學(xué)分制條件過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

葉濤，盧紅，吳敬兵

摘要：21世紀(jì)以來，我國高等教育人才培養(yǎng)模式必須面向國際化工程師體系，工程實(shí)踐能力是工科大學(xué)生必備的重要能力，尤其是機(jī)械類專業(yè)更是如此。在實(shí)踐教學(xué)改革中，以建材建工行業(yè)為背景，全面拓展過程裝備與控制技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。提出并實(shí)施了以建材建工行業(yè)為依托適應(yīng)現(xiàn)代過程裝備與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)體系，建立了與實(shí)踐教學(xué)體系相配套的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；改革；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）07-0091-02

一、前言

古往今來，工程有著廣泛的定義，社會(huì)與技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展都與工程有著密不可分的聯(lián)系。工程的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)多學(xué)科相互交叉的集合體，是科學(xué)與技術(shù)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，這也就意味著其相關(guān)的知識(shí)體系必定是以一種或多種核心技術(shù)知識(shí)和輔助技術(shù)知識(shí)綜合而成的。工程教育一直以來是高等教育的主要組成部分，高等工程教育的改革與發(fā)展是各國學(xué)者關(guān)注的熱門課題之一。例如，上世紀(jì)80年代開始，在美國各個(gè)大學(xué)的教學(xué)改革中，將科學(xué)教育融入了高等工程教育，設(shè)置了很多如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)理論學(xué)科，這種教育模式我們稱之為工程科學(xué)教育模式。然而，在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)如果高等工程教育過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)體系的科學(xué)化，就會(huì)違背工程教育的本質(zhì)-——科學(xué)與技術(shù)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。因此，這種工程科學(xué)教育模式顯然有著很大的局限性。我國高校自1999年以來，高等教育的規(guī)模發(fā)展取得了舉世矚目的成績(jī)。此后，學(xué)分制為主要特征的高校教學(xué)管理體制改革幾乎在全國展開，復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、河南大學(xué)等一批高校先后不同程度地實(shí)施了學(xué)分制改革。但就目前情況而言，我國各高校課程改革與完善還存在著許多制約因素。因此，工程教育中的課程體系既要有本學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域內(nèi)的具有一定理論深度的基礎(chǔ)理論知識(shí)，更要強(qiáng)調(diào)各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性與交叉性，這是一種寬度與專業(yè)的相互統(tǒng)一。表現(xiàn)在工程實(shí)踐方面，就是不僅強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的工程單元設(shè)計(jì)與管理的能力，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)和社會(huì)實(shí)踐能力。在這種高度教育改革研究的形式下，我們開展了多項(xiàng)相關(guān)的課題研究，如“適應(yīng)學(xué)分制改革的過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化研究與實(shí)踐”、“面向國際化工程師體系的機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究”等，通過這些課題的研究與實(shí)踐，進(jìn)行相關(guān)專業(yè)與現(xiàn)代工程發(fā)展背景相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化研究，即優(yōu)化過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系課程內(nèi)容與教學(xué)方法，為適應(yīng)學(xué)分制的要求，實(shí)行開放式教學(xué)模式的探索與研究；進(jìn)行工程訓(xùn)練實(shí)踐課程體系課程內(nèi)容與教學(xué)方法的優(yōu)化研究，改革和完善過程裝備與控制工程專業(yè)“基礎(chǔ)實(shí)踐—專業(yè)實(shí)踐—綜合實(shí)踐”為主線的實(shí)踐教學(xué)體系，以科研、產(chǎn)業(yè)為依托將科研、產(chǎn)業(yè)成果引入實(shí)踐教學(xué)，更新、豐富實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容；進(jìn)行課內(nèi)實(shí)踐與課外實(shí)踐相融合，多個(gè)環(huán)節(jié)相互補(bǔ)充，開展具有多樣化的選修實(shí)訓(xùn)內(nèi)容研究，由于多樣化的選修實(shí)訓(xùn)更具有研究型、設(shè)計(jì)型和綜合型的特征，選修的同學(xué)通過課外查資料和課內(nèi)外實(shí)踐，使學(xué)生有更多的自由成長(zhǎng)的空間，更能適應(yīng)學(xué)分制的要求。

二、實(shí)踐教學(xué)體系改革的基本思路

根據(jù)學(xué)分制的培養(yǎng)要求，需要精簡(jiǎn)傳統(tǒng)的、陳舊的教學(xué)內(nèi)容，大量增加新興科學(xué)技術(shù)和工程應(yīng)用知識(shí)，適當(dāng)增設(shè)人文社科、管理技術(shù)類知識(shí)，建立適應(yīng)完全學(xué)分制培養(yǎng)的知識(shí)體系。按照高等工程教育的要求，研究并構(gòu)建新的課程體系，使學(xué)生具有更強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和組織、管理素質(zhì)，具有參與國際競(jìng)爭(zhēng)的能力。課程設(shè)置的學(xué)分不應(yīng)設(shè)置過多、過雜，應(yīng)根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和學(xué)生自身的要求，對(duì)專業(yè)的必修課程（核心課程）、限定選修課程、能力拓展課程的學(xué)分構(gòu)成進(jìn)行認(rèn)真研究與分析，要根據(jù)課程的地位和內(nèi)容，確定合理比例和學(xué)分，并在實(shí)踐中不斷完善。在制訂實(shí)施性教學(xué)計(jì)劃時(shí)，除了確保必修課程（核心課程）的學(xué)分必須完成外，還要設(shè)置限定選修課程與能力拓展課程的學(xué)分比例，完善“多通道、多規(guī)格、模塊化”的培養(yǎng)框架，實(shí)現(xiàn)課程的綜合化、層次化和模塊化。加強(qiáng)通識(shí)教育、拓寬專業(yè)面向、發(fā)揮個(gè)性特長(zhǎng)的是學(xué)分制條件下教學(xué)改革的基本思路。“能力強(qiáng)、素質(zhì)高、富有創(chuàng)新精神是本專業(yè)確定的人才培養(yǎng)目標(biāo)。用必修課程（核心課程）來保障“寬口徑、厚基礎(chǔ)”，用限定選修課程來實(shí)現(xiàn)“多層次、模塊化”，用能力拓展課程來體現(xiàn)素質(zhì)教育、個(gè)性教育，建立具有專業(yè)特色的本科人才培養(yǎng)的新模式和課程體系。

統(tǒng)籌校內(nèi)外資源，加強(qiáng)學(xué)科之間資源的共享。充分利用專業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，將行業(yè)資源、科研資源有效地轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。充分利用校內(nèi)各個(gè)研究基地現(xiàn)有的大型設(shè)備、試驗(yàn)體系作為學(xué)生的實(shí)訓(xùn)基地。

三、實(shí)踐教學(xué)改革的研究?jī)?nèi)容

1.建立和完善實(shí)踐教學(xué)體系。在制訂學(xué)分制培養(yǎng)方案的課程設(shè)置中，實(shí)踐教學(xué)的體系更為完整。武漢理工大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)的課程設(shè)置由通識(shí)課程、學(xué)科大類課程、專業(yè)課程和實(shí)踐課程四大系列構(gòu)成。實(shí)踐課程又由五類課程組成：一是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)；二是專業(yè)課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)；三是畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）；四是軍事訓(xùn)練（理論）；四是社會(huì)實(shí)踐與研究活動(dòng)；五是創(chuàng)新與其它課外活動(dòng)。通過對(duì)原來實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合和調(diào)整，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為主線，分層次、多模塊、互相銜接的實(shí)踐教學(xué)體系。同時(shí)，在本專業(yè)基本教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，在人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置了一些課外學(xué)分，設(shè)置課外學(xué)分的目的就把科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)等引入教育教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

圖1實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)成

圖2 實(shí)踐教學(xué)的層次化

2.完善了實(shí)踐教學(xué)的基地建設(shè)，建立產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)模式。近幾年來，我們通過各種渠道建立了較為完備的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地，并擁有多個(gè)特色鮮明的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)基地。以“過程裝備與控制工程”專業(yè)為背景的過程裝備與控制工程系下設(shè)2個(gè)中心和2個(gè)研究所（國家建材回轉(zhuǎn)窯檢測(cè)中心、建材研發(fā)中心、過程裝備與控制工程研究所、復(fù)合材料纖維纏繞裝備研究所）。這些實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)基地都與工程實(shí)際緊密結(jié)合，并有很強(qiáng)的行業(yè)性，為產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合打下了很好的基礎(chǔ)。產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合是實(shí)踐教學(xué)和工程教育的本質(zhì)要求。我們充分利用相關(guān)的資源優(yōu)勢(shì)，與建材、建工行業(yè)建立了長(zhǎng)期的產(chǎn)、學(xué)、研合作關(guān)系，并建立了長(zhǎng)期合作的校外實(shí)習(xí)基地、企校合作研究基地、校企合作技能培訓(xùn)基地和校企合作創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地。包括建材、汽車、交通，機(jī)械等行業(yè)的國內(nèi)著名企業(yè)。在長(zhǎng)期合作中，學(xué)校利用相關(guān)合作企業(yè)得天獨(dú)厚的條件培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，如學(xué)生直接參與企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造及研發(fā)，而企業(yè)則是借助學(xué)校人力資源進(jìn)行相關(guān)的研發(fā)工作，節(jié)省經(jīng)費(fèi)，發(fā)現(xiàn)企業(yè)所需人才。

3.建立“以科研項(xiàng)目實(shí)踐與教學(xué)相結(jié)合”的特色教學(xué)體系。眾所周知，知識(shí)與技術(shù)水平的提供來自于科學(xué)研究，只有重視科學(xué)研究，鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，才能拓寬視野，豐富學(xué)科知識(shí)，因此，一直以來科研都是高校教學(xué)質(zhì)量提高的助推器。以科研成果促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和水平的提高，培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才是高等工程教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。

要實(shí)現(xiàn)工程教育中帶有研究性質(zhì)，保持實(shí)踐教學(xué)的先進(jìn)性，則必須在本科教學(xué)中引入科研成果的相關(guān)技術(shù)和知識(shí)。因此，在規(guī)劃建設(shè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，應(yīng)充分考慮學(xué)科、專業(yè)和科研力量的基礎(chǔ)，搞好科研支持實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法，并不斷注入新技術(shù)、新知識(shí)、新理論，為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，逐步將本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)成為教學(xué)、科研專業(yè)特色綜合實(shí)驗(yàn)基地。當(dāng)然，教師的一些科研技術(shù)研究成果也可填補(bǔ)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的空白，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的及時(shí)更新與完善，也為科研成果盡早應(yīng)用于教學(xué)、鍛煉教師的科研能力創(chuàng)造條件。專業(yè)的自制設(shè)備和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力方面發(fā)揮了巨大作用。

學(xué)分制是教育改革的需要，也是教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。教育必須面向世界、面向未來、面向現(xiàn)代化。在這種新的教育改革形式下，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和體系的改革顯得尤為重要，因?yàn)橹挥徐柟毯蛿U(kuò)展理論知識(shí)、開拓智力，才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。根據(jù)學(xué)科發(fā)展和對(duì)創(chuàng)新人才和應(yīng)用型人才的需求，應(yīng)構(gòu)建以“基礎(chǔ)實(shí)踐—專業(yè)實(shí)踐—綜合實(shí)踐”為主線，以技能訓(xùn)練、科學(xué)研究思維與方法訓(xùn)練為主導(dǎo)，課內(nèi)外實(shí)踐相融合，多個(gè)環(huán)節(jié)相互補(bǔ)充的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系，使實(shí)踐教學(xué)更能適應(yīng)學(xué)分制的改革與要求，實(shí)現(xiàn)過程裝備與控制工程專業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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基金項(xiàng)目：本文系湖北省教研基金資助項(xiàng)目（2010086：適應(yīng)學(xué)分制改革的過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化研究與實(shí)踐）。

作者簡(jiǎn)介：葉濤（1972-），女，湖北人，副教授，博士。