基于“卓越工程师”的能源与动力工程专业多层次实践教学体系构建

郑斌　刘永启　孙鹏　刘瑞祥　孟建

摘要：我国“卓越工程师”教育的基本任务是培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才，实践教育是培养学生创造力最有效的方式。本文针对能源与动力工程专业，构建了“一个核心、两个基础、四个层次”的实践教学体系，建立了相应的课程标准体系和培养质量评价体系，系统建设了指导团队和实践平台，以期使学生具备满足社会需要的工程实践和创新能力。

关键词：实践教学体系；卓越工程师；多层次

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）44-0075-03

一、前言

近二十年来，世界发达国家的工程教育逐渐融合了技术取向和科学取向，一些大学提出了“回归工程实践”的改革理念，不断改革各自的工程教育，开始重视工程教育的实践性和创新性，以适应现代大工程的要求。迄今为止，美国实行工程教育的高校已有900多所，约占全美高校的1/3；以德国和法国为代表的欧洲也有一大批知名高校实施了工程教育模式。由于我国工程教育所处的历史阶段与西方发达国家完全不同，面临的国家使命与西方发达国家完全不同，因此我国的工程教育只能创新，走建设中国模式工程教育之路[1-3]。

为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》精神，树立全面发展和多样化的人才观念，树立主动服务国家战略要求、主动服务行业企业需求的观念，2010年教育部牵头实施了“卓越工程师教育培养计划”。该计划旨在改革和创新工程教育人才培养模式，创立高校与行业企业联合培养人才的新机制，着力提高学生服务国家和人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。2013年，山东省开始实施“省级卓越工程师教育培养计划试点专业”建设，我校能源与动力工程专业成功入选。

“卓越工程师教育”的核心与关键是培养学生的工程实践能力和创新能力。实践能力的培养主要依赖于实践教学体系，构架优良的实践教学体系是保障高质量卓越工程师人才培养的关键，而实践教学体系是否科学、合理、切合实际，将直接影响大学生工程实践与创新能力的高低。现有的实践教学体系普遍存在实践内容与工程应用结合程度不足、各实践环节相互关联较差、职业思想意识教育欠缺、合作培养企业缺乏积极性等共性问题，无法适应卓越工程师人才培养的要求[4，5]，因此必须构建以培养学生工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心的能源与动力工程实践教学新体系，才能培养出具有“宽厚、复合、开放、创新”特征的高层次、高水平、高素质的应用型高级专门人才。

二、现有培养体系存在的问题

1.缺乏“实践教育是培养体系的关键组成部分”的基本理念。一方面，部分学校职能部门或教师将课程设计、毕业设计、生产实习、毕业实习作为课堂教学之外的“辅助性”工作，且缺乏具备丰富工程经验的双师型导师的参与，缺乏实践教学环节的总体设计，缺乏综合性、设计性实验的指导与设计。另一方面，学生对实践环节的重视程度不够，参与过程中缺乏主动性和积极性。

2.校外实践教学基地缺乏建设。校外实践教学基地本应为学生在实习、毕业设计、社会实践等环节创造工程实践环境，是工程实践教学必不可少的前提条件。校外实践教学基地一般为具有一定专业背景和影响力的大中型企业，由于缺乏相应的支持政策和经济效益刺激，企业在安排学生实习时缺乏积极性，甚至借故推脱，不愿意学生去实习，即使能够到达现场，也很难保证实习质量。

3.实践教学师资队伍缺乏建设。能源与动力工程专业是工程实践能力要求较强的专业，该专业在对卓越工程师培养的环节中对实践能力的要求更甚。实践教学应与理论教学、科学研究工作同步发展，这就要求高校教师能够既熟悉理论知识又要有丰富的工程实践、科研经历。然而，高校教师虽然具有较高的学历，但具有丰富工程实践经验的教师越来越少，同时教师数量不足，师生比大幅提高，教师负担较重，无法适应卓越工程师教育培养的需求。

三、实践教学体系构建与支持资源建设

1.构建多层次实践教学体系。

以培养学生具备优秀的工程实践能力和创新能力为目标，构建了“一个核心、两个基础、四个层次”的卓越工程师培养多层次实践教学体系，体系结构如图1所示。

（1）一个核心是以工程实践能力和创新能力为培养核心。

（2）两个基础为实践平台和指导团队，是支撑培养体系正常运转的软件和硬件条件，实践平台包括在合作培养企业建立的校外实践教学基地和校内各种实验、实训实验室。

（3）四个层次是指整个体系由基础实践层、专业实践层、创新实践层和企业综合实践层组成，各层次采用逐层递进的方式完成。①基础实践层，包括基本素质模块和实验模块，基本素质模块主要由思想政治理论实践课、入学教育及军训、公益劳动、学科导论、创新创业通识教育课等组成，实验模块由学校通识教育课、专业基础课、专业核心课、专业方向选修课的课内实验环节组成。一方面培养学生树立“工程实践能力和创新能力是生存根本”的基本理念和具备良好的职业道德、职业精神、吃苦耐劳精神等；另一方面培养学生掌握基本专业实验操作能力和动手能力，加深对专业理论的认识和理解，锻炼分析问题和解决问题的基本能力。②专业实践层，包括工程训练模块和综合实习模块。工程训练模块包括工程训练、机械设计课程设计和机械制图测绘等实践课程，该模块主要依托于大学生实训中心开展，主要培养学生对技术工具及加工方法的掌握和图纸的基本绘制能力。综合实习模块包括驾驶实习、认识实习、内燃机构造拆装实习和内燃机制造工艺生产实习，主要为了强化学生对专业综合知识和工程技能的认识，培养学生的专业实践能力和解决实际问题的能力。③创新实践层，包括社会实践模块和科技创新模块。社会实践模块依托社会实践环节开展，主要为了使学生加深对本专业和相关行业的了解，确认适合的职业定位，为向职场过渡做准备，可增强其就业竞争优势，等等。科技创新模块依托专业设计与制作实践课、大学生科技创新项目和大学生科技创新比赛开展，主要为了发挥学生的创新思维和创新精神，使学生的理论知识得到巩固和升华，突出学生个性发展，提高学生的创新能力。④企业综合实践层，包括企业学习模块和工程研发模块。企业学习模块依托企业学习实践环节开展，包括标准化学习、质量管理体系学习、观摩生产线、参与工艺制定及设计等内容，主要培养学生对技术规范的认知与实践，让学生现场体会设计及生产的主要工艺流程及所依据的技術规范及企业文化，等等。工程研发模块依托毕业实践与毕业设计和毕业鉴定实践环节开展，企业根据研发部门需要和学生自身的特点，依托现有研发项目，为学生设计毕业设计题目和内容，使学生在参与工程研发的过程中完成毕业设计环节，从而使学生真正融入到企业中，通过真实项目的操作达到提升工程设计创新能力的目的。

2.制定了实践体系课程标准和质量评价标准。在充分吸收企业对工程人才要求的前提下，针对多层次实践教学体系制定了各个组成环节详尽的课程标准（标准中突出企业的主导和引领地位）。为了保障人才培养质量，各课程制定相应的评价标准，建立以素质、实践、学校导师、企业导师多位一体的质量评价体系。评价标准以学生工程能力评价为主体，评价标准包括详尽的考核评价方案和细则，依据不同环节的性质差异确定针对性的评价指标，并进行量化，以求评价的科学性、公正性和可操作性。

3.加强了指导团队建设。指导团队的建设着重于提高工程教育师资队伍的工程实践能力和设计创造能力，能够有效地将工程实践经验转化为优质的教学资源。

（1）提高了学校专业教师的工程实践创新能力。一方面，加强了学校与企业间的研究和开发合作。一是使已经有企业工作经历的教师具备更加丰富的企业工作经验和工程实践经历；二是使已经具备一定工程实践经历的教师具有企业工程工作的经历，采取了与企业进行工程项目合作、共同完成技术开发、技术服务等方式，教师可直接参与企业日常生产和企业的技术升级、改造。另一方面，对教师队伍中工程实践经历不足或是没有工程经历的教师，采取了集中训练和长期培训相结合的方法。一是通过与企业的技术项目合作、专题训练等方式派遣到相关企业进行每年至少累积3～6月的工程实践，熟悉生产过程、工程技术和管理；二是在校内聘请具有丰富工程实践经历的教师，实行“一对一”的互相帮、带的长期培训方式。

（2）聘用了企业导师。在卓越工程师实践培养过程中，企业导师具有举足轻重的地位，实施了“企业导师核心化”的指导思想。一是聘请企业专家为学校兼职教师参与全部校内实践环节，在培养中采用“企业导师、校内实践中心专业指导教师和专业教师”复合式团队指导模式，采用案例教学、现场教学、专题讲座、工程实践技术指导等方式开展工作，使工程元素提前融入校内教学，使学生进入企业前具备一定的工程设计知识和基本能力。二是在企业综合实践层的培养中采用“企业导师为主、专业教师辅助”的双导师模式，企业导师根据企业的实际情况为学生的生产学习、毕业设计选题及其实施等环节提供指导或现场咨询，负责对学生进行工程师专业培养的全面基本训练。

4.强化实践平台建设。实践平台是保障实践教学顺利开展的基础，本专业在校内实践平台和企业实践平台两方面开展了系统建设。在校内实践平台建设方面，依托学院车辆工程与交通国家级虚拟仿真实验教学中心、能源与动力工程省级高等学校骨干学科教学实验中心、山东理工大学工程实训中心、学院大学生创新创业实验室等，加强了仪器设备投入、实验实训规范化管理、综合性创新性实验项目等建设，划拨了专门经费资助大学生创新创业活动，加强了创新创业活动的管理和指导。在企业实践平台建设方面，以企业研发中心为依托，建立了“卓越工程师培养”专用实践教育中心，设置了专门人员进行管理和运作，建设了实训、实习的专用场所与设备，聘请了企业高级职称以上的技术人员和高级管理人员担任企业导师，充分利用了企业工程设计资源和导师队伍，使企业综合实践层的教学任务落到了实处。

四、多层次实践教学体系优势与特色

1.构建的“一个核心、两个基础、四个层次”实践教学体系，可有效提升学生的工程素养、工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。在本体系中，各校内实践层次中均高度融合了工程实践内容，既可以使学生充分理解專业知识，还可以提前掌握丰富的工程应用知识，实现了理论知识和实践应用的有机结合，为企业综合实践层的快速深入开展奠定了良好基础。在企业实践层次中，充分发挥企业的主导作用，以项目引导培养，学生通过深入参与项目研发，可充分提升其工程素质和创新能力。

2.与企业紧密结合建立“卓越工程师培养”专用实践教育中心，形成了校企合作培养的双赢模式。以企业研发中心为依托，建立了“卓越工程师培养”专用实践教育中心，充分发挥企业在工程人才培养中的核心作用和主导地位。在实践过程中，使学生真正成为了企业的一份子，既可以使实践教学完全融入工程研发过程中，保障了学生工程设计创新能力的培养，又可以使学生成为企业研发的鲜活有生力量，促进了企业整体研发能力提升和人才队伍建设，学生取得的有效成果与企业共享，互惠互利，达到学校和企业双赢的效果。

3.建立了多位一体的卓越工程师培养质量评价体系，有效保障了培养质量。质量评价体系以学生工程能力评价为主体，注重对学生的工程能力、组织能力、团队合作能力、人际交往能力、国际视野等方面的综合评价，是提升培养质量的有效保障。

五、结论

在“卓越工程师教育”核心培养理念下，构建了适用于能源与动力工程专业的“一个核心、两个基础、四个层次”的多层次实践教学体系，建立了相应的课程标准体系和培养质量评价体系，同时强化了指导团队和实践平台的建设，可实现学生的高质量培养。

参考文献：

[1]杨弋涛，朱丽慧.“金属材料工程专业”卓越工程师培养课程体系的构建与实践[J].教育教学论坛，2016，（16）：22-24.

[2]李云春，李敬民，韩利红，等.基于“卓越计划”的工程造价专业实践教学体系构建[J].中国教育学刊，2015，（S1）：49-50.

[3]周永，夏玉英.基于卓越工程师培养的土木工程专业实践教学改革研究[J].教育教学论坛，2016，（17）：77-78.

[4]刘全忠，王洪杰.能源与动力工程专业卓越工程师培养模式研究与实践[J].黑龙江教育学院学报，2013，32（12）：40-42.

[5]冯磊华，鄢晓忠，李录平.能源与动力工程专业卓越工程师培养的实践教学研究[J].中国电力教育，2012，（09）：71-73.