“三三三”教育理念下裝控專業實踐教學建設與探索

許偉偉　李強　王建軍　徐會金

［摘要］ 在“三三三”本科教育培養頂層設計理念下，構建了由學校石油工業訓練中心、工程實踐教育中心、學院化學工程實驗中心、專業教學實驗平臺、專業虛擬實驗平臺和開放性實驗室構成的精英型、特色型和研究型實踐教學平臺，確立了通專結合、全面化發展，分層次、分類型個性化發展和靈活、多元最大化發展的“三化”實踐培養目標，探索了以教師學習性教學、學生研究性學習、師生開放性交流的“三性”實踐教學方式。為更好的實現實踐教學目的，需重視校企合作的拔高作用、教師的支撐作用和現代網絡技術的互聯作用。

［關鍵詞］ 實踐教學；實踐教學平臺；培養目標；教學方式；三三三

［中圖分類號］ G642 ［文獻標志碼］ A

［文章編號］ 1008-2549(2016) 11-0086-03

我國高等教育需要培養創新型人才，而創新型人才必須借助于課堂理論教學與實踐教學的結合。然而，我國大學的實踐教學大部分仍停留在傳統的“知識驗證”層面上，局限于“走馬觀花”的形式主義。顯然，傳統的實踐教學模式不利于學生的知識創造，不利于創新型人才的培養，必須進行實踐教學的改革[1-3]。面對競爭加劇的現實和創辦高水平研究型大學的發展目標，中國石油大學（華東）經過反復的思考和認真的研討，提出了“三三三”教育理念，構建了本科教育培養新體系，確立了本科教育的頂層設計[4]。

一“三三三”本科教育培養體系的內涵

以“三型、三化、三性”組成的“三三三”培養體系，從辦學定位、培養目標和教學方式三個維度建立了學校本科教育的頂層設計，既蘊含了學校的辦學思想和教育理念，又指明了學校的發展方向和工作目標。所謂“三型”，即辦學定位的三條主線：實施精英型本科教育，實施特色型本科教育，推進研究型本科教育[5-6]；所謂“三化”，即培養目標的三條主線：促進全體大學生的全面化成長，促進大學生的個性化成長，促進優秀學生的最大化成長；所謂“三性”，即教學模式的三條主線：倡導教師的教學是學習性的教學，倡導學生的學習是研究性的學習，倡導師生的交流是自由開放性的互動[7]。

二裝控專業實踐教學的建設與探索

在“三三三”教育理念的指導下，過程裝備與控制工程專業高度重視本科生實踐教學環節，將實踐教學和理論課教學置于同等重要的地位。而實踐教學注重培養學生的可持續發展和適應社會的能力，培養學生科研意識和團隊合作精神，培養科研素養和實踐創新能力，為培養高素質創新型人才奠定良好的基礎[8]。為此，重點在以下幾個方面進行了實踐教學的建設和探索。

1實踐教學平臺

過程裝備與控制工程專業依托中國石油大學特色學科建設的優勢，構建了“特色型”學校石油工業訓練中心、工程實踐教育中心、學院化學工程實驗中心，“研究型”專業教學實驗平臺，“精英型”專業虛擬實驗平臺和開放性實驗室。而且它們相輔相成，構成了立體化實踐教學平臺，如圖1所示?！鰣D1 立體化實踐教學平臺框圖

（1）中國石油大學石油工業訓練中心包含基礎工程訓練、石油工業訓練、綜合技能訓練和創新能力訓練四大實踐教學平臺。通過對學生的金工實習訓練，使學生從中了解機械工程實踐內容的基礎知識，掌握基本的實踐操作技能，逐步培養和建立學生基本的工程理念和工程素質；結合學校的石油行業特點，為學生搭建了石油工業訓練平臺，學生可以結合裝控專業特點，參加石油工業系統相應生產環節的工程實踐，發揮石油大學特色學科的優勢；根據石油工業訓練和專業設置要求，開設了大量綜合型、研究型訓練科目，在教師指導下，由學生進行獨立分析、研究與設計，充分發揮學生的主觀能動性，培養學生分析問題、解決問題的能力；提供相應的技術和設備平臺，以工程項目、課題研究和科技競賽為主要內容，吸引各學科、各專業有能力、創新意識強的學生參與創新研究活動，實現“三型”辦學定位和學生“三化”發展的培養目標。

（2）化學工程實驗中心是本科生系列課程實驗、實踐教學及創新能力培養訓練的重要基地，可以使裝控專業學生在掌握石油化工設備的前提下進一步了解化工工藝、流程方面的知識，如套管換熱器傳熱系數的測定、吸收傳質系數的測定實驗、篩板精餾塔全塔效率的測定實驗等，使學生在掌握本專業理論知識的同時，能全面發展。

（3）國家級工程實踐教育中心是學校適應“卓越工程師教育培養計劃”，改革教學方法，充分發揮學校、企業優勢，創新人才培養模式，開展校企聯合培養人才而成立的，包括中石化勝利油田、中石化中原油田、中石化齊魯石化、山東石大科技等實習基地。根據中國石化行業對人才的要求，在辦學理念、人才培養目標、培養模式、培養質量等方面結合石油行業進行建設，使學生既能掌握現代石油工程新理論、新方法和新技術，又具有吃苦耐勞、艱苦奮斗的良好專業素質。

（4）專業教學實驗平臺，包括“活塞式壓縮機性能測試實驗”“離心泵性能測試及氣蝕實驗”“內壓薄壁容器應力測定實驗”“壓力容器爆破實驗”等，這些實驗裝置都是平臺性質的，允許學生根據自己的知識和興趣設計實驗方案，動手完成自己的探索，其中綜合性、設計型實驗占實驗內容的75%以上。推進學生研究型學習，有利于培養學生興趣、激發學生潛能，對學生專業實踐技能有很大的提升。

（5）專業虛擬實驗平臺，通過虛擬實驗和實物實驗的相互交叉和有機結合，構建“精英型”的實驗教學模式，探索一種旨在喚醒學生好奇心、全面提高學生科學素質和創新精神的實驗教學模式，強化理論與實踐的有機結合，提高學生的綜合能力。

該虛擬實驗平臺主要包括“離心泵結構及工作原理仿真實驗”“換熱器組裝模擬仿真實驗”“往復壓縮機工作原理仿真實驗”“分離設備模擬裝置仿真實驗”等，它不僅可以回避裝控專業傳統的實驗裝置占地面積大、價格高等問題，打破實驗空間、時間和經費的限制，而且還可以回避真實實驗設備高壓、高速工況帶來的危險性，同時還可以利用現代化的計算機虛擬技術手段實現真實實驗難以達到的實驗效果。

（6）開放性實驗室，依托系、課題組科研實驗室，充分發揮科學研究實驗裝置的作用，建立了全天候開放性實驗室，對學生完全開放，學生隨時可以進實驗室自己動手組織實驗，培養學生的創新能力和動手能力。在課程教學之外，教師可以根據自身的橫、縱向科研課題提出實驗方案供學生選擇，優秀學生也可以根據自己的興趣、愛好和創意提出研究課題，這些都需要在開放性實驗室中完成相應的科研工作，通過這種方式實現學生全面化、個性化發展，優秀學生最大化發展的培養目標。

2實踐教學目標

（1）通專結合、全面發展。在學?！鞍凑占訌娡ㄗR教育，拓寬學科基礎，凝練專業主干，靈活專業方向”的總體思路下，學生不僅要完成專業相關實驗，包括過程設備相關實驗、過程機械相關實驗及過程裝備控制相關實驗。還要進行獨立的實驗課程，包括化學實驗、電工電子實驗、材料力學實驗、過程工程原理實驗等。使學生接受較為系統的工程設計、測量和控制技能以及科學研究的基本訓練，在專業技能、科學知識和人文基礎知識等方面達到要求。

（2）實行分層次、分類型培養，促進學生的個性化發展。在課程實驗教學中，從提高課內基礎實驗水平、加寬實驗內容出發，增加了依據學生興趣而定的研究型實驗和設計型實驗，調高學生的主動性、積極性和創造性，激發學生的創新思維和創新意識[9]；在專業實踐環節中，要求不同的學生選擇不同的環節，既完成了實踐型教學，又滿足了不同學生對不同專業知識的需求，培養了學生理論應用于實踐的能力。

（3）探索靈活、多元的精英教育模式，為優秀學生的最大化發展創造條件。在注重學生全方面發展的同時，注重優秀學生的最大化發展，特別是在畢業設計、企業調研等社會實踐以及大學生創新創業訓練計劃、挑戰杯全國大學生課外學術作品競賽等科研訓練環節中，注重學生的分層次培養和優秀學生的拔尖提高，而不是簡單的平均主義。使優秀的學生畢業后可以很快的適應高等院校、科研院所、國家機關以及石化、環保、能源等領域工作崗位的需求，提高其后續可持續發展能力。

3實踐教學方法

（1）學習性教學。實踐教學要求指導教師不但有較深的理論知識，而且還要有較高的實踐知識；不但有一定的教學能力，還要有較高的儀器使用操作能力。需要教師完成從“教師教育”到“教師學習”的轉變。

教師學習的途徑有很多，包括參加培訓學習，座談會、小組討論形式的交流協作學習，觀摩實踐和示范課學習等，而對教師能力有顯著提高的是在日常的教學實踐中。隨著社會的發展，課題研究成為教師學習的又一重要實踐平臺，教師以自身教育教學中所遇到的各種具體問題為研究對象申報各種課題項目，有利于教師科研實踐能力的提升和發展。而網絡平臺為教師在職學習創建了一個交流反思、提高教育技能和專業素質的平臺，為在職教師全方位、立體化、多角度的學習提供了理論支撐和實踐平臺。

（2）研究性學習。創設一種學生研究性學習的教學環境和教學氛圍，啟發學生“以問題為中心”自主學習、探究，主動思考和主動實驗，自主地獲得相關知識并尋求問題的解決方案，為學生的個性發展提供廣闊空間[6]。具體方法分為課程實驗和課外實踐。

課程實驗教學應以學生為主體設計，首先，鼓勵學生根據興趣自主選題，要求學生搜集與所選實驗題目相關的資料，使其在內容上盡可能綜合相關課程的知識點[10]。其次，讓學生充分自主實驗，在實驗中思考問題，帶著問題再回到書本中解決。激發學生的好奇心和興趣，面對問題時能夠建立思路分析研究，達到啟發學生研究性學習的目的。

課外實踐教學積極開展課外大學生科研訓練項目資助計劃，廣泛提高學生創新實踐能力。學生根據自己的興趣自主選題或與指導教師商議選題，在教師指導下，將該學科最前沿的動態引入實踐教學內容并完成實踐項目，通過對學生實施前沿科學研究訓練，培養學生扎實的基礎知識和良好的國際視野。學生自主研究，遇到問題時會主動回到書本學習并尋找解決方案，從而使學生得到有效的科研訓練，不但了解了企業的需求和前沿知識，更讓學生實現了自主探索性學習和未來可持續發展能力的綜合培養。

（3）開放性交流。改變傳統的單向灌輸式的教學方式，在尊重教師主導作用的同時，突出學生的主體地位，師生開放性交流的互動式教學模式更加注重培養學生的主動精神，鼓勵學生的創造性思維，使學生親身體驗和感受實踐相關內容與意義。在課堂實驗或專業實驗教學中，師生之間可以采取討論辯論法、創設意境法、師生設疑法、問題教學法等進行教學，由傳統的講授式轉向講授與提問、討論相結合的教師與學生雙向交流的啟發式教學[11]。

三裝控專業實踐教學的幾點思考

1重視校企合作的拔高作用

校企合作是現代高等教育實施技能型人才培養的一種重要途徑和方法。因此需積極推進與企業開展產學研合作，由學校單一培養學生的教學模式轉變為由科研單位和學校聯合共同指導培養學生的一種全新的全程教學模式。由企業派遣專業技術教師講解最新的實用技術和項目流程，將企業的項目案例帶進實踐課堂，實現實踐教學與科學研究、工程實際、社會應用有機結合，幫助學生完成從學生到職業人的蛻變。

以企業崗位需求為導向，開展實訓，將學生分配到企業具體工作崗位，由經驗豐富的企業員工指導學生順利完成實習，帶著課堂上學到的理論知識到企業中親身實踐，增強了學生的實踐和創新能力。通過這樣廣泛深入的開展校企合作，可以整合和充分利用各個方面的優質資源，實現學校和企業設備、技術優勢互補、資源共享，更好地將理論教學與實際工程結合起來，使課堂教學在實踐中得到了檢驗，而且還能充分調動教與學兩方面的積極性，激發學生的求知欲望和參與興趣，變被動學習為主動學習[12]。校企合作模式是對傳統教學模式的補充，是為了實現實踐教學的開放性和創新性，提高本科生教學質量的有效措施。

2 重視教師的支撐作用

實踐教學質量的提高最終還是靠高水平、高素質的教師，因此，要特別強調加強實踐教學教師隊伍的建設。教師實踐水平的降低將直接導致學生實踐能力的缺失[13]。

提升教師實施教學的能力，需要采取必要的措施，如經常地組織相關教師對實驗教學過程進行研究和探討，不斷補充更新實驗教學內容、探索實驗教學方法、建立網絡資源平臺和交流平臺，以提高教師教學的靈活性、學生學習的主動性，使學生在寬松愉快的環境中學習、思考、操作和提高；學校需從政策上重視教師在實踐教學中不可替代的作用，在職稱評定、獎金分配等方面給予傾斜，有計劃的建設和培養好實踐教學教師梯隊，為教師創造培訓、進修、攻讀學位的機會，使他們個人的綜合素質得到進一步加強，并篩選出一批業務水平高、能力強、綜合素質好的實踐教學老師作為學校教師骨干力量進行重點培養，以點帶面，實現實踐教學教師隊伍整體水平的不斷提高。

３重視現代網絡技術的互聯作用

多媒體教學可以形象、生動、大信息量地展示實驗教學內容，不僅極大地吸引了學生的注意力，激發了學習興趣，而且加深了對專業課程基本原理的掌握；而虛擬仿真實驗采用的半實物、全數字化動態模型及3D虛擬現實仿真技術，可以深層次地揭示教學內容，學生在非常逼真的操作環境中反復的虛擬實驗，達到既能對生產實際有一定的認識，又能親自動手進行參數設置的作用，提高學生分析問題、解決問題的能力；而借助網絡技術條件，可以實現教師和學生在同一時間不同空間或同一空間不同時間，圍繞特定實踐教學項目進行交流和對話，將師生互動向廣度和深度推進一步，使師生交流更加開發與自由，不受時間、空間的影響。參考文獻

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