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构建开放式实践教学体系 培养工程应用型人才的探索与实践
来源:     发布时间:2012年05月03日    点击数:

一、我国工科院校实践教学方面普遍存在的问题

实践教学的教育性和实践性特征决定了其比理论教学更加接近工程教育的本质,因此,实践教学理所当然成为工程教育改革的重点,决定着工程教育改革的成败。但多年来受传统观念的影响,我国工科院校实践教学方面还普遍存在一些亟待解决的问题。

1. 实践教学观念滞后

 张洪田,黑龙江工程学院副院长,教授。

当今时代,很多的工程项目都是浩大而复杂的项目,其知识领域涉及众多学科,甚至很多的工程项目需要开展国际科技合作。在这样的背景下,社会要求高等教育培养具有“大工程”的理念、多学科的视野、扎实的基础知识、良好的人文情怀及工程组织素养等高素质的复合型创新人才,以适应和胜任复杂多变的工程环境。工科院校已经充分认识到实践教学对人才培养的重要作用,但还存在实践教学观念滞后的问题。突出表现在:“大工程”教育理念淡薄,实践教学的开放性不够,对学生实践能力的培养仅仅局限于注重人才培养方案中的几个实践教学环节设计。学生“大工程”理念的形成、多学科的视野以及良好的人文情怀、扎实的基础知识、较强的实践能力的培养不是几个实践教学环节就能实现的,必须将其贯彻到整个人才培养全过程,要在各个教学环节中强调在实践中学习,在学习中提高实践应用能力及工程素质。

2. 实践教学比重偏低,实践教学方法手段单一

实践教学在整个教学体系中的比重偏低,通常不到30%,有的甚至只有20%左右,并且在实际操作中,很多高校还存在缩短实践教学学时,删减实践教学内容等现象。而且,就目前来讲,我们的很多基础实验教学主要是验证性和演示性实验,综合性、设计性的实验较少,学生实际动手设计与操作机会较少,学生在实验过程中存在“被动参与”的弊端,这种被动的实验教学模式,束缚了学生的手脚,在某种程度上束缚了学生的创新思维和想象能力。

3. 校外实习效果亟待提高

工程人才的培养,绝不能单靠高校自己独立完成。在产学合作方面,我国的体制政策与西方发达国家不同,主动权并非掌握在学校一方,必博娱乐,比博娱乐网址的取决于企业的合作态度,高校存在去企业实习困难的问题。很多高校校外实习很大程度上是进行参观学习,学生真正动手实践的机会也很少,不能起到生产实习的作用和效果。

4. 教师普遍缺乏工程实践经历

长期以来,受传统观念的影响,我国高校的教师大多是从学校到学校,高校在教师的选聘方面一直强调学历和学术水平,教师普遍缺乏企业工作背景,研究的课题也多偏于基础理论研究。另外,一些新升本科院校师资队伍中还普遍存在青年教师比重偏大的问题,生师比大多在18:1左右,专业教师承担着繁重的教学任务,科研基础相对薄弱,教学和科研都无法达到最佳的状态。这些现象对开展工程教育具有较大影响。

二、构建开放式实践教学体系的实践探索

1. 秉持开放视野,更新教育理念

开放式是高等教育发展的必然趋势,地方工科院校应该树立开放的办学理念。一是要有开放的视野。我们在先进的办学理念、科学的办学模式、成熟的办学经验以及资源的充分利用等方面与发达国家高等教育的差距仍然比较大。因此,我们必须以开放的视野吸收借鉴发达国家的工程教育成功经验,紧密结合我国国情及学校实际,探索能够发挥自身优势、符合自身实际、特色鲜明的培养模式。二是要加强区域合作。开放办学需要转变观念,加大与区域内高校的合作力度,深入推进学分互认等深层次的教育教学改革,加强资源共享力度,提高教育资源的使用效率;要主动服务行业企业和地方经济社会发展,建立与地方政府、企业行业合作发展的新机制。三是加强国际交流与合作。要按照国际标准培养学生,在多种语言环境下培养熟悉外国文化、法律和标准的国际化工程人才;要积极与国际著名高校或企业开展交流,不定期选拔专业骨干教师到国际大公司学习,安排师生到跨国公司实习等,开拓视野,提升跨文化交流能力、合作能力和参与国际竞争的能力;要大力开展高水平的中外合作工程教育项目;要积极开展与国外高校联合办学、互派留学生等,营造多元文化交流融合的国际化教育环境。

2. 重构实践教学课程体系

课程体系关系到人才培养目标,人才的知识、能力和素质结构,是开放式教学体系建构的核心。黑龙江工程学院在2010年3月成为教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划” )首批试点高校。学校以“卓越计划”试点为契机,深入开展实践教学改革创新,重构实践教学课程体系。学校在基于人才培养目标和专业人才需求分析的基础上,采取顶层设计的方法,将应用型“卓越工程师”的各项标准细化为知识能力大纲,依据知识能力大纲对实践课程内容、门类进行整合、优化。按照“加强基础、重视应用、提高水平、突出特色”的原则,系统设计与理论教学既相互独立又彼此对应,教学内容前后衔接、循序递进、层次分明的实践教学课程体系。实践教学课程内容按“分阶段、分层次、模块化”设置,以适应不同年级、不同层次、不同专业与不同需求的人才培养的要求。改革实践教学内容。强调课程内容的系统性、综合性、设计性和开放性,以工程文化教育课程及工程文化教育基地为载体,实施工程文化教育,培养学生“大工程”意识;增加实践教学时数,加大实践教学比重,使工科实践教学学分达到总学分的30%%、文理科实践教学学分达到总学分的20%;优化实验项目配置比例,减少验证性实验,增加开设综合性、设计性、创新性实验项目,使比例达到80%以上。

3. 加强校内实践教学平台建设

学校结合“卓越计划”试点工作的具体要求,加强校内实践教学平台建设。在“大工程”的背景下,建设了“公共基础实验教学平台、专业基础实验教学平台、专业实验教学综合平台和大学生创新能力培养平台” 。

按照“统一管理、资源共享、提高效率”的原则,整合、改造了原有的大学物理等8个实验室,建立了开放式的公共基础实验教学和专业基础实验教学平台,实现了同一实验室对多个专业相近实验提供教学支撑。针对不同专业、不同年级的学生开展分阶段、分层次的基础实验教学。

学校多方筹集资金,改善校内实践教学条件,建立了涵盖工管文理经法艺7大学科、43个专业的完备的从低到高、从基础到专业、从实践到创新的开放式的专业实验教学综合平台,构建了“三平台、四层次、多模块、开放式”的工程训练体系。“三平台”为通识基础实践教学平台、学科专业实践教学平台和工程创新实践教学平台;“四层次”为工程认知、基本技能、工程综合和创新实践;“多模块”是指在各个层次下建立以项目为牵引、依据不同实践能力要求所划分的专业内容训练模块;“开放式”不但是训练时间、训练内容、仪器设备的开放,更是立足于培养学生创新精神和创造才能的开放,是为科学研究和社会服务的开放。

学校还建立了面向全校学生开放的大学生科技创新平台。平台培养遵循以人为本、个性化、主体化和实践性原则,以教师的创新性教育为先导,培养学生的科研思维;以实践教学环节为平台,多角度、多层次地训练学生科技创新能力;以学生的科技创新竞赛活动为助推器,对学生进行创新能力的实践,通过各类项目引导,由点到面、从小到大、从局部能力到整体能力逐次提升。

校内实践教学平台的整合、搭建,不但提高了资源的利用率,而且实现了学科交叉和综合背景下宽口径专业教育的需要,满足应用型人才培养、科学研究、企业及相关行业进行职工培训、开展国际交流合作的需要。同时也实现了因材施教、个性化培养的目标。开放式实践教学的实施,充分调动学生学习的积极性和主动性,开发了学生的优势潜能,提高学生的动手能力,为培养学生的科学精神和创新思维,加强团队合作意识奠定了良好的基础。

为培养实践能力强、具有国际视野和通晓国际规则的应用型人才,拓展新的产学合作空间,学校加强与国际大公司开展合作,引企入校共建专业特色实验室和人才培养基地。目前学校已与10余个世界500强企业建立了合作关系。

4. 创新产学合作机制

实践是工程教育的灵魂和根本,“卓越计划”的实施要求高校与企业携手合作培养人才。学校以“卓越计划”为契机,改革创新产学合作机制。

学校紧密结合黑龙江省经济发展战略部署,立足自身传统学科优势,与哈尔滨工程大学、黑龙江省交通科研所、黑龙江省龙建路桥公司等高校、科研单位、企业共建了“地理信息工程技术研发中心”、“寒区路桥施工与养护新技术工程研究中心”等多个研究中心,联合攻关开展工程应用技术研究。另外,学校通过承揽企业工程项目,解决企业生产建设中遇到的技术问题。测绘工程学院通过投标承揽工程项目,教师带领学生直接承担项目研究和生产任务。

学校构建了个性化的产学合作模式。各教学院系根据不同学科专业特点,创造性地开展实施了“顶岗实习”等多种校外实习实训方式。土木与建筑工程学院在企业的大力支持下,改革实习方式,把过去由指导教师带学生集中到一个工地进行参观性实习,改为学生以l~2人为单元分散到省内外的公路建设工地进行现场顶岗实习。在整个实习期间学生都以工地的一名技术人员的身份参与工程建设工作并承担生产责任。学生在实践中真刀真枪地做毕业(设计)论文,把论文真正写在铺路场地,把设计做在架桥现场。学生实践能力和工程素质在真实、复杂的实践环境中得到了充分锻炼,同时很多学生在实习期间就解决了就业问题,达到毕业即就业的良好效果。

必博娱乐,比博娱乐网址:从2004年开始与美国卡特彼勒公司、澳大利亚威斯特(中国)公司三方合作实施人才培养“宏图项目”。该项目是卡特彼勒公司在全球16家宏图合作项目学校中,亚太地区唯一一家授权的培养卡特彼勒产品服务工程师的合作项目。合作项目实施“订单式”人才培养,每年经过考试招收二年级在校学生成立宏图项目班。项目班后续两年的培养方案,按企业需求双方共同订制。后续两年教学周数共计72周,其中校内学习合计40教学周。校内教学在威斯特工程机械培训中心和CAT实验室进行,实验教学占近2/3,采用独家开发的宏图项目培训专业课程、英文原版教材及相关教学软件,教师和学生被授权学习卡特彼勒最先进的技术成果,课程内容保持与卡特彼勒产品发展同步更新。同时,由经过卡特彼勒公司培训与认证的教师讲授理论、指导实验,威斯特公司定期派工程师指导。校外实习合计32周,实习在威斯特各维修基地进行,由1名技术工程师带2~3名学生顶岗实习,以现场见习维修工程师身份参与工程机械产品维修服务。

学校按行业需求设置专业方向,行业联合企业在学校投资建设培训中心,三方共同制订培养方案、联合完成培养过程、共同进行质量评价。如与中国汽车服务工程学会、德国博世汽车电子有限公司、美国PTC工程软件公司等合作,建立了博世汽车电气技术培训中心、PRO/E软件培训基地及技术资质认证机构、汽车理赔服务培训基地等,开设了相应模块课对学生进行专项能力、技能的加强培养,其特点是结合行业企业需要,多元化培养学生的工程实践能力与技能,提高学生的社会适应性。

学校与企业、行业协会、政府职能部门共建职业技术资质认证机构,为社会提供技术培训服务,为学生搭建资质认证平台。必博娱乐,比博娱乐网址:先后与中国汽车工程学会汽车服务工程分会、中国物流协会、黑龙江省运输协会、黑龙江省劳动和社会保障厅等合作,建立了汽车维修、汽车营销、物流等职业资质培训和认证机构。

学校创新产学合作教育新思路,建立与企业行业合作教育、合作育人、合作就业、合作发展的新机制,筹备成立校、院两级校企合作指导委员会,进一步完善合作教育管理制度。学校依据人才培养目标,与企业联合制订1年的企业培养方案和实施计划,并根据校企合作的实际情况嵌入相关专业课程和项目训练,把需要在企业环节中完成的工程能力培养工作落到实处。对试点专业累计1年的企业培养计划有效实施所需要的企业(群)逐一落实,进一步深化校企合作的工程教育人才培养模式改革。

5. 加大“双结构”型师资队伍建设力度

开放式实践教学需要一支高水平、稳定的“双结构”型师资队伍,建设好“双结构”型教师队伍也是学校“卓越计划”顺利实施的关键。应对学校教学队伍中青年教师比重过大、工程实践经验薄弱等问题,学校用开放的思维和眼光进行师资队伍的规划与建设。一是实施全员培训计划。面向全体教师开展有计划、有步骤、有重点的培养培训工作,五年内使每名教师具有至少1~2次校外培训进修经历。二是加大和制订更加优惠的政策聘请企业人员作为兼职教师,到2015年兼职实践教师数量将达到专业教师的20%。三是实行教师到企业实习制度,要求35岁以下工科专业教师必须具有半年以上的工程实践经历。四是深化管理体制改革,鼓励和制订政策支持教师赴企业挂职锻炼,参加工程项目设计、产学研合作项目研究和技术服务,促进科技成果转化。五是积极开展国际合作与技术交流,培养具有国际视野的教师队伍,选派教师到国外高等院校学习和开展合作项目研究,选派教师到国际知名企业进行培训,深入、全面地了解国际知名企业的企业文化和先进技术,拓宽视野,提高水平。

6. 加强教学管理与质量监控体系建设

实施开放式实践教学的根本目的是提高人才培养质量。人才培养质量的提高不能忽视教学质量监控这一重要的手段和途径。我们在教学过程中,把质量意识和质量监控与评估通过各种制度和途径贯穿于整个开放式实践教学全过程。

一是加强教学质量监控制度化建设。必博娱乐,比博娱乐网址:尤为重视教学管理与质量监控的规范化、制度化建设,确立了教学工作的“五大体系”、“十项工程”。“五大体系”是涉及本科教学最基础、最基本的建设,内容包括应用型人才培养体系、教学运行管理体系、教学基本建设体系、教学质量监控与评估体系、教育科学研究体系;“十项工程”则是落实“五大体系”的主要措施和重点项目。根据教学工作“五大体系”、“十项工程”,学校建立了彼此联系、层次分明的评估指标体系,有效地指导和调控整个教学过程。

二是加强教学质量监控系统化建设。学校以试点建设工作为契机,构建一个多层次、全方位的质量监控体系。在质量监控体系中,形成了由教学校长牵头、教学院系、教学行政部门齐抓共管的组织保障;建立了校长为组长的教学督导组听课制度,督导组积极参与学生毕业设计等各项环节的检查、监督;建立了学生教学信息员和学生评教制度,及时掌握一线信息,同时学校设专人负责收集和处理学生反映的情况,定期召开学生座谈会,完善教学质量保障体系;建立了校内信息及校外信息反馈制度,通过教学例会、教学通报、现场办公等形式直接反馈到相关单位或部门,形成一个便捷可操作、闭合可循环的教学质量监控与评估体系,促进了教学质量的不断提高。

三、实施开放式实践教学体系改革取得的成效

学校经过多年的实践探索,在实践教学体系改革与实践中取得了良好的效果,办学实力不断增强,人才培养质量不断提高,赢得了广泛的社会赞誉。

1. 办学实力不断增强,实习实训基地不断拓宽

为了适应工程应用型人才培养的需要,学校以教育部“卓越工程师教育培养计划”试点和“黑龙江省应用型本科院校建设试点”工作为契机,加大对实践教学投入,改善实践教学条件。目前学校已建成各类实验室和校内实习实训基地126个、省高校重点实验室3个 、省级高校实验教学示范中心2个、省级工程中心1个、黑龙江省紧缺人才培养培训基地2个、校企合作工程中心4个,建立了覆盖所有专业的稳定的校外实习实训基地150个。通过这些实验室、实习实训及人才培养基地的建设,大大提高了学生的工程实践动手能力,缩短了学生与企业的距离,同时也为学生的就业以及更好地适应企业的要求打下了坚实的基础,为实现必博娱乐,比博娱乐网址:的人才培养目标提供了强有力的支撑。

2. 学生综合素质、创新精神和实践能力明显提高

学校把实行开放式实践教学作为教育教学改革的着力点。学生利用实验室开放的有利条件,开展了一系列科技创新活动,在全国和全省“挑战杯”、“数学建模”、“电子设计竞赛”、“程序设计竞赛”中多次获得好成绩。三年来,学生积极参加科研项目研究工作,在各类学术期刊上发表多篇论文;160名学生参加教师科研项目和实验室建设项目;123名学生在全国大学生科技创新活动中获奖,1430名学生在全省大学生科技创新活动中获奖,全院学生参加社会实践活动,15个团队和15人次获省级以上表彰。学生的实践能力得到企业和社会的高度赞赏。

[本文系黑龙江省新世纪教改工程项目“工程模式创新与应用型工程师培养的研究与实践”及“构建开放式人才培养模式打造应用型工程师摇篮”阶段性研究成果]

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