包裝工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)中實踐教學體系的構(gòu)建與實踐

錢 靜 唐亞麗 丘曉琳 潘 嘹

(江南大學 包裝工程系,江蘇 無錫 214122)

包裝工程學科是自然科學、社會科學和工程科學相互交融的一門學科。包裝工程專業(yè)自20世紀80年代開辦以來，全國已有76所高校開辦包裝工程本科教育，并將培養(yǎng)目標定位于工程應用型人才的培養(yǎng)。人才培養(yǎng)過程中存在重理論、輕實踐，重基礎實驗、輕專業(yè)實驗，重驗證性試驗、輕綜合性設計型實驗，工程能力弱化等問題，造成學生工程實踐能力欠缺，嚴重制約了合格包裝工程師的培養(yǎng)。為此，各校包裝工程專業(yè)教育人士相應展開了針對包裝工程專業(yè)規(guī)范、教學體系、實驗教學、實踐創(chuàng)新能力提升的研究[1-5]，同時利用專業(yè)課程競賽、本科畢業(yè)設計、科研項目驅(qū)動等提高本科學生的科研和工程實際的能力[6-10]。

1 “三階段、四層次、一體化”遞進式實踐教學體系

江南大學包裝工程專業(yè)面向包裝行業(yè)和長三角地區(qū)的發(fā)展需要，具有鮮明的工程實踐特色。2013年，該專業(yè)被納入教育部卓越工程師教育計劃體系，采用“3+1”新型培養(yǎng)模式，著眼于提升學生工程素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，創(chuàng)立高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才新機制。在四年的本科學習中，學生累計有一年時間在企業(yè)進行學習和畢業(yè)設計，深入開展工程實踐活動，參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā)。

為此，江南大學包裝工程專業(yè)堅持“實踐為根本”的指導思想，統(tǒng)籌各方面資源，利用教育部“卓越工程師計劃”的契機，整合實驗教學課程資源，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，強化基礎與專業(yè)、專業(yè)與學科、課內(nèi)與課外、學校與企業(yè)協(xié)同，構(gòu)建了理工融合、基礎與專業(yè)有機銜接的“三階段、四層次、一體化”的遞進式包裝工程開放創(chuàng)新實驗實踐教學體系，如圖1、圖2所示。

圖1 “三階段、四層次、一體化”實驗實踐教學體系基本構(gòu)架

圖2 “四層次”實驗實踐創(chuàng)新教學體系

1.1 “三階段”

對“物理化學”基礎實驗、專業(yè)基礎實驗和專業(yè)實驗分別進行有機銜接，形成獨立設置的逐層遞進的基礎實驗、專業(yè)實驗、專業(yè)綜合實驗以及企業(yè)頂崗實習的實驗實踐教學體系。在強化“五基”(基本知識、基本方法、基本規(guī)范、基本思維和基本能力)培養(yǎng)的同時，突出創(chuàng)新意識、知識綜合應用能力和工程實踐能力的全面提升，使教學內(nèi)容向綜合應用、研究探索和創(chuàng)新實踐延伸，創(chuàng)建有利于創(chuàng)新實踐教育的“三階段、四層次、一體化”的實驗實踐教學體系。

第一階段，學科基礎實驗教學階段按照大學化學實驗、大學物理實驗、材料力學實驗、電工電子實驗、熱工基礎實驗等不同模塊來組織教學。通過學科基礎實驗，使學生了解物理化學的基本原理和規(guī)律，掌握物化實驗的基本操作、基本方法以及化學物理量的測量，學習科學研究的基本方法，鍛煉實際的創(chuàng)新能力。

第二階段，專業(yè)基礎實驗教學開設機械原理實驗、機械設計實驗、包裝材料與結(jié)構(gòu)實驗、包裝工藝與機械實驗、運輸包裝實驗等課程。此階段學生首次接觸工程類實踐課程，強調(diào)單元操作的通用性、工程性和基礎性，培養(yǎng)學生的工程意識、工程實踐能力和工程科學研究能力，并將系統(tǒng)優(yōu)化、過程分析、故障診斷、方案設計，以及包裝輕量化、環(huán)保節(jié)能意識融入實驗教學。

第三階段，專業(yè)實驗和工程實踐教學開設認識實習、生產(chǎn)實習、產(chǎn)品包裝創(chuàng)新實踐以及企業(yè)頂崗實習和畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)，強調(diào)實驗項目的設計性、目標性和準工業(yè)性，尤其是在企業(yè)頂崗實習階段，學生直接面向企業(yè)，參與企業(yè)項目的計劃與實施，培養(yǎng)學生的動手能力、工程經(jīng)濟分析能力、責任意識、安全意識和協(xié)作精神。

1.2 “四層次”

在“學科基礎實驗”和“專業(yè)基礎實驗”階段，按照“立足基礎、注重層次、突出特色、加強能力”的指導思想，形成“基礎訓練實驗-綜合性設計性實驗-研究型實驗-以項目為導向的應用研究”遞進式教育主線，凸顯包裝工程專業(yè)以工程實踐能力為特色、培養(yǎng)高素質(zhì)應用型工程技術(shù)人才的理念。

基礎層：夯實實驗操作基本技能。在基礎實驗及工程訓練等環(huán)節(jié)，重點放在“五基”教育，強調(diào)(基本知識、基本方法、基本規(guī)范、基本思維和基本能力)教育，強調(diào)基本方法和基本技能的訓練，培養(yǎng)學生正確規(guī)范的基本操作技能，掌握基本的方法和物理化學量的測試，包括實驗數(shù)據(jù)記錄、實驗報告撰寫、規(guī)范實驗的操作、實驗結(jié)果處理等，提高實驗的基本技能，幫助學生樹立初步工程概念。

提高層：注重培養(yǎng)學生專業(yè)技能。主要通過綜合實驗和實踐教學等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的包裝工程專業(yè)基本技能和工程實踐能力，幫助學生樹立正確的包裝工程專業(yè)思想。

在綜合性設計型實驗中,綜合某個教學模塊(課程)的知識，提出實驗要求，學生可以根據(jù)不同任務進行實驗方案設計、設備選型等，并在指導教師的輔導下完成實驗。實踐教學依托國家級輕工業(yè)包裝制品檢測中心以及工程實踐創(chuàng)新基地，開設“產(chǎn)品包裝創(chuàng)新實踐”教學環(huán)節(jié)。這些內(nèi)容在教育的直觀性、綜合性、探索性和啟發(fā)性等方面發(fā)揮著理論教學和“基礎層”實驗教學所不能替代的作用。教學與應用研究相結(jié)合、理論與具體實踐相結(jié)合、科研和實驗教學相結(jié)合的培養(yǎng)模式取得了顯著成效，提高了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；較好地使學生具備了將所學的理論知識進行系統(tǒng)地分析、整理、總結(jié)并運用到實踐創(chuàng)新中的能力。

研究層:著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。采用完全開放的教學方式，開設科研方法訓練課程、支持學生參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、參加教師科研項目等，建立實驗指導小組，教師與學生共同探討、解決實驗中出現(xiàn)的新情況、新問題。同時，學生也能接觸本學科最前沿的專業(yè)知識，開闊視野，為培養(yǎng)學生全面分析問題、解決問題的能力夯實基礎，著力培養(yǎng)學生的自主學習和創(chuàng)新能力。充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，組織學生參加各類學科競賽活動，積極支持教師組織學生參加國家級大學生包裝結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽和各類包裝大獎賽，以及“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學生科技作品競賽等活動，顯著提升學生創(chuàng)新能力。

實驗課程為科技活動提供了有力支撐，課外科技活動激發(fā)了學生興趣，推進了實驗課程教學水平的提升。學生可以在課內(nèi)學習中迸發(fā)出課外科技活動的創(chuàng)新靈感，學生的創(chuàng)新實驗計劃項目以及包裝設計大賽的題目和作品又可引入課內(nèi)實踐教學，讓更多的學生受益。

應用層:加強培養(yǎng)學生工程實踐能力。通過企業(yè)頂崗實習、校企聯(lián)合開展科技創(chuàng)新實踐活動和畢業(yè)設計(論文)等環(huán)節(jié)，加強培養(yǎng)學生的工程實踐創(chuàng)新能力，幫助學生樹立就業(yè)創(chuàng)業(yè)意識。企業(yè)頂崗實習過程中學生參與的項目以及指導的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目，大部分延伸到本科生的畢業(yè)論文，充分體現(xiàn)了實驗實踐教學一體化的理念。

1.3 “一體化”

強化多元融合，學科基礎與專業(yè)訓練緊密銜接，以企業(yè)頂崗實習為紐帶，推動項目帶動的實驗實踐組群。在學科基礎實驗階段，著重探究科學規(guī)律；在專業(yè)基礎實驗階段，著重各單元操作的工程技術(shù)基礎；在專業(yè)實驗和工程實訓階段，著重單元操作的組合運用。以此推動“理(論)工(程)一體化”“理(論)實(踐)一體化”教學，將“實驗、實習、設計及畢業(yè)論文”等環(huán)節(jié)相互銜接為目標一體化的實踐教學體系,使部分學生實現(xiàn)“國內(nèi)外教育一體化”。

校企聯(lián)合打造卓越工程計劃實踐教學基地，實施實習基地建設與管理,實現(xiàn)學校和企業(yè)的人員互通，充分調(diào)研企業(yè)的經(jīng)營主體、現(xiàn)有規(guī)模、發(fā)展方針和合作意向，并與企業(yè)共商實習的內(nèi)容與實施方案，保證學生安全，確保實習質(zhì)量。卓越工程計劃實踐教學基地建立的包括世界五百強企業(yè)在內(nèi)的包裝工程卓越工程實踐教學基地企業(yè)庫，企業(yè)庫中的企業(yè)應與包裝專業(yè)對口，對高素質(zhì)創(chuàng)新工程人才有需求并愿意提供接觸實際工作的機會，具有較大的經(jīng)營規(guī)模，在行業(yè)中擁有一定的地位，與包裝專業(yè)有合作意向的企業(yè)。

2 實踐成效

經(jīng)過三輪的包裝工程卓越工程師的實施，建立了以聯(lián)合利華、葛蘭素史克、百威、博世、益海嘉里、耐帆等行業(yè)龍頭企業(yè)為代表的實踐教學基地企業(yè)庫，并建立了一整套完整的實習基地、教學實踐管理機制，制定了實踐教學企業(yè)培養(yǎng)方案。企業(yè)不僅為學生實踐教學提供國內(nèi)實踐的機會，還提供了海外實習的機會；企業(yè)為包裝工程的實習提供經(jīng)費支持，各基地企業(yè)共向包裝工程專業(yè)捐資助學金達百萬元。

目前，在包裝工程專業(yè)已完成培養(yǎng)的2013和2014級本科學生中，國內(nèi)外考研及繼續(xù)深造的學生比率超30%，其余學生全部就業(yè)，不少學生憑借系統(tǒng)化的實驗實踐教學的培養(yǎng)，獲得了很好的就業(yè)崗位，就業(yè)起薪大幅上揚，達到月收入上萬元；仍在企業(yè)頂崗實習或?qū)W校畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中的2015級學生，在校園招聘中廣受企業(yè)歡迎，企業(yè)對學生實踐能力的認可度提升；較強的實踐能力使考研學生在面試過程中脫穎而出，學生繼續(xù)深造就讀高校的層次明顯提高。學生課外科技活動的覆蓋率逐年提高，課外科技競賽成績斐然。由此可見，“三階段、四層次、一體化”的遞進式包裝工程開放創(chuàng)新實驗實踐教學體系的構(gòu)建與實踐已獲得初步成效。在今后的工作中，深化、細化體系的建設，使校內(nèi)教育與校外實踐銜接的各項教育改革仍有待進一步加強。