工業4.0背景下工科生工程實踐能力提升途經探討

彭星玲　茶映鵬　鄧小珍　葉建雄

【摘 要】本文從工業4.0背景下國家對高新技術人才的需求角度出發，分析了高校工科生工程實踐能力培養方面存在的問題，以南昌工程學院為例，提出從改進教學方法、加強實踐基地建設、強化實踐教學環節、增強教師隊伍建設和鼓勵學生參與科技競賽方面來提升工科大學生的工程實踐能力，為國家培養滿足工業4.0需求的高素質工程技術人才。

【關鍵詞】工業4.0；工科生；工程實踐能力；途徑

0 引言

當今世界科技發展迅猛，工業領域呈現勃勃生機，當代工業正逐步從工業3. 0向工業4. 0 時代邁進。“工業4. 0”是德國政府推出的高科技戰略計劃，旨在實現制造業信息化與自動化技術的高度集成，將制造業向智能化轉型和升級[1]。伴隨著工業4. 0戰略，時代所需要的高新技術型人才匱乏問題也日益突顯。高校作為人才的培養者，承擔著培養工業4.0 社會建設者的任務。我國高校每年為國家培養了大量工程技術人才，但其迫切任務是培養與國際接軌的工程師。然而我國工科的教育實踐中還存在實踐教學環節薄弱、實踐教學資源不足等問題[2-3]。本文簡要分析了工科人才培養中存在的問題，以南昌工程學院為例，著重探討了提升工科生工程實踐能力的有效路徑，這對于提高大學生工程實踐能力和提升工科教育教學質量具有重要的實際意義。

1 高校工科教育在工程實踐能力培養方面存在的問題

1.1 實踐教學環節相對薄弱

目前工科教育中理論教學環節仍然占據主導地位，實踐教學存在學時和學分少、難以達到提高工科生工程實踐能力所需的實際要求；設置的實踐環節多考慮與所學專業課程相結合，各實踐環節之間的持續性和互補性不強；工程實踐內容多關注傳統技術，缺乏更新，與生產實際脫節；在綜合課程設計、畢業設計等重要的實踐教學環節中，結合專業特點的工程實際題目偏少，導致學生在校學習期間工程實踐訓練不足，畢業后不能很快進入角色。

1.2 專業教師缺乏工程實踐經驗。

近年來，高校不斷引進理論知識扎實和科研能力強的高學歷青年教師，這為高等教育帶來了新活力。然而高學歷人才往往畢業后就直接進入高校工作了，由于缺乏企業工作經歷，理論聯系實際的經驗不足，在教授實踐性較強的課程時，結果往往差強人意。目前高校對教師的考核主要關注科研和理論教學完成情況，對教師的工程實踐要求和和考核較少，教師同時又承擔了較為繁重的教學任務和科研任務，直接導致多數教師缺乏提高工程實踐能力的動力，缺乏去企業參加工程實踐鍛煉的機會，從而導致老師缺乏工程實踐經驗。

1.3 工程訓練條件不完備。

盡管大學建有一定數量的實驗室和實訓場地，但許多實驗和實訓設備更新速度較慢、部分實驗室儀器設備存在破損、維修不及時等現象，硬件條件的欠缺，導致綜合設計性實驗開出率較低，影響了實踐教學環節按計劃高質量地完成。此外校內外實習基地建設不夠，校內實習實訓面向行業和企業程度不夠，校外企業實習流于形式，走過場，很多實習僅限于參觀實習，學生并沒有實際動手，參與生產環節，實習結束后寫個實習總結就算完成任務，學生實踐能力難以得到有效鍛煉。

2 提升工科生工程實踐能力的途徑

2.1 優化教學方法

教學內容的重要性毋庸置疑，教學方法同樣重要，在實際教學中，采用較好的教學方法，能充分調動學生學習的主動性和積極性，提高其實踐能力[4]。以南昌工程學院為例，該校教師在教學過程中及時調整方法，以工程實際為背景，引入案例教學法、項目驅動法、互動式教學法和討論式教學法等多種方法，鼓勵學生進行工程創新研究。以案例教學法為例，工程案例源于實際的工程應用，學生可以通過分析與研究工程案例，加強對工程的認識與理解。在案例教學過程中綜合啟發式、討論式教學等多種科學的教學方法，讓學生更多的了解工程背景，提高工程實踐能力。

2.2 加強實踐基地建設和強化實踐環節培養

針對當前工科生工程實踐能力薄弱的情況，南昌工程學院大力建設實驗實踐教學基地，建有工程訓練中心、多個省級重點實驗室，與十堰東風汽車有限公司和南昌ABB發動機有限公司等幾十余家企業建有校外實訓實習基地，每年有大批學生前往基地進行為期一到兩周的實訓實習。此外，南昌工程學院從2010年就啟動了大學生科研訓練計劃，鼓勵教師指導學生參與科研任務，為學生開展科技創新活動創造條件[5]。重點組建了電子、力學、計算機、材料等開放式的創新實驗室，使開放性實驗室成為提高大學生科學素質和科技水平，鍛煉大學生實踐能力和創新能力的有效載體。

2.3 構建“雙師型”教學團隊，鼓勵校企合作

南昌工程學院積極加強教師隊伍建設，建設了一支科研能力和實踐能力強的師資隊伍。既聘請企業實踐經驗豐富和授課能力強的專家擔任教師，同時鼓勵青年教師到國內外高校交流學習，支持教師到企業學習鍛煉，參與到企業的生產實踐、參加企業的科研課題，同時將科研和實踐經驗帶回到教學中，來更好地指導學生。南昌工程學院出臺的教師職稱申報條件中，教師具備企業工作或工程實踐鍛煉的經歷可以加分，同時學校與南昌康富電機技術有限公司等企業合作，鼓勵教師去企業鍛煉，以提高教師的工程實踐能力。

2.4 鼓勵學生參與各類創新實踐項目和創新大賽

南昌工程學院積極組織開展大學生“挑戰杯”科技創新創業大賽、機械創新大賽、電子設計大賽、創業計劃大賽等一系列科技活動，創造和形成有利于培養學生科技創新能力和工程實踐能力的氛圍，并取得了豐碩成果，比如，本校學子在大學生“挑戰杯”科技創新創業大賽中獲得了全國二等獎，在機械創新大賽中獲得了全國一等獎的佳績。同時學校設立大學生科技創新基金，作為開展列入大學生科技創新活動項目的項目開展經費、獎勵經費和相關的管理經費。

3 結束語

當今社會，科技發展日新月異，作為推動科技發展的主力軍―工程師的作用不容小覷。工業4.0戰略對當代工程師提出了更高的要求，既要掌握扎實的專業知識，又要有良好的工程實踐能力。高校作為培養工程師的主要基地，肩負著為國家培養滿足工業4.0需求的高素質工程技術人才的重任，需要努力為工科大學生創造良好的學習氛圍，搭建豐富的理論實踐教學平臺，培養出理論素養過硬、工程實踐能力強的大學生，為未來大師級的工程師儲備人才，讓他們更好的服務社會，使我們的生活更加豐富和便捷。

【參考文獻】

[1]呂春芬，宋緒丁.工業4.0時代的特征與高校課程體系改革研究[J].西安文理學院學報（社會科學版）.2015（5）：107-110.

[2]牛建會，王雪峰，郝彩俠.地方高校培養工科學生工程實踐能力的探索[J].教育教學論壇.2017（1）：166-167.

[3]郭彪，劉波.對提高工科類本科生工程實踐能力的探索[J].出國與就業：就業教育.2011（3）：98-100.

[4]劉瑩瑩，杜忠澤，王慶娟，王文禮.提高學生工程實踐能力的探索[J].中國冶金教育.2016（1）：40-42.

[5]夏志紅.高校本科生科研訓練現狀分析及對策[J].南昌工程學院學報.2014，33（2）：104-107.

[責任編輯：朱麗娜]endprint