应用型工科专业的实践教学平台建设探索——以洛阳理工学院材料类专业教学改革实践为例

廖桂华, 王利剑, 徐国辉, 王新武

(洛阳理工学院 a.材料科学与工程学院;b.教务处，河南 洛阳 471023)

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》2010年7月正式颁布以来，努力建设一批高质量应用型本科院校、培养大批高素质应用型人才以支撑国家现代化建设，已逐步成为高等教育领域的热点[1-4]。时至今日，社会各界对地方性高校转型为应用技术类大学已经达成初步共识，但是，转型发展仍然面临许多挑战和障碍[3-5]。这些障碍既有“软件”方面的，也有“硬件”方面的。其中，“硬件”方面的一个突出表现就是实践教学平台的建设质量及其效能难以满足应用型人才培养的实际需要。关于实践教学平台建设对于应用型人才培养质量的支撑保障作用，已有许多研究和论述[6-8]，其重要性不言而喻。但是，如何结合学校自身特点和实际情况开展实践教学平台建设，各校的做法和策略不尽相同[9-12]。本文结合洛阳理工学院材料类专业建设情况，对目前影响实践教学平台建设与使用效果的因素进行分析，介绍实践教学平台建设的一些做法并对其效果进行分析，以期为处于转型发展中的应用型工科专业加强实践教学平台建设提供有益借鉴。

1 工科专业实践教学平台建设的内涵

高等工程教育最重要的任务就是不断地培养大批合格的“未来工程师”，而在此方面，数量庞大的地方性高校无疑是责任重大的。作为一个合格的“未来工程师”，工科专业大学毕业生必须具有扎实的学科专业知识和较强的工程实践能力。在现代社会条件下，这种工程实践能力至少包括5个方面，即知识技术的学习与应用能力、思辨判断与分析能力、工程设计与实践能力、交流表达与协作能力、提升改造与创新能力。这些工程实践能力的培养与训练都离不开科学、合理且有效的实践教学环节，而这些实践教学活动的实施又依赖于一支高素质“双师型”教师队伍和各种实践教学平台。

实践教学平台是实践教学的载体与支撑，通常包括校内平台和校外平台。校内平台一般是指学校自建的实验室、实习实训中心或校内实习基地、科技创新基地等；校外平台则通常依托行业内企业设立或学校与其共同建设，一般包括校外实习实训基地、产学研基地、工程技术研发中心等。另外，任何实践教学平台都应是一个相对完整的实践教学体系，该体系通常包括硬件基础设施和软件教学管理体系两大部分。硬件基础设施是构成实践教学平台的首要物质条件，是最基本的物质支撑，主要包括实践教学场地和实践教学所需仪器设备等。对于校内实践教学平台而言，其硬件基础设施中的教学场地通常是长期固定不变的，抑或只是发生量的增减(即面积变化)；而其中的教学仪器设备则需要根据教学内容的变化、仪器设备的完好程度或更新换代情况等及时地进行更新。对于校外实践教学平台而言，由于涉及一个甚至数个合作方，因此硬件基础设施的可变性较大、稳定性较差。其稳定性受多方面因素的影响，包括校企双方的资源和能力禀赋、利益风险分担机制、管理层人事变动情况、合作关系的满意度与亲密度等[13]。除硬件基础设施之外，任何实践教学平台都需要完整的教学运行管理体系。它包括教学组织与实施、质量保障与考核、平台运行与管理等。没有一个相对完善的实践教学运行管理体系，就不能充分发挥实践教学平台应有的育人作用和效能。

建设一支实力雄厚的“双师型”教师队伍是地方性高校转型发展必不可少的基础条件，也是应用技术型高校持续健康发展的根本保障。在当今经济社会发展的背景下，“双师型”教师队伍建设的内涵是多方面的，要求也在不断提高。总体而言，作为一个工科专业的“双师型”教师，既需要具有先进的教育理念、过硬的教学技能和较高的教学水平，还需要具有优良的工程素质。而且，对这种工程素质的要求也是多元的、复杂的，通常包括工程意识、工程实践能力、工程综合能力，以及终身学习、不断掌握新知识新技术的能力[14]。一个工科专业教师是否具有良好的工程素质，直接关系着其教学水平、教学质量和科研水平及社会服务能力。所有这些，反过来无疑会直接影响学生的培养质量。

2 影响实践教学平台建设与使用效果的因素

由于实践教学平台对于应用型工科专业人才培养的重要作用已为社会所认知，因此对于实践教学平台的建设与利用，各高校都非常重视。但目前在实践教学平台的建设与使用方面，实际上并非所有高校或专业都能取得满意的效果。

2.1 校内实践教学平台

(1) 建设经费不足。通常这是制约高校(尤其是新建院校)校内实践教学平台建设的主要因素。新建本科院校建设资金来源渠道少，能够得到的建设资金额度也相对较小，而新上专业数量通常较多，需要建设的实践教学平台也较多。这势必制约校内实践教学平台的建设质量与使用效果。

(2) 建设规划不完善，导致平台的功能存在缺陷，不能满足教学需要。缺乏深入调研，未经认真研讨，加之时间紧迫，往往难以制定完善的建设方案。这就容易造成建成后的实践教学平台在功能和效能方面存在某些缺陷，不能完全满足教学需要。

(3) 管理与运行制度不科学，机制不健全，不能充分发挥平台的育人效能。许多新建的地方性本科院校由于开办本科教育的时间较短，教学管理人员和普通教师在思想上缺乏对本科教育规律及教学要求的准确认识与掌握，观念落后，在实践教学平台的管理与运行方面仍然沿用一些习惯性做法。这严重制约着实践教学平台在应用型人才培养方面的效能发挥。

2.2 校外实践教学平台

(1) 地方性高校的社会服务能力较弱，难以满足企业需求，不能激发企业合作育人的积极性。由于地方性高校，尤其是新建院校的社会服务功能普遍较弱，因此无法实现高校与企业的合作共赢，从而严重影响企业参与合作育人的积极性，校外实践教学平台建设也就容易流于形式。

(2) 政策激励机制不健全，企业参与人才培养的积极性不高。目前，企业接待学生进行实习实训，通常并非出于自愿，或者说并无内在动力驱动。因为企业毕竟是以盈利为经营目标的，而学生进入生产现场进行实习实训，不仅不能提高企业的生产效益，而且还存在一定的安全风险，甚至会对企业的经济效益造成负面影响。因此，企业在没有相关政策激励或约束的情况下，很难有参与专业人才培养的积极性。

(3) 实习经费严重不足。企业要生存就必须有盈利。目前地方性高校的实习经费大多非常有限，生均费用大都在300 元以下，而实习成本又在逐年增加，除去师生的交通、住宿等费用，已所剩无几，实在是难以支付足够的实习费用。这就不可避免地直接影响实习基地的建设与使用效果，或者说影响实践教学的质量。

3 实践教学平台建设的思路

洛阳理工学院是一所开办本科教育仅十余年的地方性高校，但具有一定的建材工业背景，其材料类专业主要为我国建材产业服务，面向建材行业培养应用型人才。为了充分发挥实践教学平台对应用型人才实践能力和创新能力培养的支撑作用，应遵循一定的思路开展实践教学平台建设。

(1) 以实践能力和创新能力培养为核心，按照“基本技能-应用实践技能-创新技能”的梯度培养模式，论证并制定系统完善的校内实验室和实习实训基地(中心)的建设规划与方案，持续开展校内实践教学平台建设。同时，根据行业技术进步及产业链的延伸或变化情况，适时改造和提升各种校内实践教学平台。

(2) 基于互惠互利原则，通过校企共建“联合实验室”或“产品研发中心”的方式，不断完善和拓展校内专业实验室的功能，使之既为学生培养服务，也为企业发展服务。

(3) 秉承优势互补、合作共赢的理念，选择有较强合作意愿，同时具有先进工艺技术与管理优势，能容纳一定数量学生进行实践教学的行业内企业，共同建设产学研基地，亦即校外实践教学基地。

(4) 在“软件”方面，一方面采取有效措施，着力加强教师的实践教学能力建设，不断提高教师的工程实践能力、科研开发能力和解决实际生产问题的能力；另一方面，根据各种实践教学平台的功能变化及其他实际需要，及时更新教学内容，完善运行管理机制和评价考核体系等，以确保实践教学平台真正发挥其效能。

4 实践教学平台建设的举措与实践

4.1 “三位一体”的实践教学平台体系构建

目前应基于新时代对地方性高校的发展要求，致力于校内实验室、实习实训基地(中心)和校外产学研合作基地“三位一体”的实践教学平台建设，努力构建行之有效的学生能力培养体系。这三者的功能各不相同，但都服务于学生的能力与素质培养。校内实验室除完成教学实验任务外，同时适当兼顾教师的科研需求，并具有一定的对外服务功能；校内实习实训基地不仅能够满足学生实习实训的要求，同时也可开展企业新员工的培训工作；校外产学研基地则兼具学生实习基地、教师工程实践培训基地和校企合作科研基地等多重作用。

4.2 校内实验室建设

材料类专业教学的实验课时在总课时中所占比例是比较大的，实验教学对于深化学生对理论知识的认知理解、培养学生的实践动手能力和创新意识起着非常重要的作用。目前许多高校都十分重视实验教学体系与平台建设，已按照“基础实验-专业实验-综合实验-设计(创新)实验”的梯度模式递进式开展实验教学改革[15-16]，并根据新时代应用型人才培养要求，建立了以验证性实验为辅，以综合性、设计性、创新性实验和科研实践为主的实验教学模式。在实验室建设方面，洛阳理工学院根据行业技术发展和企业需求的现状，通过提升、改造和整合原有实验室，新建综合实验平台等方式，着力建设仪器设备先进、对外开放服务的实验教学中心，仅最近4年就向材料科学与工程学院(以下简称材料学院)投入了近1 000万元的实验室建设经费。目前，材料学院建成了6个实验教学中心，每个中心包含若干功能不同的实验室模块，较好地满足了学生实验教学和对外技术服务的双重需要。例如，无机非金属材料专业实验教学中心包含了专业基础课实验室模块和各专业方向实验室模块，前者以验证性实验教学为主，后者则以综合性、设计性、创新性实验教学为主。并且，该中心还服务于教师的科研和对外技术服务。

另外，近年来材料学院通过深化产教融合，加强校企合作，积极探索校企共建联合实验室新模式，迄今为止已与10余家企业合作共建了联合实验室或产品研发中心。校企双方基于这些平台开展科技合作，教师、学生和企业技术人员共同参与其中，既提升了教师的科研能力，也培养了学生的实践能力和创新意识，提高了学生的就业能力。徐州市鑫固建材科技有限公司2014年在材料学院建立了产品研发中心。基于该校企合作平台，教师带领学生与厂方技术人员合作开展缓释型聚羧酸高效减水剂合成技术研究，并成功实现了该成果的产业化，产品获得广泛应用，取得了显著的经济社会效益；同时，前后参与项目研究的40多名学生得到了培养与锻炼，被相关企业聘用，目前都已成为企业的研发与生产技术骨干。

4.3 校内实习实训基地(中心)建设

在当前市场经济体制下，即使是接受学生进厂实习的企业也不会允许学生进行动手操作，因此有选择地重点建设若干校内实习实训基地(中心)，对于培养学生的工程实践能力是非常必要的。一些地方性高校甚至利用现代虚拟仿真技术，建设与实际生产过程相一致的校内实习实训平台，解决了学生动手操作的问题，收到了良好的教学效果[17-18]。近年来，材料学院建设或改造提升了5个校内实习实训基地(中心)，完善功能，强化了它们在人才培养中的作用。这些实习实训基地(中心)有的不仅服务于材料学院，还能服务于其他相关学院的教学。例如，粉体工程实训中心比照建材企业原料加工环节的生产实际，建设了一套完整的破粉碎系统，包括相应的物料输送、分级和收尘设备。该中心不但能满足材料学院的教学需要，还能承接学校机械工程学院和电气工程与自动化学院相关专业的实践教学任务。

另外，有的校内实习实训基地不仅服务于校内的学生培养，还能服务于社会企业，为有关企业培训新的员工和技术人员。被评定为河南省高校实验教学示范中心的水泥生产模拟实习基地，设有学校自主开发的一套日产5 000 t熟料的新型干法水泥生产线仿真系统。该系统相当于一个现代化水泥生产企业的中央控制室，其采用的工艺参数均来源于黄河同力水泥有限公司等企业。利用该平台，相关专业的本专科学生可以进行预分解窑系统模拟操作实训、水泥生产中控操作及故障处理模拟实训、生产过程参数采集与控制实训等教学。同时作为一个先进的水泥生产技术培训平台，近10年来还为行业内企业陆续培训了500多名技术员工，发挥了其社会服务功能。

4.4 校外产学研基地建设

校外实践教学基地是应用型工科专业实践教学平台体系的组成部分，不可或缺。这是因为现实场景下的专业实习是培养应用型工科专业学生工程实践能力必不可少的实践教学环节。然而，一段时期以来，由于缺乏政策激励机制，企业参与人才培养的积极性一直不高。在这种情况下，要调动企业参与人才培养的积极性，关键在于如何实现校企双方的“互惠互利”和“合作共赢”。基于此，许多地方性高校都进行了有益尝试，与行业内企业开展产学研合作，共建实习实训基地或技术创新基地，取得了较好效果[9-12]。近年来，洛阳理工学院以共建产学研基地的形式，在一些行业内企业建立了若干校外实践教学平台。

校外产学研基地可兼作学生实习实训基地、教师工程实践基地和校企合作科研基地。学校与洛阳建材建筑设计研究院有限公司开展了富有成效的校企合作，一方面，材料学院作为企方的研发基地，为双方的合作项目提供研究、试验、分析、检测等支持和便利；另一方面，公司作为学生实践教学基地和青年教师工程实践培训基地，每年接受一定数量的学生进行为期一个学期的毕业设计教学。学生的毕业设计题目均源于公司承接的实际工程项目，一人一题，由校方专职教师和企方兼职教师共同指导，而且企方导师参与毕业设计答辩和成绩评定。与此同时，在企业指导学生毕业设计的过程中，校方专职教师也适度参与企方的项目研发和工程设计等工作，其本身也得到了科研能力和工程实践能力的锻炼提升，实现了企业、学生和教师的多方受益。

4.5 “双师型”教师队伍建设

建设一支实力雄厚的“双师型”教师队伍是应用技术型高校持续健康发展的根本保障。教育部在《关于地方本科高校转型发展的指导意见(征求意见稿)》中提出要求，转型试点学校要通过企业培训、挂职等方式，加强“双师型”教师队伍建设，使“双师型”教师比例达到专任教师的50%以上。目前，在地方性高校的专任教师结构中，大多数学校的40岁以下青年教师占比都在60%以上。他们的优点和不足往往都非常突出，即他们大多都具有高学历，学科理论知识面广且深厚，但由于缺少工程实践经历，因而工程实践能力不足。有的由于本硕博阶段都只是跟随导师做实验、写毕业论文，因此这些青年教师虽然能够胜任理论课的教学工作，但却不能胜任工程项目类毕业设计甚至是生产现场的实习实训教学工作。因此，近年来，地方性本科高校都十分重视并采取各种措施来加强“双师型”教师队伍建设，一些高校结合自身实际情况建立了包括网络教室平台、学术提升平台、行业技能平台和教师专业发展平台在内的所谓“四位一体”的“双师型”教师培养体系[19-20]。为此，洛阳理工学院在出台各种鼓励性制度的基础上，积极采取图1所示的各种措施，大力加强“双师型”教师队伍建设，取得了较好成效。

图1 “双师型”教师队伍建设措施示意图

(1) 实施“青年骨干教师培养计划”，选派优秀中青年教师到相关高等院校攻读博士学位、访学研修、课程进修或参加专业机构组织的教学技能培训等活动，进一步提升青年教师的学术水平、科技创新能力和教学水平。

(2) 实施“青年教师工程实践能力提升计划”，选派中青年教师到大中型企业进行短期挂职锻炼或参与项目开发，提高他们的工程实践能力。材料学院还选择条件合适的行业内企业，在暑假期间组织40岁以下青年教师前往开展工程实践见习培训，有效地丰富了青年教师的工程实践阅历，提高了他们的工程实践能力和实践教学指导水平。

(3) 充分发挥老教师的传、帮、带作用，重点对青年教师的教学、科研和实践环节进行指导，加快青年教师成长。在实习指导教师的安排、对外技术服务等方面，实行老带新的人员配置，帮带年轻教师。

(4) 聘请富有工程实践经验、热心支持高教事业的企业技术与管理人员担任兼职教师，并尽可能使他们实际性地参与相关专业的教育教学工作。

通过采取以上措施，材料学院的“双师型”教师比例从3年前不足50%提高到了目前的近60%。

5 结 语

《中国制造2025》战略规划的实施和社会主义现代化强国的建设，都需要培养大量高素质、高技能的应用型工科专业人才；而工科专业人才的工程实践能力与创新能力的培养，离不开科学合理的实践教学与锻炼。这既需要研究制定一套科学合理且行之有效的实践教学体系，建设一支高水平的“双师型”教师队伍，更需要建设一系列能够有效开展各种实践教学的平台和基地。除此之外，还需要根据行业技术的进步及产业链的延伸或变化情况，适时改造和提升各种实践教学平台，乃至更新其教学内容，完善其运行管理机制和评价考核体系等，只有这样才能充分发挥各种实践教学平台的育人功能。