材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践

材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践（共7篇）

1.材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践 篇一

通信工程应用型本科培养体系改革研究与实践

张燕，董昕

电子科技大学成都学院，四川 成都，6100

31摘要：本文分析了通信工程本科专业的人才需求现状，结合实际情况，从理论教学、实践教学及素质拓展等多方面，对通信工程专业应用型本科培养体系的改革和创新进行了探讨。

关键字：通信专业、应用型本科、改革和创新

独立学院是采用新模式新机制办学的本科院校，区别于传统公办高校，是中国特色高等教育的体现。在就业市场激烈竞争的背景下，如何构建区别于学术型本科院校及技能型高职高专院校的人才培养体系，培养出社会所需的合格人才，提高自身的核心竞争力是摆在独立院校面前的重大课题。作为学院的传统优势专业，我院通信专业自开办以来，结合独立学院的实际情况，积极探索通信工程专业本科人才的培养体系，并在实际培养过程中不断优化，取得了明显成绩。

1.人才培养定位

高等学校培养的学生可大致分为研究型和应用型两类，应用型又可以细分为工程应用型、技术应用型和技能应用型。研究型人才，要求富有创新能力和研究兴趣，在经济和社会发展过程中主要承担发现规律、创新知识的重任；应用型人才，要求把发现、发明、创造变成可以实践或接近实践，主要承担转化应用、实际生产的任务。诸如电子科技大学等重点本科院校，其人才培养定位多偏于研究型人才。

成都学院创办之初，通信专业作为其母体高校电子科技大学的传统优势专业，其教学规划、课程设置、师资配备，均依附母体高校，培养体系基本沿袭电子科技大学。随着学院的不断发展，我们也在不断分析自身特点，有效针对实际情况调整定位，突出自己的特色。首先，从生源来看，独立院校招收的三本学生，不可否认与母体院校生源有相当差距，在知识结构、综合素质、认知深度、学习主动性方面存在较大不足。其次，从行业需求来看，通信是一门和工程实践结合非常紧密的学科，更多地需要应用型人才，毕业生进入公司主要承担着通信产品和通信网络的开发设计和工程应用的任务。经过分析实践，基本确定了应用型本科建设的指导思想（是什么？），以此为基础，在实践中积极探索通信工程专业应用型本科人才的培养体系。

作为本科层次应用型通信人才，其专业核心能力应包括以下几点。

（1）掌握通信领域的核心技能和主流知识。核心技能包括软硬件技术的应用，主流知识包括通信原理、信息处理、编码理论、通信电路、通信网络和通信系统等。

（2）良好的外语沟通能力。通信行业标准的制定、产业资源、网络链接、业务服务均在逐步整合，其国际化趋势明显，这就要求通信从业人员具有良好的外语基础。

（3）较强的新知识学习能力。通信技术日新月异，从业人员需要接触许多未曾学习过的新知识。

（4）卓越的工程应用能力。即具有算法思维能力、问题分析能力、实践应用能力、工程设计能力和创新能力等工程素质。

2.人才培养思路

通信专业人才培养模式应坚持 “以学生为本，以学院发展为重”的办学宗旨，坚持在办学过程中实施“面向行业，面向就业，面向市场”，不断推进教育创新和管理创新，实施培养目标多元化，培养模式多样化，全力培养有系统理论基础和工程实践能力，具备可持续发展潜力和创新精神的应用型科技人才和技术领军型应用人才。要把通信课程教学和项目制、课程设计、企业实习、毕业设计、学生社团培养、竞赛活动、大学生创新设计、认证教学、职业培训等新型教学实践和工程能力结合起来，建立多渠道培养模式。学生通过多途径的学习，可反复锻炼知识运用能力，增强教学效果。为确保这种应用型人才培养模式的顺利实施，需要采取以下保障措施。

（1）建设“双师型”师资队伍。要想将学生培养成应用型人才，教师自己首先要成为应用型人才。“双师型”教师可以由两条途径获得：1）吸收企业部分高学历高层次人才成为高校教师；2）高校教师参加企业举办的高级培训班，或者直接参与企业的开发、研究和生产任务，并完成相关调研工作。

（2）推进教材改革与建设。编选教材时尤其要注意：1）增强其应用性、适用性，比如通信网络的规划、设计与优化内容在一般的规划教材中很少涉及，但这部分知识是本科层次应用型通信人才在实际工作中用得较多的知识；2）及时更新教学内容，保持其先进性。例如在本的培养方案修订中，就增加或增强了通信组网技术、3G通信网络、电信业务开发等目前主流通信业务的相关课程内容。

（3）改革教学方法。可以引入利用案例教学法、项目教学法、理实一体教学法、兴趣牵引法、职业模拟实训法等适合本科层次应用型通信人才培养的教学方法。

（4）搞好实验室和实习基地建设，开展与企业的紧密合作。一方面积极寻求与企业合作建立校内校外实习基地。目前己经建立了多层次的实习基地，实习内容涵盖电子产品的焊接、加工，通信产品的生产、调试以及通信工程类设备的运营、维护等。另一方面通过建立校企联合实训中心开展与企业的紧密合作, 实现优势资源共享, 构建教学、科研、生产、培训为一体的人才培养平台，在注重理论教学的同时, 加强对学生工程实践、工程应用及创新意识的培养，提高学生的综合素质和就业竞争力，实现毕业生“就业有优势、深造有基础、发展有空间”。

3.课程体系的改革和创新

以适应社会需求为目标、以培养通信专业领域应用能力为主线，根据应用型人才应具备的素质结构、知识结构、能力结构，构建人才培养课程体系，处理好知识、能力和素质的关系, 基础理论知识、专业知识与技能的关系, 加强实践教学环节,力求突出人才培养的针对性、应用性和可持续发展性。

3.1 理论课程设置

理论教学体系以本专业人才的理论知识要求为主线，由专业基本知识和基本理论所构成，主要包含公共基础课程、专业必修课程、专业选修课程。

公共基础课既要突出理工特色，又要立足于本校学生特点。在 “必需、够用、管用”的原则下，适当调整部分课程门数和学时数。一方面，对与专业体系无关的内容适当删减，减轻学生负担；另一方面又要适当加强专业相关内容，比如通过专业英语课程加强学生通信

方向英文文献的阅读能力，这一点在实际工作中非常重要。

专业必修课程执行精品教学的理念，按照专业内核, 精炼教学内容。对《信号与系统》、《通信原理》、《数字电路》等通信专业基础课，审视教学内容,注意知识内容的基础性与系统性，加大课程整合力度，搭建课程平台，提高课程的综合化程度，为学生的专业发展打下坚实基础。

专业选修课则以学生的兴趣为导向，灵活设置。专业选修课是培养学生专业兴趣，确定未来就业方向的重要过程。长期以来，很多学校和老师都忽略了对学生兴趣的引导，实践证明，兴趣是成功的开始，当学生对某个具体的方向感兴趣并深入下去后，往往能获得极高的回报。因此，在专业课程设置上采用由浅入深，逐步深入的培养体系。首先通过一些基础的、简单的、综合性的课程引导对某个专业方向进行初步了解，这个过程中特别注意对学生兴趣的引导，然后在此方向设置后续的专业课程。通过这种方式，引导学生在少数比较有兴趣的方向进行深入，避免将有限的时间和精力浪费在过多的方向上，最终归于平庸，缺乏特色。在这个过程中，实践证明，绝大部分学生对实践课程的兴趣远大于纯粹的理论学习，所以大幅加强实践环节就成为必由之路。

总的说来，在理论课程设置上，围绕专业核心能力，加强理论课程内容的整合和更新，明确基础与专业知识的内涵，努力构建适应时代要求的理论课程体系。以基础性与应用性为出发点, 通过这些课程的学习使学生系统掌握通信技术、通信系统和通信网络的基础理论和基本知识，同时培养学生获取知识的能力、软硬件设计能力、分析与解决问题的能力。

3.2 实践实训环节设置

通信工程专业是一个实践性很强的专业，必须加强实验、实践教学，提高学生的实践动手能力。考虑到学生的实际情况，实践环节应遵循由简单到复杂、由验证到设计，由单一的实验内容到综合实验的基本思想，实践内容尽量贴近实际工作需要，加强学生的工程应用能力。除毕业设计外，相应的专业实验、实践教学主要可分为基础性实验、综合性实验、专项综合实践、课外学生创新等几个部分。

对《数字电路》、《通信原理》、《单片机原理》等专业主干课程的基础性实验，主要利用实验箱开展。基础性实验相对较容易，可以增强学生信心，加强对理论学习的巩固和理解，同时使学生熟悉、掌握各种仪器仪表的使用，如示波器、信号源、频谱分析仪、误码仪的原理及使用。

综合性实验项目主要是培养学生对各种知识的综合应用能力。一种方式是系统仿真，通过MATLAB、Systemview等常用仿真软件，构造一个完整的通信系统，例如2.4G无线收发器、WCDMA扩频通信系统等。这种实验方式有助于学生形成通信系统的整体性概念，对不同学科的知识点融合效果非常明显。另一种方式是分析模仿型实验。针对通信系统中的某个功能模块进行，主要培养学生分析单元电路、模仿设计功能模块的能力。该实验系统多采用可编程逻辑器件实现，这样将EDA技术和通信原理相结合，锻炼学生综合设计、开发能力，分析掌握实验用通信集成电路的使用，提高学生分析问题解决问题的能力。

专项综合实践是实践环节中最重要，也最贴近实际工程的环节。此环节的具体实现方式有主要有三种。第一种，在院内通过专周实训的方式完成一个小的通信产品设计及制作，比如收音机、红外线收发器等第。这个实训一般在一些必要的专业基础课程完成之后开设，让学生通过对所学基础知识的综合运用，完成一个小的成品设计。实践表明，这对提高学生学习兴趣，促进知识融会贯通大有益处。第二种，让学生通过实际操作交换机、光传输设备、3G基站等真实设备，模拟真实的网络运营过程，积累工程实践能力。为此，学院投资建设了具有全国一流不平的现代通信实训中心，配置了华为最新的实际商用通信设备，模仿真实的通信运营商网络环境。实践证明，这对学生工程实践能力的提高效果非常明显，在实际工作中能很快上手，适应企业对人才培养的要求。第三种，通过在企业实习的方式，让学生能接触真实的通信企业工作环境，提高职业素养。一方面，学校联合一些通信企业，形成稳定的校外实习基地，安排学生到这些单位参观和顶岗实习,给学生提供机会进行职业素质的训练,增强工程应用能力和岗位适应能力。另一方面，也鼓励学生在假期自己寻找一些实习机会，累积实际的工作经验。这种实习的方式，对提高学生的职业素养效果非常明显。总的说来，专项综合实践就是贴近企业的真实工作方式，尽量让学生多累积实际的工程经验，提高职业素养。

除了以上三种实践环节为每位同学提供了充分的实践机会外，我系还成立了实验中心，全天开放，学生可以就自己感兴趣的课题到相应的实验室进行实验操作；通过经费支持、联系老师定期举行讲座等方式，支持科技创新协会等学生社团组织，鼓励学生利用课外时间互相学习，共同提高；鼓励、支持学生参加电子设计大赛、“挑战杯”科技作品竞赛等学生科技活动竞赛，这也是培养学生实践能力的一个重要途经；通过项目制或学生科技创新基金等方式，由老师指定或学生自主指定课题，学生合作共同完成，其中课题的设计性灵活度很大，着重培养学生的创新设计能力,给优秀学生提供一个良好的学习和研究的环境,展现新思维、新设计的舞台，提高学生主动思维、实际动手能力。

课程体系是实现人才培养目标和体现人才培养模式及教学模式的具体框架。总的说来，通信专业应用型本科人才培养体系的改革思路主要是：教学计划增加“柔性”, 减少“刚性”，减少理论性必修课的比例，适当减少总学分和课内总学时,大力加强实践、实训环节的比例。在新修订的通信专业培养方案中，实验实训部分的学时占到总学时的1/3以上，对学生实践能力的提高效果是非常明显。

4.总结

虽然通信行业发展的如火如荼, 但目前对于独立学院而言，对通信专业培养模式的研究还处于一个探索的阶段。怎样根据自身实际情况制定出科学的培养模式，培养出符合信息社会需要的应用型人才、提高我院通信工程专业学生的核心竞争力乃当务之急。为了适应社会对人才培养提出的新要求，电子科技大学成都学院电子信息工程系坚持以能力培养为核心、以社会需求为导向、以综合素质培养为基础的应用型人才培养思路，从理论教学、实践教学、实习实训及素质拓展等多方面对学生的培养体系进行了改革和探索，具有了自己鲜明的特色，并取得了一定的成绩。希望此文能够对独立学院的通信工程专业的建设起到一定的促进作用。参考文献

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[4]程建芳，《借鉴国外经验强化应用型本科教育实践教学》，中国高教研究, 2007.8:54-55

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[7]王隽，林晓勇，张玲华等，《通信高校核心竞争力模型研究》，黑龙江教育学院学报，2011.vol30.No3：27~29

2.材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践 篇二

1 围绕专业应用型人才特点,构建实践教学体系

1.1 应用型本科人才要求

根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势,应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实,实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强,适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标,化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面:(1)树立正确的世界观,具有良好的人文精神、科学素养,能处理好人与环境、人与社会的关系;(2)掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识;(3)掌握化学装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;(4)具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;(5)了解化学工程的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;(6)掌握文献检索的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;(7)具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此,根据现代科技和生产的发展需要,以服务地方经济社会发展为目标,把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征,制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案,具体如图1所示。

在人才培养方案制定的过程中,合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验,非常重视企业的作用,将企业要求与学生的培养相结合,构建理论教学与实践教学相统一教学体系,确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则:基础理论教学要为专业技术课教学服务,理论教学为提高学生综合素质服务,把素质教育贯穿于教学全程,为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务,注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系,形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化,完成实训教学。促进学生掌握专业技能,实施“四年九学期制”,提高学生就业竞争能力。

1.2 化学工程与工艺专业人才要求

化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的,是由原来的化学工程、有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工、煤化工、工业催化等专业合并而成的宽口径专业,覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色:一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域;二是工程特色显著。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点,化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此,化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性,需掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法,具有从事化工生产控制、化工产品和过程的研究开发、化工装置设计与放大的初步能力[4]。

1.3 应用型化工人才实践教学体系构建

高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才,核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标,以科学发展观为指导,遵循教育教学基本规律,坚持育人为本,教学为纲,根据学生需要,围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成,将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验,培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力,构建工程化的实践教学体系如图2所示。

实践教学根据能力要求可分为3个层次:基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”,培养基础能力为目的,将基础化学实验分为3个层次和5个模块,构成一个彼此相连,逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练,强化了知识和技能的综合性;认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习,了解专业所需要的专业知识、能力、素质,有利于他们结合自己的兴趣,规划未来发展,在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习,实现基础能力培养目标;专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养;综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现,反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计(论文)等实践教学环节,配合第二课堂科技活动,达到培养专业技术应用能力的目的。总之,各层实践教学活动层层递进、相互渗透,达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。

2 围绕工程能力培养,实施实践教学改革

2.1 突出强化实践锻炼,提高教师实践教学水平

教师是实践教学体系的主导者,也是实践教学体系的实践者。要培养高质量应用型人才,必须要有高水平的教师队伍。按照这一思路,为所有的实验室配备了具有硕士学位的专职实验教师,采取走出去、请进来的办法培养教师的实践能力,派合肥学院高学位高职称的教师到企业去锻炼6～12个月,增加教师的工程意识和实践能力。根据学院要求成立了实验技术教研室,这不仅是名称和内涵的改变,更重要的是教育理念的转变,建立实验技术教研室,由教授、博士担任主任,具有研究生学历的教师为成员,研究实践教学内容、方法和手段,进行实验教学、实验课程内容和方法改革等工作。目前,和化学工程与工艺专业实验实践教学有关的合肥学院院级教研立项6项,安徽省教育厅立项3项,获得教学成果奖合肥学院二等奖一项、三等奖一项;安徽省三等奖一项。聘请企业和设计院等单位人员担任教师,让学生参与解决实际工作问题,提高实践能力。

2.2 加强实践教学条件建设,提供实践教学载体

实验室和实习基地是完成实践教学内容所必需的保障平台。在实验室建设方面,加强以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学课程为支撑的基础化学实验室建设,和以化工原理为支撑的化工基础实验室。专业实验作为一门最能反映专业特色,与专业科学技术发展关系最为密切的实践性课程,必须跳出原有的框架,重新构建一个能够全面反映化学工程学科发展方向、适合按专业大类组织实验教学、有利于培养学生工程实践能力和创新能力的新框架。根据化学工程与工艺核心课程化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程和技术化工工艺学作为构架,遵循以下原则:紧扣化工过程研究与开发的方法论;充分考虑工程学与工艺学实验的适当平衡;具有典型性、力求先进性、增加综合性;实验内容既符合化学工程与工艺学科发展规律,又具有鲜明的先进性和特色,建立了化工热力学实验室等专业实验室。根据专业和学生发展需要,在专业方向上设立分离工程和精细化工2个化工专业方向,并建立精细化工和分离技术2个实验室,建立膜材料和膜过程院级重点实验室1个。

校外实习是强化专业知识、增加学生的感性认识和创新能力的重要综合性教学环节,校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带[6]。以校企互利双赢为机制,开展产学合作,和中盐四方集团等14家企业建立良好的合作关系,与企业合作共建实验室2个。每年由校内和企业教师共同指导学生进行实习,并在毕业论文(设计)环节,由企业提出课题,真题真做,学生将所学知识和生产实际相结合,取得在书本上得不到的收获。中盐四方集团、东华集团工程技术人员指导学生设计多次获合肥学院优秀毕业设计(论文)奖。

2.3 第一课堂与第二课堂相结合,着力培养学生创新能力

为了达到实验课培养学生应用所学知识解决问题的更高目标,以培养学生实践创新能力为出发点,以学生个性化能力培养为重点,学院制定了《合肥学院学生第二课堂活动学分管理暂行办法》,将第一课堂与第二课堂结合起来,收到明显的效果。化学工程与工艺专业,以化学工程师之家和学生参与教师科研为主要内容开展第二课堂科技活动。化工工程师之家于2007年11月建成运行。以培养“未来的工程师”为目标、以工程设计为核心、以模型制作为基础,通过形式多样的活动培养学生的工程意识;通过加强合作促进团队精神;通过模型制作提高工程应用能力;通过工程设计提高工程素养;通过企业化运作模式培养学生效率意识、责任意识和管理能力。作为第二课堂的重要平台,重点培养学生的工程设计能力、管理能力、协调组织的领导能力和团队精神。通过借鉴企业化管理模式,营造企业氛围,培养学生效率意识、责任意识和管理能力,增强学生对社会的适应能力,提高学生的综合素质。目前,累计培训学生500人以上。

化学工程与工艺学生在各种全国性竞赛中取得了一系列好成绩。2010年,在科技部等单位举办的青年科技创新竞赛获得二等奖,“三井化学”杯第四届大学生化工设计竞赛二等奖和华南地区第四届大学生化工设计创业大赛二等奖。近3年来,学生发表论文34篇,其中被SCI、EI收录的9篇。

3 结语

作为培养高级工程应用型化学工程与工艺人才过程中一个重要的环节,实践性教学在培养学生能力、素质方面具有至关重要的作用,实践教学体系的建立与完善正引起越来越多高等教育工作者的高度重视,合肥学院在构建实践教学体系进行了一些探索、实践,取得了初步成效,但实践教学体系建立是一项复杂的系统工程,涉及师资队伍、教学内容和教学方法改革、教学质量外部监控体系和教学质量保障体系等诸多因素,只有充分分析各因素关系,系统优化,才能建立起一个适应时代要求,更加科学、合理的实践教学体系。

参考文献

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[3]邹丽霞,花明,黄国林,等.化学工程与工艺专业复合式应用型人才培养模式的研究[J].化工高等教育,2008(1):15-18.

[4]李克华,尹先清,郑延成,等.化学工程与工艺专业人才培养方案的研究与实践[J].长江大学学报:自然科学版,2008,5(1):331-332.

[5]丁爱琴,孙芹英.应用型本科院校基础化学实验模块化教学的思考和实践[J].中国大学教学,2008(9):78-79.

3.材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践 篇三

[摘 要]“卓越工程师教育培养计划”是国家的重大教育改革项目，其核心是强化学生工程实践能力和创新能力培养。通过分析材料成型及控制工程专业现有实践教学现状和存在的问题，提出校企联合“3+1”人才培养模式和“一目标、两平台、三结合、四层次”的工程实践教学体系；通过校企深度合作，共同培养模具卓越工程人才。实践表明该实践教学改革模式获得了较好的人才培养实际效果。

[关键词]材料成型及控制工程专业；卓越工程师；实践教学

[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0085-03

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》的重大教育改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，其主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。[1] [2] [3]关键问题是如何构建满足卓越工程师培养目标要求的工程实践教育体系，强化学生工程实践能力培养。

大连工业大学材料成型及控制工程专业作为教育部第二批“卓越计划”试点专业，辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业，于2012年7月起开始实施“卓越计划”。相比以往的工科人才培养，“卓越计划”更加注重学生的工程实践能力、创新能力以及必备的综合素质和社会能力培养。因此，材料成型及控制工程专业现有实践教学体系不能满足卓越工程师培养要求，必须对其进行改革。根据区域模具产业发展和需求状况，结合学校办学定位和专业培养特色，提出了校企联合“3+1”人才培养模式，建立了专门面向模具卓越工程师培养的“一目标、两平台、三结合、四层次”工程实践教学体系，旨在加强学生工程意识、工程素质、工程实践能力和创新能力培养。

一、材料成型及控制工程专业实践教学环节现状分析

材料成型及控制工程专业前身为机械工程及自动化专业模具设计与制造方向，始建于2013年，是在整合校内模具人才培养的资源，充分发挥多学科交叉的优势，在机械工程及自动化、高分子材料与工程、工业设计三个专业相辅相成的基础上设立的。实践教学主要包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计和科技创新等，存在的问题主要包括实践教学内容和方法、实践条件建设、实践教学考核和管理、教师队伍实践能力等。具体表现主要在以下几个方面[4-5]：

1. 在当前重理论轻实践的教学模式下，对实验及工程实践教学在人才培养中的重要性认识不足，没有改变传统的实践教学从属于理论教学的思想观念，对学生工程意识和实践能力培养相对匮乏。

2. 课程实验和课程设计等实践环节主要依托理论课程开设，在制订培养方案时缺少针对专业培养目标进行科学性和系统性评价，仅就课程而课程，忽视了课程间的相互关系和实践环节的相互衔接问题。课程实验演示性和验证性偏多，设计性和综合性实验偏少，而开放型实验更少，甚至有些实践教学环节与实际应用脱节，基本上是流于形式。学生在实验过程中缺乏积极思考和主动性，并没有起到将课堂理论通过实践加以融会贯通、灵活应用的效果。

3. 实践教学基地建设薄弱，实践教学经费不足，缺乏有效的校企合作长效机制，企业参与人才培养的热情有限。每年的实习都是依靠专业教师的个人资源联系企业安排实习，多数情况由企业技术人员做一个整体介绍后，学生在车间内走马观花的看一遍，缺乏动手实践的机会，难以达到预期的实习目的。

4.实践教学考核方式比较粗放，在成绩核定、实践效果考核、实践过程管理等方面都不够系统科学，缺乏制度化的全过程监控。

5.专业教师和实验教师在数量、工程素养和工程实践经验等方面不能很好的满足学生的工程能力培养要求。

二、材料成型及控制工程专业卓越工程师培养目标和实践教学体系构建

材料成型及控制工程专业卓越工程师培养目标是以区域模具产业经济发展需求为导向，以适应从业能力为目标，以塑料成型、金属塑性成型为主线，以模具设计制造技术为重点，培养学生掌握机械基础和材料基础知识、模具设计与制造、材料成型技术、电气控制技术及计算机技术的基本理论及专业知识，培养学生对科学知识的综合运用能力、创造性思维能力和工程实践能力，以及较强的沟通能力和协调能力，培养能在材料成型及控制领域从事设计制造、工程应用、运行管理和经营销售的模具现场工程师。

根据上述培养目标，按照学校“培养具有工程师应具备的良好职业道德，具有较强实践能力与创新精神的应用型高素质人才”的办学定位和“卓越计划”实施精神，构建了基于项目引导式的校企联合“3+1”人才培养模式。将以模具卓越工程师能力和素质培养为目标，依托学校教育平台和企业教育平台，通过学校培养、企业培养、个人自我培养三个维度，实现了校内与校外、课内与课外、教学与科研相结合，搭建了基础实践能力层次、综合实践能力层次、工程应用能力层次、工程创新能力层次的多层次结构，形成了“一目标、两平台、三结合、四层次”的高质量模具卓越工程师培养的工程实践教学体系。

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图1 模具卓越工程师培养实践教学体系

三、材料成型及控制工程专业卓越工程师培养实践教学体系改革举措

（一）重构课程体系，强化实践教学

为了保证模具卓越工程师教育培养目标实现，我们先后两次召开了大连市模具协会、大连市模具园办公室领导和十余家企业总经理参加的校企联合培养模具卓越工程师研讨会，十余次校内教师和企业教师课程研讨，针对现有模具行业对技术人才的知识、能力需求，共同商定模具人才培养方案，采取主干专业课程前移，“平台+模块”的形式重构课程体系。通过模块化课程群的方式将全部专业核心课程有机的结合起来，优化课程体系，剔除课程之间的重复内容，降低了授课学时。这样既便于教师明确所授课程在整个体系中的作用，也便于学生灵活地掌握知识和相互课程内容的衔接，而不是简单地灌输某一学科的内容。

在整个实践教学体系中始终坚持以模具设计、制作、装配、成型和检测五个要素以及他们相互之间关系为主线，培养学生对知识的综合应用和主动实践能力、创新意识和能力、团结协作精神和理论联系实际的学风，提高学生进行项目设计的能力。

1.改革基础课程工程制图、金属材料及热处理、互换性与技术测量和模具制造基础等实践教学内容，专门设置了以模具为背景的设计性、综合性、创新性实验内容，编写了材料成型及控制工程专业实验指导书。

2.在本专业原有的制图测绘、机械原理、机械设计、塑料模具设计和冲压工艺与模具设计课程设计的基础上，针对模具卓越工程师培养，对原有课程设计进行了再设计，增加了模具综合创新课程设计环节，对这些课程设计内容进行优化整合，以模具工程为目标，分段完成设计任务，促进各门课程的知识融合。编写了材料成型课程设计指导书。

3.依托日中韩大学生模具大赛或企业实际模具工程项目，学生自主完成产品件工艺分析、方案确定、结构设计、加工工艺及数控编程、生产制作、组装试模、成型实验、部件及产品检测、结果分析和报告，形成全过程的工程创新训练。

（二）构建一支高素质的专兼结合的，具有丰富工程实践经验的教师队伍

通过建立校外教师聘用体系和政策引导，吸引高水平教师从事实验和实习教学工作，达到校外教师和校内教师业务交叉、优势资源共享的目的，优化实践教学教师队伍。

一方面聘任企业高职称、高学历的工程技术人员担任指导教师。到目前为止，总计聘请27名企业总经理、技术专家和一线工程师担任材料成型及控制工程专业卓越工程师培养客座教授和兼职讲师。由他们在企业现场担任4门理论课程和5门实践课程的主讲教师，并且担负学生现场实习和毕业设计指导任务。同时他们也会定期做客校内材料成型讲坛，就“当前模具产业现状及发展趋势”、“企业需要什么样的人才”、“作为一名优秀模具工程师应具备哪些职业素养”等话题与学生进行面对面交流。

另一方面实行青年教师导师制及模具企业现场锻炼的制度，有步骤、有组织、有计划地安排教师到模具企业现场进行顶岗工作，不断提高专业课教师的实践创新能力，以便于在教学过程中真正担负起学生工程实践能力和创新能力培养的重任。

（三）深化企业培养，增加实践教学的深度和广度

模具卓越工程师培养方案是由企业工程技术人员和管理人员及专业教师共同制订。在这一年企业培养中，采用企业教师为主，校内导师为辅机制，以真实模具项目为载体，多个模块分步实施，使学生在真实的工程环境中接受工程师的职业素养培养和项目工程师的系统训练，从而保证学生具有较宽的工程视野，拓宽学生的工程知识面，增加企业实践教学的广度和深度。

模具卓越工程师企业培养方案有在企业现场的理论教学、实践教学和12个专题讲座。理论课程有压铸模具设计、模具检测技术、冲压模具设计实例教学、塑料模具设计实例教学和数控编程实例教学；实践课程有铣加工理论与实践、磨床加工理论与实践、放电加工理论与实践和钳工理论与实践；实践教学主要有轮岗实习、定岗实习、模具综合创新课程设计和毕业设计。每个环节分别制订培养目标，使学生能够在不同的工程环境下得到深入的实践机会，获得专门的工程知识与能力。在这里重点介绍轮岗实习和定岗实习。

1.轮岗实习：该实践环节学时为9周，按照培养目标要求学生在企业现场对模具制作的生产流程、工艺和加工设备等有比较全面的了解，并对磨床加工、数控加工、放电加工、塑模钳工、冲模钳工和模具检测等环节进行简单实训，采用分组进行，每组3-4人，每个岗位7天，半天现场操作考评。这样使学生通过现场实际，加深对模具企业模具制作流程，设备的使用、维修、维护管理，企业管理等实践知识的理解，培养学生解决工程问题的应用和分析能力。

2.定岗实习：时间从12月到次年5月，共计6个月。在这个环节中完成教学计划中毕业实习和毕业设计教学内容。根据前面9周的轮岗实习的认知，结合自身的学习兴趣，学生可以任选一个岗位进行定岗实习。实习过程采用师傅带徒方式，1对1进行实践能力训练培养。每个月进行一次定岗能力训练考评，学生要汇报一个月所学知识、现场发现的具体工程问题和感受体会。根据企业现有模具工程项目和岗位技能情况，给出毕业设计题目，所有题目全部来自企业真实工程项目，采用校内指导教师和企业指导教师共同指导的方式完成本阶段的学习。毕业答辩也在企业现场进行，由企业技术专家和校内教师共同组建答辩委员会进行考核评价。通过在企业全方位的学习，使学生具备综合运用所学理论知识和相关技术手段分析并解决模具项目的工程实际问题能力。

（四）校外实践教育基地选择与建设

实践教学环节的实施，主要通过学校和企业两个平台，利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，培养出社会所需要的卓越工程师。如何选择合作企业并能够保证企业培养目标有效达成成为“卓越计划”顺利实施的关键。

首先，合作企业要与学校就工程人才培养拥有共同愿景和相同价值取向，企业要具有强烈社会责任感，并且具有一定规模，管理规范，有一定的技术人员和技术实力，同时效益较好。

其次，校企双方通过合作实现双方资源优势整合，校企双方文化融合，能够实现资源共享、开放共赢。

材料成型及控制工程专业现与中国华录·华录松下电子信息有限公司、共立精机（大连）有限公司、浙江嘉仁模具有限公司、铂翔超精密模具技术（昆山）有限公司等23家行业领先、特色突出的模具制造类企业签署了卓越工程师教育培养实践基地和校外实习基地协议。同时，完成了“一区两翼”校外实践教育基地群和辽宁省工程实践教育中心建设，具备了良好的工程实践条件，打造出了可示范的校外实践教育基地，为本专业的卓越工程师工程实践能力和创新能力培养奠定了坚实的软硬件条件。基地企业参与部分理论教学和大部分的实践教学环节，使学校教学与企业生产实际紧密结合，保证学生直接进入企业进行实习实训和毕业设计等，最后到相关企业就业。

四、结束语

本文通过对材料成型及控制工程专业卓越工程师培养实践教学体系研究，提出了校企深度合作，充分利用企业真实工程环境，通过学校和企业两个实践平台，培养学生理论联系实际，充分运用所学知识进行模具设计、制造、组装、成型和检测的策略，并强调应不断强化实践教学环节，加大工程训练力度，完善以培养模具卓越工程师为目标的实践教学体系，分层次培养学生的职业素养、工程实践能力和创新能力。经过三届学生的实践检验，模具卓越工程师培养取得了显著成效。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 林健.“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J].高等工程教育研究，2010（5）：30-36.

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[4] 查光成，孔凡新，李振红，等. 应用型本科卓越工程师实践教学的改革与实践[J].教学研究，2013（3）：92-94.

[5] 潘佳卉，魏天路，颜兵兵. 基于卓越工程师培养的创新实践教学体系探索[J]. 黑龙江教育，2014（5）：49-50.

4.材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践 篇四

一、实践教学的特色和教学模式

我院电气工程及其自动化专业构建了从课内系统,实践技能训练,到课外开放性实验;从校内专业素质拓展训练,到校外实习训练相结合的实践教学内容体系。它包括教学型实践、专业型实践和科技型实践。具体实施过程中,通过几次修订人才培育方案,增加了课程设计和工程实训周,使电气工程专业集中实践不少于40周。逐步增加实验环节独立设课的课程,从物理实验到电工测量、和电子技术基础实验以至现在的专业综合实验。具有综合性、设计性实验的课程占有实验课程总数比例超过90%。

二、实践教学体系的构建

电气工程及其自动化专业针对应用型工程技术人才素质要求,将实践教学体系划为如下三种层次:

1. 基本技能层:

包含公共基础实验、学科基础实验、实习与项目见习,进行基本技能训练;

2. 综合应用能力与初步设计能力层:

包含专业实验、专业实习、课程设计、,进行综合应用和设计能力的训练;

3. 工程实践与创新能力培养层:

包含毕业设计、工程项目训练和科技创新、产品研发制作,进行工程实践能力与创新能力训练。

这种三层次实践教学体系形成了由单一到综合,使工程应用能力的培养获得递增。

三、特色实践环节建设

我校电气工程及其自动化专业开设了一些具有自身专业特色的实践教学环节,比如开设了为期1周的电装实习,它属于大型综合实训。安排大四学生在第7学期完成。要求学生结合已学过的“电机拖动基础”、“电气控制技术”“供配电技术”等课程的理论知识,在查阅电机或电器相关实验规范及试验标准、以及实验数据的分析方法和实验合格判据的基础上,对电机电器实验原理、电路组成与连接,实验系统中的控制、保护的工作原理、使用方法以及控制设备等进行一次全面学习。学生完成这个大型综合实验后,由教师进行讲评,最后根据学生的学习态度、动手能力及实验报告进行评分。通过多年的教学实践发现,绝大多数的学生都能重视这个实验环节。95%以上的学生表示通过参与该实践环节,动手能力和综合应用能力得到了很大提高。

四、校内外结合实习教学新模式

1. 校外实训基地建设

“产、学、研”合作教育是全面提升学生的综合能力、培养具有创新精神和实践能力的的重要途径,它可以使学生更深人接触工程实际,增强工程意识,提高综合实践能力。经过多年的合作教育实践探索,学院的合作教育获得了良好的内外发展环境。目前本专业已有稳定的院外“产、学、研”合作教育基地——辽阳石油化纤基地,其中炼油厂、电气检修公司和热电厂的电气车间、汽机车间等提供了学生规范系统的实习环境,使学生对生产过程、制造工艺、产品质检和生产线的流程有所了解,学习并完成部分电机电器产品的制作,以及听取工程师的现场产品分析等。期间多次邀请实习单位的资深工程师讲座,内容主要与现场实际相结合的实例以及多年总结的经验心得,学生听后普遍感觉受益匪浅。实习期间学生的表现也留给企业良好的印象,得到单位的信任。多年来学校为辽化企业输送了大批毕业生为企业建设服务。实习基地建设也促进了教师对现场的了解,有机会进行科学研究解决生产实际问题,目前炼油厂电气车间大型变频器装置的项目已经得到石化总公司的批准,现正在电气教研室的研制开发阶段。

2. 校内实训基础建设

校外实习环节增强了学生的感性认识,学生能够从中了解到自己毕业之后的工作性质和工作环境。但由于现场环境的危险性和复杂性,学生无法能够真正动手操作,为使学生能够更快地适应工作要求,我院从去年开始建设校内实训基地。生产实习共4周,安排校外3周,校内1周。鉴于变频器和PLC技术在电气工业的广泛使用,我院购进了多台PLC、变频器实训台,实训装置采用开放教学模式,模拟真正的工作环境,只提供给学生设备和材料,线路设计、程序设计和调试由学生自行完成,很好地锻炼了学生的工程意识。

五、实验室开放教学模式成果

实验设备有可开发性的实验室面向学生开放,为学生的课外科技创新活动提供平台,它不仅可以为学生的创新设计提供实验环境,而且可以开发、设计新的实验项目。组织与专业有关的、丰富多彩的大学生科技制作创新实践活动,为广大学生营造良好的氛围。利用MSP430联合实验室的优越条件,06年由李英顺老师指导的《汽车防抱死刹车控制系统》获辽宁省挑战杯三等奖,07年其指导的《精密齿轮渗炭控制系统》获辽宁省铜奖。08年又有三个项目受到学校资助,现正在开发阶段。

目前,电气工程及其自动化专业已形成学生入口质量高、出口通畅的良性循环,深受用人单位的欢迎。用人单位对毕业生的整体评价是:基础知识扎实,工程实践能力强,能解决实践中的具体问题,作风踏实,具有实干精神。实践证明,通过应用型本科专业人才培养模式培养出来的学生,可以较好地满足社会的需求、服务于地方经济和国家建设。

摘要：在明确办学定位前提下,不断优化人才培养方案、完善教学基本建设,改革实践教学模式,重视校内外产学研实训基地建设以及综合实验项目的开发,增强了应用型本科学生的工程意识和应用创新能力。

关键词：应用型本科,实践教学,实验,实习

参考文献

[1]张红.基于应用型能力培养的自动化专业课程改革的研究与实践[J].中国电力教育.2008,(9).

[2]庄严.应用型本科自动化专业人才培养模式及就业对策的研究与实[J].高教研究.2008,(4)

[3]黄烈.应用型本科人才培养过程中应解决的几个问题[J].中国高等教育.2008,(13)

5.材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践 篇五

关键词：采矿工程；创新型人才；教学改革

东北大学采矿工程专业历史悠久，传统的人才培养模式及专业课授课方法在长期的教育实践过程中曾发挥了非常重要的作用。但随着我国采矿业向全面信息化、数字化、自动化和国际化迈进，企业对采矿专业人才的要求逐渐提高，原有的教学培养体系在教学过程中已表现出明显的不足。采矿专业课程教学的改革势在必行。经过调研、研讨和资料收集，1998年开始针对采矿科技发展趋势及其对采矿人才知识结构的新要求，着手采矿专业课程体系的改革设计与内容更新工作。经过改革、建设和实践，专业教学取得了显著的成效。采矿学课程被评为国家精品课程，采矿工程专业被评为国家级特色专业。

1 采矿工程专业原有教学体系

1.1 教学设置

早期的采矿系下设采矿教研室、地质教研室、凿岩与破碎教研室、通风与安全教研室、岩石力学教研室、井巷教研室和系统工程教研室等。1993年东北工学院复名为东北大学后，1995年在原采矿系及矿物加工系基础上成立资源与土木工程学院，原采矿教研室、凿岩与破碎教研室、系统工程教研室等合并成为现在的采矿工程研究所。

采矿工程主要专业课程分为：金属矿床地下开采、金属矿床露天开采、矿山机械、凿岩爆破、井巷掘进、矿井通风与安全、矿山企业设计基础（选修）等。这些课程的教学以各自的内容体系独立进行，相互之间缺乏有机的联系，学生在每门课中学习了较详细的知识和技术，却不掌握如何运用。例如，在凿岩爆破课上，学习了爆轰理论、炸药性能、雷管构造、起爆方式、爆破网络等详细内容，却不掌握这些知识和技术如何运用在采矿过程；在地下开采课上，只讲采准、切割、回采等工艺过程及其功能，不讲各采矿工艺需要什么炸药、雷管、爆破网络形式等。这样，学生虽然在两方面都学了不少内容，却缺乏实际运用能力。其他方面也类似。这种分散式教学严重影响学生对采矿专业知识的系统性掌握及其应用。

采矿专业课的教学重点是采矿过程的工艺、技术，培养的人才是能把矿石采出来的单一型技术人才。

1.2 教学方法与手段

教学方法基本上是“满堂灌”，课上老师讲、学生记，课下学生背概念、做习题，老师判作业、考前答疑，教学模式与中学没有多大区别。

在教学手段上，大量的平面、剖面图使学生难以建立采矿方法中各种工程的三维空间概念，无法有效掌握各种工程在空间和功能上的相互关系；手工设计不能适应现代采矿的数字化、优化设计的需要。

教学方法与手段落后不仅教学效果不好，而且使学生对专业课学习失去了兴趣。

2 采矿工程专业创新型人才培养教学体系改革与建设

2.1 课程改革与建设目标

以硬岩矿床的采矿方法、工艺为主线，把相关知识和技术融会贯通，形成系统的采矿专业知识体系；更新教学内容，增加国际上在理论、方法和应用上成熟的科技成果，使教学内容与现代采矿科技对知识结构的需求相适应，达到课程内容体系化、时代化。

实施参与式、互动式教学，以课堂研讨（Seminar）和课程论文为主要形式，实现教师讲授与学生参与的有机结合、课本知识与实际问题的有机结合；研发应用三维动画、数字化设计系统、现场影像等，实现教学内容形象化、时空化，拉近课堂与实践的距离；实现教学方法与手段现代化。

通过新的教学内容体系和现代教学方法与手段，配合课外创新实践，实现采矿专业知识传授的同时，培养学生的动手能力、科学思维能力、创新能力、科技论文写作能力、口头表达能力等，使知识传授与能力培养一体化。

2.2 课程体系改革与建设内容及主要措施

围绕上述目标，在充分论证的基础上，2000年正式启动采矿专业课教学改革和课程建设项目。

2.2.1 课程内容体系改革与教材建设

原来的金属矿床地下开采、金属矿床露天开采、凿岩爆破、井巷掘进、矿山企业设计基础等课程，都为采矿服务，都是采矿专业课的组成部分。但几门课程独立设置、分散讲授，造成各部分知识之间联系不紧密，甚至脱节。学生对各部分知识不能形成体系性掌握，知识运用能力差。

针对这一问题，实施课程内容的体系化改革。以采矿方法、工艺为主线，把涉及的矿岩性质、储量评价方法等基础知识和凿岩爆破、井巷掘进等专业技术融会贯通，建立各方面知识的有机联系，形成系统的采矿专业知识体系。

例如，在讲到运输巷道时，结合其功能、布置和规格，讲授这类巷道的掘进和支护方法、工艺过程、常用设备，掘进中的炮孔规格和布局形式、凿岩机具、炸药性能选择、药量、爆破参数等，这样就把井巷掘进与支护、凿岩爆破技术置于具体的采矿工艺环节之中，学生一方面掌握了运输巷道掘进需要应用那些掘进、支护和爆破技术，另一方面掌握了具体掘进、支护和爆破技术在运输巷道掘进中如何应用。对于不同采矿方法的采准、切割、回采时，也是如此，结合每一工艺的功能、工程布置、结构参数，讲授相关的知识、技术和设备。

这样，就形成了以采矿方法、工艺为主线，有机融会相关知识和技术的采矿专业知识体系——采矿学，使学生既掌握各种技术用在采矿的什么环节、如何应用，又掌握各采矿工艺需要那些技术，有效提高学生知识的系统性和运用能力。

同时，设置科研创新教学环节，积极鼓励学生们参加“大学生创新行动计划”及“大学生科研实践活动计划”，开展创新实验以及各项专利发明等，全面培养和提高学生的科研能力及创新能力。

内容更新是课程内容体系改革的另一重要任务。针对现代采矿科技对采矿人才知识结构的新需求，增加了地质统计学、数字化设计、采矿优化方法、市场经济条件下的矿山技术决策、矿山生态等新内容。这样，学生的知识结构不仅满足把矿石采出来的需要，而且满足技术决策和管理、宏观思维以及数字化、生态化、优化开采的需要。

课程内容体系的重要载体是教材。依据上述课程内容体系设置，编著了针对硬岩采矿的《采矿学》教材，该教材第一版被列为国家“九五”规划教材，再版被列为国家“十一五”规划教材。

2.2.2 教学方法改革与手段建设

针对采矿学需要很强的三维空间想象力和实践性强等教学难点，大力推行教学方法改革，开展教学手段建设。

课堂教学采用学生参与、师生互动式教学。以专题研讨（Seminar）和课程论文为主要形式，选择适当的采矿实践问题，让学生自己查阅资料，进行课堂研讨，撰写小论文，上讲台阐述自己的“研究成果”。这一方法有效调动了学生的学习能动性，并培养其研究、解决问题的能力。互动方式可多样化，如针对已讲授的某些内容，布置学生发挥想象力，用形象的幻灯片加以表达，以此加深学生对教学内容的理解，达到牢固掌握的目的。这种看似平常的方法，实现了教师讲授与学生参与的结合、课本知识与实际问题的结合。

教学手段建设的重点之一是课件建设。采矿专业的一大特点是图纸多，各种采矿结构、工程布置都用图纸表述。空间思维能力是采矿人才必备的专业素质。过去用大量的平面、剖面图教学，学生难以建立采矿方法中各种工程的三维空间概念，无法有效掌握其空间和功能上的相互关系，既费学时又效果不佳。计算机虚拟技术为解决这一难题提供了手段。教学团队把单个采矿工艺环节和过程制作成三维动画课件（如图1），原来需要一小时讲解的内容，几分钟内学生就看得明明白白，而且影响深刻。课件还包括现场影像短片。

教学手段建设的另一个重要内容是数字化设计方法和手段的应用。发达国家的矿山全部采用专业化设计软件进行设计、计划和管理，计算机辅助优化设计是现代采矿人才必须掌握的重要技能。为此，教学组研发了具有完全自主知识产权的数字化、优化设计软件平台——Smart Miner，用于课堂教学和设计实践。例如，对于露天矿采剥计划编制（如图2），过去只能讲述概念性的方法和步骤，离实际计划编制相差甚远。利用Smart Miner，一节课就可实际完成一个计划的全过程，看到计划结果，看到按计划开采后采场台阶推进位置的图纸形态和三维实体形态，使学生对计划步骤、相关因素的考虑等有一个全面掌握和深刻理解。再如露天矿最终境界设计，应用该软件不仅很快做出方案，而且可针对不同市场价格、成本等参数进行分析对比，还可使讲授的优化方法得到应用，由于用到的数据全是现场实际数据，大大拉近了教学和实际的距离。

2.2.3 能力培养建设

知识传授不等同于能力培养，知识是能力的基础，但能力培养还需要有效的实践环节。

上述参与式、互动式教学是课内能力培养的重要措施。Seminar培养了学生的查资料能力、科学思维与创新能力、分析解决问题能力、科技写作和口头表达能力，可谓一举多得；数字化设计平台的应用培养了学生的数字化设计手段和方法应用能力。

以课外创新性实践活动进一步培养学生的综合能力。措施主要有：在教师的指导下，由学生自己在课外制作矿体及采矿工艺过程的计算机三维动画模型（如图3），就某些方法制作幻灯片进行形象化表述，自选实验，参与科研项目等。这些活动可以充分发挥学生的想象力、创造力和动手能力，同时极大地提高了学生的专业课学习兴趣，丰富了课外生活。

3 改革与建设成效

3.1 教学效果成效

教学内容的体系化提高了学生的知识系统性和运用能力。教学内容的体系化使相关的采矿专业知识和技术实现有机融合，每一项技术都置于采矿工程的整体构架之中，学生既掌握各种相关知识和技术用在采矿的什么环节、如何应用，又掌握各采矿方法、工艺需要那些具体技术，有效提高了知识传授效果和学生的知识关联性、整体性和运用能力。例如，在毕业设计中，过去学生拿到设计任务后不知如何下手，对学过的知识不知道如何应用，需要指导教师再次“讲课”，每一环节都需要具体的指导。改革后，由于掌握了所学知识的关联性，大部分学生知道先做什么、后做什么，掌握每一步需要考虑的主要因素和应用的技术，对结构参数的确定也熟练得多，稍加指导就可完成设计任务。毕业后在较短的时间内就可独立承担重要技术工作。

教学内容的时代化更新了学生的专业知识结构。教学内容的更新，使采矿专业课教学紧跟世界采矿科技的发展步伐，体现信息化、生态化、优化开采和决策需要的知识。学生的专业知识结构和理念得到更新，为在实践中推行新科技的应用奠定了知识基础。这是促进我国矿业向信息化、生态化、优化开采发展并走向国际化的重要条件。

教学方法和手段的现代化使知识传授效果和效率大幅提升。参与式、互动式教学调动了学生思考问题、获取知识的积极性，大大加深了对课程内容的理解和掌握程度；计算机三维动画课件、现场影像、专业优化设计软件等现代手段的应用，不仅使教学内容空间化、形象化，而且大大缩短了课堂与实践的距离。一方面使教学效率大幅提升，过去需要1小时的内容几分钟即可讲明白，现在150多学时教授了过去六门课240多学时的内容；另一方面提升了学生的空间想象力和所学知识与实践的结合度，教学效果显著提高。

3.2 能力与素质培养成效

课外创新活动与现代化教学方法、手段相结合，实现了知识传授与能力和素质培养的统一。Seminar培养了学生的科学思维、创新思维、资料查询、论文撰写、口头表达等能力；幻灯片制作培养了学生的抽象和形象思维能力；课外三维动画制作培养了学生的三维想象和计算机应用能力；自选实验和参与科研培养了学生的科研与创新能力。凡此种种，学生的综合素质得到有效培养，学生就业率稳步提高，已经毕业的学生在不同的工作岗位发挥作用，取得骄人的成绩，为我国采矿业的发展作出贡献。

参考文献：

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[4]郭惟嘉，刘音，樊克恭.采矿工程专业创新型人才培养体系探索与实践[J].重庆大学学报（社会科学版），2010，（16）：1-2.

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作者简介：魏德州（1956-），男，东北大学资源与土木工程学院院长，教授，博士生导师；王青（1962-），男，东北大学资源与土木工程学院副院长，教授，博士生导师。

6.材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践 篇六

一、课程体系设置原则

在课程体系设置上我们遵循“大工程观”教育理念, 注重学生综合能力的培养:既注重工程理论知识的深度和宽度, 又注重工程实验、实践能力的培养, 同时又考虑了培养学生一定的创新能力、文化素养, 较高的职业道德和社会道德。具体设置原则如下:

(一) 广泛调研, 明晰专业人才培养目标。

深入行业、企业、本科院校中进行广泛的专业调研, 深入分析和研究经济社会发展形势, 认真调研产业背景、行业企业和学生职业发展需求, 准确把握专业定位和发展方向, 明晰专业人才培养目标和规格要求。

(二) 整体优化, 坚持知识、能力、素质协调发展。

依据专业人才培养目标和社会需求, 逐专业、逐方向进行分析论证, 科学设计由理论教学、实践教学、素质培养三个体系构成的培养方案, 实现通识教育与专业教育相结合, 理论教学与实践教学相结合;课内学习与自主学习, 学校培养与企业培养相结合;科学素质与人文素养相结合。

(三) 强化实践, 坚持学生实践、创新能力培养不断线。

充分认识实践教学在工程教育中的重要作用, 认真研究理论教学和工程实践相结合的内容、途径和方式。从人才培养目标出发, 按照有利于培养学生工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力的原则, 对实验 (实训) 、顶岗实习、毕业设计 (论文) 和课外教学活动等实践性教学环节进行整体、系统的优化, 将学生的实践能力、职业能力和创新能力培养贯穿于人才培养的全过程。

(四) 以人为本, 坚持促进学生个性发展。

在满足人才培养目标和培养规格基本要求前提下, 充分利用校内外优质教学资源, 为学生提供必要的自主学习时间和空间, 促进学生个性发展, 努力实现学校有特色、专业有特点, 学生有特长。

(五) 终身学习, 坚持学生可持续发展。

育人为本, 德育为先, 注重学生思想政治教育, 培养学生的职业精神和职业道德, 夯实学生学科基础知识, 培养学生的自学能力、创新能力, 提高学生实践能力和社会责任感, 帮助学生树立终身学习理念, 保证学生可持续发展。

二、化工专业CDIO教学模式课程体系的具体设计

河北工业职业技术学院的化工专业是以煤化工为主要教学方向的河北省本科工程教育试点专业, 我们经过大量的行业、企业和相关本科院校的专业调研, 明确了化工专业人才培养目标:培养德、智、体、美等全面发展, 具备化学工程与化学工艺方面的基本学科知识, 具备较强设计能力、操作能力和创新能力, 能在煤化工等行业的生产建设一线, 从事生产工艺设计优化、生产管理、技术创新、产品开发、分析检测等技术技能工作, 综合素质高、专业技能强的现场后备工程师。在进行课程体系具体设计时, 紧紧围绕专业人才培养目标, 厘清毕业生面对的工作岗位, 将从事本岗位的基本知识、基本技能作为确定教学内容特别是专业核心课程的主要参考。确定专业核心课的教学内容后, 确定每门专业核心课的专业基础知识, 并依此设置专业基础课。同时认真研究高中阶段的教学大纲, 在基础课设置及内容选择上做到知识从高中到大学的顺利过渡, 注意各门课程之间的衔接, 做到由浅入深、由易到难、由基础到专业、由理论到应用的逐步发展。学院化工专业的课程体系可概括为“3+1”模式, 即“通识教育平台”、“学科基础平台”、“工程教育平台”和“教学实践 (实验) 活动平台”。

(一) 通识教育平台。

通识教育是所有课程的基础, 承担着将知识从高中到大学延伸的作用, 既为专业课的学习提供了必要的基本知识, 又使学生德、智、体、美方面受到教育和培养。这些课程主要由数学 (高等数学、概率论、线性代数) 、思政 (中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概述等) 、英语、计算机 (计算机基础、VB程序设计) 、人际沟通与礼仪、专业导论六个部分组成。

(二) 学科基础平台。

课程内容的确定以“专业核心课”中所涉及到的基础知识作为专业基础课内容选取的标准之一, 在难度上突出应用性, 即弱化过深的理论和复杂的公式推导, 将工艺设计过程中最实用的运算方法作为主要的教授内容。学生基础课学习的同时穿插专业基础课的学习, 为学生提供从事专业课程学习的基础知识。本平台包括两大模块, 即“基础化学课程”和“基础工程课程”两大模块。其中基础化学为《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》和《分析化学》四门课程, 其内容在保证足够的理论宽度的同时侧重讲述涉及到煤化工方向的相关内容, 如《有机化学》中“芳烃”的内容、《物理化学》中“相平衡”的内容等。通过这些内容的学习, 使学生掌握从事化工行业生产的基本化学知识。为专业课程的进一步学习打下良好的理论基础。“基础工程课程”主要包括《化工原理》、《化学反应工程》和《化学分离过程》等课程, 通过这些课程的学习, 学生对化工设备、基本工艺、化工生产的基本过程有了一个深入的了解。

(三) 工程教育平台。

突出工程教育特色, 课程内容主要是从事化工专业生产时所用到的工艺、技术、设备以及相关的工艺设计等知识。在内容上紧紧围绕煤化工方向, 将煤化工生产中所涉及到的工艺融入到各门课程中。通过企业调研, 煤化工行业的工艺分为“备煤”、“炼焦”、“化学产品回收”三大部分。其中, 由于“化学产品回收”部分现为企业主要的盈利来源, 所以将此部分作为主要内容进行讲解, 设置的课程有《焦炉煤气净化工艺》、《焦炉煤气制甲醇工艺》、《粗苯精制工艺》、《煤焦油加工工艺》、《煤转化技术》等。这些课程在内容的选取上重视理论知识与动手能力的结合, 从生产实际出发, 用真实的案例、真实的工艺将煤化工的专业知识进行系统整合, 重要核心课程都配有综合实训环节, 锻炼学生动手的能力, 使学生们在进入企业后能很快熟悉各个工艺。

(四) 教学实践 (实验) 活动平台。

在实践能力培养上, 遵循工程教育“四年不断线”的原则, 在每个学期都安排有相应的实训 (或实验) 周, 通过由浅入深的实践训练使学生逐渐掌握专业技能。这些课程从最基本的基础化学实验开始, 逐步深入到基础工艺操作, 最后是专业综合实训 (设备操作、工艺设计) 。

为了提高学生综合能力, 在“学科基础平台”和“工程教育平台”中安排了相关辅助课程的学习。例如:《化工制图与CAD》、《化工设备》和《化工设计》课程是为了学生以后能够从事化工设备设计、化工工艺设计以及化工设备选取等方面工作而开设的课程;《电工与电子技术》和《化工仪表》课程是为了学生能够在企业进行自动化控制相关岗位操作而设立的课程;《科技文献写作》和《文献检索与信息研究》则是为学生在企业进行技术研发、科技成果撰写等方面提供基本的思路与方法。

三、课程体系中课程之间衔接和逻辑关系的确定

课程体系设计采用“倒推”方法设计课程之间的衔接和逻辑关系。在设计时从行业焦化企业设计的生产工艺出发, 对工艺、工段、岗位逐级分解, 再倒推出课程。

例如:通过调研发现, “配煤炼焦”是煤化工企业一个重要的部门, 相关的专业知识在《炼焦工艺》课程中讲述, 但此课程的基本知识是在《煤化学》和《化工原理》课程中讲述。《煤化学》课程的先导课是《有机化学》, 学习《有机化学》时要以《无机化学》中的相关理论为基础。同时, 为了培养学生的综合素质, 添加了《配煤炼焦工艺实践》实践环节, 并以以上内容为基础设计了《炼焦工艺设计》环节。因此我们倒推出如下课程之间的衔接和逻辑关系 (如图1所示) 。

依据上述课程体系设置原则和方法, 我们与相关企业专家共同研究制订了化工专业课程体系, 该课程体系在学院化工专业实施2年以来, 取得良好的教学效果。

摘要：本文探索了河北省本科工程教育试点专业课程体系设置的原则及方法, 并以河北工业职业技术学院河北省本科工程教育试点专业——化学工程与工艺专业为例, 详细说明了课程体系的具体设计和实践应用。

关键词：课程体系,工程教育,高技术技能人才

参考文献

[1] .刘教民.建设应用科技大学培养和造就高技能人才[J].教育发展研究, 2013

[2] .李梦卿.建设高职本科, 谁是可依靠的力量[N].中国教育报, 2013-12-10 (5) 3.刘滨清, 周玲.我国高等工程教育课程研究综述[J].理工高教研究, 2008

[4] .李润.关志强等.“大工程观”研究综述[J].南方论刊, 2011

7.材料科学与工程学科本科教学中创新型人才培养体系的构建与实践 篇七

计算机科学与技术专业在中职学校中是一个比较热门的专业。计算机技术在当今社会是一门不可或缺的技术, 因此国家对于计算机科学与技术专业的学生也提出了较高的要求。除了品德和智力的基本要求外, 学生还应该具有持续学习的良好能力, 具有对信息的处理与分析能力。可是目前的很多学生无法达到这一要求。

(一) 中职学校中计算机科学与技术专业学生的现状

中职学校中, 学生的来源比较复杂。学生大多数来自于初中毕业的学生, 没有参加中考或中考成绩太差而来到了中级职业学校。从这一个原因来讲, 很多学生来到中职学校是出于被逼迫或无奈。另一方面, 还有一些学生无法在本地参加夏季高考, 但是由于国家关于中职院校的政策不同, 他们就集中来到中职院校就读, 可以参加春季高考。

一直以来, 我国的职业技术人员处于一个比较缺乏的状态, 因此, 如果中职学生可以在学校中获得专业知识的教育, 未来升入大专院校, 是可以为社会作出不错贡献的。

多数中职学生对于学习的抵触心理很强, 因此在学校中很难认真学习。由于中职学生中这种情况的人数较多, 因此中职学校的学习氛围相对较差, 学习竞争氛围并不强, 学生的斗志涣散。

(二) 中职学校中计算机科学技术专业教育的现状

基于中职教育中学生的基本现状, 中职学校的教育也是相对松懈的。中职教育中计算机科学与技术专业的学生根据规定, 要学习语文、数学、英语和计算机四门课程, 其中计算机属于专业基础课程。

在现实教育之中, 语文、数学、英语教师的教学很难得到学生的认可与注意, 由于学生已经很难走入普通教育的轨道, 因此对于平时的成绩也不是很在意, 学与教的相互作用之中, 教师的工作一直得不到认可, 导致教师的情绪也不高, 因此无法进行良好的教学工作。计算机课程的老师可以得到一些学生的认可, 可是认可程度仍然不高。

如上文所述, 中职学校中的学生大多数最后会进入专科院校, 所以教学的压力也并不是很强。相对来说, 中职学校是一个被义务教育和高等教育遗忘的尴尬部分。

二、“3+4”分段培养的体系建构

以往中职学校想要进入本科学习是十分困难的, 在一个省份来讲, 每年可以通过春季高考进入本科学习的人不足学生总数的千分之一。而大多数的学生, 无论成绩好坏, 均可以进入专科院校, 这样的制度和筛选方式让学生很难有兴趣认真学习。

(一) 招生制度的重大创新

“3+4”衔接模式是近年来开始出现的一种专科衔接本科的新型教育模式。“3+4”即3年中职, 对接4年本科, 实行7年制教学, 学生在中职学校学习3年, 经考核测试合格后转段进入本科院校学习4年。学生经7年学习闭合考核合格, 由本科院校颁发本科教育学历证书, 享受普通本科毕业生待遇, 按毕业当年的高校毕业生就业政策就业。分段培养试点学校在7年学习期间, 由对口试点的中职学校和本科院校, 共同制定对口专业理论知识课程和技能训练课程衔接贯通的教学体系, 系统化培养本科层次复合型、应用型技术技能人才。“3+4”模式下学习的学生也不是高枕无忧, 仍然需要在闭合测试中通过才可以进行本科阶段的学习。

(二) “3+4”分段培养体系的重大意义

在我国的教育制度中, 除了中职学生“3+4”模式以外, 还有“3+2”“2+2”等模式。相比于这些模式, “3+4”更符合中职阶段学生应该接受的教育过程。职业教育是为了培养技术过硬、素质较高、具有一定文化知识素养的人才, 其他的专接本模式注重专业技术培养有余而培养文化知识水平不足, 因此, 学生毕业之后虽然也可以得到本科学历认证, 可是与真正的本科毕业生还有很大的差距。而“3+4”学习的年限足够, 足以让学生获得专业技能的学习, 也可以使学生获得很好的知识教育, 培养出符合要求的人才。

摘要：职业教育的培养目标是为社会输送专业技术人才, 但这并不意味着职业学校的学生就不会进入本科学习。然而, 现实中职业中专的学生想要进入本科学习可谓困难重重, 更不用说之后再进一步升入硕士或博士了。从专业层面来讲, 中职学生所学的知识确实与本科院校所对应的夏季高考有所差异, 可是晋升的困难使得中职毕业生的发展受到了一定程度的压抑。基于这种现状, 中职对接本科“3+4”的培养模式应该被着重分析。

关键词：专接本,中职,计算机教育,分段教育

参考文献

[1]顾玉芹, 赵正春.基于计算机科学与技术专业中职对接本科“3+4”分段培养课程体系的研究[J].新课程, 2015 (7) .