深层次工程实践训练平台建设的思考与探索

范乃强，李恩普

（西北工业大学工程实践训练中心，陕西 西安 710072）

一、引言

大学的根本任务是人才培养，研究型大学作为国家的战略核心资源，承担了为国家培养高素质拔尖创新人才的重要任务。高素质拔尖创新人才的培养需要大学明确办学定位，确立培养目标，融入一流的教育理念，制定科学的培养方案，配置优质的教育资源，改革传统的教学方法，切实提高人才培养质量。在高素质拔尖创新人才的培养过程中，实践能力和创新能力是重要的培养目标之一。长期以来，国内高校工程训练中心在培养学生工作作风、工程素质等方面发挥了积极有效的作用，是培养学生工程实践能力的重要平台。笔者所在的西北工业大学根据自身的办学定位，提出了新的人才培养目标，即坚持“以学生为根、以育人为本、以学者为要、以学术为魂、以责任为重”的办学理念，保持和发扬“厚基础、宽口径、重实践、求创新”的人才培养特色，树立“基于全面发展的创新教育”理念，构建多元化、个性化的教育教学体系，努力为社会培养基础扎实、专业能力强、有社会责任感和国际视野、德智体美全面发展的高素质拔尖创新人才[1]。

工程训练中心是高校人才培养体系的重要组成部分，在学校总体人才培养目标的要求和指引下，需要重新明确培养定位，分解落实学校的人才培养目标，继续发挥工程实践在人才培养过程中的重要作用。通过深度挖掘工程实践培养内涵，深度重构工程实践课程体系，深度整合工程实践教学资源，深度优化工程实践评价体系，构建培养学生工程知识、工程能力、工程素质的深层次工程实践平台，促使优秀人才在有限的时间和空间内完成特定的优势积累，为实现高素质拔尖创新人才的总体培养目标奠定坚实的基础。

二、深度挖掘工程实践培养内涵

工程实践培养内涵是人们对实践教学本质属性和内在规律的总体认识，是高校人才培养理念重要的组成部分，它需要随着人才培养理念和培养目标的演进而不断挖掘、探索和总结其深层次的属性和规律。深度挖掘工程实践培养内涵，就是在现有工程实践培养理念的基础上，根据国家战略发展对人才的需求和学校总体培养目标的定位，不断深入探索高素质拔尖创新人才的成长规律和工程实践教学的发展规律，提出实践育人的人才培养新理念。在大学的人才培养目标中，学生的素质和能力培养处于核心地位，体现在具体的教学中就是要充分调动一切教学资源，构建一流的人才培养体系，使培养体系中的每一个环节和每一个要素都发挥积极的作用。工程实践是人才培养体系中重要的组成部分，是人才培养过程中不可或缺的环节。多年来，工程实践培养理念经历了不断演变的过程。传统的工程实践培养理念认为，工程实践就是让学生通过金工实习等环节提高学生的动手能力，锻炼学生的工作作风，工程实践训练在人才培养过程中发挥了辅助培养的作用，处于从属地位。近年来，工程实践培养内涵得到进一步挖掘，现代工程实践培养理念认为，工程实践训练在人才培养过程中和理论教学处于同等地位，工程实践课程是具有通识性质的基础课，它服务于学校的办学定位和人才培养目标，实质就是通过实践课程的培养，使学生认识现代工程的实施流程，体验产品的制造过程，学习工程知识，实践工程项目，磨练工作作风，培养学生的工程素质、实践能力、创新意识与创新能力，最终达到实践育人的目的。

深度挖掘工程实践培养内涵，需要牢固确立工程实践训练在人才培养中的重要地位，凝练鲜明的工程实践育人理念和培养目标，构建符合大学生成长规律的实践课程体系，使实践课程体系成为本科生总体培养方案和课程体系的重要组成部分，为学生的素质养成和能力成长提供实实在在的营养套餐。西北工业大学工程实践训练中心在长期的实践教学中，不断总结和探索，根据学校的人才培养目标，紧紧围绕“学科大类”横向和“工程项目”纵向两条主线，按照“学习工程知识、培育工程能力、养成工程素质、引导探索创新”的培养理念，采取自顶向下的设计方法，整体规划工程实践课程体系。参考工程项目全寿命周期和现代工程的实施流程，有计划、分步骤构建工程实践各课程内容，充分考虑各实践课程的特点和不同实践环节间的有机联系，按照系统化、层次性、模块化要求，构建完整系统的基于“大工程观”的工程实践课程体系。以工程训练中心的发展和建设为基础，按照大学的定位和人才培养特色，搭建人才培养的公共实践平台。通过实践平台的支撑，促进理工与文科专业的跨学科交叉。积极倡导人文和社会学科学生参加工程实践，使文科学生具备一定的技术素养。在与文科专业学生的实践交流中，使理工科学生具备一定的人文知识和人文素养，为学生自主创新、自主创意和协同创新创造条件。

三、深度重构工程实践课程体系

国内工程训练中心经过多年的发展，大多数都建设了一流的工程实践环境，建立了较为完备的工程实践课程体系，为开展系统的工程实践训练奠定了基础。但是，当前的工程实践课程体系仍然存在较多的问题。

第一，实践课程类别较为单一。国内高校工程训练中心大都是从校办工厂转型而来，在现有的课程体系中，部分校办工厂时期的实践内容仍然存在于教学过程中，机械类实践课程仍然处于主体地位，支撑其他学科大类的实践课程处于附属地位甚至处于空白状态。

第二，工程实践课程系统性与层次性不鲜明。实践课程各环节之间的衔接和联系不够紧密，未能以工程项目为主线形成一个完整的工程链；工程实践课程基本上以制造技术为框架而开设，从知识层次看，这些课程在工程项目的整个实施流程中处于下游，是最初级的层次；从能力层次看，其培养目标中所要求的动手能力，在能力体系中处于最初级的层次，实践课程对更高能力层次的工程能力和创新能力的培养都缺乏有效支撑，未能按照人才成长规律和获取知识的规律形成一个从简单到复杂、从基础到综合再到创新的层次性课程体系，学生难以通过实践课程的培养，形成系统的面向工程项目开发整体流程与方法的知识体系，更难以在实践基础上实施创新[2]。

第三，工程实践课程与工业界脱节较大。实践课程中许多工程知识已经不能适应工业界工程项目开发和制造的需求，教学过程中紧密结合实际的项目实践较少，学生接触不到最新的工程技术。以航空制造业为例，航空制造中广泛采用了五轴加工中心、数字化装配、精密铸造、先进焊接、先进材料成型等技术，而工程训练中心由于资金、场地等多方面因素的限制，在实践课程中未能完全体现工业界的新技术和新工艺。

第四，创新思维与创新能力的培养缺乏有效的实践课程支撑。创新思维和创新能力的培养仍然按照以竞赛为驱动的培养模式，未能在具体的实践课程按照学生创新能力的成长规律分层次地加以体现，这种以赛代练的方式，使得学生的创新思维受到一定的局限性，另外，通过选拔参加竞赛的模式使得创新能力培养在学生中的普及面极小。

工程实践课程体系的重构应基于大工程观的教育理念。大工程观的本质就是将科学、技术、文化、工程实践融为一体，具有系统性、实践性、整合性、创新性的工程模式教育理念[3]。大工程观的教育理念突出反映了优秀人才的成长规律，在欧美国家的教育教学体系中，是经过实践证明了先进的教育理念，在人才培养方面发挥了巨大的作用。围绕学校的办学定位和人才培养目标，以素质养成和能力提升为课程体系的改革目标，紧紧围绕“学科大类”横向和“工程项目”纵向两条主线，设计符合高素质拔尖创新人才成长规律和实践教学发展规律的工程实践课程体系。在工程实践课程体系的改革和优化过程中，主要按照以下步骤来实施。

第一，根据学校的人才培养目标，构建基于大工程观理念的工程实践课程体系。按照学科大类，即按照三航（航空、航天、航海）、3M（机械、材料、力学）、3C（通信、控制、计算机）学科的横向构建实践课程，并在每一个学科类别中，紧紧围绕现代工程的论证、管理、开发、设计、制造、测试、维护等工程实施流程纵向规划实践课程。遵循学生知识、能力与素质的成长规律，按照基本知识、基本技能、工程意识、专业技能、综合技术应用能力、创新意识与创新能力分层次递进培养，并在不同层次的能力培养中安排对应的工程实践课程予以支撑。将阶段性教学目标和教学任务落实到课程的各个模块中，形成内容开放、结构合理、整体功能优化、工程背景突出、与现代工程技术发展相适应的实践课程体系。

第二，按照完全学分制的本科教学改革要求，分层次、分模块重构工程实践课程。按照学生学习和认知的规律，将工程实践课程分为认知训练、基础训练、综合训练、创新训练四个层次，并在各层次中划分不同的课程模块，并按照必修、限选、任选的不同要求规划建设各课程模块。在认知训练和基础训练层次中，按照通识课程的特点规划建设，突出培养学生的工艺知识和工程意识，按照必修课的要求，在全校本科生中普及培养。在综合训练层次，按照限选课的要求规划建设，分专业类别，让学生在一定的范围内选修，突出培养学生的工程素质和综合知识的应用能力。在创新训练阶段，按照选修课的要求规划建设，学生可以实现任意选修课程，重点培养学生的创新思维和创新能力。

第三，注重与工业界的紧密联系，不断更新实践课程内容。从实践环境、设备、制造工艺、产品检验、设备与产品维护等环节，按照工业界工程实施流程的要求，为学生营造接近真实的工程氛围。实践课程内容是动态的、开放的，保持与工业界的紧密联系与沟通，及时获取工业界反馈的知识和信息，定期对课程内容进行优化和更新，使学生可以接触到工业应用中的新知识、新技术和新工艺。

第四，注重知识、素质、能力的协调发展。将知识、能力、素质的培养与测评纳入实践课程体系中。通过完整系统的工程实践课程的培养，充分发挥实践育人的独特优势，使学生具备扎实的工程知识，具备良好的工程意识和工程实践能力，养成主动学习、主动实践的习惯；养成从实践中发现问题的习惯；养成善于沟通、团队协作的习惯；养成锲而不舍的精神、顽强的工作作风、自强与自信的良好素质；养成开阔的胸襟、宽广的视野和宽厚的品格，最终达到知识、能力、素质的协调发展。

四、深度整合工程实践教学资源

在工程实践训练平台中，主要的教学资源是教师、课程和自主创新实践环境。深度整合工程实践教学资源的核心思想就是根据工程实践培养理念和培养目标，加强师资队伍建设和优化，加大工程实践课程资源建设，优化自主开放式实践环境建设。

加强实践教学师资队伍建设。实现工程实践训练的培养目标，必须有一支综合素质优良、业务能力较强、专职与兼职相结合、学历、年龄、职称结构合理的师资队伍。在师资队伍建设上，按照培养目标与队伍建设相结合、教师个体与教学团队建设相结合、培养与引进并举相结合的“三结合”原则规划建设。

第一，培养目标与师资队伍建设相结合。对高校的人才培养目标、人才培养过程、工程实践教学目标进行认真地分析，系统、科学地统筹规划师资队伍建设。工程实践教学队伍建设必须满足高校人才培养目标的要求，使师资队伍的知识、能力和整体素质满足人才培养的要求。

第二，教师个体与教学团队相结合。以大工程观理念构建的实践课程体系涉及较广的知识领域，一名教师不可能精通所有学科领域的知识，仅凭教师个体的力量很难独立完成整个实践教学过程、实现教学目标、保证教学质量。在工程实践训练中要完成一个实践项目，需要依靠教学团队的力量，共同协作来完成整个教学过程。教学团队在知识、学术、工程、技能、操作等方面优势互补，团队既有分工又有协作，为实现教学目标而积极探索、勇于创新。在队伍结构的优化上，按照年龄结构、知识结构、能级结构三方面分别做好优化建设，更加注重教学团队的建设。大力推动教师个体能力评估机制和激励机制建设，有效激发教师个体和教学团队的工作潜力和责任感，提高工作绩效，最大程度地保障个人和团队把有限的精力转化到实践教学中来。

第三，培养与引进并举相结合。按照大工程观实践课程体系的建设需求、实践教学过程、教学目标的要求，加大力度培养工程训练中心现有实践教学队伍。制定科学有效的措施，吸引并鼓励校内教师积极参与工程实践教学。引进高水平、高技能的企业工程师充实师资队伍，结合实际项目案例指导学生的工程实践训练，介绍工程项目开发经验、企业管理知识、企业法规与规范等知识，让学生了解工程背景，扩充工程知识，提高工程素质。

加大工程实践课程资源建设。按照完全学分制的要求，建设优质实践课程，积极面向全校提供更多具有较强工程背景和实践特色的选修课。实践课程资源的建设更加注重系统性、导向性、实践性和创新性的统一，确保学生能认识较为系统的工程实施流程，确保学生能了解最新的工程技术应用情况，确保学生能够亲自动手完成一定的工程项目。按照工程知识结构，组建特色工程实践课组，根据学科专业的不同，引导学生科学选择课程，合理组合必修实践课和选修实践课的结构和比例，既尊重学生的个性和兴趣，又保证工程知识体系的完整性。

优化自主开放式实践环境建设。开放式的实践环境可以由学生自主安排实践时间和内容，为学生提供了自由发挥和创新实践的时间和空间，为不同专业学生提供了协同创新的机会。据统计，美国、英国、日本等国家的应用型大学开放实验室，其实验教学时数的比例高达50%，而我国很多大学的实验教学时数只占总学时的10%，自由开放课时的比例更低[4]。培养学生的工程素质、实践能力和创新能力，需要采取灵活多样的实践教学模式，不断扩大工程实践课程的开放范围和普及面，延长实验室的开放时间，提高实践教学设备的利用率。采取学生自主管理、教师管理、教师团队指导相结合的方式来保证实践基地的运行和开放。采取多种科学有效的措施保障学生的安全意识和安全能力，在学生完成安全知识教育、掌握设备安全操作规程和基本操作的基础上，将实践项目、实践内容向学生全面开放，为学生的个性化培养提供自由发展的平台和空间，充分调动学生学习的积极性和创新激情，真正体现以“以学生为根”的教育教学理念。

五、深度优化工程实践评价体系

建立一套完整规范的评价体系是提高工程实践教学质量、促进工程实践训练体系改革以及保障人才培养质量的重要手段。科学合理的工程实践评价体系能有效地检验实践教学效果，并利用反馈的检验结果，及时更新课程内容，提高教学质量。目前，国内工程实践教学评价大多数仍集中在教学质量的评估和学生的能力评估上，教师教学能力评估未能纳入整体的教学评价体系中。对于学生的能力评估中，考核仍然采用传统的平时考查与课程考试相结合的方式，对学生的工程能力和创新能力的评价缺乏科学有效的评价机制，学生实习结束后的实习成绩不能完全体现其工程实践能力和创新能力水平。评价体系的不合理直接导致学生对工程实践课程的兴趣减弱，大大影响了实践课程的教学质量和培养效果。

工程实践评价体系应由实践课程教学质量评估、学生工程能力评估、教师教学能力评估三个子系统构成，包括评价准备、采集与量化、评价结果分析、反馈与调整四个环节。在实践课程教学质量中，主要评价指标有教学准备、安全意识与安全能力培养、新技术的运用、科研成果和实践教学融合、基于兴趣和基于问题的教学、与学生的互动等。在学生工程能力评估中，重点是评价学生综合能力的养成以及学习实践的主动性、协作性、创新性，充分考虑并重点设计学生的基础技能、沟通能力、系统能力的评价标准，从而在实践教学中有的放矢，弥补学生的能力欠缺，依据对学生阶段性能力评估结果，适时地调整与制定实践课程内容，以达到课程之间的合理互补。在教师教学能力评估中，主要包括师德、工程知识运用、实际操作、教学改革、沟通交流、新工艺与新技术的应用等多项标准。

六、结束语

工程训练中心作为大学重要的教学单位，应积极发挥实践育人的优势作用，通过深度挖掘培养内涵，深度整合实践教学资源，深度重构实践课程体系，深度优化工程实践评价体系，搭建人才培养的公共实践平台，使工程实践教学体系对学校的总体人才培养目标形成坚实的支撑。在培养学生实践能力、工程素质的基础上，为学生自主创新、自主创意和协同创新创造条件，促使优秀人才在特定的环境和时间内完成阶段性的优势积累，为高素质拔尖创新人才的培养奠定坚实的基础。

[1]陈小筑.凝心聚力,改革创新,为建设学科特色鲜明的世界一流大学而努力奋斗 [R].西北工业大学十二次党代会报告，2014.

[2]王永生.建设有利于创新人才培养的实践教学体系[J].中国高等教育,2006(11).

[3]谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析[J].高等工程教育研究.2008(3).

[4]和飞.地方大学办学理念研究[M].北京:高等教育出版社,2005.