教育之路[1-3]。

為了貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》精神，樹立全面發展和多樣化的人才觀念，樹立主動服務國家戰略要求、主動服務行業企業需求的觀念，2010年教育部牽頭實施了“卓越工程師教育培養計劃”。該計劃旨在改革和創新工程教育人才培養模式，創立高校與行業企業聯合培養人才的新機制，著力提高學生服務國家和人民的社會責任感、勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力。2013年，山東省開始實施“省級卓越工程師教育培養計劃試點專業”建設，我校能源與動力工程專業成功入選。

“卓越工程師教育”的核心與關鍵是培養學生的工程實踐能力和創新能力。實踐能力的培養主要依賴于實踐教學體系，構架優良的實踐教學體系是保障高質量卓越工程師人才培養的關鍵，而實踐教學體系是否科學、合理、切合實際，將直接影響大學生工程實踐與創新能力的高低。現有的實踐教學體系普遍存在實踐內容與工程應用結合程度不足、各實踐環節相互關聯較差、職業思想意識教育欠缺、合作培養企業缺乏積極性等共性問題，無法適應卓越工程師人才培養的要求[4，5]，因此必須構建以培養學生工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心的能源與動力工程實踐教學新體系，才能培養出具有“寬厚、復合、開放、創新”特征的高層次、高水平、高素質的應用型高級專門人才。

二、現有培養體系存在的問題

1.缺乏“實踐教育是培養體系的關鍵組成部分”的基本理念。一方面，部分學校職能部門或教師將課程設計、畢業設計、生產實習、畢業實習作為課堂教學之外的“輔助性”工作，且缺乏具備豐富工程經驗的雙師型導師的參與，缺乏實踐教學環節的總體設計，缺乏綜合性、設計性實驗的指導與設計。另一方面，學生對實踐環節的重視程度不夠，參與過程中缺乏主動性和積極性。

2.校外實踐教學基地缺乏建設。校外實踐教學基地本應為學生在實習、畢業設計、社會實踐等環節創造工程實踐環境，是工程實踐教學必不可少的前提條件。校外實踐教學基地一般為具有一定專業背景和影響力的大中型企業，由于缺乏相應的支持政策和經濟效益刺激，企業在安排學生實習時缺乏積極性，甚至借故推脫，不愿意學生去實習，即使能夠到達現場，也很難保證實習質量。

3.實踐教學師資隊伍缺乏建設。能源與動力工程專業是工程實踐能力要求較強的專業，該專業在對卓越工程師培養的環節中對實踐能力的要求更甚。實踐教學應與理論教學、科學研究工作同步發展，這就要求高校教師能夠既熟悉理論知識又要有豐富的工程實踐、科研經歷。然而，高校教師雖然具有較高的學歷，但具有豐富工程實踐經驗的教師越來越少，同時教師數量不足，師生比大幅提高，教師負擔較重，無法適應卓越工程師教育培養的需求。

三、實踐教學體系構建與支持資源建設

1.構建多層次實踐教學體系。

以培養學生具備優秀的工程實踐能力和創新能力為目標，構建了“一個核心、兩個基礎、四個層次”的卓越工程師培養多層次實踐教學體系，體系結構如圖1所示。

（1）一個核心是以工程實踐能力和創新能力為培養核心。

（2）兩個基礎為實踐平臺和指導團隊，是支撐培養體系正常運轉的軟件和硬件條件，實踐平臺包括在合作培養企業建立的校外實踐教學基地和校內各種實驗、實訓實驗室。

（3）四個層次是指整個體系由基礎實踐層、專業實踐層、創新實踐層和企業綜合實踐層組成，各層次采用逐層遞進的方式完成。①基礎實踐層，包括基本素質模塊和實驗模塊，基本素質模塊主要由思想政治理論實踐課、入學教育及軍訓、公益勞動、學科導論、創新創業通識教育課等組成，實驗模塊由學校通識教育課、專業基礎課、專業核心課、專業方向選修課的課內實驗環節組成。一方面培養學生樹立“工程實踐能力和創新能力是生存根本”的基本理念和具備良好的職業道德、職業精神、吃苦耐勞精神等；另一方面培養學生掌握基本專業實驗操作能力和動手能力，加深對專業理論的認識和理解，鍛煉分析問題和解決問題的基本能力。②專業實踐層，包括工程訓練模塊和綜合實習模塊。工程訓練模塊包括工程訓練、機械設計課程設計和機械制圖測繪等實踐課程，該模塊主要依托于大學生實訓中心開展，主要培養學生對技術工具及加工方法的掌握和圖紙的基本繪制能力。綜合實習模塊包括駕駛實習、認識實習、內燃機構造拆裝實習和內燃機制造工藝生產實習，主要為了強化學生對專業綜合知識和工程技能的認識，培養學生的專業實踐能力和解決實際問題的能力。③創新實踐層，包括社會實踐模塊和科技創新模塊。社會實踐模塊依托社會實踐環節開展，主要為了使學生加深對本專業和相關行業的了解，確認適合的職業定位，為向職場過渡做準備，可增強其就業競爭優勢，等等。科技創新模塊依托專業設計與制作實踐課、大學生科技創新項目和大學生科技創新比賽開展，主要為了發揮學生的創新思維和創新精神，使學生的理論知識得到鞏固和升華，突出學生個性發展，提高學生的創新能力。④企業綜合實踐層，包括企業學習模塊和工程研發模塊。企業學習模塊依托企業學習實踐環節開展，包括標準化學習、質量管理體系學習、觀摩生產線、參與工藝制定及設計等內容，主要培養學生對技術規范的認知與實踐，讓學生現場體會設計及生產的主要工藝流程及所依據的技術規范及企業文化，等等。工程研發模塊依托畢業實踐與畢業設計和畢業鑒定實踐環節開展，企業根據研發部門需要和學生自身的特點，依托現有研發項目，為學生設計畢業設計題目和內容，使學生在參與工程研發的過程中完成畢業設計環節，從而使學生真正融入到企業中，通過真實項目的操作達到提升工程設計創新能力的目的。

2.制定了實踐體系課程標準和質量評價標準。在充分吸收企業對工程人才要求的前提下，針對多層次實踐教學體系制定了各個組成環節詳盡的課程標準（標準中突出企業的主導和引領地位）。為了保障人才培養質量，各課程制定相應的評價標準，建立以素質、實踐、學校導師、企業導師多位一體的質量評價體系。評價標準以學生工程能力評價為主體，評價標準包括詳盡的考核評價方案和細則，依據不同環節的性質差異確定針對性的評價指標，并進行量化，以求評價的科學性、公正性和可操作性。

3.加強了指導團隊建設。指導團隊的建設著重于提高工程教育師資隊伍的工程實踐能力和設計創造能力，能夠有效地將工程實踐經驗轉化為優質的教學資源。

（1）提高了學校專業教師的工程實踐創新能力。一方面，加強了學校與企業間的研究和開發合作。一是使已經有企業工作經歷的教師具備更加豐富的企業工作經驗和工程實踐經歷；二是使已經具備一定工程實踐經歷的教師具有企業工程工作的經歷，采取了與企業進行工程項目合作、共同完成技術開發、技術服務等方式，教師可直接參與企業日常生產和企業的技術升級、改造。另一方面，對教師隊伍中工程實踐經歷不足或是沒有工程經歷的教師，采取了集中訓練和長期培訓相結合的方法。一是通過與企業的技術項目合作、專題訓練等方式派遣到相關企業進行每年至少累積3～6月的工程實踐，熟悉生產過程、工程技術和管理；二是在校內聘請具有豐富工程實踐經歷的教師，實行“一對一”的互相幫、帶的長期培訓方式。

（2）聘用了企業導師。在卓越工程師實踐培養過程中，企業導師具有舉足輕重的地位，實施了“企業導師核心化”的指導思想。一是聘請企業專家為學校兼職教師參與全部校內實踐環節，在培養中采用“企業導師、校內實踐中心專業指導教師和專業教師”復合式團隊指導模式，采用案例教學、現場教學、專題講座、工程實踐技術指導等方式開展工作，使工程元素提前融入校內教學，使學生進入企業前具備一定的工程設計知識和基本能力。二是在企業綜合實踐層的培養中采用“企業導師為主、專業教師輔助”的雙導師模式，企業導師根據企業的實際情況為學生的生產學習、畢業設計選題及其實施等環節提供指導或現場咨詢，負責對學生進行工程師專業培養的全面基本訓練。

4.強化實踐平臺建設。實踐平臺是保障實踐教學順利開展的基礎，本專業在校內實踐平臺和企業實踐平臺兩方面開展了系統建設。在校內實踐平臺建設方面，依托學院車輛工程與交通國家級虛擬仿真實驗教學中心、能源與動力工程省級高等學校骨干學科教學實驗中心、山東理工大學工程實訓中心、學院大學生創新創業實驗室等，加強了儀器設備投入、實驗實訓規范化管理、綜合性創新性實驗項目等建設，劃撥了專門經費資助大學生創新創業活動，加強了創新創業活動的管理和指導。在企業實踐平臺建設方面，以企業研發中心為依托，建立了“卓越工程師培養”專用實踐教育中心，設置了專門人員進行管理和運作，建設了實訓、實習的專用場所與設備，聘請了企業高級職稱以上的技術人員和高級管理人員擔任企業導師，充分利用了企業工程設計資源和導師隊伍，使企業綜合實踐層的教學任務落到了實處。

四、多層次實踐教學體系優勢與特色

1.構建的“一個核心、兩個基礎、四個層次”實踐教學體系，可有效提升學生的工程素養、工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。在本體系中，各校內實踐層次中均高度融合了工程實踐內容，既可以使學生充分理解專業知識，還可以提前掌握豐富的工程應用知識，實現了理論知識和實踐應用的有機結合，為企業綜合實踐層的快速深入開展奠定了良好基礎。在企業實踐層次中，充分發揮企業的主導作用，以項目引導培養，學生通過深入參與項目研發，可充分提升其工程素質和創新能力。

2.與企業緊密結合建立“卓越工程師培養”專用實踐教育中心，形成了校企合作培養的雙贏模式。以企業研發中心為依托，建立了“卓越工程師培養”專用實踐教育中心，充分發揮企業在工程人才培養中的核心作用和主導地位。在實踐過程中，使學生真正成為了企業的一份子，既可以使實踐教學完全融入工程研發過程中，保障了學生工程設計創新能力的培養，又可以使學生成為企業研發的鮮活有生力量，促進了企業整體研發能力提升和人才隊伍建設，學生取得的有效成果與企業共享，互惠互利，達到學校和企業雙贏的效果。

3.建立了多位一體的卓越工程師培養質量評價體系，有效保障了培養質量。質量評價體系以學生工程能力評價為主體，注重對學生的工程能力、組織能力、團隊合作能力、人際交往能力、國際視野等方面的綜合評價，是提升培養質量的有效保障。

五、結論

在“卓越工程師教育”核心培養理念下，構建了適用于能源與動力工程專業的“一個核心、兩個基礎、四個層次”的多層次實踐教學體系，建立了相應的課程標準體系和培養質量評價體系，同時強化了指導團隊和實踐平臺的建設，可實現學生的高質量培養。

參考文獻：

[1]楊弋濤，朱麗慧.“金屬材料工程專業”卓越工程師培養課程體系的構建與實踐[J].教育教學論壇，2016，（16）：22-24.

[2]李云春，李敬民，韓利紅，等.基于“卓越計劃”的工程造價專業實踐教學體系構建[J].中國教育學刊，2015，（S1）：49-50.

[3]周永，夏玉英.基于卓越工程師培養的土木工程專業實踐教學改革研究[J].教育教學論壇，2016，（17）：77-78.

[4]劉全忠，王洪杰.能源與動力工程專業卓越工程師培養模式研究與實踐[J].黑龍江教育學院學報，2013，32（12）：40-42.

[5]馮磊華，鄢曉忠，李錄平.能源與動力工程專業卓越工程師培養的實踐教學研究[J].中國電力教育，2012，（09）：71-73.