材料成型与控制工程专业实践教学体系研究

材料成型及控制工程专业是洛阳理工学院升本后设置的批本科专业，根据洛阳的产业优势，开设了模具方向、焊接方向和建材方向。从专科升为本科之初，教师对办学定位理解不深，人才培养方案也多是参考同类学校的，没有突出自身特点特色。经过本科评估，学校对办学定位有了清楚的认识，要把学校办成“为国家建材行业发展战略服务，为地方经济社会发展服务的特色鲜明的示范性应用型大学”，突出行业性、地方性、应用型。2015 年由教育部等三部委联合发布的《关于引导部分地方本科高校向应用型转变的指导意见》中明确提出，“有条件、有意愿的试点高校探索应用型发展模式”。①经过评审，洛阳理工学院成为河南10 所示范性应用技术类型本科院校，“转什么、怎么转”就成为学校发展中亟需探讨的问题。正如诺贝尔奖获得者贝尔纳所言，“创造力是没法教的，必须在实践中让学生动手，有机会把自己的创新思想付诸实施”，对应用技术高校来说，提高学生的知识更新能力、创新创业能力和服务社会的能力是转型的关键，而这三个能力提高的有效途径和手段就是实践教学。这就要求从人才的市场需求和学生的成长需求出发，对人才培养方式，组织运行方式和课程体系，按照应用型人才培养目标对实践教学体系进行重构，②提高学生从业能力，提升工作满意度指数，有一定的创新创业能力，从而使本专业毕业生能够、创造性地解决岗位实际技术问题，适应新领域、新技术发展需求，参与地方经济社会发展和产业结构升级。
本文围绕应用型大学培养目标，从培养应用型人才的创新创业能力，培养学生工作满意度出发，对应用型大学实践教学体系进行探索。
1 材料成型与控制工程专业实践教学体系现状
洛阳理工学院材料成型与控制工程专业从2005 年开始招考本科生，至今已有12 年办学经验，初步形成了完整的实践教学体系，但与培养具有创新创业能力的行业性、地方性、应用型人才目标还有较大差距。
（1）实验项目缺乏系统性和创新性。目前专业实验教学开展依附于理论教学，各个实验项目彼此独立，散布在各个课程中，实验项目多为演示性或者验证性实验，内容陈旧，教学模式单一。实验时，学生只需按照实验教材中规定的步骤机械地完成实验操作即可，严重影响了学生的积极性，制约了学生创新意识和创新能力发展。从实验结果看，学生上交的实验报告千篇一律，缺乏性，偏离了实验教学的初衷。
（2）实验室管理水平不高。实验室在建设过程中，普遍存在规划不合理、论证不充分的情况，一些实验设备重复购置、利用率低下，一些设备从购置时就成了闲置设备；在运行过程中存在实验室独自为政、实验资源局部受限等弊端，不能形成教学、科研上的综合优势；在实验教学过程中，学生只是根据排好的课程表到相关实验室进行实验，课堂外开放时数过少，学生动手机会少，不能自主学习探索，不利于个性发展。
（3）产学研基地建设严重滞后。除实验室外，在企业生产条件下进行现场教学和实际操作也是实践教学体系的重要组成部分，是学生从学校向工作岗位过渡的桥梁，因此建立稳定的产学研合作基地对于实践教学水平提升具有重要意义。然而，由于学校和企业缺乏有效衔接和协调，企业接受学生的积极性不高，企业出于效益和安全考虑，很少让学生参与实际操作，实习的效果越来越差，不仅浪费了实习经费，学生实践能力也没有得到提高。
（4）具有实践能力的师资不足。培养学生的实践能力，要求教师有工程实践背景和解决实际问题的能力。但由于受到目前教育事业单位人事管理体制制约，专业教师大部分本、、博连读，缺乏企业工程实践经历，在实践教学环节难以胜任培养应用型、创新型人才的职责。
2 新的实践教学体系构建
针对以上存在的问题，材料成型与控制工程专业目前启动了新的实践教学体系建设，在应用型人才培养方面进行了有益探索。
2.1 应用型专业实践教学体系构建的原则
结合教育教学规律和洛阳理工学院实际情况，新的实践教学体系建设遵循以下原则：
（1）创新教学内容。以学生创造性解决实际生产技术问题，适应新领域、新技术和提高动手能力及创新能力原则，培养学生的工程意识为出发点，合理安排课程实验、实践环节、创新创业实践，形成课程实验、实践环节、创新创业实践三个模块的教学体系。
（2）丰富考核手段。以培养学生工程意识为主导，改进实践教学方法和手段，增加设计型和综合创新型项目，改变仅以实验报告为主的考核和评价体系，从学生参与的积极性、认真程度、操作能力、分析能力和创新性多渠道、多角度进行考核。
（3）鼓励多方参与。从人才的市场需求和学生的成长需求出发，建立以职业综合能力为基础，吸引企业的广泛参与，将学习同生产紧密结合，形成各种教育形式相互渗透的实践教学体系。
（4）满足岗位需求。以胜任岗位要求和参与地方经济社会发展和产业结构升级为出发点，在实践教学中增加综合性、设计性、创新性内容。鼓励教师参与企业技术革新，引进具有工程实践经验的师资，建立适应创新实践教学的师资队伍。
2.2 应用型实践教学的内容体系
2.2.1 优化课程实验体系
统筹基础课程实验和专业实验，减少验证性实验，增加设计性和综合创新项目，沿着由单一到综合、由综合到设计、由设计到创新路径逐层递进。结合学生的特性、专业发展趋势以及实践教学特点，建立内容由浅入深、由理论到应用的系统性实验教学体系，使学生在掌握基本方法的同时，创新能力也有所提高，可以综合运用知识，解决工程实际问题。
2.2.2 完善实践教学环节
在生产实习、综合实训、毕业实习等专业实践环节，对实习时间和实习单位进行精心安排，延长学生顶岗实习的时间，在一个或几个企业，对一个产品或几个产品的所有工序都能了解，既提高学生实习的质量，又能实际参与企业的生产活动，降低企业成本。在课程设计和毕业设计环节，95%的课题都来自于实践，实现每生一题，培养学生的性和综合运用知识的能力。
2.2.3 加大创新创业能力培养
组织学生参加机械创新设计大赛、机器人大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、创新创业大赛、三维设计大赛、金相大赛等，开展“以赛促学”，调动学生学习积极性和兴趣，提高专业核心能力，拓展学生的创新创业能力。
2.2.4 完善应用型实践教学评价体系
进一步细化实践教学评价指标，除实验报告外，还对学生实验方案的设计以及操作全过程进行评价，尤其注重对学习过程、各实验阶段表现及对实验技能的掌握情况，使学生的个性、特长、潜能在实践教学中得以充分发挥，有利于教师创造性地开展实践教学工作。
在新的专业培养方案中，实验实践教学由原来的168 学时增加到272 学时，在全部课时中占比由26.22%增加到31.43%。新实验教学体系提供192 学时实验，其中必修实验166 学时，选做实验26 学时，学生可以按照专业方向兴趣选择。验证性实验的比例42%降到31%，综合性实验的比例为47%，设计性实验的比例为11%，增加了11%创新性实验。新培养方案还要求学生必须修满6 个学分的创新创业能力和素质拓展培养学分，同上述实践教学体系内容*契合。
3 应用型实践教学体系实施
3.1 改革课程实验内容、方法和手段
不同于仅仅验证单个课程内容的实验理念，新的实验项目综合了多门相关课程的知识，以综合性、设计性和创新性为特点的三性实验成为主体。例如把“电弧焊”、“焊接结构”、“焊接冶金学”、“焊接检验”等课程实验综合为“焊接综合实验”，这一实验项目中包括材料设计（选材）—加工制备工艺（方法选择、过程实施）—加工实施—质量控制与检验（选用检测方法并实施）—结果分析等全过程。实验以项目制小组进行，设计、操作仪器设备、实验结果分析等均由学生自己完成，教师负责监督和监管安全。学生利用焊接结构、焊接冶金课程理论自己设计方案选择实验材料，根据所学焊接方法结合实验室情况选择实验设备，利用焊接冶金原理和焊接生产技术与管理理论制定焊接工艺，利用焊接检验方法选择检测设备对焊缝进行检验（超声波检测、渗透探伤、焊缝氢测定等），后小组制作一台装置，各小组进行比较，并且选出同学进行答辩，全体同学分享。在实验过程中，学生需要主动查找资料，组织小组讨论实验方案，还需要利用课外时间到实验室做实验。这对指导教师也提出了更高的要求，不仅需要对实验项目进行分析，尽可能利用现有设备满足学生实验项目的要求，还要使实验的创新性、复杂性以及实验经费相匹配，并且在学生需要的课余时间到实验室进行指导。
3.2 构建新的实习实践创新体系
依托洛阳机械制造行业的先进优势，企业深度参与培养过程，引进企业专家进学校，共同定制应用型人才培养方案，实验项目尽可能和企业生产实际，老师的科研项目相结合，⑥加强校内外实践教学基地之间的联系。新实践教学体系实现从大一到大四贯穿全过程的，专业基础训练与创新思维、专业能力训练与创新设计、专业综合训练与创新项目、专业综合实训与创新创业项目相结合多形式、多层次的新实践教学模式，通过课程与项目并行、学练互动、虚拟与真实场景交融等多种途径教学改革，达到教学资源共建共享、学生专业能力与创新能力协同培养的培养体系。例如通过与上海固高科技有限公司合作对挤压成型培训中心进行了共建和改造，实现人才共享、设备共享、技术共享、创新开发共享的产教深度融合的模式，大大提高了师生参与的积极性和创新能力。
3.3 利用学科竞赛促进实践教学
引导鼓励学生积极参与课外创新创业活动，组织学生参加各类竞赛，参与教师的科研项目，发掘学生的创新意识，解决实际问题。目前学生参与的创新活动主要有：全国大学生数学建模大赛、“挑战杯”课外学术科技作品竞赛、全国大学生机械创新设计大赛等。此外，还根据人才多样化、个性化培养的要求，开展多种职业技能培训，使学生有技能在手，有工具可用，鼓励有专长的学生参加全国大学生金相大赛、大学生焊接创新大赛等。为激发教师参与的积极性，学校对指导学生并取得成绩的教师在职称评定和评优评先时给予充分考虑。这些措施极大的提高了师生参与创新创业活动的积极性，目前参加各类竞赛培训的学生已达到总数的40%左右。
3.4 完善实验室管理制度
高度重视实验室管理，进一步完善规章制度，采取开放式管理模式，提高设备使用率，促使实践教学效果大化。认真制定实验教师绩效考核制度，提高实验教师积极性。集中实践时间，增加综合训练，实行科学的实验项目管理，改革实践教学分散和时效性低的弊端。
3.5 培养双师型教师队伍
建设适应教学改革的实践师资队伍是教改成功的根本保障，为此采取了三方面的举措：一是组织理论和实践教学环节教师共同交流探讨，相互学习，提高实践教学内容的科学性和可操作性；二是要求没有企业服务背景的教师必须进行工程实践，参与企业的生产、研发，同时聘请企业专家参与专业的建设并指导学生的专业实习、毕业设计等；三是对实验教师进行定期培训，鼓励外出进修，并且支持实验教师参与科研活动，提高科研意识和业务水平。
4 结论
洛阳理工学院材料成型与控制工程专业通过重新修订应用型人才实践教学培养方案，对实践课程体系进行了整合，重构了实践教学体系，建立了科学的运行管理机制，完善了产学研基地建设。该实践教学体系从人才市场需求和学生成长需要出发，以职业综合能力为基础，以胜任岗位要求为出发点，将学习同生产紧密结合，企业广泛参与，较好地适应了社会对应用型、复合型、创新型人才培养的需要。