五位一體“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)習(xí)”平臺培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力探索

滕英躍 白雪 董紅英 馬惠言 洪海龍 韓麗萍

摘 ?要：多年來各高校采用多種實(shí)習(xí)模式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，取得了較好效果，但有些實(shí)習(xí)也存在針對性不強(qiáng)，實(shí)習(xí)效果不好，創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面薄弱等問題。新工科背景下，互聯(lián)網(wǎng)被廣泛應(yīng)用到實(shí)習(xí)教學(xué)中，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)以互聯(lián)網(wǎng)為載體，利用網(wǎng)絡(luò)視頻營造實(shí)習(xí)氛圍、教師解答疑難、現(xiàn)場指導(dǎo)、在線仿真故障處理、模擬沙盤搭建，五位一體多角度協(xié)同開展實(shí)習(xí)教學(xué)。學(xué)生線上學(xué)習(xí)工藝，仿真處理故障，帶著問題到現(xiàn)場，教師隨時(shí)答疑解惑，學(xué)生根據(jù)實(shí)習(xí)掌握知識搭建模擬沙盤，多種教學(xué)模式協(xié)同、漸進(jìn)式開展，極大地促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐知識的掌握和創(chuàng)新能力的提高。該方法在本專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，并取得了較好的實(shí)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：無機(jī)非金屬材料工程專業(yè);實(shí)習(xí);互聯(lián)網(wǎng);五位一體

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）02-0008-05

Abstract： Over the years， various colleges and universities have adopted a variety of practice mode to cultivate practical and innovative ability of student， which has achieved good results. However， some internships also have some problems， such as weak pertinence， poor practice effect and weak innovation ability training. Under the background of new engineering， the Internet has been widely applied to the practice teaching of the course of inorganic non-metallic materials engineering major in the institute of chemical technology of Inner Mongolia University of Technology in the Internet as the carrier， using online video internship atmosphere， teachers answering questions， the scene guidance， online simulation fault handling， sand table simulation， five integrated together to carry out the practice teaching from multiple perspectives. Students learn the process online， deal with faults through simulation， and come to the scene with problems. Teachers answer questions at any time. Students build simulated sand tables based on the knowledge mastered by practice. This method has been applied in practice in the graduation practice of this major and has achieved good practice effect.

Keywords： inorganic non-metallic materials engineering major; the internship; the internet; five-in-one

實(shí)習(xí)是高校學(xué)生培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，它不僅是學(xué)生了解本專業(yè)領(lǐng)域的一個窗口、驗(yàn)證掌握專業(yè)知識的一個平臺，也是了解本專業(yè)前沿領(lǐng)域的重要手段，同時(shí)還是學(xué)生走向社會的一個過渡，實(shí)習(xí)對于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力至關(guān)重要。

楊叔子等人指出“創(chuàng)新之根在實(shí)踐[1]”“在實(shí)踐教育環(huán)節(jié)中加強(qiáng)普通高等學(xué)校工科學(xué)生的實(shí)踐能力與專業(yè)技能是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必由之路”[2]。許多高校廣泛開展各種形式的實(shí)踐活動來提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，而實(shí)習(xí)是實(shí)踐教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。湖北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)針對實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)提出了“721”梯級、分類、多元的全新人才培養(yǎng)模式[3];湖南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院全面細(xì)化強(qiáng)化實(shí)時(shí)具體指導(dǎo)和實(shí)習(xí)現(xiàn)場表現(xiàn)考勤，在陶瓷廠的實(shí)習(xí)實(shí)踐表明該教改方法對提高生產(chǎn)教學(xué)質(zhì)量的效果明顯[4]。不僅僅是在材料專業(yè)方向注重實(shí)習(xí)對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，許多其他專業(yè)也對實(shí)習(xí)、實(shí)踐的模式展開研究，北京科技大學(xué)[5]、北京航空航天大學(xué)[6]、揚(yáng)州大學(xué)[7]、四川大學(xué)[8]、同濟(jì)大學(xué)[9]、南昌航空大學(xué)[10]、廣西民族大學(xué)[11]都根據(jù)自身優(yōu)勢探索了新的實(shí)習(xí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)習(xí)”模式也逐漸被廣泛采用，荀勇等[12]為解決卓越工程師培養(yǎng)試點(diǎn)工作中遇到的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量控制問題，采用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建了“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)習(xí)交流”和“互聯(lián)網(wǎng)+共享課程”兩種實(shí)踐新模式;湖南工學(xué)院利用“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)習(xí)”模式提升新建本科院校的企業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量[13]。各高校采用多種實(shí)習(xí)模式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，取得了較好效果，但很多實(shí)習(xí)也存在針對性不強(qiáng)、實(shí)習(xí)效果不好、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面薄弱等問題。同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)不是萬能的，不能完全替代實(shí)習(xí)實(shí)踐的“實(shí)”的環(huán)節(jié)[14]。

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)設(shè)置認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，專業(yè)設(shè)立三十多年中不斷改進(jìn)實(shí)習(xí)模式，力求通過實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。多年實(shí)習(xí)指導(dǎo)實(shí)踐表明：高校學(xué)生長期處于理論學(xué)習(xí)階段，直接進(jìn)入工廠實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，大部分學(xué)生不能在有限的實(shí)習(xí)期內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)效果，而“頂崗”實(shí)習(xí)效果雖然較好，但會增加企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)施難度較大。在新工科背景下，以互聯(lián)網(wǎng)為載體營造實(shí)習(xí)氛圍，教師在線解答疑難、輔助工廠現(xiàn)場指導(dǎo)、利用仿真軟件故障處理，搭建模擬沙盤，五位一體多角度協(xié)同開展實(shí)習(xí)教學(xué)，漸進(jìn)式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，取得良好的實(shí)習(xí)效果。

一、以互聯(lián)網(wǎng)為載體的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)創(chuàng)新能力的漸進(jìn)式培養(yǎng)方法

（一）利用互聯(lián)網(wǎng)營造實(shí)習(xí)氛圍

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，網(wǎng)速大大提高，網(wǎng)絡(luò)資源極大豐富，專業(yè)領(lǐng)域的資源給高校教學(xué)提供了豐富的素材，例如視頻、圖片、文本等資源對學(xué)生了解工藝、設(shè)備、原理有較好的作用。為了取得更好的實(shí)習(xí)效果，無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)在實(shí)習(xí)周前一個月開始布置實(shí)習(xí)任務(wù)（圖1），建立實(shí)習(xí)“微信群”（圖2），對“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)習(xí)”的狀況進(jìn)行介紹并布置網(wǎng)絡(luò)實(shí)習(xí)的任務(wù)，要求每位學(xué)生每天在“微信群”中提交一個與本專業(yè)工藝相關(guān)的視頻（圖3）。

學(xué)生們每天上網(wǎng)學(xué)習(xí)本專業(yè)工藝、材料、政策、現(xiàn)狀等相關(guān)知識，上傳自己學(xué)習(xí)的視頻，并下載、學(xué)習(xí)其他學(xué)生提交的視頻，形成了一個互相學(xué)習(xí)、監(jiān)督學(xué)習(xí)的良好學(xué)習(xí)氛圍。以內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)2016級為例，至實(shí)習(xí)結(jié)束，學(xué)生們上傳了水泥工藝類（圖4）、設(shè)備類（圖5）、新型材料類（圖6）視頻共計(jì)2000多條。這些資料使學(xué)生們對本專業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)概況、發(fā)展趨勢、工藝流程有了整體的概念，完成了營造實(shí)習(xí)氛圍的目標(biāo)。

（二）教師答疑解惑

教師們根據(jù)收集到的2000多個本專業(yè)領(lǐng)域視頻資料建立視頻資料庫，為后續(xù)的教學(xué)工作提供了優(yōu)異素材，有利于使教學(xué)過程更加的生動形象，有利于學(xué)生們加強(qiáng)對于專業(yè)知識的掌握。在視頻學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，專業(yè)教師基于視頻資料制作了課件（圖7），講解并解答學(xué)生們的疑難，使學(xué)生們在視頻學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，對于專業(yè)知識的理解大大提高。

（三）現(xiàn)場教學(xué)

盡管目前網(wǎng)絡(luò)資源比較豐富，教師的教授也很詳細(xì)，但是現(xiàn)場實(shí)習(xí)對于高校學(xué)生實(shí)踐知識的掌握和創(chuàng)新能力的提高是不可或缺的，現(xiàn)場實(shí)習(xí)可以使學(xué)生近距離接觸設(shè)備、了解流程，乃至了解工廠環(huán)境、企業(yè)文化，這些都是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)不能替代的。本專業(yè)在網(wǎng)絡(luò)視頻營造實(shí)習(xí)氛圍、模擬沙盤全局講解后繼續(xù)安排現(xiàn)場實(shí)習(xí)，學(xué)生們近距離了解工廠（圖8），體驗(yàn)現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的魅力。現(xiàn)場實(shí)習(xí)期間，學(xué)生們的專業(yè)知識得到驗(yàn)證，專業(yè)實(shí)踐知識得到豐富，創(chuàng)新能力得到提高。

學(xué)生們在前期學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了工廠設(shè)備、工藝等專業(yè)知識，但是對于設(shè)備操作、工藝參數(shù)、故障處理還缺乏深刻的認(rèn)識。為進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對工藝過程的感性認(rèn)識，工廠現(xiàn)場實(shí)習(xí)后開展了仿真訓(xùn)練，在“2000噸/d水泥生產(chǎn)故障處理仿真系統(tǒng)”平臺（圖9）上通過對流程的深入剖析，利用二維和三維動畫形象地描繪出設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物料流動狀態(tài)及作用原理，介紹工藝流程、設(shè)備、控制方案、操作參數(shù)等，了解生產(chǎn)工藝流程的組織、工藝條件的控制手段、故障處理等更深入的內(nèi)容。故障數(shù)據(jù)及故障處理方法均來源于工廠實(shí)際，具有現(xiàn)實(shí)性，大大提高了學(xué)生對專業(yè)知識的掌握和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

學(xué)生們通過視頻、教師講授、仿真訓(xùn)練、現(xiàn)場學(xué)習(xí)了解了本專業(yè)的概況、發(fā)展趨勢、工藝流程等相關(guān)專業(yè)知識，為了考查學(xué)生們對實(shí)習(xí)內(nèi)容的掌握程度及提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)設(shè)置了實(shí)習(xí)考核環(huán)節(jié)，要求學(xué)生們完成工廠流程圖及文字描述（圖10），同時(shí)要求學(xué)生利用廢棄物搭建水泥廠模擬沙盤（圖11）。學(xué)生們按實(shí)習(xí)車間分成小組，各自完成相應(yīng)車間設(shè)備及流程制作，根據(jù)實(shí)習(xí)過程掌握的內(nèi)容，學(xué)生們在沙盤制備材料、流程設(shè)計(jì)方面都提出了自己的建議，具有較高的積極性，實(shí)踐能力獲得了鍛煉，取得了良好的教學(xué)效果。

通過上述網(wǎng)絡(luò)視頻營造實(shí)習(xí)氛圍、教師解答疑難、工廠現(xiàn)場指導(dǎo)、仿真軟件故障處理、模擬沙盤組裝，五位一體多角度協(xié)同開展實(shí)習(xí)教學(xué)，學(xué)生們在實(shí)習(xí)氛圍內(nèi)，帶著問題到現(xiàn)場、帶著問題去仿真，教師在線解答疑難，學(xué)生線上仿真處理故障，模擬沙盤組裝，形成了一個良性循環(huán)（圖12），在學(xué)生專業(yè)知識不斷得到驗(yàn)證和充實(shí)的同時(shí)，創(chuàng)新能力也得到了鍛煉，為走向社會承擔(dān)更重要的工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

本文針對無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實(shí)習(xí)中存在的針對性不強(qiáng)、實(shí)習(xí)效果不好、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的薄弱等問題，基于多年的教學(xué)實(shí)踐，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)，對實(shí)習(xí)過程中的教學(xué)模式進(jìn)行系統(tǒng)研究，提出了基于互聯(lián)網(wǎng)為載體的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)創(chuàng)新能力的漸進(jìn)性培養(yǎng)方法、五位一體的“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)習(xí)”教學(xué)模式，并在內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。結(jié)果表明，該實(shí)習(xí)教學(xué)方法在提高無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等方面得到了顯著效果，為實(shí)現(xiàn)“基礎(chǔ)理論與實(shí)踐能力”雙高型人才的培養(yǎng)目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

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