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自主探究导向的安全科学与工程类专业生产实习探索与实践

2019-04-22刘洪永朱国庆张国维程庆迎

大学教育 2019年4期
关键词:工程实践能力生产实习

刘洪永 朱国庆 张国维 程庆迎

[摘 要]为了切实提高学生的工程实践能力,加强生产实习过程的管理和效果提升,中国矿业大学安全科学与工程大类专业根据专业培养目标,结合生产实习所面临的一些问题与挑战,开展了自主探究导向的生产实习探索与实践,对整个过程中的实习计划、内容、管理和实现手段等方面进行了探索及改革,并对实际的实习效果进行了分析总结和展望。

[关键词]生产实习;自主探究导向;安全科学与工程;互联网学习社区;工程实践能力

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2019)04-0059-03

生产实习是工科专业必修的实践环节之一。通过生产实习,学生可以更好地实现理论和实践的结合,强化对专业理论知识在实际应用中样态的认知,培养从复杂工程问题归纳科学问题的能力和综合运用科学工具和方法解决问题的能力,为大四专业课的学习和今后的实际工作奠定基础。主动学习、探究知识是工程教育需要培养的关键能力,也是新工科背景下传统工程类专业转型需要解决的核心问题之一。

近年来人们在课堂教学手段和方法上,提出了MOOC、翻转课堂、雨课堂和情景教学[1]等新的教学方式方法和手段,弥补了传统教学模式存在的不足,改变了课堂氛围、提高了学生参与度。但是实习实训课程不同于课堂教学课程,学生的学习效果不再单纯依赖于教师的讲授,而更多地依赖于学生的主动参与程度和自主学习的方式。而随着95 后、00 后学生进入大学,他们作为互联网时代的“原住民”,其学习模式、获取知识的习惯和途径具有鲜明的时代特色[2],如何才让新时代学生在实践实训中自觉探究、主动学习呢?

为解决这个问题,中国矿业大学安全工程学院自制定2012版教学大纲开始,以本科教学工作审核评估、工程教育专业认证为契机,围绕专业培养目标,通过剖析实习过程中面临的问题,与实习基地的合作开展了自主探究导向的生产实习探索与实践。

一、安全科学与工程类专业生产实习现状

高等工程教育人才培养质量的措施要求本科教育各个环节能够实现对教学质量的有效跟踪、监控与管理,并最终实现培养“具备较强实践能力的、能为国家富强和社会主义事业做出贡献的优秀人才”的目标。作为实践实训主体的实习对提高学生的专业实践能力发挥着两方面的重要作用:一方面使学生了解行业的实际情况,增强专业意识、社会责任感,培养良好的职业道德;另一方面使学生积累一定的工程管理经验,培养学生运用所学专业知识解决复杂工程问题的能力。

随着经济社会的发展和能源结构的调整,作为“一流学科”建设专业——中国矿业大学安全工程类专业对学科的方向进行了拓展,加之学生职业发展需求的多元化,生产实习面临的环境出现了较大变化,现有生产实习模式暴露出不少问题[3]。

(一)实习基地拓展困难

安全科学与工程类优势方向为煤矿安全,现有2个国家级教学实践基地,承担了学院主要的实习实践任务。但目前大部分的毕业生就業去向是非煤行业,造成学生在传统实习基地的学习积极性不高。而新拓展的方向往往涉及企业的高危险生产环境,除了担心学生的人身安全外,还担心学生实习会妨碍生产、引发诱发生产事故,因此一般不太愿意接待学生进行实习。而中小企业往往处于初创或者发展扩张期,因面临激烈的竞争压力而无暇接受学生实习[4]。

(二)缺少高质量的实习单位且接收容量有限

现有能够接收学生实习的单位,往往是靠带队教师的私人关系而联系上的,难以长期维持。受制于行业的发展水平,部分单位的业务水平与设备设施往往达不到生产实习教学的要求。还有部分单位收取较高的管理费用,学校有限的实习经费难以承担学生全部选择这样的实习单位[5]。而愿意减免部分实习费用的公司,往往出于从实习学生中挑选英才的目的而同意接受少量的学生。因此,学生的生产实习地点会比较分散,每个实习点通常会在6人以内,给实习学生的日常管理和教学效果的保证增添了难度。

(三)现有实习方式难以满足生产实习要求

安全科学与工程类专业与安全生产研究院、公安消防部队及消防施工、维保等一些安全生产与城市安全行业内的单位也建立了一些实习基地。但这些基地作为正常生产经营单位,其生产工业和作业要求紧扣国家最新的法律法规,而学生在课堂上所学的往往是原理性的知识,无法直接与现实对接,造成实习过程中学生始终处于懵懂的状态,学习效率低下。另外,这些单位由于专业技术性强、安全要求高,使学生亲身参与实践操作的机会较少,绝大多数实习时间内主要采取听讲座、参观或演示的形式进行[4,6]。相对较少的实践操作环节导致学生的专业实践能力培养不足,而参观走访形式的实习让学生难以在较短时间内全面捕捉所涉及的技术信息,只能获得大量碎片化的信息,让那些课程成绩本就不理想的学生丧失对实习的兴趣,实习过程流于形式[7]。虽然实习时间满足了要求,但效果却差强人意。

二、自助探究导向实习实践方法的构建

在学生相对分散、短时间内面对大量碎片化知识的情况下,如何让学生积极投入到生产实习中,是提高学生实习实训效果的关键。而这正是积极的学习过程——探究性学习所要解决的。它是指学生在学习概念和原理时,自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论[8,9]。自主探究导向的教学提倡将学习主动权交给学生,教师不再是教学活动的主导,而是学生发展的促进者、激励者的角色[10]。

随着互联网功能的日趋完善和普及,实习过程中师生间、学生间的即时交流成为可能。一方面,互联网为学生构建出一种虚拟的学习社区,学习者可以通过关注以微信为首的社交媒体公众平台、朋友圈、消息推送等功能,及时了解所关注专业发展和相关法律法规的最新动态;另一方面,学生也可以通过分享、实时对讲、群聊天等功能将自己实习的精彩内容分享到群聊和朋友圈。因此,社交媒体的出现不仅为学生的个人知识管理提供了空间,而且构建了一种学生间彼此协作交流、相互共享知识的平台。

因此,探究导向性教学方式将通过以下两方面提高学生实习实训的能力。一方面需弥补学生对实习实训所涉及的重点知识准备不足,启发诱导学生通过查阅资料、小组讨论等方式自主学习更多、更全面的知识;另一方面需在实习过程中通过及时的沟通与交流实习学生团队的协作,弥补学生的实践经验少、难以将所学理论知识与实物对应的不足,解决学生在有限的实习时间内难以深刻、系统理解庞大复杂系统(如消防专业包含水灭火、防排烟、防火设计和自动报警与联动等)的问题。

三、自助探究导向的生产实习探索

安全工程学院、安全科学与工程大类专业(安全工程和消防工程)针对本科实习环节的现状及面临的问题,结合自身的条件,开展了以社交媒体为平台的自主探究导向的生产实习的探索。限于篇幅,本文以2015级消防工程的生产实习为例。

(一)实习计划

2015级消防工程专业的生产实习计划是严格按照2012版生产实习大纲制定的,为期4周。但生产实习大纲对实习计划仅做了框架性要求,如需落实尚需要根据各实习基地当期的生产和工程项目情况确定。因此,在实习开始前的数月与各实习基地进行深度沟通,依据当期的工程类型、进展及所能提供的实习条件,确定实习单位和学生实习人选,完成为期4周的生产实习计划的制定。本年度实习基地为深圳汇安消防设施工程有限公司和广东省为众消防安全职业培训学院。通过校企的深度沟通而确定的实习计划既充分利用了实习基地的实习资源,也最大限度地满足了实习大纲的要求。

(二)实习内容

本年度生产实习的内容,依据实习计划由专业负责人、实习单位技术负责人和实习指导教师共同完成。生产实习大纲一方面要求通过实习使学生在消防工程方面的专业实践能力得到锻炼,另一方面要求学生在专业职业素养、职业道德和综合能力方面得到提升。因此,内容设置应达到上述两方面的要求,具体内容包括理论传授和实操实训两部分。

理论传授内容包括消防报警与联动装备、灭火设施、救援装备等消防行业发展状况、新发布施行消防法规(如《自动喷水灭火设计规范(GB50084-2017)》《建筑防烟排烟系统技术标准(GB830246-2017)》等)、自动报警与联动系统、水灭火系统、防排烟系统、气体灭火系统、电气检测与安全评估等方面的技术原理、安装规范、检测与维护保养等。授课内容将完成学生对相关的技术原理从课堂到现场的衔接,为实操实训提供理论基础。同时,实习内容还包括注册消防工程师考试制度、消防与应急救援运行体系等实用知识,目的在于学使学生了解行业的实际情况,增强学生的对专业的认知与专业的热爱。

实操实训是生产实习的主体,内容包括自动报警与联动、消火栓和自动喷水灭火、防排烟、应急照明及疏散指示标志等系统的检测、维保方法与要点,有条件的还可进行电气火灾隐患排查和消防系统应急检测的方法与要点。实习学生可从大型写字楼、商业综合体、医院、中小学等场所的人工报警信号发出后建筑的报警与联动情况、末端试水装置开启后报警触发及消防水泵启动信号、手动报警按钮按下后报警及联动信号触发情况、防排烟系统的触发信号发出后防火分隔及防排烟系统各组件的联动情况,等等。学生可以通过各系统的触发指令跟踪查看报警与联动过程中信令在各灭火系统中传递、响应状况,进行故障调试,加深对消防设施工作原理及检测、维护保养流程的认识。

(三)实习管理

为了保证生产实习的质量,实习进行过程中通过“分小组、传帮带、日总结”的方式实现生产实习的“小组精英式”实践实训。

分小组是根据工程项目的类型和实习内容,将2~3人编为一个实习小组。而传帮带则是在现场实习导师带领下完成实习计划内所有的实操实训工作,通过现场示范与演示、疑难答疑等方式将检测与维护保养的经验传传授给实习学生。所聘现场导师均为具有一定的企业技术工作经历或工程经验丰富的一线工程师,且多数已通过一级注册消防工程師考试。

而参与实习的每个学生在每日完成实习工作后,要总结撰写一篇实习日记,记录实训、授课等各个具体环节的见闻与收获。

(四)自助探究导向的实现与成绩评定

智能手机是现代学生必备的智能通信设备,除了日常的沟通外,其理应成为新时代的学习交流工具。为此,消防工程专业建立了“自主探究实习实践”公众号,将现行消防的法律法规和部分规章、实习大纲、当年的实习计划、检测与维保常见的问题进行归纳总结作为主要内容,并建立了即时交流的微信群。各分组学生通过实习前的规范熟识,实习过程中的照片、视频实时分享,不同角度的深入讨论及校内、现场导师的指正完成了自主探究导向的生产实习实践实训。

实习的考核从利于提高实习效果为导向,分为过程成绩、结果评定。校内实习教师则根据实习表现与投入程度、实习日总结、实习总结报告等各部分考核的比重、评分标准,完成实习的考核。实习日总结、总结报告不仅给出分数,而且根据评分标准给出相应的评价,杜绝流水账实习总结报告。整个考核过程要做到公平、公正、有据可查。

四、实习效果分析与展望

经过几年的实习实践,学院专业课教师和实习指导教师对自动探究导向的生产实习效果进行了分析总结。

首先,实习过程各个阶段的目标明确、计划清晰、管理到位,从根本上杜绝了参观式实习的松散、懈怠,极大地激发了学生的实习热情,实习效果显著。实习总结报告内容充实、图文并茂、感悟深刻,还在一定程度上提高了学生的写作能力。

其次,校内实习教师在专业理论层次、专业培养目标、实习重点和学生实习规律的把握上比现场导师更加熟悉、清晰,而现场导师在实操实训经验和工程管理经验上却强于校内实习教师。通过校内外的深度交流而商定的实习大纲将更有针对性,更符合工程实际,为高质量的实践实训奠定了基础。实习教师通过学生实习过程的全程参与,也在一定程度上强化了专业实践的锻炼和工程背景的认知。

再次,以最普及的社交媒体——微信为平台,专业通过建立公众号和微信群搭建了即时的自主探究导向的生产实习实践实训平台,在占据学生玩手机的时间的同时,极大提高了学生对实习的参与度、认知水平和发现、解决问题的实践能力,也让课程成绩较差的学生意识到了学习的紧迫性。

最后,自主探究导向的生产实习以丰富的理论和实践背景为支撑,但工程现场的设备从规模到细节远比实验室或教学中心复杂;同时校内实习教师也有丰富的工程经验,但逊于在现场工作多年的工程师。因而,若能在现场实践实训前到设备完善的教学中心参观学习,并请企业资深工程师来进行讲解,将现场实训实习和参观实习相结合,学生的工程综合素质和实践能力将得到进一步的提高。

五、结语

自主探究、协作学习是本科学习的创新能力培养的主要方式。因此,将普及度极高的社交平台和工程经验丰富的现场导师引入生产实习,构建以“自主探究导向”的工科实践实训模式,在提高学生对实习的参与度、认知水平和发现、解决问题的实践能力的同时,也增强了学生对专业的认知与专业的热爱。这对新工科背景下提升工科专业工程实践能力的改革与发展具有重要的借鉴意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 丁宁.情境模拟教学模式的功能定位与实现[J].高教探索,2018(2):45-49.

[2] 郝珺,蔡海飞.大学生网络学习行为实证研究[J].高教探索,2018(2):41-44.

[3] 邓夕胜,柳军,王泽根.土木工程生产实习面临的问题及改革探讨[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2012(S2):128-131.

[4] 安澄全,薛伟,李北明.基于NC实验室的通信工程专业毕业实习探索[J].黑龙江教育(高教研究与评估版),2017(11):26-27.

[5] 田夫,孙涛,谢蓉等.工科院校生产实习工作的问题及建议[J].实验技術与管理,2012(12):179-182.

[6] 杨德森,李琪,李秀坤等.水声工程学院本科毕业实习模式改革与探索[J].中国现代教育装备,2010(21):140-142.

[7] 李秀坤,万建,高明生.高校本科毕业实习模式建设与实践研究[J].黑龙江高教研究,2015(4):100-102.

[8] 胡文龙.基于CDIO的工科探究式教学改革研究[J].高等工程教育研究,2014(1):163-168.

[9] 吴涛,吴福培,包能胜.知识探究导向的层次化教学方法研究与实践[J].高等工程教育研究,2018(1):146-153

[10] F.Edward,Crawley,MalmqvistJohan,等.重新认识工程教育——国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华,沈民奋,陆小华译.北京:高等教育出版社,2009.

[责任编辑:刘凤华]

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