安慶大,魏 莉,劉 娜,魏立綱
(大連工業大學 輕工與化學工程學院,遼寧 大連 116032)
“產學研”三聯動的化工實踐教學體系研究
安慶大,魏 莉,劉 娜,魏立綱
(大連工業大學 輕工與化學工程學院,遼寧 大連 116032)
提出了化工“產學研”三聯動的實踐教學體系。學校聯合相關企業,建立集中實習與分散實習并舉、校外與校內教學實踐相結合、雙導師(學校導師和企業教師)指導學生實踐環節的培養模式及“畢業實習、畢業設計和頂崗就業”一體化的實踐教學模式,以提高學生解決實際問題的能力和就業能力。
化工專業;卓越工程師;實踐教學;產學研
目前我國開設的高等工程教育本科在校生規模居世界第一,人才培養教育存在著三大弊端:一是實踐教育和工程設計環節缺失,教育重論文、輕設計、缺實踐,工科教師隊伍的非工化趨向嚴重;二是學科老化,知識的融合與交叉欠缺,創新教育不足;三是基礎教育缺乏對工程科技與創新的興趣培養,青少年想當科學家的多,想當工程師的少。目前的科學教育只重知識的傳授,嚴重缺乏從小培養動手和解決問題的能力,導致與高等工程教育無法銜接。整體呈現重理論、輕實踐,重課堂、輕課外,重精深、輕綜合,重灌輸、輕自學,培養的人才與社會各行各業的需求不適應。國外工程教育培養主要分兩大模式:以美國為代表的《華盛頓協議》成員國模式和以德法為代表的歐洲大陸模式。這兩種模式在培養目標、招生要求、學制等方面有所不同,但都注重實踐教學,美歐兩大模式的學生都較早開始工程綜合訓練,一是通過實踐課程或項目開發,將工程實際問題帶入課堂,并由企業工程師和高校教師共同帶領學生進行分組設計方案、成本估算、生產、檢驗等一系列工作;二是學生在企業進行為期一年的實踐操作技能培訓,學習加工方法、加工技術,進行工程師崗位能力必需的訓練等。德國工程教育既不同于英國的實訓培養模式,也不類似于美國的工廠培養模式,而是獨具特色的學院式培養模式,傳統的綜合性大學和專門的應用科學與技術學校為學生提供廣泛的教育、實踐及繼續培訓的機會,學生們能夠獲得最初的實踐經歷,并能擴展其軟實力,包括公司內部的團隊合作與人際交往能力。新形勢下,如何以社會需求為導向、以工程實際為背景、以工程技術為主線來深化工程類專業人才培養的實踐教學改革,已經引起高教界的普遍關注。
1.專業基礎知識教學與實踐教學各成體系,缺乏融合。依據目前化工專業的培養計劃,前期課程設置大多為基礎課,教學過程中偏重對知識的傳授,主要教學模式是教師講、學生聽、互動式教學偏少,理論應用于實踐的訓練方式僵化,即使設置了實驗課時,但未與工程實踐相結合,學生感覺基礎理論知識抽象,理解和掌握困難,專業基礎知識教學與實踐教學不融合,最終導致學生專業理論知識應用于工程實踐能力薄弱。
2.實踐教學基地建設薄弱,實踐教學缺乏深入性和實際價值。化工實踐教學環節包括認識實習1周、化工設計1周、生產實習2周,畢業實習3周,畢業設計13周,但由于實踐基地建設薄弱,企業安排學生實習積極性不高,多是老師聯系好單位,由現場技術人員對技術進行講解后學生參觀。化工工序多且復雜,如果短時間實習只能看到某個局部或工序,很難了解全過程。學生動手參加生產實踐機會少,使得學生對具體內容及施工組織管理難有深入的了解,畢業后工程實踐能力差,難以獨立承擔工程任務。
1.本科階段培養模式。本科階段按照“3+1”模式進行培養,即3年在校學習,累計1年與企業聯合培養。3年學校學習的主要任務是著重進行工科基礎教育,1年企業培養的主要任務是進行與實際工程相結合的工程實踐,通過直接參與企業的實際生產及工程項目研究,學習企業的先進技術、先進設備和先進企業文化,增強大學畢業生對企業的適應能力。企業學習階段實行“雙導師”制,部分工程實踐性較強的課程放在企業進行教學,從而確保學生理論知識與實踐能力的培養,使學生盡早適應企業環境。
2.學校對學生實踐能力的培養。以化工基礎類實驗為突破口,進行實驗教學改革,通過整合有限的實驗教學資源,優化實驗課程教學內容,提高綜合性、設計性、創新性、開放性實驗的比例。延長實驗室的開放時間,設置開放實驗室,讓學生不受時間和空間的限制,充分使用實驗室,從而達到提高學生動手操作能力、設計能力及發現問題、分析問題和解決問題的實踐能力。完善集化工基礎實驗-化工基礎延伸實驗-專業實驗-研究創新型實驗于一體的“大化工”實驗教學體系。
“四層次”是指實驗教學分為基本認識型實驗、設計型實驗、綜合型實驗和研究創新型實驗。基本認識型實驗層次面向一年級學生,學生選擇一個集成項目,通過認識型實驗對該集成項目有一個全面了解,明確各模塊的主要任務。設計型實驗層次面向一、二年級學生,該層次強調學生自己動手,注重基本技能訓練。綜合型實驗層次面向二、三年級學生,強調學生學習的自主性,注重知識的綜合利用。研究創新型實驗層次面向三、四年級學生,學生根據自己的興趣、專長選擇一個創新型項目,在教師的指導下完成該項目,強調學生的創新性,注重研究過程而不是研究結果。
“三結合”是指實習和畢業設計環節做到產學研結合、課內外結合、校企結合。學生實驗、實習內容均來源于生產實際。學生在實習之前,根據企業的生產內容,通過查找、查閱相關的資料和教材,自主完成實習計劃。在這一過程中使學生對實習內容所要涉及的知識有大概的了解;對專業課程所學過的相關知識進行較為全面、有針對性的復習。這樣就可以使學生重視實習,認真嚴肅對待實習安排,也避免學生進到企業后對實習內容與專業課程產生脫節感,對整個實習產生游離感,影響實習效果。實行集中學習、分散跟崗的模式:面對人數不算少的實習學生,可以讓企業安排相應的技術人員講解企業制度、生產流程、技術規范等內容。此外,還可以加入到新入職員工的集體培訓,使學生接受最真實的企業培訓;以7~8個人為一個小組實行分散跟崗,分配到一個生產班組中,再由班組指定一位技術人員進行帶隊實習。每個小組的指導工程師上班在崗時全程帶著所指導的學生。當工程師進行班組例會、查看技術圖紙及手冊、在崗巡查等一系列生產活動時,跟崗的學生都能深度參與其中。而且,當涉及到現場動手操作時,工程師也可以在評估安全性是否滿足的前提下指導學生進行操作;學生能深入參與到企業活動中去,同時能保證一定的動手操作量。
企業為學生提供多種化工生產過程的操作崗位,使學生了解工藝流程、設備、測量和控制系統,熟悉工廠生產裝置、運行管理、環境保護等相關法規;參與企業一定規模的技術改造或新系統建設項目的立項-設計-工程施工-試車全過程,參與生產及運作系統的設計、運行和維護、新產品開發和設計。
校外實踐是培養學生實踐能力更為重要的一個環節。校外實踐主要包含工程設計訓練、生產實習、崗位實習和畢業設計四個方面。其中,在畢業設計階段實施“雙導師制”,學生直接使用企業實際生產課題或校內導師的項目,學校導師為學生選課、研究性學習提供理論指導,企業導師為學生實踐和設計提供了技術指導或現場咨詢。如果學生畢業后進入實習企業工作,畢業設計(論文)可以作為學生崗前培訓內容。在校外實踐環節中,學生參與產品開發的各個程序,了解從實驗室研究階段、中間實驗階段到工業化階段生產的各個步驟,在此過程中通過大量的訓練,學習如何科學地組織實驗,以求能用最少的人力和物力、花費最少的時間,取得盡可能多的結果。
本著“厚基礎、重特色、突出工程實踐”的原則,積極鼓勵本科生參與教師教學和科研工作,以提高他們的研究能力及對本專業的興趣,自主進行研究。在進行新生教育及講授專業導論課程時,鼓勵新生在進校后盡早選擇導師,在與導師協商后便進入實驗室參與導師的研究項目,進行基本的研究能力的培養,并大力提倡和鼓勵學生參與教師的科研團隊和科技訓練小組等。這一舉措使廣大新生在進入大學后能及時調整自己的學習方式,把握學習主動性,鍛煉創新思維和實踐能力,盡早了解并具備一定的工程應用能力。在學生進入實驗室后,要求他們查資料-參與研究生實驗-參與大學生創新項目-查資料-寫可行性報告-方案實施(包括原料、配方、工藝、性能及原理的研究)-工藝優化-撰寫論文-發表研究論文(專利)的整個過程;而在企業的培訓中,學生又了解了實際開發產品時從課題選擇-課題的可行性分析、論證-實驗研究-中試的各項操作,這就使得學生在學習過程中既能加深對知識的理解、擴大知識面、培養動手動腦能力及團結協作精神,又可以對實驗室研究、工業化生產的技術、管理有一個全面的了解及訓練。
“卓越計劃”的實施是一項系統工程。“卓越工程師教育培養計劃”已成為我國高等工程教育改革和創新的突破口。深化實踐教學改革有利于全面完成“卓越計劃”的培養要求,有利于進一步提高工程教育質量,應該不斷進行探索和思考。實施卓越計劃,關鍵要在思想觀念、體制機制、培養模式三個方面取得新突破。在思想觀念上,要認真貫徹素質教育的戰略主題,堅持主動服務國家戰略和行業需求的理念,充分體現實踐育人、合作育人、環境育人的教育思想,進一步確立分類指導、培養多樣化人才的思想觀念。在體制機制上,要充分調動行業企業的積極性,使行業參與管理、企業參與培養。努力促進我國工程教育從目前中央和地方兩級管理向中央、地方、行業三方協同管理轉變,使工程技術人才培養由高校培養向高校和企業聯合培養轉變。在培養模式上,一要突破單一的、課程灌輸為主的模式,創建校企聯合的開放式多元化培養模式;二要基于培養標準,整合、重組課程體系,實現課程內容的組織從以學科知識體系為主轉變為以實現培養目標為主,人才培養方案的設計從依靠經驗轉變為依靠科學方法;三要著力推進體現工程教育特色的教學方法改革。
[1]顧建民.培養有競爭力的工程師:德國工程教育改革透視[J].現代教育科學,2006,(2).
[2]陳新艷,張安富.德國工程師培養模式及借鑒價值[J].理論月刊,2008,(10).
G642.0
A
1674-9324(2014)30-0162-03
研究成果來源于遼寧省高等教育學學會“十二五”高等教育研究課題:培養化工卓越工程師的產學研三聯動實踐教學研究;2012年遼寧省普通高等教育教學改革項目——工程類專業產學研三聯動人才培養模式探索。
安慶大(1966.1-),男,遼寧大連人,博士,教授,研究方向:廢棄物資源化利用。