构建“三层次 五阶段”实践教学体系 培养应用型工科院校学生工程能力

杨宗强,李 杰,刘春英,李广辉,郑 珺

(天津职业技术师范大学 工程实训中心,天津 300222)

企业希望刚入职的大学生有工程实践能力。企业挑选学生除了注重课程成绩，但更多要求学生有工程实践能力、管理能力、动手能力、科研能力、沟通能力和创新能力。企业喜欢有职业认同感的大学生，具体而言就是刚入职的大学生要认同自己所选择企业的性质、工作环境和企业文化，踏实工作。企业青睐岗位上手快的大学生，即具备基本操作技能和工程意识的大学生，如具备元件安装、简单调试、绘制图纸、专业图纸识读等技能和能力；企业希望刚入职的大学生具有能与本团队成员沟通、与客户沟通、对工作任务领悟的能力；还更希望刚入职的大学生能够在短时内承担制造生产现场的工艺技术服务、生产现场的工艺指导、管理、监督和技术服务。而这些要求正是目前应用型本科院校学生所欠缺的能力[1]。

1 对现场工程师的要求与工程能力的培养

制造行业对现场工程师有什么要求，现场工程师要完成哪些工作，在企业中怎样从一名新手成长为现场工程师，在学校怎样才能培养出符合企业要求的现场工程师，这也是应用型工科院校在不断探索的问题和努力的方向。

(1) 现场工程师是指在工业现场从事产品的生产、营销和服务或工程项目的施工、运行和维护的工程师[2]。现场工程师属于应用型技术技能人才，应取得本专业或相近专业大学本科及以上学历或学位，有从事相关专业、行业工程的经历；具备一定的专业理论知识，有较好的项目管理能力，基本的工程能力；有独立分析问题、处理问题的能力及熟练的操作能力，能阅读英语技术资料；有较强的沟通协调能力，良好的团队精神。

(2) 现场工程师负有生产技术指导、生产工艺执行与改善、设备维护与指导和项目管理、监督及技术服务之责。生产技术指导是指现场工程师在企业中负责完成项目的现场施工，或完成产品的安装、调试、检修和运行，遇到异常立即有临时对策，能够独立解决项目运行和生产制造过程中出现的实际问题；生产工艺执行与改善是指现场工程师要负责制造生产现场的工艺指导，解决生产过程中因工艺装备出现的技术问题，改进、设计所用加工工装，对生产过程中出现的工艺路线变更进行认定，对新产品研发的工艺路线进行验证，对生产过程中的不合格品回用进行现场评审；设备维护与指导是指现场工程师要负责做好生产设备、计量器具维护检修工作；项目管理、监督和技术服务，重点是对现场的生产进行管理，对生产工艺执行、产品质量形成进行监督管理。

(3) 现场工程师成长既遵循学习规律，从不知道到知道，又要符合能力发展规律[3]，从完成简单任务到完成复杂任务。在企业中从一名新手成长为现场工程师都要经历三层次、五阶段。

① 初级层次。处于刚入职，是了解企业情况、搜集信息、适应体验期。该层次分为入职教育和轮岗实习两个阶段。入职教育，主要了解行业、企业概况，企业文化、规章制度，部门职能等管理内容；轮岗实习，主要在与将来岗位相关度高的班组、工段、车间及相关部门轮岗实习，进一步了解项目运作过程、产品生产流程，亲自体验工作过程。

② 中级层次。该层次是实际操作，是运用知识解决实际问题、积累经验、提升实践能力期。分为操作阶段和操作技术管理阶段。操作阶段是指在具体工作岗位上从事简单的加工、装配、调试工作或班组的技术管理工作，解决本岗位或本班组内生产中出现的简单技术、工艺问题，此阶段以岗位具体操作为主，解决技术问题为辅；操作技术管理阶段，作为工段或车间工程师，负责本部门一种或多种产品生产中的某一方面的技术、工艺，解决生产中某一方面的技术、工艺问题，监督工艺的执行，在本部门协调解决与其他方面的技术、工艺问题。这个阶段以解决问题为主，操作为辅。

③ 高级层次。本层次为决策管理阶段，负责解决某一系列或全部产品生产中和用户使用中出现的重大、复杂、疑难的技术、工艺问题；组织实施解决产品生产中复杂工艺问题，协调解决各工种工序的工艺执行问题；负责项目的组织、实施和现场管理。

2 现行实践课程体系的不完善之处

企业对现场工程师的能力要求是多方面的，如何培养适合企业急需的技术人员、提高工科学生工程实践能力是当前乃至今后工科院校所面对和必须高度关注的重要问题。虽然应用型本科院校现行课程体系中实践课有多种形式，在一定程度上对学生工程实践能力的培养有所帮助，但是，实践课程多被定位在理论课的辅助地位，即使是实践课也是注重知识而忽视能力的培养。

(1) 验证性实验多于设计性实验[4]，学生只是模仿，或看教师演示，对现象疏于观察、对数据没有分析，缺少主动性学习。实验内容单一、简单，即使是综合性实验，对实验缺少方案设计、分析确定、验证调试，更不考虑工程因素和工程条件，没有对结果的分析与总结。

(2) 学生参与教师的科研项目[5]，虽然能得到一些锻炼，但是教师的科研项目的学术性多于应用性，即使是应用性项目，学生只是做一些辅助性或局部性的工作，没有整体的概念。在研究过程中，注重原理的实现，而缺少工程化考虑，学生没有完整的工作过程体验，工程概念模糊。

(3) 学生去企业实习困难重重。缺乏校企结合的动力和社会保证机制，企业没有积极性，不愿意接受学生实习，即使接受往往也流于形式，对工程实践能力的培养效果甚微。学校考虑学生安全、管理、经费等问题，积极性也不高。毕业设计环节被削弱，毕业设计题目内容理论多于实践，原理论述多于工艺实践，或真题假做，或假题真作，与实践脱节，忽略了工程能力的培养。

在校学生工程能力的培养不可能凭空产生，而应该从理念、培养目标、教学内容、教学模式[6]、校内外合作等方面不断探索，构建一种完整的实践教学体系，形成多种教学模式，才能培养学生的工程实践意识及能力。

3 构建工程实践能力培养的实践教学体系

实践教学应定位在夯实专业基础、提高工程意识、突出技术应用、加强工程实践能力和创新意识培养上[7]。经过多年的教学实践，以职业能力和工程能力培养为目标，构建了以学生为主体的全方位(职业技能、职业观念、职业态度、职业纪律、职业作风等全面培养)、综合式(职业技能训练、工程能力培养、创新实践活动结合)、开放型(面向学生、教师、社会开放，全天候开放)的“三层次、五阶段”实践教学体系。

(1) 基础层。包括工业系统认识实习和基本职业技术技能训练两个阶段。使学生对典型工业产品的结构、设计、制造、规划和管理有一个基本的、完整的体验和认识，建立基本工程意识。针对学生技术能力差、工程认知面窄的特点，基础层强调感知，在课程内容设置上，以系统认知和初级技能为主。在教学方法和手段上，尽量增加演示、视频、图表等直观教材进行教学，增加学生的感性认识，使学生掌握相关的基本技能，了解现代企业规划、管理和运营的基础知识。

(2) 核心层。包括职业岗位能力培养和职业岗位技能训练两个阶段。核心层强调技能训练的综合性和能力培养的基础性，在课程内容设置上，以专业涉及的职业核心技能为主。如：典型工业产品设计制作训练、现代工业典型系统组合训练、现代企业管理学习、安全及环境保护教育等内容。引导学生在解决问题过程中，应用所学知识和技能，掌握探索解决复杂问题的方式和方法。

(3) 扩展层。主要指创新实践活动阶段，以自选训练模块、指导性科技立项、仪器设备开发、参与产学研项目、学生自拟课题、企业技术改造等形式进行，注重在普遍提高的基础上，鼓励个性发展。促使学生去深入思考，激发学生的学习热情[8]。扩展层强调自主性和创新性，鼓励和培育学科交叉、专业融合的训练课题，教学结合多种形式的校企合作方式，使教学接近生产实际，弥补学生实际经验不足的问题，全面提高学生综合素质[9]。

4 培养措施

(1) 教学模式。采用“教学改革—科技创新—学科竞赛”互动模式、“理论、实验、实训、设计”相融合的“四位一体” 模式、“理论—技能—能力”三结合模式、“1+X”培养模式，提高学生的工程意识，培养学生的工程实践能力。

(2) 教学方法和手段。采用案例教学法、项目式教学法、任务驱动教学法、“四步曲”教学法等丰富多彩的教学方法[10]，引入现代教学手段，突出学生职业素质、实践能力和创新精神的培养。如在项目式教学中，项目作为完整的训练单元，有目的、要求、方案、实施步骤和考核标准，最重要的是有一个结果(一项制作，一个设计，一件作品或产品等)，学生通过项目制作，可以提高学习兴趣，学生在干中学，学中干，收到很好的效果[11]。

(3) 工程现场能力培养。分为基本工程意识、基本工程能力和工程实践能力三部分。

① 基本工程意识培养，针对学生技术能力差、工程认知面窄的特点，主要通过金工实习、生产实习、社会实践等教学环节完成，改变传统“金工实习”的观念，引入工程意识，在传统认知的基础上，增加职业基本技能训练教学环节。在教学过程中充分讲解知识和技能的发生过程和形成过程，最后学生形成实习论文或实习报告，建立学生的工程意识观念。

② 基本工程能力培养。主要通过职业岗位能力培养、职业岗位技能训练、高新复合技术运用能力训练等教学环节完成。结合专业课的内容和进度，除了专业基础课程设计、专业综合课程设计之外，开设4～6周的职业岗位技能和工程实践能力培训课程。内容以职业岗位技能、实际工程案例为主，仿照企业工作流程，基于工作过程组织实施。学生在练习中能够体验到从“方案制定、计划、实施、检查、评价和反馈”的完整工作过程[12]。

③ 工程实践能力培养。主要通过大学生科技创新活动、技能竞赛、学科竞赛、毕业设计、教育实习等教学环节完成，把科技创新活动与毕业设计有机结合，把技能竞赛、学科竞赛引入课堂。在工程实践能力培养过程中，注重激发学生学习的激情，形成良好的学习氛围，注重技术技能应用，将学习内容应用到工程实践中；在教学过程中强调以学生为主体、教师为主导，传授知识、培养技能、提高职业素质协调发展；在教学内容上强化理论与实践相融合，注重工程意识的培养，跟踪工业技术的发展，增加高新、复合技术技能训练内容，全面提高学生的工程实践能力。

5 结束语

企业现场工程师属于应用型技术技能人才，应具有很强的工程实践能力。工程实践能力的培养，有赖于工程实践锻炼和不断积累，工程实践能力教学既要符合大学生技能和能力认知的规律，又要设计正确合理的训练方法，还要适当分配练习时间，同时更要注意各阶段的相互作用，应合理地利用迁移作用，避免干扰作用，使已经学到的知识、技术技能应用于实践。工程实践能力培养是通过各个教学环节不断递进和增强的结果。

[1] 王玲.现代职业教育体系下应用本科人才培养目标定位分析[J].中国职业教育，2013(6)：13-15.

[2] 徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海：华东师范大学出版社，2011.

[3] 费利克斯.劳耐尔，赵志群，吉利.职业能力与职业能力测评KOMET理论基础与方案[M].北京：清华大学出版社，2010.

[4] 李锐.建筑环境与设备工程专业实验技术教学实践[J].科技创新导报，2009(28):141-142.

[5] 郑金贵.开发研究性实验培养高素质应用型人才的探索与实践[J].黑龙江科技信息，2009(5):133-137,73.

[6] 邓泽民,赵沛.职业教育教学设计[M].2版.北京：中国铁道出版社，2009.

[7] 艾子健，晋芳伟，吴龙.应用型车辆工程学科建设与发展研究[J].职业教育研究，2013(8):13.

[8] 成协设,刘薇,王立金.开展创新性实验教学实现理论到创新的有效对接[J].实验室科学,2011，14(1)：200-201.

[9] 严中华.职业教育课程开发与实施[M].北京：清华大学出版社，2009.

[10] 姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2009.

[11] 郑家茂.构建“做中研”相结合的创新实践平台，促进学生“做中学、学中研，研中创”[J].实验技术与管理,2010，27(1):1-2.

[12] 赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2011.