“三三三”教育理念下装控专业实践教学建设与探索

许伟伟　李强　王建军　徐会金

［摘要］ 在“三三三”本科教育培养顶层设计理念下，构建了由学校石油工业训练中心、工程实践教育中心、学院化学工程实验中心、专业教学实验平台、专业虚拟实验平台和开放性实验室构成的精英型、特色型和研究型实践教学平台，确立了通专结合、全面化发展，分层次、分类型个性化发展和灵活、多元最大化发展的“三化”实践培养目标，探索了以教师学习性教学、学生研究性学习、师生开放性交流的“三性”实践教学方式。为更好的实现实践教学目的，需重视校企合作的拔高作用、教师的支撑作用和现代网络技术的互联作用。

［关键词］ 实践教学；实践教学平台；培养目标；教学方式；三三三

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A

［文章编号］ 1008-2549(2016) 11-0086-03

我国高等教育需要培养创新型人才，而创新型人才必须借助于课堂理论教学与实践教学的结合。然而，我国大学的实践教学大部分仍停留在传统的“知识验证”层面上，局限于“走马观花”的形式主义。显然，传统的实践教学模式不利于学生的知识创造，不利于创新型人才的培养，必须进行实践教学的改革[1-3]。面对竞争加剧的现实和创办高水平研究型大学的发展目标，中国石油大学（华东）经过反复的思考和认真的研讨，提出了“三三三”教育理念，构建了本科教育培养新体系，确立了本科教育的顶层设计[4]。

一“三三三”本科教育培养体系的内涵

以“三型、三化、三性”组成的“三三三”培养体系，从办学定位、培养目标和教学方式三个维度建立了学校本科教育的顶层设计，既蕴含了学校的办学思想和教育理念，又指明了学校的发展方向和工作目标。所谓“三型”，即办学定位的三条主线：实施精英型本科教育，实施特色型本科教育，推进研究型本科教育[5-6]；所谓“三化”，即培养目标的三条主线：促进全体大学生的全面化成长，促进大学生的个性化成长，促进优秀学生的最大化成长；所谓“三性”，即教学模式的三条主线：倡导教师的教学是学习性的教学，倡导学生的学习是研究性的学习，倡导师生的交流是自由开放性的互动[7]。

二装控专业实践教学的建设与探索

在“三三三”教育理念的指导下，过程装备与控制工程专业高度重视本科生实践教学环节，将实践教学和理论课教学置于同等重要的地位。而实践教学注重培养学生的可持续发展和适应社会的能力，培养学生科研意识和团队合作精神，培养科研素养和实践创新能力，为培养高素质创新型人才奠定良好的基础[8]。为此，重点在以下几个方面进行了实践教学的建设和探索。

1实践教学平台

过程装备与控制工程专业依托中国石油大学特色学科建设的优势，构建了“特色型”学校石油工业训练中心、工程实践教育中心、学院化学工程实验中心，“研究型”专业教学实验平台，“精英型”专业虚拟实验平台和开放性实验室。而且它们相辅相成，构成了立体化实践教学平台，如图1所示。■图1 立体化实践教学平台框图

（1）中国石油大学石油工业训练中心包含基础工程训练、石油工业训练、综合技能训练和创新能力训练四大实践教学平台。通过对学生的金工实习训练，使学生从中了解机械工程实践内容的基础知识，掌握基本的实践操作技能，逐步培养和建立学生基本的工程理念和工程素质；结合学校的石油行业特点，为学生搭建了石油工业训练平台，学生可以结合装控专业特点，参加石油工业系统相应生产环节的工程实践，发挥石油大学特色学科的优势；根据石油工业训练和专业设置要求，开设了大量综合型、研究型训练科目，在教师指导下，由学生进行独立分析、研究与设计，充分发挥学生的主观能动性，培养学生分析问题、解决问题的能力；提供相应的技术和设备平台，以工程项目、课题研究和科技竞赛为主要内容，吸引各学科、各专业有能力、创新意识强的学生参与创新研究活动，实现“三型”办学定位和学生“三化”发展的培养目标。

（2）化学工程实验中心是本科生系列课程实验、实践教学及创新能力培养训练的重要基地，可以使装控专业学生在掌握石油化工设备的前提下进一步了解化工工艺、流程方面的知识，如套管换热器传热系数的测定、吸收传质系数的测定实验、筛板精馏塔全塔效率的测定实验等，使学生在掌握本专业理论知识的同时，能全面发展。

（3）国家级工程实践教育中心是学校适应“卓越工程师教育培养计划”，改革教学方法，充分发挥学校、企业优势，创新人才培养模式，开展校企联合培养人才而成立的，包括中石化胜利油田、中石化中原油田、中石化齐鲁石化、山东石大科技等实习基地。根据中国石化行业对人才的要求，在办学理念、人才培养目标、培养模式、培养质量等方面结合石油行业进行建设，使学生既能掌握现代石油工程新理论、新方法和新技术，又具有吃苦耐劳、艰苦奋斗的良好专业素质。

（4）专业教学实验平台，包括“活塞式压缩机性能测试实验”“离心泵性能测试及气蚀实验”“内压薄壁容器应力测定实验”“压力容器爆破实验”等，这些实验装置都是平台性质的，允许学生根据自己的知识和兴趣设计实验方案，动手完成自己的探索，其中综合性、设计型实验占实验内容的75%以上。推进学生研究型学习，有利于培养学生兴趣、激发学生潜能，对学生专业实践技能有很大的提升。

（5）专业虚拟实验平台，通过虚拟实验和实物实验的相互交叉和有机结合，构建“精英型”的实验教学模式，探索一种旨在唤醒学生好奇心、全面提高学生科学素质和创新精神的实验教学模式，强化理论与实践的有机结合，提高学生的综合能力。

该虚拟实验平台主要包括“离心泵结构及工作原理仿真实验”“换热器组装模拟仿真实验”“往复压缩机工作原理仿真实验”“分离设备模拟装置仿真实验”等，它不仅可以回避装控专业传统的实验装置占地面积大、价格高等问题，打破实验空间、时间和经费的限制，而且还可以回避真实实验设备高压、高速工况带来的危险性，同时还可以利用现代化的计算机虚拟技术手段实现真实实验难以达到的实验效果。

（6）开放性实验室，依托系、课题组科研实验室，充分发挥科学研究实验装置的作用，建立了全天候开放性实验室，对学生完全开放，学生随时可以进实验室自己动手组织实验，培养学生的创新能力和动手能力。在课程教学之外，教师可以根据自身的横、纵向科研课题提出实验方案供学生选择，优秀学生也可以根据自己的兴趣、爱好和创意提出研究课题，这些都需要在开放性实验室中完成相应的科研工作，通过这种方式实现学生全面化、个性化发展，优秀学生最大化发展的培养目标。

2实践教学目标

（1）通专结合、全面发展。在学校“按照加强通识教育，拓宽学科基础，凝练专业主干，灵活专业方向”的总体思路下，学生不仅要完成专业相关实验，包括过程设备相关实验、过程机械相关实验及过程装备控制相关实验。还要进行独立的实验课程，包括化学实验、电工电子实验、材料力学实验、过程工程原理实验等。使学生接受较为系统的工程设计、测量和控制技能以及科学研究的基本训练，在专业技能、科学知识和人文基础知识等方面达到要求。

（2）实行分层次、分类型培养，促进学生的个性化发展。在课程实验教学中，从提高课内基础实验水平、加宽实验内容出发，增加了依据学生兴趣而定的研究型实验和设计型实验，调高学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识[9]；在专业实践环节中，要求不同的学生选择不同的环节，既完成了实践型教学，又满足了不同学生对不同专业知识的需求，培养了学生理论应用于实践的能力。

（3）探索灵活、多元的精英教育模式，为优秀学生的最大化发展创造条件。在注重学生全方面发展的同时，注重优秀学生的最大化发展，特别是在毕业设计、企业调研等社会实践以及大学生创新创业训练计划、挑战杯全国大学生课外学术作品竞赛等科研训练环节中，注重学生的分层次培养和优秀学生的拔尖提高，而不是简单的平均主义。使优秀的学生毕业后可以很快的适应高等院校、科研院所、国家机关以及石化、环保、能源等领域工作岗位的需求，提高其后续可持续发展能力。

3实践教学方法

（1）学习性教学。实践教学要求指导教师不但有较深的理论知识，而且还要有较高的实践知识；不但有一定的教学能力，还要有较高的仪器使用操作能力。需要教师完成从“教师教育”到“教师学习”的转变。

教师学习的途径有很多，包括参加培训学习，座谈会、小组讨论形式的交流协作学习，观摩实践和示范课学习等，而对教师能力有显著提高的是在日常的教学实践中。随着社会的发展，课题研究成为教师学习的又一重要实践平台，教师以自身教育教学中所遇到的各种具体问题为研究对象申报各种课题项目，有利于教师科研实践能力的提升和发展。而网络平台为教师在职学习创建了一个交流反思、提高教育技能和专业素质的平台，为在职教师全方位、立体化、多角度的学习提供了理论支撑和实践平台。

（2）研究性学习。创设一种学生研究性学习的教学环境和教学氛围，启发学生“以问题为中心”自主学习、探究，主动思考和主动实验，自主地获得相关知识并寻求问题的解决方案，为学生的个性发展提供广阔空间[6]。具体方法分为课程实验和课外实践。

课程实验教学应以学生为主体设计，首先，鼓励学生根据兴趣自主选题，要求学生搜集与所选实验题目相关的资料，使其在内容上尽可能综合相关课程的知识点[10]。其次，让学生充分自主实验，在实验中思考问题，带着问题再回到书本中解决。激发学生的好奇心和兴趣，面对问题时能够建立思路分析研究，达到启发学生研究性学习的目的。

课外实践教学积极开展课外大学生科研训练项目资助计划，广泛提高学生创新实践能力。学生根据自己的兴趣自主选题或与指导教师商议选题，在教师指导下，将该学科最前沿的动态引入实践教学内容并完成实践项目，通过对学生实施前沿科学研究训练，培养学生扎实的基础知识和良好的国际视野。学生自主研究，遇到问题时会主动回到书本学习并寻找解决方案，从而使学生得到有效的科研训练，不但了解了企业的需求和前沿知识，更让学生实现了自主探索性学习和未来可持续发展能力的综合培养。

（3）开放性交流。改变传统的单向灌输式的教学方式，在尊重教师主导作用的同时，突出学生的主体地位，师生开放性交流的互动式教学模式更加注重培养学生的主动精神，鼓励学生的创造性思维，使学生亲身体验和感受实践相关内容与意义。在课堂实验或专业实验教学中，师生之间可以采取讨论辩论法、创设意境法、师生设疑法、问题教学法等进行教学，由传统的讲授式转向讲授与提问、讨论相结合的教师与学生双向交流的启发式教学[11]。

三装控专业实践教学的几点思考

1重视校企合作的拔高作用

校企合作是现代高等教育实施技能型人才培养的一种重要途径和方法。因此需积极推进与企业开展产学研合作，由学校单一培养学生的教学模式转变为由科研单位和学校联合共同指导培养学生的一种全新的全程教学模式。由企业派遣专业技术教师讲解最新的实用技术和项目流程，将企业的项目案例带进实践课堂，实现实践教学与科学研究、工程实际、社会应用有机结合，帮助学生完成从学生到职业人的蜕变。

以企业岗位需求为导向，开展实训，将学生分配到企业具体工作岗位，由经验丰富的企业员工指导学生顺利完成实习，带着课堂上学到的理论知识到企业中亲身实践，增强了学生的实践和创新能力。通过这样广泛深入的开展校企合作，可以整合和充分利用各个方面的优质资源，实现学校和企业设备、技术优势互补、资源共享，更好地将理论教学与实际工程结合起来，使课堂教学在实践中得到了检验，而且还能充分调动教与学两方面的积极性，激发学生的求知欲望和参与兴趣，变被动学习为主动学习[12]。校企合作模式是对传统教学模式的补充，是为了实现实践教学的开放性和创新性，提高本科生教学质量的有效措施。

2 重视教师的支撑作用

实践教学质量的提高最终还是靠高水平、高素质的教师，因此，要特别强调加强实践教学教师队伍的建设。教师实践水平的降低将直接导致学生实践能力的缺失[13]。

提升教师实施教学的能力，需要采取必要的措施，如经常地组织相关教师对实验教学过程进行研究和探讨，不断补充更新实验教学内容、探索实验教学方法、建立网络资源平台和交流平台，以提高教师教学的灵活性、学生学习的主动性，使学生在宽松愉快的环境中学习、思考、操作和提高；学校需从政策上重视教师在实践教学中不可替代的作用，在职称评定、奖金分配等方面给予倾斜，有计划的建设和培养好实践教学教师梯队，为教师创造培训、进修、攻读学位的机会，使他们个人的综合素质得到进一步加强，并筛选出一批业务水平高、能力强、综合素质好的实践教学老师作为学校教师骨干力量进行重点培养，以点带面，实现实践教学教师队伍整体水平的不断提高。

３重视现代网络技术的互联作用

多媒体教学可以形象、生动、大信息量地展示实验教学内容，不仅极大地吸引了学生的注意力，激发了学习兴趣，而且加深了对专业课程基本原理的掌握；而虚拟仿真实验采用的半实物、全数字化动态模型及3D虚拟现实仿真技术，可以深层次地揭示教学内容，学生在非常逼真的操作环境中反复的虚拟实验，达到既能对生产实际有一定的认识，又能亲自动手进行参数设置的作用，提高学生分析问题、解决问题的能力；而借助网络技术条件，可以实现教师和学生在同一时间不同空间或同一空间不同时间，围绕特定实践教学项目进行交流和对话，将师生互动向广度和深度推进一步，使师生交流更加开发与自由，不受时间、空间的影响。参考文献

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