包裝工程專業卓越工程師培養中實踐教學體系的構建與實踐

錢 靜 唐亞麗 丘曉琳 潘 嘹

(江南大學 包裝工程系,江蘇 無錫 214122)

包裝工程學科是自然科學、社會科學和工程科學相互交融的一門學科。包裝工程專業自20世紀80年代開辦以來，全國已有76所高校開辦包裝工程本科教育，并將培養目標定位于工程應用型人才的培養。人才培養過程中存在重理論、輕實踐，重基礎實驗、輕專業實驗，重驗證性試驗、輕綜合性設計型實驗，工程能力弱化等問題，造成學生工程實踐能力欠缺，嚴重制約了合格包裝工程師的培養。為此，各校包裝工程專業教育人士相應展開了針對包裝工程專業規范、教學體系、實驗教學、實踐創新能力提升的研究[1-5]，同時利用專業課程競賽、本科畢業設計、科研項目驅動等提高本科學生的科研和工程實際的能力[6-10]。

1 “三階段、四層次、一體化”遞進式實踐教學體系

江南大學包裝工程專業面向包裝行業和長三角地區的發展需要，具有鮮明的工程實踐特色。2013年，該專業被納入教育部卓越工程師教育計劃體系，采用“3+1”新型培養模式，著眼于提升學生工程素養，培養學生的創新精神和實踐能力，創立高校與行業企業聯合培養人才新機制。在四年的本科學習中，學生累計有一年時間在企業進行學習和畢業設計，深入開展工程實踐活動，參與企業技術創新和工程開發。

為此，江南大學包裝工程專業堅持“實踐為根本”的指導思想，統籌各方面資源，利用教育部“卓越工程師計劃”的契機，整合實驗教學課程資源，優化課程結構，強化基礎與專業、專業與學科、課內與課外、學校與企業協同，構建了理工融合、基礎與專業有機銜接的“三階段、四層次、一體化”的遞進式包裝工程開放創新實驗實踐教學體系，如圖1、圖2所示。

圖1 “三階段、四層次、一體化”實驗實踐教學體系基本構架

圖2 “四層次”實驗實踐創新教學體系

1.1 “三階段”

對“物理化學”基礎實驗、專業基礎實驗和專業實驗分別進行有機銜接，形成獨立設置的逐層遞進的基礎實驗、專業實驗、專業綜合實驗以及企業頂崗實習的實驗實踐教學體系。在強化“五基”(基本知識、基本方法、基本規范、基本思維和基本能力)培養的同時，突出創新意識、知識綜合應用能力和工程實踐能力的全面提升，使教學內容向綜合應用、研究探索和創新實踐延伸，創建有利于創新實踐教育的“三階段、四層次、一體化”的實驗實踐教學體系。

第一階段，學科基礎實驗教學階段按照大學化學實驗、大學物理實驗、材料力學實驗、電工電子實驗、熱工基礎實驗等不同模塊來組織教學。通過學科基礎實驗，使學生了解物理化學的基本原理和規律，掌握物化實驗的基本操作、基本方法以及化學物理量的測量，學習科學研究的基本方法，鍛煉實際的創新能力。

第二階段，專業基礎實驗教學開設機械原理實驗、機械設計實驗、包裝材料與結構實驗、包裝工藝與機械實驗、運輸包裝實驗等課程。此階段學生首次接觸工程類實踐課程，強調單元操作的通用性、工程性和基礎性，培養學生的工程意識、工程實踐能力和工程科學研究能力，并將系統優化、過程分析、故障診斷、方案設計，以及包裝輕量化、環保節能意識融入實驗教學。

第三階段，專業實驗和工程實踐教學開設認識實習、生產實習、產品包裝創新實踐以及企業頂崗實習和畢業設計等環節，強調實驗項目的設計性、目標性和準工業性，尤其是在企業頂崗實習階段，學生直接面向企業，參與企業項目的計劃與實施，培養學生的動手能力、工程經濟分析能力、責任意識、安全意識和協作精神。

1.2 “四層次”

在“學科基礎實驗”和“專業基礎實驗”階段，按照“立足基礎、注重層次、突出特色、加強能力”的指導思想，形成“基礎訓練實驗-綜合性設計性實驗-研究型實驗-以項目為導向的應用研究”遞進式教育主線，凸顯包裝工程專業以工程實踐能力為特色、培養高素質應用型工程技術人才的理念。

基礎層：夯實實驗操作基本技能。在基礎實驗及工程訓練等環節，重點放在“五基”教育，強調(基本知識、基本方法、基本規范、基本思維和基本能力)教育，強調基本方法和基本技能的訓練，培養學生正確規范的基本操作技能，掌握基本的方法和物理化學量的測試，包括實驗數據記錄、實驗報告撰寫、規范實驗的操作、實驗結果處理等，提高實驗的基本技能，幫助學生樹立初步工程概念。

提高層：注重培養學生專業技能。主要通過綜合實驗和實踐教學等環節，培養學生的包裝工程專業基本技能和工程實踐能力，幫助學生樹立正確的包裝工程專業思想。

在綜合性設計型實驗中,綜合某個教學模塊(課程)的知識，提出實驗要求，學生可以根據不同任務進行實驗方案設計、設備選型等，并在指導教師的輔導下完成實驗。實踐教學依托國家級輕工業包裝制品檢測中心以及工程實踐創新基地，開設“產品包裝創新實踐”教學環節。這些內容在教育的直觀性、綜合性、探索性和啟發性等方面發揮著理論教學和“基礎層”實驗教學所不能替代的作用。教學與應用研究相結合、理論與具體實踐相結合、科研和實驗教學相結合的培養模式取得了顯著成效，提高了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力；較好地使學生具備了將所學的理論知識進行系統地分析、整理、總結并運用到實踐創新中的能力。

研究層:著力培養學生創新能力。采用完全開放的教學方式，開設科研方法訓練課程、支持學生參加大學生創新創業訓練計劃項目、參加教師科研項目等，建立實驗指導小組，教師與學生共同探討、解決實驗中出現的新情況、新問題。同時，學生也能接觸本學科最前沿的專業知識，開闊視野，為培養學生全面分析問題、解決問題的能力夯實基礎，著力培養學生的自主學習和創新能力。充分發揮自身優勢，組織學生參加各類學科競賽活動，積極支持教師組織學生參加國家級大學生包裝結構創新大賽和各類包裝大獎賽，以及“挑戰杯”大學生課外學生科技作品競賽等活動，顯著提升學生創新能力。

實驗課程為科技活動提供了有力支撐，課外科技活動激發了學生興趣，推進了實驗課程教學水平的提升。學生可以在課內學習中迸發出課外科技活動的創新靈感，學生的創新實驗計劃項目以及包裝設計大賽的題目和作品又可引入課內實踐教學，讓更多的學生受益。

應用層:加強培養學生工程實踐能力。通過企業頂崗實習、校企聯合開展科技創新實踐活動和畢業設計(論文)等環節，加強培養學生的工程實踐創新能力，幫助學生樹立就業創業意識。企業頂崗實習過程中學生參與的項目以及指導的大學生創新創業計劃項目，大部分延伸到本科生的畢業論文，充分體現了實驗實踐教學一體化的理念。

1.3 “一體化”

強化多元融合，學科基礎與專業訓練緊密銜接，以企業頂崗實習為紐帶，推動項目帶動的實驗實踐組群。在學科基礎實驗階段，著重探究科學規律；在專業基礎實驗階段，著重各單元操作的工程技術基礎；在專業實驗和工程實訓階段，著重單元操作的組合運用。以此推動“理(論)工(程)一體化”“理(論)實(踐)一體化”教學，將“實驗、實習、設計及畢業論文”等環節相互銜接為目標一體化的實踐教學體系,使部分學生實現“國內外教育一體化”。

校企聯合打造卓越工程計劃實踐教學基地，實施實習基地建設與管理,實現學校和企業的人員互通，充分調研企業的經營主體、現有規模、發展方針和合作意向，并與企業共商實習的內容與實施方案，保證學生安全，確保實習質量。卓越工程計劃實踐教學基地建立的包括世界五百強企業在內的包裝工程卓越工程實踐教學基地企業庫，企業庫中的企業應與包裝專業對口，對高素質創新工程人才有需求并愿意提供接觸實際工作的機會，具有較大的經營規模，在行業中擁有一定的地位，與包裝專業有合作意向的企業。

2 實踐成效

經過三輪的包裝工程卓越工程師的實施，建立了以聯合利華、葛蘭素史克、百威、博世、益海嘉里、耐帆等行業龍頭企業為代表的實踐教學基地企業庫，并建立了一整套完整的實習基地、教學實踐管理機制，制定了實踐教學企業培養方案。企業不僅為學生實踐教學提供國內實踐的機會，還提供了海外實習的機會；企業為包裝工程的實習提供經費支持，各基地企業共向包裝工程專業捐資助學金達百萬元。

目前，在包裝工程專業已完成培養的2013和2014級本科學生中，國內外考研及繼續深造的學生比率超30%，其余學生全部就業，不少學生憑借系統化的實驗實踐教學的培養，獲得了很好的就業崗位，就業起薪大幅上揚，達到月收入上萬元；仍在企業頂崗實習或學校畢業設計環節中的2015級學生，在校園招聘中廣受企業歡迎，企業對學生實踐能力的認可度提升；較強的實踐能力使考研學生在面試過程中脫穎而出，學生繼續深造就讀高校的層次明顯提高。學生課外科技活動的覆蓋率逐年提高，課外科技競賽成績斐然。由此可見，“三階段、四層次、一體化”的遞進式包裝工程開放創新實驗實踐教學體系的構建與實踐已獲得初步成效。在今后的工作中，深化、細化體系的建設，使校內教育與校外實踐銜接的各項教育改革仍有待進一步加強。