面向新工科的工程實踐教育體系與平臺構(gòu)建的探究

劉慶華，段建東

[摘 要] “新工科培養(yǎng)計劃”是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養(yǎng)造就一大批新興工程科技人才，為國家實施驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“網(wǎng)絡強國”“一帶一路”等重大戰(zhàn)略服務。通過在實踐教學體系建設等方面進行理論創(chuàng)新與實踐探索，擬解決工程能力創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案實施中所存在的實踐教學環(huán)節(jié)薄弱或缺乏工程引領(lǐng)導向的問題。

[關(guān) 鍵 詞] 實踐教學；培養(yǎng)體系；新工科教育

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）10-0104-02

一、研究現(xiàn)狀與背景分析

“新工科培養(yǎng)計劃”是貫徹落實國家領(lǐng)導人關(guān)于強化實踐育人工作的重要指示精神，踐行《“新工科”建設復旦共識》“新工科”建設行動路線（天大行動）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養(yǎng)造就一大批新興工程科技人才，為國家實施驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“網(wǎng)絡強國”“一帶一路”等重大戰(zhàn)略服務。當今，社會經(jīng)濟以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點蓬勃發(fā)展，突破核心關(guān)鍵技術(shù)，依據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，在未來全球創(chuàng)新系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點，迫切需要具有科學的知識結(jié)構(gòu)、綜合的實踐能力、強烈的創(chuàng)新意識、開闊的國際視野、積極的團隊合作精神和溝通能力的新興工程科技人才。

西安理工大學順應國家重大人才培養(yǎng)戰(zhàn)略潮流，主動對接地方經(jīng)濟社會發(fā)展需要和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求，把握行業(yè)人才需求方向，充分利用地方資源，發(fā)揮自身優(yōu)勢，凝練辦學特色，成立西安理工大學信息技術(shù)與裝備工程學院。學院“以智能制造為主體，信息工程、計算機工程為兩翼，三個專業(yè)協(xié)同發(fā)展”的人才培養(yǎng)目標，旨在進一步深化產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人，增強學生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)大批具有較強行業(yè)背景知識、工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的工程能力創(chuàng)新型人才，支持陜西省支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二、研究內(nèi)容、目標和要解決的教學問題

本項目通過理論創(chuàng)新與實踐探索，擬解決工程能力創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案實施中所存在的如下問題：（1）如何構(gòu)建大學生工程能力創(chuàng)新型能力培養(yǎng)的高水平綜合實踐平臺；（2）如何構(gòu)建新工科要求下的實踐教學體系；（3）彌補實際實踐教學平臺硬件資源功能缺陷、地域限制和數(shù)量限制，如何構(gòu)建虛擬實踐教學平臺體系、自創(chuàng)實踐學平臺和線上線下共享實踐平臺；（4）如何在實踐教學環(huán)節(jié)中培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識，形成創(chuàng)新思維和創(chuàng)新文化形態(tài)；（5）如何實現(xiàn)工程能力創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標中的校企無縫對接。

三、實施措施

（一）構(gòu)建符合“新工科”人才培養(yǎng)要求的實踐教學體系

利用網(wǎng)絡優(yōu)勢，構(gòu)建虛實結(jié)合、布局合理、開放共享有效的實踐平臺，為“新工科”人才培養(yǎng)做強有力支撐。按照“新工科人才培養(yǎng)”總體要求，著力提高學生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力，堅持多維結(jié)合、雙向融合、彈性多元、交叉滲透、規(guī)范集成的原則，形成實驗、實習實訓、企業(yè)階段培養(yǎng)、三創(chuàng)四位一體（對應四個平臺），基本技能、專業(yè)技能、綜合應用能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)有機結(jié)合，與理論教學體系相互平行又融合交叉；以培養(yǎng)工程實踐能力為主線；基本技能、專業(yè)技能、綜合能力為三個層次（對應三個階段）；實驗室、工程實訓中心、校企聯(lián)合基地為三個支撐平臺（對應三支撐）；專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)技能、專業(yè)綜合、科技創(chuàng)新和素質(zhì)拓展為五個應用模塊的實踐教學體系（對應五個應用）。進一步適應經(jīng)濟社會快速發(fā)展對人才培養(yǎng)的新要求和信息化時代教育教學的新規(guī)律，以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，以智能制造相關(guān)專業(yè)急需的實踐教學信息化內(nèi)容為指向，建設示范性虛擬仿真實踐教學平臺，并積極探索線上線下教學相結(jié)合的個性化、智能化、泛在化實踐教學新模式（對應一個有力補充）。設置足夠的實踐選修學分、創(chuàng)新學分，鼓勵學生自主設計實踐項目，鼓勵學生參與科技活動，加強學生工程意識和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。實踐教學體系結(jié)構(gòu)如下圖所示：

（二）建立工程創(chuàng)新思維方式，成就“新工科”人才素養(yǎng)

實踐教學內(nèi)容以工程為引導，以知識獲取能力、工程實踐能力、團隊協(xié)作與溝通能力、社會環(huán)境適應能力培養(yǎng)為核心，貫穿于工程理論、工程思維、工程方法的系統(tǒng)化培養(yǎng)目標中。改革以往實踐教學內(nèi)容各自獨立、相互割裂的弊端，充分注重各項實踐教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)之間的相互銜接，以工程技術(shù)應用和工程方法為主線，形成了工程設計實踐、工程制造實踐和工程應用實踐循序漸進的“多段式”工程訓練模式。在具體實踐過程中，建立理論與實踐相結(jié)合、傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合、技能訓練與素質(zhì)教育相結(jié)合、實習與實驗相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合、教學與工程相結(jié)合的多樣化培養(yǎng)方式。加強行業(yè)為導向，利用項目式教育教學模式，以工程教育專業(yè)認證為檢驗標準，開展實踐教學工作。

（三）加強校企合作，構(gòu)建面向工程一線的“新工科”實踐教育體系

行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，是實現(xiàn)“新工科”計劃的必要保障。根據(jù)工程人才培養(yǎng)目標和標準，不斷開辟校企合作新途徑，創(chuàng)新校企合作新機制?！靶鹿た啤比瞬排囵B(yǎng)模式采取“3+1”教育模式，3年在校學習，累計1年在企業(yè)進行企業(yè)階段培養(yǎng)，開展學業(yè)學習和畢業(yè)設計。

企業(yè)階段培養(yǎng)，構(gòu)建三階段四平臺結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下：

“三階段四平臺”實踐課程體系

進一步構(gòu)建了“訂單式”模式，創(chuàng)建“企業(yè)冠名班”。根據(jù)行業(yè)對人才的需求，與企業(yè)共同制訂人才培養(yǎng)方案、培養(yǎng)內(nèi)容和評價方式，共建工程實踐教育中心，使專業(yè)培養(yǎng)方向與企業(yè)需求相結(jié)合，工程能力訓練與崗位要求相結(jié)合，培養(yǎng)目標與企業(yè)用人標準相結(jié)合，突破了傳統(tǒng)的以學校和課堂為中心的封閉式教學形式，將真實的工程環(huán)境和結(jié)合生產(chǎn)實際的工程內(nèi)容、企業(yè)文化引入課堂，將學校教育延伸到企業(yè)工程第一線，有效地實現(xiàn)了人才培養(yǎng)與市場需求之間的對接。校企合作真正實現(xiàn)了“新工科教育培養(yǎng)計劃”的“3+1”人才培養(yǎng)，體現(xiàn)了“新工科”要求的面向行業(yè)和企業(yè)的工程教育思想。

貫徹“新工科人才培養(yǎng)計劃”要求的以培養(yǎng)學生創(chuàng)新與實踐能力、就業(yè)能力和職業(yè)能力為出發(fā)點，以促進學生的就業(yè)為落腳點的共性與個性統(tǒng)一的工程教育過程。

（四）突出學生創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng)

“新工科”的特點之一是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。為了促進學生個性發(fā)展，培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，人才培養(yǎng)方案中將設置“科技創(chuàng)新”綜合教育學分。以創(chuàng)新實驗室為平臺，實施項目管理、分類指導的辦法開展學生科技創(chuàng)新活動，初步形成智能制造、信息工程、計算機工程等三個系列。積極組織學生參加國家級及省級科技創(chuàng)新競賽項目，以賽促學、以賽促教、以賽創(chuàng)新；引導和鼓勵學生參與學生科技創(chuàng)新基金立項，參加教師科研項目及實驗室建設，參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目等。通過創(chuàng)新活動，使學生具有一定的創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新精神，具備較強的綜合實踐能力和科學研究能力，有學習專業(yè)知識的動力和研究方向，培養(yǎng)學生的團隊精神。創(chuàng)新團隊工作結(jié)構(gòu)如下：

總之，在我院“以智能制造為主體，信息工程、計算機工程為兩翼，三個專業(yè)協(xié)同發(fā)展”人才培養(yǎng)實施中，樹立先進的現(xiàn)代工程教育理念和工程文化教育體系，實踐教學平臺建設至關(guān)重要。人才培養(yǎng)方案實施不但注重基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能的培養(yǎng)，還要注重在實踐教學開展中，面向工程的基本思維和基本能力的養(yǎng)成，積極開展工程文化教育，面向工程實際應用，推動科技創(chuàng)新，全面推進素質(zhì)教育，突出人才培養(yǎng)特色。

參考文獻：

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