高校工科专业工程应用型人才培养模式研究
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作者:闫萍 韦丽娃 王国庆
[摘要]针对国家对高校工科类本科专业应用型人才培养的需求，课题组对我校本科专业工程应用型人才培养模式进行了研究改革和实践。以学校办学特色和地方经济发展对人才的需求为导向，以工程应用为背景，以能源化工装备制造业为主线，按照企业对人才的要求，课题组设立了科学的教学内容和合理的课程体系，加强了学生实践教学，改革考试内容和方式，鼓励学生参加科技活动，建立多元的校企联合培养机制，以满足工程技术领域对高素质应用型工程技术人才的需求。
[关键词]工程应用型;人才培养模式
[中图分类号]C961 [文献标识码]A [文章编号]2095-3437（2020）05-0162-03
根据教育部最新高等教育质量报告，截至2017年，我国高校工科专业在校生已达1600多万，教育培养规模和“体量”世界最大。但是，一些相关国际资讯的报告表明，我国教育体制下培养出的合格工程师的能力在世界范围内却处于落后水平。我国工科毕业生中有相当一部分存在动手能力弱、解决实际问题能力差、专业面窄等问题，难以满足社会需求。当前教育的内容和体系更注重培养学生学习高深的理论，而忽视了能力的培养，尤其是工程实践能力和创新能力的培养。而大多數企业及用人单位希望学生毕业后可以直接进入工作者的角色，不愿意再去花费精力和财力去培养新的人职学生。因此，我们培养的毕业生与企业的要求存在着一定的差距。
在国家高等教育的新形势下，我们结合学校行业背景、专业办学特色及工程应用型人才培养的要求，以行业和地方经济发展对毕业生的需求为导向，对相关工科专业人才培养模式进行改革和实践。课题组以工程教育为背景，以工程应用型人才培养为重点，从课程体系、教学内容、工程实践能力与创新能力培养等方面全方位深入开展培养模式改革，提高学生工程实践能力、创新能力和专业素养，以满足当前社会和经济形势对工程应用型人才的需求。
一、建立提高学生工程实践能力为主线的课程体系
材料成型与控制专业在我校长期教学过程中逐渐发展成为一个具有影响力的优势特色专业。课题组结合国家“卓越工程师教育培养计划”的人才培养目标，将提高学生工程实践能力作为教学计划的重点内容;工程实践占总学时数的30%，对核心主干课程均增加课程设计实践内容。同时，课题组结合行业特点及发展需求，将专业工程技能强化纳入课程教学计划中，在第六和第七学期安排工程实践培训，同时开展特种设备无损检测中级资格证培训和国际焊接工程师培训，采用理论授课+实践培训的授课方式，聘请辽宁省无损检测考委会有工程实践经验的专家和哈尔滨焊接技术培训中心教师为学生授课和实训。经过理论和实践相结合的培训，学生的工程实践能力、创新实践能力、工程技术能力均得到大幅度提高。通过培训考核后学生能获得特种设备无损检测二级资格证书和国际焊接工程师资格证书。国际焊接工程师资格证由国际焊接协会颁发，国际通用，终身有效。此项改革拓宽了学生的就业渠道，提高了我校毕业生就业竞争力。近年来，已有近700名学生参与培训并取得证书，我们的学生受到了各类企业的欢迎和充分肯定。
我们积极开设资源共享课程，采用网课、慕课、微课堂等多种教学形式进行教学。同时，多门课程进行双语教学，这样学生就可以在课程的学习过程中掌握更多的专业外语知识，而且在反复应用中加深记忆。为使学生就业后能够更好地振兴东北老工业基地、服务于全国的石油石化建设，在校学习期间我们为学生各方面的学科培养打下了坚实的基础，使学生能够发展成为厚基础、精专业的复合型人才。我们相应地在厚基础方面对学生做了外语、电工电子、计算机、物理化学、无损检测等综合学科的培养，这样我们的学生毕业后不仅是焊接方面的专业人才，而且对无损检测、电焊机维修等技术能熟练地掌握。
二、改革教学内容、教学方法，培养学生专业技能和工程创新能力
1.课程的教学内容
首先，要使主干课程和专业课程及主要实践环节体现出与生产实践、社会发展需要相结合的特征。特别是要注意保持学校与石油化工企业联系密切的优势，联合企业共同编写反映材料成型工程技术的特色教材，将材料成型的最新科研成果、前沿科学技术和工程实际案例引入课程教学，充分反映材料成型及相关产业和领域的新发展、新要求。其次，聘请相关专家将国家行业标准及国际标准（ASTM、EN、ISO等）作为工程教育内容进行讲解，同时带领学生到装备制造企业，请一流的技术能手对学生进行技能训练。最后，利用材料加工学科优势和能源化工装备制造业专业群的办学优势，在课堂教学之外为学生提供形式多样的学术活动、研究课题、产品设计、各种成型工艺题目以及实习实践机会，使学生的创新能力和实践能力得到大幅度提高，并且激发了学生创新思维习惯和意识的形成。
2.推行多元实践教学方法
我们基于项目参与式，采用案例的讨论式、问题探究式的教学方法。首先我们要改变授课方式，在授课过程中大量引入案例教学，增加典型案例的讲解过程，授课地点可以转移到实验室中进行，结合实验过程进行理论讲解，对实验平台的原理和设计方法进行介绍，做到理论和实际相结合，学生在实际工程环境中能更好地理解和掌握所学知识。其次，在实践教学环节上，对学生开放实验室，让学生到企业和社会中寻找力所能及的研究题目，并确立研究方案，方案中须明确焊接方式、采用何种检测方式、评估焊接接头性能，并对焊接工艺进行评定并分析出结果。这样，学生在此过程中就能够对企业整体生产流程有一个全局性的了解，建立统筹全局观，更好地进行技术应用和创新。
3.加强学生创新意识和创新能力的培养
我们通过科学有效的教学方法来提高学生的职业技能和创新意识，启发学生的创新精神。首先，建立“以教师为主导，以学生为主体”的新型教学模式，实现从“以教学为主”向“教学互动、以学生为主”的理念转变，给予学生充分的独立思考空间，锻炼学生独立解决问题的能力;其次，以科研项目为载体，建立导师指导、研究生、本科生共同参与科研项目的新机制，同时积极参与国家级、省级主管部门和各专业协会组织的大学生科技竞赛活动，多方位培养学生的创新意识、创造能力和严谨求实的科学态度。 三、加强实践教学，培养学生的实际应用能力，强化学生的工程意识
实践教学是将学生的知识教育、能力培养和科学素养有机结合起来，提高学生创新精神和实践能力的主渠道。课题组对原培养方案进行了深入分析与调研，结合石油化工行業焊接工程师的要求，为了培养学生的工程实践和创新能力，对教学内容和实践教学体系进行了重点改革，并且邀请行业企业相关工作人员参与制订理论教学计划和企业实践实训方案。因此，课内实验、课外实践和企业实践构成了实践教学体系。通过实践教学体系的创建，学生的创新实践能力和工程素养得到了很大提高。
1.在充分明确人才培养目标和培养计划的前提下，重构实践教学体系并适当增加实践教学比重。从比例上比较，原有教学计划中实践学分占总学分的25.1%，改革后教学计划中实践学分占总学分的30%。
2.对实践教学内容和模式进行改革，增加主干课综合性设计性实验数量，并且开设一门专业实验课，在实践教学内容设置有很大变化。从课程设计项目与毕业设计内容上，增加工程实践教学环节，为学生提供形式多样的学术活动、研究课题、产品设计、各种成型工艺题目。
3.为使学生能够更好地提升工程能力，积极购置有助于提升学生工程能力的设备，建立相关配套设施，在校企合作单位，建立工程实践教育中心;在校内，充分利用本专业的实验中心设备提升实践教学的实效性。
4.细化3+1培养模式，在第六、第七学期安排工程实践培训的内容，引入国际焊接工程师培训和特种设备无损检测人员资质培训，采用理论授课+实践培训的授课方式，聘请哈尔滨焊接技术培训中心和辽宁省无损检测考委会有工程实践经验的专家为学生授课和实训，旨在提升学生的工程实践能力、创新实践能力和工程技术能力和职业技术水平。经过培训且通过考核的学生可获得国际焊接工程师资格证和特种设备无损检测二级资格证书。
四、改革考试内容和方式，以考查学生的应用能力为主，同时考虑知识体系的完整性
为了适应面向应用能力人才培养的实践，本专业对课程考试做了改革和尝试，通过教考分离的课程考试改革，较好地考查了学生的应用能力和对课程知识体系的整体把握能力。
教考分离注重从专业培养目标上制订课程教学大纲并推动教学大纲的认真执行。教考分离是课程任课教师和课程命题教师分离的一种考试方式，渐进推行，每个专业每学期申报2-3门课程，递进增多，逐渐普及。任课教师和课程命题教师均以教学大纲为指导开展教学活动，促进了教师认真制订大纲，认真按照大纲施教，认真根据大纲要求命题，学生认真学习和对待考试，真正促进了教与学的齐头并进。近几年，教考分离的执行最显著的作用是端正了学风，改善了教风，得到了大多数学生和老师的认可。
根据课程的性质和方式不同，我们采取多种考试方式，笔试面试相结合，平时成绩与期末成绩相结合，具体的平时成绩由出勤、测试、作业、提问等多项内容组成。这样可以较为全面准确地考查学生对课程内容及知识体系的掌握情况。
五、鼓励学生参加科技活动，使学生树立创新意识
1.教学与科研有机结合，在教学过程中提高学生的科研能力
老师在授课过程中所列举的工程实例可出自自己的科研课题，同时老师可将自己的科研总体思路及研究过程讲解给学生听，把对石油化工设备的设计、制造和使用过程中出现的问题与解决办法及措施等内容都加载在适当的课程中，引入课程教学中。经过如此方式的教学改革，近年来有多名学生进入教师的科研课题组，学生的科研思维得到很好的开发，并且动手能力得到大幅度的提高。
2.引导学生有质量地完成课程设计并积极参加学科专业竞赛
本专业课程规划中有两周的专业课程设计，要求学生查阅相关的专业资料，充分发挥学生的创造能力和知识运用能力。因为课程设计能够使学生把学过的知识进行综合运用，所以无论是学生的自主学习能力还是创新能力都会得到改善。
积极开展学科专业知识技能竞赛，每年在校内都开展与专业知识和技能相关的大赛，如焊接技能大赛、国际焊接工程师知识竞赛和无损检测二级资格证知识竞赛等。同时，也有许多学生参加学校、省和国家组织的各类知识竞赛，并取得了较好的成绩。通过竞赛，不但进一步巩固了学生所学过的理论知识，而且也提高了学生的专业技能和实践动手能力，使学生在面对就业岗位时对自己有更充足的信心，有更多选择的机会。
3.多给学生创造参加科研和学术活动的机会
开展定期或不定期的学术讲座，聘请国内外学术专家和校内专业教师，针对本专业的学术前沿和新技术新工艺等开办学术讲座，激发学生对本专业领域的兴趣和对未知世界探索的热情，增强其创新意识。
鼓励本科学生参加科研活动，学生的毕业设计及毕业论文题材均来自指导老师的科研项目和课题，要求学生参与部分实验，与研究生一起研讨课题的解决方案、实验方法、数据处理和结果分析等，培养了学生的科研能力和创新能力。
六、增强学生的工程实践能力，建立多元的校企联合培养机制
继续加大与国际行业协会培训机构、国家政府相关部门及行业内大型企业的合作力度，建立多种形式和多样化的联合培养机制，让企业真正参与到工程人才的培养中，包括培养目标制订、课程体系建设、教学内容设置及工程实践能力培养等，确保学校培养的工程应用型人才符合企业要求。
建立校企联合培养机制，校企共同确定培养目标，共同设计培养计划，共同制订实施方案，共同研讨、落实和评价教育质量。多个校企联合培养基地和实习基地的建立，使我们在毕业设计环节中可实行企业导师与学校青年教师共同指导的双导师制度，学生在企业可以得到更切实有利的指导。毕业设计环节基于企业实际工程项目选题，鼓励团队合作，培养学生组织、协调、沟通能力及团队合作精神。在涉及工程技术专业内容的教学环节聘请企业教师主讲，学校选派青年教师辅助企业教师教学，合理安排企业课程教学内容和课程实践活动。在企业实践环节以企业导师为主导，学校选派青年教师助导，全面培养学生工程实践能力。学校和企业各自有其独特的优势：学校可为企业提供先进的专业技术和优秀的毕业生;同时，学校也能帮企业解决实际问题及对企业员工进行理论培训等。企业则可以为学校提供工程实际教学环境，同时也为教师和学生提供发现实际问题和解决实际问题的机会。
七、实施效果总结
本专业从创办至今，20几年来一直在建设中不断改革和完善，在建设中不断发展和壮大。1989年专业创办之初只有一个班，1997年开始招两个班，2005年招三个班，2007年至今每年都招四个班，而且招生入学分数连年不断提高，高出省本科线几十分。这说明本专业的办学思路和发展方针是正确的，改革创新措施是有成效的。本专业通过20多年的发展壮大，在不断改革创新的实施过程中，取得了比较满意的效果。现在每年毕业生就业率达到96%以上，甚至供不应求。就业质量也有很大提高，大部分学生就业于石油、石化、电力和机械制造行业，许多校友已成为企业的优秀技术人才和管理者，更有一些优秀校友在国内知名高校和科研院所从事教学和科研工作，并取得了优异的成绩。
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