應用型本科工科類專業實踐教學模式改革與實踐
——以《車輛工程》專業為例

郎仲杰，孫長勇

（山東華宇工學院，山東 德州 253012）

前言

我國地方高校（特指應用型本科，下同）發展至今，指導方針和路徑已越來越清晰，就是要求畢業的學生具有兩意識一能力。兩意識即工程意識和創新意識，一能力即分析問題、解決問題的能力。但由于種種原因，我國應用型本科發展步履蹣跚，培養出來的學生跟不上時代發展的步伐，滿足不了現代企業對學生提出的要求。究其原因是大多數地方高校的工程教育未能有效面向工程實際，校企隔閡阻礙了工程人才的市場匹配[1]。校企合作之所以出現窘境，一是我國應用型本科的起步正好趕上我國企業經濟體制完成之時，企業與學校之間的聯系被斬斷[2]，二是我國地方本科大部分從高職院校轉變而來，對人才培養模式認識模糊，一開始沿襲了高職院校教學模式，后來又學習傳統本科教學模式。其中實踐教學依賴校內實訓中心，且附屬于理論教學，學生除畢業實習外，與外部企業的聯系近乎終止，曾有人形象地說此時的地方院校在埋頭干教育。慘痛的教訓使大家明白了這樣一個道理，即應用型本科的發展離不開與當地企業的深層次合作。值得欣慰的是，2017年12月國務院頒發了《關于深化產教融合的若干意見》，從制度上對高等教育改革和人才開發作出了安排。目前應用型本科院校實踐教學模式的改革既有內生動力也有外生動力，既有國家層面、企業層面的需求，也有學校發展、學生的訴求，可謂天時地利人和。但是地方院校要完成這樣的改革，人才培養方案必須重新設計，原來的實踐教學模式必須重新構建。實踐證明：目前我國地方高校實踐教學用CDIO理念指導實踐教學[3]，以地方企業產品項目為載體，并融入創新元素，創建雙開放型（校內各學院之間、學校與當地企業之間）的實踐模式，并以此為施力點形成校企“雙主體”育人機制，回歸應用型本科教育初心是可行的。

1 目前地方高校工科類專業實踐教學模式存在的主要問題

1.1 實踐教學模式沒有體現工程教育理念

目前大多數地方高校本科在設計專業人才培養方案時初步建立了“四位一體”、“模塊+平臺”的課程體系。學生大學四年除了學習必要的理論知識外，還要進行集中實訓、課程實驗、課程設計、第二課堂、畢業設計等實踐學習，不可否認這是一大進步。但是經調查研究后發現，目前大多數地方高校實踐教學的現狀是：設計性的實踐教學大多停留在圖紙上，沒有物化成果輸出，結合當地工業現場、工藝分析及制造等工程實踐的內容較少；集中實訓、實驗、課程設計又各自獨立，沒有大學四年一脈相承的任務載體（各環節階段成果沒有用在大三或大四的綜合項目上），致使學生在校期間沒有完成一到兩個從構思、設計制造到運行較完整的產業鏈任務，充其量只是完成了知識點上的驗證、傳承或片段化的設計，學生兩意識一能力沒有得到培養；學生與企業接觸很少，工程實踐獲得感不夠深刻，無法深刻理解專業標準與職業要求的真正內涵。

1.2 缺乏主體性、創新性的實踐教學項目

主要是地方高校工科類專業在制定集中實訓教學大綱和實驗大綱時，忽視學生實踐能力的差異性。學生實踐項目單一、直白，沒有趣味性、創新性和挑戰度，單純的依附性、驗證性實驗嚴重挫傷了學生主動學習的積極性。有學者認為：地方高校實踐課的“水課”程度更甚于理論課[4]。

1.3 教學方法缺乏創新性和趣味性

傳統的教學方式是從教師示范開始，學生分組后完成一個“標準”的項目結束，學生被動學習，課前沒有任何準備，課后也沒有持續改進計劃。學習目標不明確，“刻模式”“抱著走”的教學指導思想，不利于學生應用能力的培養[5]。

1.4 學習效果評價標準不健全

傳統的學習效果評價標準過分注重對學生實踐結果的評價（大部分過程考核流于形式），沒有對學生實踐能力差異性、情感因素及創新能力的考量，也沒有與教師溝通后的持續改進計劃。

2 成因分析

2.1 校企合作、產學結合的人才培養模式在大多數地方高校沒有得到有效開展

產教融合是應用型本科院校的服務指向、資源取向及發展導向，可以促進教育鏈、產業鏈、人才鏈的有機銜接[6]。但由于種種原因，大多數地方高校沒有找到與企業合作的抓手，形成利益共同體，雙方處于淺合作狀態，這一短板直接造成了實踐教學的“水課”泛濫。

2.2 地方高校管理層、教師的實踐教學觀模糊，學生的實踐學習目標不高

實踐教學在應用型工科院校培養學生創新意識、創新能力以及工程實踐能力方面具有不可替代的作用，這樣的論斷理論上已得到業內認可，但實際運作仍依附于理論教學，教學目標、學習目標不高、模糊，沒有工程實踐觀。

2.3 實踐教師的綜合素質不達標

當今社會對實踐教學教師素質的要求是：適應新形勢下實踐教學的要求；較高的創新素質；能承擔高、新、尖綜合性和創新性的實踐教學任務；具有對學生進行創新實踐指導的能力。毫無疑問，目前大多數地方高校的教師達不到這樣的高度。

2.4 落后評價體系抑制了師生創新動力

依附于理論的教師教學質量評價標準，加之以督導專家（從理論教學轉變而來）為主的人為監控，落后刻板，嚴重挫傷了教師教學的積極性；學習效果評價標準忽視學生差異性、情感等因素，不利于學生自信心、成就感和創新意識的培養，間接造成了學生實踐學習積極性不高，創新驅動力不足，學習效果不達標[6]。

2.5 校內實踐教學設備陳舊

實踐教學設備落后于當地企業現有水平，不利于學生就業后各項能力的再塑造，也不利于與企業的合作。

3 改革措施與取得成效

3.1 改革措施

（1）重構與應用型本科發展相適應的實踐教學模式，以“知識群”構建實踐教學體系，從“層狀”轉向“網狀與層狀融合”，用CDIO理念指導實踐教學，充分利用實踐基地選取實踐教學項目，并融入更多的創新元素，以項目為施力點打通與地方企業的合作通道。為了保證項目載體之間的有效銜接，在設計人才培養方案時，我們同步設計了載體樹，使得學生在校能夠完成一到兩個較完整的項目。其實這是回歸工程教育的本義，即更加重視工程教育本身的系統性和完整性、實踐性和創新性[7]。

以我校車輛工程專業的項目載體樹為例：CDIO工程教育理念（構思、設計、實施、運行）圍繞如何更有利于培養學生具有較強的工程實踐和建造能力、較強的創新能力、較強的團隊精神和組織能力而展開，更有利于學生的就業與深造[8]。我們在本科車輛工程專業實踐教學模式改革中，將CDIO工程教育理念滲透到課程設計、金工實習、課程實驗、畢業實習、畢業設計等各個實踐教學環節。

機械設計及自動化專業的人才培養方案制定了如下實踐教學環節：金工實習—《機械設計》課程設計—《機械原理》—電氣控制與PLC實驗、實訓—液壓與氣壓傳動課程設計實驗—機械制造裝配課程設計。在設計機械設計及自動化實踐教學大綱時，變向引進了山東德方液壓機械股份有限公司和河北智友機電制造有限公司（校企合作單位）的產品，在金工實習中，學生要完成自己在《機械設計》課程設計的項目——沖壓工件位置翻轉機構路障或翻板機構的零件加工、檢測、裝配（當然學生也可以選擇有興趣的其他項目）；在《機械原理》實驗中對這個機構進行運行實驗；在機械制造工藝學課程中完成該裝置工藝文件、裝配工藝等的制定（按照進度學生完成由實踐到理論的認識過程）；在電氣控制與PLC實驗實訓及液壓與氣壓傳動課程設計實驗中完成障翻板裝置電氣和氣壓傳動系統的設計、制造與運行實驗；最后在機械制造裝備課程設計中完成整個項目的裝配調試，綜合實驗可在企業完成，由學校綜合實踐科牽頭。實踐證明：這種以當地企業項目載體為施力點，借助工程項目驅動，促進了學生知識運用能力和關聯能力的構建，同時有效踐行了雙開放型（校內各學院之間、學校與當地企業之間）的實踐模式。

（2）構建創新實踐平臺，優化了學校實踐教學管理機制。構建創新實踐平臺，優化了學校實踐教學管理機制，充實了學校綜合實踐科，由各二級學院一名經驗豐富的高工組成團隊，并賦予新的職能，加強了學校與相關企業及校內各專業之間的有效合作，實現產業系統與教育系統的資源共享。比如學生實踐項目的變向引進以及后續零件毛坯的提供、可能的外協工序加工、標準件的平價采購以及項目裝配后的調試試驗等，實踐證明這些措施可以降低項目的制造成本，提高項目的完成度，而企業也可以共享學校科研成果、人才等先進生產資料來實現企業的創新驅動；另外學校出臺了創新創業實踐政策，聘請了創業導師，開設了創新教育公選課，鼓勵學生參加各種創新類比賽，挖掘自身創新潛質并給予獎勵；鼓勵學生參加由寒暑假社會實踐，為快速適應工作崗位奠定了良好的基礎。

（3）改革實踐教學方法。通過建立學生在校實踐能力指數檔案，教師間共享，便于教學過程中的有效分組；實訓時指導教師根據項目特點“還原”企業工作情境，按工程鏈流程規劃學生的生產實習任務，突出學生自主學習和角色定位[9]。

（4）構建了體現學生差異性及情感因素的學習效果評價標準。在學生實踐成績的評定中，體現了學生差異性、情感因素，比如根據能力指數各自完成了不同的項目，完成分值就是一樣的，當然難度系數可以不同；增加了教師建議及學生持續改進計劃（由學生填寫）。

評價標準如表1所示：

表1 評價標準表

（5）創新素質師資隊伍建設。包括兩方面的內容：一是應用型本科實踐教師要千方百計提高自身的業務創新素質，二是校方構建科學的實踐教學質量評價機制[10]。

（6）在實驗教學方面，構建了“理論教學現場化、實驗內容層次化、實驗教學多樣化、實驗環境工程化、教學科研一體化”的教學體系。同時優化整合了實踐教學資源，引進先進設備，實驗場所升級改造，比如：機械工程學院引進了機電液一體化大型綜合試驗臺，企業型3D打印設備，微型智慧工廠實驗與研究平臺等，這些措施的實施保證了學校學生畢業后能力的提升，也吸引了部分地方企業合作的積極性。

3.2 取得成效

通過上述一系列的改革，山東華宇工學院機械工程學院的實踐教學取得了階段性成效，以CDIO工程教育理念指導實踐教學，通過依托地方企業產品載體，正逐步打通校內各學院之間、學校與當地企業之間的通道，形成了雙開放型的實踐新格局，校企“雙主體”協同育人機制正逐步形成；集中實訓、實驗、課程設計之間保證了有效銜接，使得學生在校能夠完成一到兩個較完整的項目，工程實踐能力、團隊協作能力、創新能力得到有效鍛煉；實踐教學方法工程化，提高了學生學習的主動性，促進了學生角色意識的轉換；實驗場所升級改造，引進先進設備，實踐環境工程化，實現了教學、科研一體化，保證了學生工程實踐能力和持續發展能力的提升；科學的學習效果（當然教學效果也進行了改革）評價標準極大地提高了學生學習積極性和創新動力，也帶動了第二課堂的活躍，學生學科競賽成績喜人。我學院學生積極參加全國、全省各級學科競賽取得優異成績，近三年獲得國家級獎項7項，省級獎項70余項，學生發表論文10篇，授權國家專利15項，立項完成國家級大學生創新創業訓練計劃項目30余項。2019年我院王文文團隊作品《智能生姜催芽器》入圍第十三屆iCAN國際創新創業大賽中國區總決賽，經過與全國各地高校優秀選手角逐，最終獲得中國區總決賽一等獎。

4 結語

地方高校經過十多年的發展，取得了可喜的進步。但隨著經濟的全球化以及科學技術在企業中的迅猛發展，逐步暴露出畢業學生可持續發展能力不足的痛點，滿足不了社會對應用型人才知識、技能及創新素質等幾方面的要求。高效的實踐教學可以很好地培養應用型本科學生良好的工程素養和創新能力，這一理論已被大家所認可，地方高校著手構建新的實踐教學模式，并下決心努力實踐是當務之急。經過初步實踐探索，我國地方高校以CDIO理念指導實踐教學，以項目為載體創建雙開放型的實踐模式，并融入更多的創新元素， 找準改革措施，分階段下決心實施，我國應用型本科教學一定會走出困境，開創新局面。