地方高校工科專業實踐教學體系的探索

趙 暉， 彭其安， 徐 赟

(1. 武漢紡織大學 環境工程學院， 武漢 430073； 2. 湖北生態工程職業技術學院， 武漢 430200)

地方高校工科專業實踐教學體系的探索

趙 暉1， 彭其安1， 徐 赟2

(1. 武漢紡織大學 環境工程學院， 武漢 430073； 2. 湖北生態工程職業技術學院， 武漢 430200)

以高校工科專業實踐教學“回歸工程”、強化工科學生工程素質培養為目標，將工科專業的實踐教學和學校辦學特色相結合，對實踐教學的形式和內容進行改革探索。以武漢紡織大學環境工程專業為例，構建了“橫向拓展，縱向拓深”的環境專業實踐教學體系，利用實踐教學的寬泛性和立體性特點，開發學生創新能力和工程應用能力的潛智、潛能、潛質。研究成果體現在：① 構建了具有學校特色的環境專業實踐教學體系；② 克服了大型綜合創新實驗實施難的困惑，充分利用科研平臺的人力、設備、儀器的優勢；③ 解決了教師科研任務與學生實踐能力培養的結合點難題，形成了因材施教穩定持續的學生科研實踐梯隊；④ 建設了“理實一體化”的教師隊伍。

環境工程專業; 紡織印染行業； 實踐教學； 專業特色； 工程教育

0 引 言

實踐教學是理論學習過渡到實踐應用的橋梁，是培養學生創新工程能力的切入點[1-4]。基于環境產業人才需求的變化、學校工科背景和學科優勢，將環境專業學生的實踐教學和學校的學科特色結合起來，充分利用現有的科研平臺，對實踐教學的形式和內容進行改革，在環境專業的總體實踐教學框架的基礎上培養出具有學校學科特色的畢業生。

環境專業總體實踐教學框架解決了專業共性問題，專業個性或行業(地區)特色有賴于各高校具體情況，實踐課程教學目的和教學內容更是取決于各校的辦學特色。我校具有紡織特色，本著領會環境專業總體實踐教學框架精神實質，在“總體框架”范疇內，突出紡織行業特色。從研究市場對本專業畢業生要求出發、從培養本專業畢業生應具備實踐能力和創新能力著手、從培養本專業畢業生紡織特色著手，選擇特色實踐教學內容，在教學實踐中實施[5-7]。

提出了環境專業人才培養新目標：提高在工程、科研方面的綜合素質；具有創新精神、為紡織行業的環保事業提供優質服務的復合型高級工程技術人才。形成具有我校環境專業紡織特色的“理論深度與實踐能力”相結合的理論-實踐教學體系。環境專業學生經過理論知識學習和實踐能力實訓，提高適應工作的能力，特別是提升學生對紡織印染行業的廢水、廢氣、廢渣三廢處理和實行清潔生產的認識。

1 構建“橫向拓展，縱向拓深”環境專業實踐教學體系

1.1 搭建橫向拓展、縱向拓深的學生工程創新實踐能力培養體系

橫向拓展以實驗、實習、實訓為主導，夯實學生理論基礎知識，訓練學生的基本技能和基本思路；縱向拓深以建立學生科研實踐梯隊和開展學生課外科技活動為主線，進一步提高學生的動手能力和科技創新能力(見圖1)。同時，根據培養的學生具有知識性、實踐性、創新性、紡織行業特點，提出了人才培養的基本手段：“理論教學深度+課程實踐能力”相結合，以確保培養復合型、創新型人才目標的實現，從而滿足適應社會、經濟和科學發展的需求，滿足各行業特別是紡織印染行業的需求。

1.2 完善專業實驗教學的內容要求剛性與能力培養的時間彈性之間的協調性

“橫向拓展，縱向拓深”環境專業實踐教學體系較好地處理了基礎實驗的規范性和創新實踐的開放性之間的關系，在專業實驗教學的內容要求剛性與能力培養的時間彈性之間的協調性也得到改進(見圖2)。

圖1 學生工程創新實踐能力培養的路線圖

圖2 實踐教學內容的構架圖

(1) 專業理論教學剛性與實踐能力培養彈性相結合 。專業理論課學習是專業課程體系基礎，教學內容以本專業基礎理論知識為核心，具有系統性和完整性，在一定時間階段是較穩定的。而實踐能力的培養要符合時代需求和社會對人才要求，隨著社會發展和個體需求發展和變化，根據實際情況做適當調整[8]。

(2) 專業基礎實驗規范性與創新實踐開放性相結合。專業基礎實驗與專業理論課程學習相對應，目的在于訓練學生有關本專業基礎實驗測試內容和手法，為創新實踐能力培養提供平臺。創新實踐能力培養過程是開放式的、個性化的，著重體現的是本學科科技發展動向和前沿，教學內容更加豐富，教學手段更加靈活，教學思想更加先進，注重于學生“一專多能”、適應競爭、善于創新的綜合能力培養[9]。

(3) 剛性與彈性、規范性與開放性相結合培養模式是可變的。實踐內容與社會發展相吻合，根據學校不同的培養特色做相應微調。專業方向發展更加自由，它隨社會發展變化、教育理念變化、學生個體差異特點而做出改變和補充，使內容更加豐滿。不同學校、不同教學資源設立的專業方向有所不同，足見培養模式的發展、開放性。該實踐培養模式體現了創新實踐人才培養的規律，符合科學發展觀，順應時代要求。

實踐教學內容的構架圖顯示的是學生綜合素質發展的培養體系，即“理論深度與實踐能力”相結合實踐型創新人才培養體系。在這個課程體系中，體現在專業基礎平臺課程學習基礎上，加強了綜合知識平臺課程學習，提升學生綜合素質；保證學生盡早融入社會與行業，縮短與企業之間距離。可實現教學內容的新陳代謝，通過調整課程與模塊組合方式，實現環境類學生綜合素質調整和培養方向改變及人才培養模式柔性化。

2.3 解決實踐教學體系存在問題的途徑

(1) 制定合理的教學計劃, 構建相對獨立的實踐教學體系。實踐教學具有自身的科學性、系統性和銜接性。人的認識和實踐能力培養是由淺入深、循序漸進過程，根據能力培養目標不同，實踐教學體系由3大模塊組成:

校內集中實踐教學模塊是實踐教學基礎。主要內容有實驗(包括獨立設課和配合理論課的實驗)、校內工程實訓、課程設計、畢業設計(論文) 等環節。

校外集中實踐教學模塊是校內集中實踐教學的拓展。通過校外實踐提升學生實踐能力、溝通能力、專業興趣。包括認識實習、生產實習、畢業實習等環節[10]。

課余自由實踐模塊實踐教學中比重逐漸增大的天地，利用課余時間參與各種社會實踐和科技活動，進一步提升動手能力、創新能力和互動能力。包括開放式創新性實驗、課外科技活動、社會實踐活動等環節。

通過3個模塊相互融合促進了實踐教學的不斷發展，保證了實踐教學“年年不斷線”, 始終貫穿于人才培養全過程。

(2) 深化實驗教學改革，培養實驗動手能力和自主探索能力。深化“三項改革”, 改革實驗教學方案, 完善實驗教學體系；改革實驗教學內容, 減少驗證性實驗, 增加有紡織印染行業特色綜合性、設計性、創新性實驗；改革實驗教學方式與手段, 應用現代教育技術, 推進開放式實驗。例如，安排大型實驗。

大型實驗以教學為基礎開展研究，以研究為方向促進教學，提高實驗教學的新穎度，科研項目滲透到大型實驗中。學生從查閱資料、確定方案、配置儀器、擬定步驟，到進行實驗、分析結果、撰寫報告，模擬科學研究全過程。學生從中學到科學研究工作方法，養成以科學眼光觀察事物和進行學習的習慣，學生創新精神和創造能力在大型實驗教學過程中逐步形成[11-13]。

(3) 加強校內工程訓練實訓基地的建設, 培養工程意識和工程實踐能力。建立環境專業校內工程訓練實訓基地。工程訓練中心在車間布置、裝備條件、運行機制等方面, 具備現代制造工廠基本特征, 向學生提供實際的工程訓練環境。

(4) 加強校外實習基地建設，建立產學研合作長效機制，增強師生工程意識和工程實踐能力。通過實習為后續課程學習提供豐富的感性認識，將所學理論知識與生產實際結合起來，綜合訓練觀察能力、適應能力；更重要的是培養學生獨立分析問題、解決問題能力，提高學生創造性思維能力和工程實踐能力。

(5) 加強科研創新實踐教學平臺建設，充分利用科研平臺，實現科研優勢轉化成教育資源。以科研機構為學生科研創新實踐教學平臺，有效利用其完善的管理運行機制、先進的精密儀器設備、前沿課題研究技術為本項目的實施提供積極的實踐資源。

(6) 加強畢業設計監控，切實抓好畢業設計(論文)這個綜合性實踐環節。畢業設計(論文)是一個系統性、綜合性的實踐性環節，是檢驗大學生知識、能力與綜合素質的“試金石”[14-15]。按照“早啟動、勤檢查、高標準、嚴把關”原則，加強全過程質量監控。畢業設計和論文的選題與工程實際和科研課題緊密結合。在選題的難度上，充分考慮本科生的具體情況和接受能力。

(7) 形成科研導師制， 組建穩定的本科生科研導師隊伍。實行本科生科研導師制，以科研引導為主，進行思想引導、學業指導、考研指導和就業指導。

(8) 形成因材施教穩定持續的學生科研實踐梯隊，解決教師科研任務與學生實踐能力培養的結合點難題，推動學生課外科技活動。以科研項目為依托，采取建立大學生科研梯隊的模式、循序漸進地引導、培養學生的科研能力。有效提高學生綜合素質和能力，建立良性循環科研團隊，實現教學相長，促進學術水平提高，取得科研和育才雙贏效果。

(9) 推動學生課外社會拓展活動。積極組織學生利用課余時間參與各種與環境保護有關的社會活動，進一步提升動手能力、互動能力和團隊合作能力。

2 取得的成果

(1) 搭建了以科研項目為平臺，以紡織為特色的“橫向拓展，縱向拓深”環境專業實踐教學培養模式。借助科研平臺，將環境保護的前沿技術融合于實踐教學中，提升學生的專業興趣，構建環境專業實踐教學的“厚專業、強實踐、重工程”的立體培養模式。同時，將紡織特色始終貫穿于環境專業學生的實踐教學體系中，使培養的學生既有專業知識，又有明確的就業目標。

(2) 構建了專業理論教學剛性與實踐培養彈性相結合；專業基礎實驗核心性與實踐創新能力開放性相結合；剛性與彈性、核心性與開放性相結合的本科培養模式。專業理論課學習具有系統性和完整性；實踐能力培養隨著社會發展和個體需求發展和變化；基礎實驗訓練學生實驗測試內容和手法；創新實踐能力培養過程是開放式、個性化的，體現本學科發展動向和前沿，注重學生創新的綜合能力培養。

(3) 建設了一支“理(理論教學)實(實踐教學)一體化”的教師隊伍。在學校內通過開展觀摩教學、教學比賽等方式相互學習，提高教師理論教學水平，通過 “請進來、走出去”的方式，在現有師資基礎上推行建立“雙師”素質教師培養機制，進一步提高在職教師的理論水平和實踐水平。

(4) 應用。該項研究通過在環境專業多屆本科生實踐教學中的研究和應用，有效推動了我院教育教學改革和教育創新工程。通過實踐教學改革，畢業生就業率有較大的提高，特別是進入紡織行業就業的畢業生明顯增加。通過調查走訪，企業對接收的畢業生普遍感到滿意。學生公開發表多篇論文，并獲湖北省大學生優秀科研成果獎。學生申請大學生課外科技學術研究規劃項目和大學生實踐創新訓練計劃項目的積極性明顯提高。

3 結 語

高校工科專業實踐教學的改革和探索任重道遠，一個實踐教學體系的構建需要多年的積累和實施，才能初具雛形，從學校到院系、從教師到學生都需要付出大量的心血和努力。本文中介紹的實踐教學體系還有待在實施過程以及畢業學生反饋的信息中不斷完善和改進。

[1] 陳 麟，呂英.關于本科創新實踐教學體系的思考[J].科技資訊，2015(23)：162-164.

[2] 魏小銳， 李陽蘋.面向應用型人才培養的校企聯合實驗室建設與實踐[J].實驗室研究與探索，2015，34(2)：231-234.

[3] 蔡 偉，蔡可鍵.深化實踐教學改革 促進節能人才培養[J].中國教育學刊，2014(5)：115-116.

[4] 李曉春，曲曉海.工程訓練教學改革探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2014，33(1)：229-232.

[5] 梁 紅，宋國利.改革實驗教學模式注重大學生創新能力的培養[J].黑龍江高教研究，2010(10)：177-178.

[6] 周際海.環境工程專業實驗教學的改革與創新[J].安徽農業科學，2013，41(14)：6545-6547.

[7] 劉 英，許延飛.在機械類高素質應用創新型人才培養中的應用[J].高等工程教育研究，2011( 2) : 124-128.

[8] 張士獻，李永平.本科應用型人才培養模式改革研究綜述[J].高教論壇，2010(10)：5-8.

[9] 高光華,李新強.對大學實驗教學改革與創新人才培養的認識和思考[J].江南大學學報(教育科學版)，2009，9(3)：252-253.

[10] 李東升,李文軍.校企工程教育深度合作模式的初步探索[J].高等工程教育研究，2011(3)：88-92.

[11] 趙 暉，楊 莉.基于合作學習的小組化實驗教學模式的實踐[A].高等教育改革與研究文集[C]∥武漢：武漢出版社，2014：417-419.

[12] 趙 暉，丁忠浩.工科專業大型設計性實驗的創新實踐與探索 [A].普通高等教育土建、環境與安全類專業教學與研究[C]∥北京：機械工業出版社，2007：381-383.

[13] 白 璐，田曉柱.大學生創新性實驗對創新型人才培養的研究[J].實驗室研究與探索，2015，34(4)：161-164.

[14] 凌振寶，程德福.加強全程監控與管理，提高畢業設計質量[J].實驗技術與管理，2012，29(4)：14-16.

[15] 屈 霞，劉自強.提高高校本科畢業設計質量的對策[J].實驗室研究與探索，2013，32(7)：202-205.

Research of Practical Teaching System for Engineering Major in Local Colleges and Universities

ZHAOHui1,PENGQian1,XUYun2

(1. School of Environment Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan 430073, China;2. Hubei Ecology Vocational College, Wuhan 430200, China)

In order to strengthen the students' engineering quality training, the form and content of practice teaching have been reformed. The school features were combined into the practice teaching system of engineering specialty. This practical teaching system has been implemented in the practice of teaching reform of Environmental Engineering in Wuhan Textile University. "Horizontal expansion- to enrich the content of practical teaching, Vertical extension- to strengthen the depth of practice teaching" is established. Under the guidance of the broad and stereoscopic characteristics of practical teaching, students' innovation ability and engineering application ability have been improved. The research results are as follows: (1) A practice teaching system of environmental specialty with school characteristics is established. (2) The difficulty of implementing large scale comprehensive and innovation experiment is overcome. In the large-scale comprehensive innovation experiment, the human resources, equipment and instruments of scientific research platform are fully utilized. (3) The combination of teachers' scientific research and students' practical ability training has been solved. The steady and continuing students' scientific research practice has been formed. (4) The teaching staff which has the combination of theoretical knowledge and practical ability has been established.

practice teaching; specialty feature; engineering education; environmental engineering major

2016-09-08

湖北省教育廳“本科環境工程專業應用型課程教學體系構建與實踐”(2012294)；湖北省教育廳青年人才項目 (Q20161608)

趙 暉(1968-)，女，湖北武漢人，碩士，副教授，研究方向為工業廢水的處理。

Tel.：027-59367381； E-mail：2002zhaohui@wtu.edu.cn

彭其安(1981-)，男，湖北潛江人，博士，實驗師，環境工程學院實驗室主任，研究方向為環境微生物。

Tel.：027-59367381； E-mail：qapeng@wtu.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2017)06-0232-03