地方本科高校實踐教學體系改革的研究

劉振海， 祖 強， 張長森， 董云芝

（1.鹽城工學院a.學生處；b.材料科學與工程學院；c.財務(wù)處，江蘇 鹽城 224051；2.南京中醫(yī)藥大學教務(wù)處，南京 210024）

0 引言

新一輪到來的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，既為高等工程教育帶來了新的發(fā)展機遇，同時，也提出了新的更高質(zhì)量發(fā)展要求。面對新形勢新機遇，如何培養(yǎng)工程實踐能力強的綜合型工程創(chuàng)新人才，成為我國當前高等教育面臨的主要任務(wù)。2017 年，北京大學、清華大學等30 多位專家、學者齊聚復旦大學，深入研討新工業(yè)革命帶來的時代發(fā)展機遇，緊扣國家發(fā)展需求，共同謀劃工程教育發(fā)展方向，提出新工科建設(shè)指導意見，推動高質(zhì)量人才培養(yǎng)［1］。全國高校積極響應(yīng)支持，并結(jié)合自身學科優(yōu)勢和特色，扎實推進新工科理論和實踐研究，并提出“培養(yǎng)德學兼修、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才，完善工科人才‘創(chuàng)意-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)’培養(yǎng)體系，提升工科學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力”［2］。

基于此，以我校材料科學與工程專業(yè)為例，結(jié)合國家“一帶一路”和沿海開發(fā)戰(zhàn)略，地方經(jīng)濟發(fā)展以及行業(yè)、企業(yè)對工程技術(shù)人才的需求，對接城市產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈，提出基于新工科視域下的地方本科高校實踐教學體系的改革與實踐研究，努力培養(yǎng)理論基礎(chǔ)實、工程實踐能力強的高素質(zhì)應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才，更好地服務(wù)行業(yè)企業(yè)需求和地方經(jīng)濟社會發(fā)展需要。

1 目前實踐教學存在的主要問題

1.1 實踐教學內(nèi)容亟待更新

（1）實踐教學內(nèi)容陳舊、落后。實踐教學與目前行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、科研相脫節(jié)，不能緊跟企業(yè)生產(chǎn)和科學研究中的最新發(fā)展動向及產(chǎn)出成果。例如，混凝土材料的發(fā)展日新月異，裝配式混凝土、3D 打印混凝土的應(yīng)用日益普遍，而專業(yè)實驗課的開設(shè)未能緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實驗項目設(shè)計的先進性有待加強。為不斷適應(yīng)新工科建設(shè)對人才培養(yǎng)的更高要求，緊跟行業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿，并適當增加實踐教學課時量，滿足學生開展綜合性、設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實驗的需要。

（2）實踐教學方式方法單一。主要采用傳統(tǒng)的分組開展實驗，以演示和驗證性實驗為主，受時空約束大，嚴重影響實驗教學效果。地方工科院校缺少完善的實踐設(shè)備、實驗環(huán)境和實踐仿真軟件等實踐教學資源，極大限制學生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［3］。學生進入企業(yè)實踐的機會較少，時間較短，綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性研究實驗偏少，導致學生所學專業(yè)理論與企業(yè)生產(chǎn)實際嚴重脫節(jié)，學生的動手實踐能力、解決問題的能力較差，畢業(yè)后不能較快適應(yīng)企業(yè)的實際需要。

1.2 實踐教學條件亟待改善

實踐教學條件不足主要體現(xiàn)在缺乏高水平工程型師資隊伍和教學設(shè)備投入兩個方面。師資方面，大多數(shù)教師都是從高校到高校，專業(yè)理論較為扎實，但缺乏企業(yè)實踐鍛煉，教師自身的企業(yè)一線實際分析和解決問題能力不強，即“雙師型”教師偏少，不能較好地滿足高級工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。近年來，隨著新工科建設(shè)和“中國制造2025”加速推進，國家沿海新材料產(chǎn)業(yè)和建材產(chǎn)業(yè)正在積極轉(zhuǎn)型升級，綠色環(huán)保是主要發(fā)展趨勢。我校本學科教師隊伍對比同層次學校，隊伍的學歷、年齡、職稱和學緣結(jié)構(gòu)都具有較強的競爭力，但與國內(nèi)外標桿學校相比，缺乏有影響力的學科領(lǐng)軍人才帶領(lǐng)整個隊伍進一步發(fā)展。教學設(shè)備方面，學生能夠自主進行創(chuàng)新性實驗的儀器、設(shè)備有限。企業(yè)在抓好安全生產(chǎn)的同時，更加注重經(jīng)濟效益的提升，多數(shù)企業(yè)不愿主動承擔人才培養(yǎng)的社會責任，接收高校實習生的積極性不高，尚未建立良性的工程實踐模式［4］。

1.3 實踐教學管理體系亟待完善

學生積極主動開展工程實踐活動的意識不強，缺乏明確的目標性、成就感和價值感，沒有充分調(diào)動學生開展工程實踐的持久性，缺少一定的長效激勵機制，多數(shù)情況下，學生參加工程實踐存在盲目性和被動性等。同時，高校教師主動開展學生工程實踐的意愿不強，在培養(yǎng)學生工程實踐能力方面積極性不高［5］。許多教師把更多精力放在科學研究和學術(shù)活動中，缺乏大學生工程實踐能力培養(yǎng)的評價與激勵機制。

2 實踐教學體系改革的主要思路

2.1 調(diào)整和革新實踐教學內(nèi)容

圍繞材料的生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制、熱工過程、檢測檢驗、制備技術(shù)等材料生產(chǎn)過程，構(gòu)建“4321”的“項目綁定式”工程能力訓練實踐課程，其中“4”培養(yǎng)為4 次實習，即材料生產(chǎn)工藝實習、材料制備技術(shù)實習、材料產(chǎn)品質(zhì)量控制實習和材料化驗與控制實習；“3”為3個項目訓練與設(shè)計，即熱工工程設(shè)計、粉體工程設(shè)計和工程測試技術(shù)；“2”為2 個計算機應(yīng)用，AutoCAD應(yīng)用設(shè)計、程序設(shè)計在材料工廠中的應(yīng)用；“1”為畢業(yè)設(shè)計（論文）［6］。

2.2 組建校內(nèi)四大實踐教學平臺

在省實驗示范中心——“新材料與江蘇沿海工程建設(shè)實驗室教學中心”的基礎(chǔ)上，按照基本實驗—技能培訓—綜合應(yīng)用—工程創(chuàng)新的實踐教學活動體系，整合重組專業(yè)各實驗室的實驗資源，優(yōu)化資源配置，完善和建立校內(nèi)專業(yè)基礎(chǔ)、綜合實訓、工程訓練和科技創(chuàng)新等四大實踐教學平臺［7］。

2.3 共建穩(wěn)定校外工程實踐基地

以中國玻璃有限公司聯(lián)合建成“國家級工程實踐教育基地”為重點，在現(xiàn)有校外“協(xié)作型”“合作型”“人才培養(yǎng)基地型”三大類型的伙伴關(guān)系基礎(chǔ)上，加強與中國玻璃、中國聯(lián)合水泥等知名企業(yè)緊密合作，建設(shè)長期穩(wěn)定的校外實踐基地。

2.4 打造高水平雙師型教師隊伍

主動搭建平臺，安排新引進教師進入企業(yè)進行短期訓練，快速提升新教師的工程實踐能力；充分利用地方政府資源、企業(yè)資源、校友資源等，聘請具有豐富實踐經(jīng)驗的一線企業(yè)工程師到學校擔任產(chǎn)業(yè)教授，指導材料科學與工程專業(yè)本科生的實踐教學任務(wù)，以便能取得良好的教學效果［8］。

2.5 完善實踐教學考評方式

改革傳統(tǒng)的實踐教學評價方式，探索建立面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)等一線的高素質(zhì)應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才實踐教學評價考核體系。通過評價體系，并運用現(xiàn)代科學管理手段和方式構(gòu)建教學管理決策系統(tǒng)、教學狀態(tài)信息反饋系統(tǒng)、教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)實踐教學全過程的動態(tài)化管理，提升管理成效。

3 實踐教學體系改革的探索與實踐

3.1 以強化工程能力為主線，構(gòu)建柔性“3 +1”應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式

人才培養(yǎng)緊緊圍繞建材行業(yè)發(fā)展對材料科學與工程專業(yè)人才的要求，從建材制備的生態(tài)化和新型建材的功能化出發(fā)，強化對學生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，做到理論知識傳授與工程能力培養(yǎng)相結(jié)合，實現(xiàn)培養(yǎng)體系與企業(yè)深度融合、專業(yè)方向課程與行業(yè)轉(zhuǎn)型升級緊密對接，培養(yǎng)規(guī)格凸顯“重基礎(chǔ)理論、重創(chuàng)新精神、強實踐技能、強綜合素質(zhì)”的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才特征［9］。形成了具有鮮明建材行業(yè)特點，體現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，注重實踐工程能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的柔性“3 +1”應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式，以及與之相適應(yīng)的人才培養(yǎng)方案。

柔性“3 +1”應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式：即在4 年時間內(nèi)，穿插進行不少于1 年時間的工程實踐教學，工程實踐教學做到4 年不斷線。3 年時間的理論教學主要有通識及人文課程、學科基礎(chǔ)課程、專業(yè)知識課程和專業(yè)拓展課程；1 年時間的實踐教學，第1學年進行工程基礎(chǔ)實驗和認識實習，第2 學年進行學科基礎(chǔ)實驗和專業(yè)基本技能訓練，第3、4 學年開展項目綁定式工程實踐訓練和畢業(yè)設(shè)計（論文）。

3.2 以“建材四化”為專業(yè)特色方向，構(gòu)建“層次遞進、平臺支撐、綜合交叉”的實踐教學體系

（1）確立前沿的專業(yè)特色方向。如圖1 所示，以建筑材料的生態(tài)化、功能化、節(jié)能化和高性能化（簡稱“建材四化”）為專業(yè)特色方向，重點從高性能建筑材料、節(jié)能建筑材料、固體廢棄物資源化利用和功能建筑材料等4 個方面，按照“基礎(chǔ)實驗—工程訓練—企業(yè)實訓—科技創(chuàng)新”人才培養(yǎng)規(guī)律，漸進式地開展實踐教學。材料科學工程專業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，逐步構(gòu)建了完整的以實驗和技能訓練為基礎(chǔ)，以專業(yè)實訓為主線，以科技創(chuàng)新為延伸的“層次遞進、平臺支撐、綜合交叉”的實踐教學人才培養(yǎng)體系［10］。同時，建立了完善的從基礎(chǔ)實驗、工程訓練、企業(yè)實訓到科技創(chuàng)新的實踐教學平臺。

圖1 材料科學與工程專業(yè)實踐教學體系

（2）建立完善的實踐教學平臺。依托省實驗示范中心——鹽城工學院基礎(chǔ)化學實驗教學示范中心等實驗中心，開展工程基礎(chǔ)性實驗，培養(yǎng)學生基礎(chǔ)實驗?zāi)芰Α９こ逃柧毱脚_主要依托省實驗示范中心——新材料與江蘇沿海工程建設(shè)實驗教學中心、江蘇省鹽城環(huán)保裝備公共技術(shù)服務(wù)中心等，進行專業(yè)實驗等工程實踐基本能力的培養(yǎng)。企業(yè)實訓平臺主要依托國家級工程實踐教育中心及校企共建的實踐教學中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心和準就業(yè)與畢業(yè)設(shè)計基地3 類實踐基地，主要進行職業(yè)實訓、創(chuàng)業(yè)實訓、畢業(yè)實習等。科技創(chuàng)新平臺主要依托生態(tài)建材與環(huán)保裝備協(xié)同創(chuàng)新中心、江蘇省新型環(huán)保重點實驗室和江蘇省生態(tài)環(huán)境重點建設(shè)實驗室等，開展大學生創(chuàng)新計劃、學科競賽、科研項目與能力培養(yǎng)型4 個層次的科研訓練。

（3）開展豐富的針對性實訓項目。工程實踐能力培養(yǎng)緊密結(jié)合生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制、熱工過程、檢測檢驗、制備技術(shù)等生產(chǎn)過程，以“333 項目”共9 個實訓項目為載體，“333 項目”為3 個開放式單元項目（建材生產(chǎn)工藝、材料化驗與控制、產(chǎn)品質(zhì)量檢測）、3 個課題式設(shè)計項目（熱工工程設(shè)計、粉體工程設(shè)計和程序設(shè)計在材料工廠中應(yīng)用）和3 個開發(fā)式綜合項目（材料制備技術(shù)、工程測試技術(shù)和畢業(yè)設(shè)計（論文））［11］。學生的工程實踐應(yīng)用能力明顯提升，實踐動手能力增強，創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到有效提升。

3.3 以行業(yè)協(xié)會為紐帶，形成專業(yè)（學校）、行業(yè)和企業(yè)“三業(yè)互動”的產(chǎn)教深度融合長效機制

以中國建材聯(lián)合會、江蘇建材協(xié)會等行業(yè)組織為紐帶，與中國建材、中國中材、中國玻璃等行業(yè)骨干企業(yè)建立了密切的戰(zhàn)略合作關(guān)系。專業(yè)（學校）、行業(yè)和企業(yè)依托生態(tài)建材與環(huán)保裝備協(xié)同中心開展校企合作、產(chǎn)學協(xié)同，形成了專業(yè)、行業(yè)和企業(yè)“三業(yè)互動”切合地方本科高校與企業(yè)深度融合的長效機制［12］。“三業(yè)互動”表現(xiàn)在：①成立了由學校、大型企業(yè)、行業(yè)協(xié)會專家及資深教授組成的教學指導委員會，共同商定專業(yè)人才的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案；②開展“雙導師制”教學模式，學校導師和企業(yè)導師聯(lián)合編寫實踐實訓教材、制定課程授課方案，共同指導學生在實踐階段的學習與實踐；③行業(yè)、企業(yè)依據(jù)社會需求提出研究課題，通過協(xié)同中心平臺由學校牽頭組織攻關(guān)，作為開放課題吸引學生參與，其研究成果由行業(yè)、企業(yè)和學校（專業(yè)）共享。依托江蘇省生態(tài)建材與環(huán)保裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，把面向建材行業(yè)發(fā)展作為深化教育教學改革的重要舉措，專業(yè)方向與行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)緊密對接，培養(yǎng)體系與企業(yè)深度融合［13］。以江蘇省生態(tài)建材與環(huán)保裝備協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè)為載體，進一步加強我校材料科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)與行業(yè)骨干企業(yè)——中國建材、中國中材、中國玻璃深度融合，建立了以協(xié)同中心為載體，中國科學院過程工程研究所、中建材研究院、江蘇省新型環(huán)保重點實驗室等研究院所共同培養(yǎng)人才的體制機制。

3.4 優(yōu)化教師結(jié)構(gòu)，組建高水平、高素質(zhì)的實踐教學雙師型教師隊伍

堅持引進和培養(yǎng)相結(jié)合，提高教師隊伍的數(shù)量和水平，提升專業(yè)教師的綜合實力，柔性引進院士、千人計劃、長江學者、國家杰出青年獲得者等學科領(lǐng)軍人才，引進具有綠色建材學術(shù)背景的優(yōu)秀博士，建設(shè)一支專兼職結(jié)合的雙師型教師隊伍［14］。制定促進青年教師參與工程實踐、參與國內(nèi)外各類學術(shù)交流活動制度，通過組織青年教師參加教改實踐、進企業(yè)掛職鍛煉、加強科研工作等途徑，提高青年教師的工程實踐能力和科研開發(fā)能力。同時，積極爭取省市支持，打造一批勝任應(yīng)用型本科專業(yè)建設(shè)的產(chǎn)業(yè)教授，聘用一批具有在專業(yè)從事至少五年以上的專業(yè)實際工作經(jīng)歷的兼職教師，尤其是大國工匠等高素質(zhì)技術(shù)人才，能把企業(yè)生產(chǎn)中最先進的技術(shù)成果引入到課堂教學中［15］。此外，這些產(chǎn)業(yè)教授和企業(yè)工程師可在高校與企業(yè)合作中作為橋梁和紐帶，幫助學生聯(lián)系、安排企業(yè)實踐，推薦學生實習就業(yè)。

3.5 建立新型的實踐教學管理制度和實踐教學考評方式

按照“以生為本、目標導向、持續(xù)改進”的人才培養(yǎng)理念，以工程教育專業(yè)認證標準為導向，緊密圍繞能夠充分體現(xiàn)學生專業(yè)理論水平和學生實踐創(chuàng)新技能的目標，對傳統(tǒng)的學生評價方法要進行更新和完善，建立新型的學生評價指標體系［16］。專業(yè)建設(shè)將與專業(yè)認證、卓越計劃的推進有機結(jié)合，不斷完善綜合培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系，持續(xù)開展教學方式方法改革，繼續(xù)鞏固由本專業(yè)專任教師和企業(yè)特聘導師聯(lián)合組成的教學團隊，積極探索“教學和科研與生產(chǎn)實際相結(jié)合，學生培養(yǎng)和工程實踐培訓相結(jié)合，學校資源與企業(yè)資源相結(jié)合”的有效模式，制定卓越工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量標準與監(jiān)控反饋體系。同時，改進和優(yōu)化實踐教學考核方式，實驗實訓考核按實驗項目進行，學生的學習效果進行全面客觀地評估。實踐項目由企業(yè)指導教師和校內(nèi)指導教師共同評定［17］。

4 結(jié)語

以培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神為主線，以行業(yè)企業(yè)為紐帶，形成專業(yè)（學校）、行業(yè)和企業(yè)“三業(yè)互動”的校企深度合作長效機制。按照行業(yè)企業(yè)對人才培養(yǎng)的定向需求，強化學生工程能力實踐培訓，培養(yǎng)具有高度社會責任心、具備扎實的專業(yè)知識和基本技能、能夠綜合運用現(xiàn)有知識和技術(shù)創(chuàng)造性地解決本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)較為復雜的實際問題的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才［18］。這為推動國家建材行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、江蘇省沿海新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供智力支撐和人才保障，對地方本科高校專業(yè)教育的實踐教學具有重要的推廣意義。