五位一體“互聯網+實習”平臺培養學生實踐創新能力探索

滕英躍 白雪 董紅英 馬惠言 洪海龍 韓麗萍

摘 ?要：多年來各高校采用多種實習模式培養學生的實踐創新能力，取得了較好效果，但有些實習也存在針對性不強，實習效果不好，創新能力培養方面薄弱等問題。新工科背景下，互聯網被廣泛應用到實習教學中，內蒙古工業大學化工學院無機非金屬材料工程專業以互聯網為載體，利用網絡視頻營造實習氛圍、教師解答疑難、現場指導、在線仿真故障處理、模擬沙盤搭建，五位一體多角度協同開展實習教學。學生線上學習工藝，仿真處理故障，帶著問題到現場，教師隨時答疑解惑，學生根據實習掌握知識搭建模擬沙盤，多種教學模式協同、漸進式開展，極大地促進了學生實踐知識的掌握和創新能力的提高。該方法在本專業畢業實習中進行了實際應用，并取得了較好的實習效果。

關鍵詞：無機非金屬材料工程專業;實習;互聯網;五位一體

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）02-0008-05

Abstract： Over the years， various colleges and universities have adopted a variety of practice mode to cultivate practical and innovative ability of student， which has achieved good results. However， some internships also have some problems， such as weak pertinence， poor practice effect and weak innovation ability training. Under the background of new engineering， the Internet has been widely applied to the practice teaching of the course of inorganic non-metallic materials engineering major in the institute of chemical technology of Inner Mongolia University of Technology in the Internet as the carrier， using online video internship atmosphere， teachers answering questions， the scene guidance， online simulation fault handling， sand table simulation， five integrated together to carry out the practice teaching from multiple perspectives. Students learn the process online， deal with faults through simulation， and come to the scene with problems. Teachers answer questions at any time. Students build simulated sand tables based on the knowledge mastered by practice. This method has been applied in practice in the graduation practice of this major and has achieved good practice effect.

Keywords： inorganic non-metallic materials engineering major; the internship; the internet; five-in-one

實習是高校學生培養的一個重要環節，它不僅是學生了解本專業領域的一個窗口、驗證掌握專業知識的一個平臺，也是了解本專業前沿領域的重要手段，同時還是學生走向社會的一個過渡，實習對于培養學生實踐創新能力至關重要。

楊叔子等人指出“創新之根在實踐[1]”“在實踐教育環節中加強普通高等學校工科學生的實踐能力與專業技能是創新能力培養的必由之路”[2]。許多高校廣泛開展各種形式的實踐活動來提高學生的創新能力，而實習是實踐教學的一個重要環節。湖北工業大學材料科學與工程專業針對實習環節提出了“721”梯級、分類、多元的全新人才培養模式[3];湖南科技大學材料科學與工程學院全面細化強化實時具體指導和實習現場表現考勤，在陶瓷廠的實習實踐表明該教改方法對提高生產教學質量的效果明顯[4]。不僅僅是在材料專業方向注重實習對創新能力的培養，許多其他專業也對實習、實踐的模式展開研究，北京科技大學[5]、北京航空航天大學[6]、揚州大學[7]、四川大學[8]、同濟大學[9]、南昌航空大學[10]、廣西民族大學[11]都根據自身優勢探索了新的實習與創新能力培養模式。同時，隨著互聯網技術的進步，“互聯網+實習”模式也逐漸被廣泛采用，荀勇等[12]為解決卓越工程師培養試點工作中遇到的實踐教學質量控制問題，采用現代網絡技術，構建了“互聯網+實習交流”和“互聯網+共享課程”兩種實踐新模式;湖南工學院利用“互聯網+實習”模式提升新建本科院校的企業實踐教學質量[13]。各高校采用多種實習模式培養學生的實踐創新能力，取得了較好效果，但很多實習也存在針對性不強、實習效果不好、創新意識和創新能力培養方面薄弱等問題。同時互聯網不是萬能的，不能完全替代實習實踐的“實”的環節[14]。

內蒙古工業大學化工學院無機非金屬材料工程專業設置認識實習、生產實習、畢業實習環節，專業設立三十多年中不斷改進實習模式，力求通過實習環節提高學生的實踐創新能力。多年實習指導實踐表明：高校學生長期處于理論學習階段，直接進入工廠實習環節，大部分學生不能在有限的實習期內達到預設效果，而“頂崗”實習效果雖然較好，但會增加企業的風險，實施難度較大。在新工科背景下，以互聯網為載體營造實習氛圍，教師在線解答疑難、輔助工廠現場指導、利用仿真軟件故障處理，搭建模擬沙盤，五位一體多角度協同開展實習教學，漸進式培養學生的創新實踐能力，取得良好的實習效果。

一、以互聯網為載體的實習環節創新能力的漸進式培養方法

（一）利用互聯網營造實習氛圍

隨著互聯網技術的進步，網速大大提高，網絡資源極大豐富，專業領域的資源給高校教學提供了豐富的素材，例如視頻、圖片、文本等資源對學生了解工藝、設備、原理有較好的作用。為了取得更好的實習效果，無機非金屬材料工程專業在實習周前一個月開始布置實習任務（圖1），建立實習“微信群”（圖2），對“互聯網+實習”的狀況進行介紹并布置網絡實習的任務，要求每位學生每天在“微信群”中提交一個與本專業工藝相關的視頻（圖3）。

學生們每天上網學習本專業工藝、材料、政策、現狀等相關知識，上傳自己學習的視頻，并下載、學習其他學生提交的視頻，形成了一個互相學習、監督學習的良好學習氛圍。以內蒙古工業大學化工學院無機非金屬材料工程專業2016級為例，至實習結束，學生們上傳了水泥工藝類（圖4）、設備類（圖5）、新型材料類（圖6）視頻共計2000多條。這些資料使學生們對本專業領域的生產概況、發展趨勢、工藝流程有了整體的概念，完成了營造實習氛圍的目標。

（二）教師答疑解惑

教師們根據收集到的2000多個本專業領域視頻資料建立視頻資料庫，為后續的教學工作提供了優異素材，有利于使教學過程更加的生動形象，有利于學生們加強對于專業知識的掌握。在視頻學習的基礎上，專業教師基于視頻資料制作了課件（圖7），講解并解答學生們的疑難，使學生們在視頻學習的基礎上，對于專業知識的理解大大提高。

（三）現場教學

盡管目前網絡資源比較豐富，教師的教授也很詳細，但是現場實習對于高校學生實踐知識的掌握和創新能力的提高是不可或缺的，現場實習可以使學生近距離接觸設備、了解流程，乃至了解工廠環境、企業文化，這些都是網絡學習和課堂學習不能替代的。本專業在網絡視頻營造實習氛圍、模擬沙盤全局講解后繼續安排現場實習，學生們近距離了解工廠（圖8），體驗現代工業化生產的魅力。現場實習期間，學生們的專業知識得到驗證，專業實踐知識得到豐富，創新能力得到提高。

學生們在前期學習中已經了解了工廠設備、工藝等專業知識，但是對于設備操作、工藝參數、故障處理還缺乏深刻的認識。為進一步加強學生對工藝過程的感性認識，工廠現場實習后開展了仿真訓練，在“2000噸/d水泥生產故障處理仿真系統”平臺（圖9）上通過對流程的深入剖析，利用二維和三維動畫形象地描繪出設備的內部結構、物料流動狀態及作用原理，介紹工藝流程、設備、控制方案、操作參數等，了解生產工藝流程的組織、工藝條件的控制手段、故障處理等更深入的內容。故障數據及故障處理方法均來源于工廠實際，具有現實性，大大提高了學生對專業知識的掌握和創新能力的培養。

學生們通過視頻、教師講授、仿真訓練、現場學習了解了本專業的概況、發展趨勢、工藝流程等相關專業知識，為了考查學生們對實習內容的掌握程度及提高學生實踐創新能力，無機非金屬材料工程專業設置了實習考核環節，要求學生們完成工廠流程圖及文字描述（圖10），同時要求學生利用廢棄物搭建水泥廠模擬沙盤（圖11）。學生們按實習車間分成小組，各自完成相應車間設備及流程制作，根據實習過程掌握的內容，學生們在沙盤制備材料、流程設計方面都提出了自己的建議，具有較高的積極性，實踐能力獲得了鍛煉，取得了良好的教學效果。

通過上述網絡視頻營造實習氛圍、教師解答疑難、工廠現場指導、仿真軟件故障處理、模擬沙盤組裝，五位一體多角度協同開展實習教學，學生們在實習氛圍內，帶著問題到現場、帶著問題去仿真，教師在線解答疑難，學生線上仿真處理故障，模擬沙盤組裝，形成了一個良性循環（圖12），在學生專業知識不斷得到驗證和充實的同時，創新能力也得到了鍛煉，為走向社會承擔更重要的工作奠定堅實基礎。

本文針對無機非金屬材料工程專業實習中存在的針對性不強、實習效果不好、創新意識和創新能力培養方面的薄弱等問題，基于多年的教學實踐，以創新能力培養為主要目標，對實習過程中的教學模式進行系統研究，提出了基于互聯網為載體的實習環節創新能力的漸進性培養方法、五位一體的“互聯網+實習”教學模式，并在內蒙古工業大學的無機非金屬材料工程專業進行了實際應用。結果表明，該實習教學方法在提高無機非金屬材料工程專業學生的工程實踐能力、創新意識和創新能力等方面得到了顯著效果，為實現“基礎理論與實踐能力”雙高型人才的培養目標奠定基礎。

參考文獻：

[1]楊叔子，張福潤.創新之根在實踐[J].高等工程教育研究，2001（2）：9-12.

[2]楊叔子，吳昌林，張福潤.再論創新之根在實踐[J].高等工程教育研究，2002（4）：1-6.

[3]蔣久信，嚴明，熊焰，等.“721”人才培養模式下無機非金屬專業綜合實驗改革的建議與設想[J].大學教育，2015（11）：139-140.

[4]彭美勛，肖秋國，張欣，等.提高無機非金屬材料工程專業生產實習教學質量的探討與實踐[J].教育現代化，2019，6（26）：98-100.

[5]曹建國，李洪波，孔寧，等.基于“新工科”理念的機械類本科專業生產實習教學改革[J].中國冶金教育，2018，188（5）：74-76.

[6]張武滿，張迎晨.基于設計性試驗提升本科生自主創新能力-以土木工程材料實驗課程教學改革為視角[J].高等建筑教育，2019，28（1）：106-109.

[7]沈燕.基于創新能力培養的土木工程材料實驗教學改革[J].教育教學論壇，2019（7）：118-119.

[8]王志宇，陳浩，石宵爽，等.雙創產學研合作背景下土木工程畢業生工程實踐教學的探討[A].中國鋼結構協會結構穩定與疲勞分會（Institute of Structural Stability and Fatigue， China Steel Construction Society）.中國鋼結構協會結構穩定與疲勞分會第16屆（ISSF-2018）學術交流會暨教學研討會論文集[C].中國鋼結構協會結構穩定與疲勞分會（Institute of Structural Stability and Fatigue， China Steel Construction Society）：《鋼結構》雜志編輯部，2018：5.

[9]周克榮，陳以一，應惠清.將產學研結合機制引入土木工程專業教育[J].高等建筑教育，2001，41（4）：28-30.

[10]藍平，李媚，周澤廣，等.化工類專業生產實習教學改革與探索[J].教育現代化，2019，1（1）：38-39.

[11]李文川，高思源，章鑫，等.工業工程專業多主體協同漸進階梯式實習實訓模式探究[J].實驗室研究與探索，2019，38（2）：208-228.

[12]荀勇，李富榮，孫錫元.“互聯網+企業實習”的兩種實踐新模式探索[J].高等建筑教育，2016，25（2）：139-143.

[13]李理，張平，何建雄，等.“互聯網+實習”提升新建本科院校的企業實踐教學質量-以湖南工學院為例[J].大學教育，2017（5）：144-146.

[14]彭佑蘭.“互聯網+實習”背景下欠發達地區轉型高校面臨的困境及出路[J].管理觀察，2015（35）：131-133.