構建“三層次 五階段”實踐教學體系 培養應用型工科院校學生工程能力

楊宗強,李 杰,劉春英,李廣輝,鄭 珺

(天津職業技術師范大學 工程實訓中心,天津 300222)

企業希望剛入職的大學生有工程實踐能力。企業挑選學生除了注重課程成績，但更多要求學生有工程實踐能力、管理能力、動手能力、科研能力、溝通能力和創新能力。企業喜歡有職業認同感的大學生，具體而言就是剛入職的大學生要認同自己所選擇企業的性質、工作環境和企業文化，踏實工作。企業青睞崗位上手快的大學生，即具備基本操作技能和工程意識的大學生，如具備元件安裝、簡單調試、繪制圖紙、專業圖紙識讀等技能和能力；企業希望剛入職的大學生具有能與本團隊成員溝通、與客戶溝通、對工作任務領悟的能力；還更希望剛入職的大學生能夠在短時內承擔制造生產現場的工藝技術服務、生產現場的工藝指導、管理、監督和技術服務。而這些要求正是目前應用型本科院校學生所欠缺的能力[1]。

1 對現場工程師的要求與工程能力的培養

制造行業對現場工程師有什么要求，現場工程師要完成哪些工作，在企業中怎樣從一名新手成長為現場工程師，在學校怎樣才能培養出符合企業要求的現場工程師，這也是應用型工科院校在不斷探索的問題和努力的方向。

(1) 現場工程師是指在工業現場從事產品的生產、營銷和服務或工程項目的施工、運行和維護的工程師[2]。現場工程師屬于應用型技術技能人才，應取得本專業或相近專業大學本科及以上學歷或學位，有從事相關專業、行業工程的經歷；具備一定的專業理論知識，有較好的項目管理能力，基本的工程能力；有獨立分析問題、處理問題的能力及熟練的操作能力，能閱讀英語技術資料；有較強的溝通協調能力，良好的團隊精神。

(2) 現場工程師負有生產技術指導、生產工藝執行與改善、設備維護與指導和項目管理、監督及技術服務之責。生產技術指導是指現場工程師在企業中負責完成項目的現場施工，或完成產品的安裝、調試、檢修和運行，遇到異常立即有臨時對策，能夠獨立解決項目運行和生產制造過程中出現的實際問題；生產工藝執行與改善是指現場工程師要負責制造生產現場的工藝指導，解決生產過程中因工藝裝備出現的技術問題，改進、設計所用加工工裝，對生產過程中出現的工藝路線變更進行認定，對新產品研發的工藝路線進行驗證，對生產過程中的不合格品回用進行現場評審；設備維護與指導是指現場工程師要負責做好生產設備、計量器具維護檢修工作；項目管理、監督和技術服務，重點是對現場的生產進行管理，對生產工藝執行、產品質量形成進行監督管理。

(3) 現場工程師成長既遵循學習規律，從不知道到知道，又要符合能力發展規律[3]，從完成簡單任務到完成復雜任務。在企業中從一名新手成長為現場工程師都要經歷三層次、五階段。

① 初級層次。處于剛入職，是了解企業情況、搜集信息、適應體驗期。該層次分為入職教育和輪崗實習兩個階段。入職教育，主要了解行業、企業概況，企業文化、規章制度，部門職能等管理內容；輪崗實習，主要在與將來崗位相關度高的班組、工段、車間及相關部門輪崗實習，進一步了解項目運作過程、產品生產流程，親自體驗工作過程。

② 中級層次。該層次是實際操作，是運用知識解決實際問題、積累經驗、提升實踐能力期。分為操作階段和操作技術管理階段。操作階段是指在具體工作崗位上從事簡單的加工、裝配、調試工作或班組的技術管理工作，解決本崗位或本班組內生產中出現的簡單技術、工藝問題，此階段以崗位具體操作為主，解決技術問題為輔；操作技術管理階段，作為工段或車間工程師，負責本部門一種或多種產品生產中的某一方面的技術、工藝，解決生產中某一方面的技術、工藝問題，監督工藝的執行，在本部門協調解決與其他方面的技術、工藝問題。這個階段以解決問題為主，操作為輔。

③ 高級層次。本層次為決策管理階段，負責解決某一系列或全部產品生產中和用戶使用中出現的重大、復雜、疑難的技術、工藝問題；組織實施解決產品生產中復雜工藝問題，協調解決各工種工序的工藝執行問題；負責項目的組織、實施和現場管理。

2 現行實踐課程體系的不完善之處

企業對現場工程師的能力要求是多方面的，如何培養適合企業急需的技術人員、提高工科學生工程實踐能力是當前乃至今后工科院校所面對和必須高度關注的重要問題。雖然應用型本科院校現行課程體系中實踐課有多種形式，在一定程度上對學生工程實踐能力的培養有所幫助，但是，實踐課程多被定位在理論課的輔助地位，即使是實踐課也是注重知識而忽視能力的培養。

(1) 驗證性實驗多于設計性實驗[4]，學生只是模仿，或看教師演示，對現象疏于觀察、對數據沒有分析，缺少主動性學習。實驗內容單一、簡單，即使是綜合性實驗，對實驗缺少方案設計、分析確定、驗證調試，更不考慮工程因素和工程條件，沒有對結果的分析與總結。

(2) 學生參與教師的科研項目[5]，雖然能得到一些鍛煉，但是教師的科研項目的學術性多于應用性，即使是應用性項目，學生只是做一些輔助性或局部性的工作，沒有整體的概念。在研究過程中，注重原理的實現，而缺少工程化考慮，學生沒有完整的工作過程體驗，工程概念模糊。

(3) 學生去企業實習困難重重。缺乏校企結合的動力和社會保證機制，企業沒有積極性，不愿意接受學生實習，即使接受往往也流于形式，對工程實踐能力的培養效果甚微。學校考慮學生安全、管理、經費等問題，積極性也不高。畢業設計環節被削弱，畢業設計題目內容理論多于實踐，原理論述多于工藝實踐，或真題假做，或假題真作，與實踐脫節，忽略了工程能力的培養。

在校學生工程能力的培養不可能憑空產生，而應該從理念、培養目標、教學內容、教學模式[6]、校內外合作等方面不斷探索，構建一種完整的實踐教學體系，形成多種教學模式，才能培養學生的工程實踐意識及能力。

3 構建工程實踐能力培養的實踐教學體系

實踐教學應定位在夯實專業基礎、提高工程意識、突出技術應用、加強工程實踐能力和創新意識培養上[7]。經過多年的教學實踐，以職業能力和工程能力培養為目標，構建了以學生為主體的全方位(職業技能、職業觀念、職業態度、職業紀律、職業作風等全面培養)、綜合式(職業技能訓練、工程能力培養、創新實踐活動結合)、開放型(面向學生、教師、社會開放，全天候開放)的“三層次、五階段”實踐教學體系。

(1) 基礎層。包括工業系統認識實習和基本職業技術技能訓練兩個階段。使學生對典型工業產品的結構、設計、制造、規劃和管理有一個基本的、完整的體驗和認識，建立基本工程意識。針對學生技術能力差、工程認知面窄的特點，基礎層強調感知，在課程內容設置上，以系統認知和初級技能為主。在教學方法和手段上，盡量增加演示、視頻、圖表等直觀教材進行教學，增加學生的感性認識，使學生掌握相關的基本技能，了解現代企業規劃、管理和運營的基礎知識。

(2) 核心層。包括職業崗位能力培養和職業崗位技能訓練兩個階段。核心層強調技能訓練的綜合性和能力培養的基礎性，在課程內容設置上，以專業涉及的職業核心技能為主。如：典型工業產品設計制作訓練、現代工業典型系統組合訓練、現代企業管理學習、安全及環境保護教育等內容。引導學生在解決問題過程中，應用所學知識和技能，掌握探索解決復雜問題的方式和方法。

(3) 擴展層。主要指創新實踐活動階段，以自選訓練模塊、指導性科技立項、儀器設備開發、參與產學研項目、學生自擬課題、企業技術改造等形式進行，注重在普遍提高的基礎上，鼓勵個性發展。促使學生去深入思考，激發學生的學習熱情[8]。擴展層強調自主性和創新性，鼓勵和培育學科交叉、專業融合的訓練課題，教學結合多種形式的校企合作方式，使教學接近生產實際，彌補學生實際經驗不足的問題，全面提高學生綜合素質[9]。

4 培養措施

(1) 教學模式。采用“教學改革—科技創新—學科競賽”互動模式、“理論、實驗、實訓、設計”相融合的“四位一體” 模式、“理論—技能—能力”三結合模式、“1+X”培養模式，提高學生的工程意識，培養學生的工程實踐能力。

(2) 教學方法和手段。采用案例教學法、項目式教學法、任務驅動教學法、“四步曲”教學法等豐富多彩的教學方法[10]，引入現代教學手段，突出學生職業素質、實踐能力和創新精神的培養。如在項目式教學中，項目作為完整的訓練單元，有目的、要求、方案、實施步驟和考核標準，最重要的是有一個結果(一項制作，一個設計，一件作品或產品等)，學生通過項目制作，可以提高學習興趣，學生在干中學，學中干，收到很好的效果[11]。

(3) 工程現場能力培養。分為基本工程意識、基本工程能力和工程實踐能力三部分。

① 基本工程意識培養，針對學生技術能力差、工程認知面窄的特點，主要通過金工實習、生產實習、社會實踐等教學環節完成，改變傳統“金工實習”的觀念，引入工程意識，在傳統認知的基礎上，增加職業基本技能訓練教學環節。在教學過程中充分講解知識和技能的發生過程和形成過程，最后學生形成實習論文或實習報告，建立學生的工程意識觀念。

② 基本工程能力培養。主要通過職業崗位能力培養、職業崗位技能訓練、高新復合技術運用能力訓練等教學環節完成。結合專業課的內容和進度，除了專業基礎課程設計、專業綜合課程設計之外，開設4～6周的職業崗位技能和工程實踐能力培訓課程。內容以職業崗位技能、實際工程案例為主，仿照企業工作流程，基于工作過程組織實施。學生在練習中能夠體驗到從“方案制定、計劃、實施、檢查、評價和反饋”的完整工作過程[12]。

③ 工程實踐能力培養。主要通過大學生科技創新活動、技能競賽、學科競賽、畢業設計、教育實習等教學環節完成，把科技創新活動與畢業設計有機結合，把技能競賽、學科競賽引入課堂。在工程實踐能力培養過程中，注重激發學生學習的激情，形成良好的學習氛圍，注重技術技能應用，將學習內容應用到工程實踐中；在教學過程中強調以學生為主體、教師為主導，傳授知識、培養技能、提高職業素質協調發展；在教學內容上強化理論與實踐相融合，注重工程意識的培養，跟蹤工業技術的發展，增加高新、復合技術技能訓練內容，全面提高學生的工程實踐能力。

5 結束語

企業現場工程師屬于應用型技術技能人才，應具有很強的工程實踐能力。工程實踐能力的培養，有賴于工程實踐鍛煉和不斷積累，工程實踐能力教學既要符合大學生技能和能力認知的規律，又要設計正確合理的訓練方法，還要適當分配練習時間，同時更要注意各階段的相互作用，應合理地利用遷移作用，避免干擾作用，使已經學到的知識、技術技能應用于實踐。工程實踐能力培養是通過各個教學環節不斷遞進和增強的結果。

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[12] 趙志群.職業教育工學結合一體化課程開發指南[M].北京：清華大學出版社，2011.