基于工程訓練教學構建工程實踐與創新能力培養體系

徐玉東,韓運華,王志剛,霍 瑩

(吉林化工學院 工程訓練中心,吉林 吉林 132022)

應用型本科高校建設發展是將學校辦學思路真正轉到服務地方經濟社會發展和培養應用型技術人才上來[1-2]。當前中國經濟發展進入到新常態,正在實施創新驅動發展、中國制造2025、互聯網+、大數據發展、人工智能發展、大眾創業萬眾創新等國家重大計劃,對人才的需求最迫切,不僅需要大批創新型人才,更需要大量的應用型人才[3-4]。工程訓練中心作為我校培養大學生工程實踐與創新能力的主要實踐教學平臺,對增強學生工程實踐能力、提升學生綜合工程素質和創新思維發揮著非常重要的作用[5-6]。

本文基于我校工程訓練實踐教學平臺,結合人才培養目標,融合多年來“工程教育專業認證”和“卓越工程師培養”經驗,以“大工程教育”思想為指導,探討了新時代應用型本科高校背景下培養學生工程訓練實踐與創新能力需要解決的關鍵問題,提出解決這些關鍵問題的方法,構建了工程實踐與創新能力培養體系,對培養綜合能力強、創新意識強的新時代應用型人才起到關鍵作用[7-8]。

一、工程實踐與創新能力培養體系建設需要解決的關鍵問題

(一)地方高校工程教育專業認證在工程實踐與創新能力培養過程中引領度不夠。原教學目標、教學大綱等教學文件沒有依據工程專業認證的相關標準進行制定。

(二)原有工程實踐教學體系教學模塊固化、層次結構不清晰、培養過程構架不完善。原有教學體系教學模塊各自獨立,相關聯度低,不能對專業培養目標進行有效支撐。教學模式單一,教學內容相對固化更新慢,很難激發學生的學習興趣,學生參與性不高,難以滿足對人才工程實踐與創新能力培養的需求。

(三)原有教學質量保障體系不完善。原教學質量保障體系中對教學運行過程中遇到的爭議性問題和軟硬件教學條件的改善需求不能及時地反饋、整改和有效保障解決。

(四)由于各種辦學資源不足,導致實踐平臺硬件條件明顯不足,無法滿足學生掌握新技術、新工藝的需要。近幾年新引進的青年教師沒有相關專業從業經歷,缺乏工程背景和工程實踐經驗,不能很好完成對學生工程實踐與創新能力的培養。教學過程中,教學運行模式、教學管理體系、教育管理制度和教學質量評價機制不完善,不能有效支撐工程實踐教學和教學質量保障兩個體系有效運行。

二、解決關鍵問題的方法

(一)通過“認證標準-課程目標-畢業要求-質量評價”的實施,解決了地方高校工程教育專業認證在工程實踐與創新能力培養過程中引領度不夠的問題。

依據工程專業認證的相關標準[9],結合各專業的人才培養方案,制定課程目標,優化和修訂教學大綱等教學文件并予以實施,達成畢業要求中安全操作技術、工程實踐與創新能力的培養,同時對課程目標達成情況進行評價并持續改進。

(二)通過建立“多模塊、四層次、遞進式”工程實踐教學體系,解決了原教學體系教學模塊固化、層次結構不清晰、培養過程構架不完善的問題。

在培養過程中,通過認識實踐—基礎實踐—綜合實踐—創新實踐,完成了對專業培養目標的支撐,對畢業要求深度和廣度的有效覆蓋;通過第二課堂及線上教學模式的引入,拓寬了教學時空;通過開設綜合類實訓項目、開展職業技能鑒定、組建科技創新小組和參與學科競賽等途徑,提高學生的學習興趣,實現工程實踐與創新能力的差異化培養,如圖1所示。

圖1 “多模塊、四層次、遞進式”工程實踐教學體系

如圖1所示,在培養過程中,通過認識實踐—基礎實踐—綜合實踐—創新實踐,完成了對專業培養目標的支撐,對畢業要求深度和廣度的有效覆蓋;通過第二課堂及線上教學模式的引入,拓寬了教學時空;通過開設綜合類實訓項目、開展職業技能鑒定、組建科技創新小組和參與學科競賽等途徑,提高學生的學習興趣,實現工程實踐與創新能力的差異化培養。

(三)通過建立教學質量保障體系“五個”子系統,解決了原教學質量保障體系不完善的問題。

教學質量保障體系包含組織決策、運行監督、爭議仲裁、反饋整改和條件保障等五個子系統,如圖2所示。教學質量體系[10]五大子系統各司其職,在組織決策子系統制定好中心實訓教學的總體目標和教學環節質量標準后,由運行監督子系統實時監控各個教學環節的運行,將運行過程中遇到的重點爭議性問題交由爭議仲裁子系統裁定;對運行過程中發現的常規性問題交由反饋整改子系統匯總、反饋和整改,對教學運行過程中發現的軟硬件教學條件的改善需求,提交給條件保障子系統解決。通過完善教學質量保障體系、健全的教學管理制度,有力的監控與評價措施,有效地保障了學生工程實踐與創新能力的培養。

圖2 教學質量保障體系

(四)通過健全完善“四種機制”,解決了“兩個支撐體系”有效運行的問題。

1.實踐教學平臺建設機制

重新規劃教學功能區,劃分為基礎制造實訓、先進制造技術實訓、材料成型實訓、特種加工實訓等教學功能區;充分利用專項資金改善實踐教學條件、新建工程實踐與創新能力教學平臺,從硬件環境上有效保障了大學生工程實踐與創新能力的培養。

2.師資隊伍建設機制

根據大學生工程實踐與創新能力培養的需要,建設了“講師、工程師、技師”相互結合的“三師型”師資隊伍。通過外派教師到企業參加培訓;與高校學術交流;派出教師參加國內學術會議;參與“互聯網+”大賽、機械創新設計大賽、工程實踐與創新能力大賽等多種學科競賽;組織青年教師參加內部交叉輪崗綜合培訓;遴選優秀教師參加各級各類授課大賽;鼓勵青年教師積極參與校企合作科研項目等多種方式開闊教師的視野,持續提高教師的工程實踐能力,有效保障了實踐教學體系的運行。

3.教學運行管理機制

教學過程中,建立了以“學生為主體,教師為主導”的教師引導式、“不同學科專業學生交叉實踐”的專業交叉互補式、“科研項目和學科競賽項目為驅動”的賽訓結合式的“三式”運行模式;完善“中心主任—實訓部主任—實訓教師”的“三管”式的管理體系;實行“集中教育—課前教育—安全日志”的“三級安全”教育制度。確立了“三式三管三安全”的運行機制,有效保障了工程實踐教學體系的順利開展。

4.教學質量評價機制

建立了包含質量評價、過程評價、效果評價的教學質量評價機制,如圖3所示,它貫穿整個教學過程的各個環節,保證了“運行監督”子系統的正常運行,有效支撐了教學質量保障體系的運行。在教學質量評價環節中,采取部門評價、督導組評價、學生評價相結合的方式;在教學過程評價環節中采取日常教學檢查、教學文件檢查和隨機聽課抽查的方式;在教學效果評價環節中,依據工程訓練成績、學生的創新作品和大學生參加科技競賽獲獎情況綜合體現。在此過程中,每批學生實習結束后,隨機抽選學生對課程和教師授課情況進行評價并填寫評價表,堅持每學期召開一次學生座談會,認真聽取意見、信息匯總分析并持續改進。

圖3 教學質量評價機制運行框圖

三、“1241”工程實踐與創新能力培養體系的構建

基于需要解決的關鍵問題和解決問題的方法,初步構建了“1241”工程實踐與創新能力培養體系,該體系是以工程教育專業認證為引領,將工程專業認證中課程目標及達程度、畢業要求、課程質量評價等相關標準全過程貫穿于實踐教學環節,以“加強實踐教學環節,注重工程實踐與創新能力培養,促進工程實踐與創新能力梯次遞增”為主線,構建了2個支撐體系,即“多模塊、四層次、遞進式”的工程實踐教學體系和包含組織決策、運行監督、爭議仲裁、反饋整改、條件保障等五個子系統的教學質量保障體系。為了保障兩個支撐體系的有效運行,完善健全了實踐教學平臺建設機制、師資隊伍建設機制、教學運行管理機制和教學質量評價機制等4個保障機制,進而達到對學生工程實踐與創新能力的培育和養成的1個終極目標如圖4所示。

圖4 “1241”工程實踐與創新能力培養體系

四、結束語

綜上所述,本文基于工程訓練實踐教學構建了新時代應用型本科高校工程實踐與創新能力培養體系,該體系以工程教育專業認證理念為引領,以工程實踐教學體系和教學質量保障體系的構建為主干,以實踐教學平臺功能的不斷改進,師資隊伍教學指導能力持續攀升,教學運行管理和教學質量監督評價機制的日趨完善為依托,最終達成培養大學生的工程實踐與創新能力這一目標,助力學校應用型工程技術人才培養。