李鳳紅，鄒雪梅，陳延明，吳全才，王立巖，郭立穎

(沈陽工業(yè)大學 石油化工學院，遼寧 遼陽 111003)

面向工程實踐能力培養(yǎng)的教學改革與探索

李鳳紅，鄒雪梅，陳延明，吳全才，王立巖，郭立穎

(沈陽工業(yè)大學 石油化工學院，遼寧 遼陽 111003)

工程實踐能力的提高對培養(yǎng)能夠直接服務于行業(yè)的工程應用型人才具有重要意義。通過將工廠實際生產知識引入教學、產學研合作一體化、科技競賽、生產實習、仿真實習進行了理論教學和各個實踐教學環(huán)節(jié)的改革。學生接受了全面的工程實踐能力訓練，為高分子材料與工程專業(yè)開展卓越工程師計劃奠定了前期基礎。

高分子材料與工程；工程實踐能力；教學改革；應用型人才

工程應用型人才是掌握必須夠用和管用的專業(yè)理論知識，還需要掌握基本的專業(yè)實踐技能，并具有綜合職業(yè)能力和全面素質的應用型人才[1]。將工程實踐能力培養(yǎng)融入專業(yè)人才培養(yǎng)模式中，是高校在高等教育大眾化新形勢下的必然選擇，也是新時期高校深化教育教學改革，提高人才培養(yǎng)質量的重要切入點和落腳點。目前，高校在工程應用型人才培養(yǎng)中不注重工程意識培養(yǎng)，學生難以適應企業(yè)環(huán)境，使得企業(yè)對人才素質的需求與高校對人才的培養(yǎng)模式之間的矛盾已經(jīng)引起社會和教育界的廣泛關注[2]。高分子材料與工程專業(yè)是面向應用的實踐性很強的專業(yè)，我們在教學內容和教學方法上以工程實踐能力培養(yǎng)為主線，以職業(yè)技能培養(yǎng)為重點，最終達到培養(yǎng)學生成為能夠快速適應行業(yè)需求的工程應用型人才。

本文針對目前高分子材料與工程專業(yè)在實驗教學體系中工程實踐能力培養(yǎng)存在的不足，在理論教學和專業(yè)實驗的體系建立、產學研、畢業(yè)論文、科技競賽方面進行了改革。我們的改革也付諸了實踐，為中海油樂金公司訂單式培養(yǎng)了具有與工廠匹配的專業(yè)理論基礎和突出的一線實踐能力的35名畢業(yè)生。

1 以工程意識達成為目標構建專業(yè)理論教學體系

工程意識就是指工程技術人員對工程事業(yè)所表現(xiàn)出的積極態(tài)度和興趣，以及在從事專業(yè)勞動時，不斷提高自身業(yè)務水平和滿足物質與精神需要的愿望。工科專業(yè)學生工程意識的培養(yǎng)是當今工科教育中比較薄弱的環(huán)節(jié)，必須要加強教學過程中對學生工程意識的培養(yǎng)，理論和實踐相結合，使他們在學校學習期間認識到工程意識的重要性，在教師的引導下能夠自覺地注重培養(yǎng)自身的工程意識，獨立思考各種工程問題，在工程實踐活動中體現(xiàn)出較高的工程素養(yǎng)[3]，并進行教學內容和課程體系的有機整合，在課程教學中強調工程意識的培養(yǎng)[4]。

1.1 在理論課程教學中添加工程實踐內容，突出各門課程特色

我們憑借毗鄰遼陽石油化工有限公司的優(yōu)勢，專業(yè)課教師定期去企業(yè)進行實 習和調研，根據(jù)社會、企業(yè)不同時期對人才的要求、社會對人才的知識結構、能力結構和人才素質等方面的要求，通過網(wǎng)上學習和對企業(yè)的實習和調研，對每門課的內容進行更新和調整，特別是高分子化學、聚合物合成工藝學、高分子材料成型工藝學、高分子材料成型設備專業(yè)課，授課過程中加入工廠實踐內容，加強理論和實踐相結合。如高分子材料成型工藝學，教師不僅將在塑料廠、聚乙烯和聚丙烯裝置和滌綸廠的生產工藝過程制作成錄像加入到課堂教學中，而且從網(wǎng)上下載一些其他生產廠家的資料，使教學直觀、動態(tài)化，教學內容信息量大而新，并且與生產實際接軌，提高了課堂教學效果，使學生頭腦中有“工程”概念。例如，學生在學習了塑料編織帶和滌綸的實際生產工藝后，畢業(yè)后被分配到編織袋生產車間和纖維廠，他們會很快適應工廠的工作。通過幾年的教學嘗試，獲得了很好的教學效果，受到學生和企業(yè)的肯定。

此外，以往的專業(yè)教學重視本門課的理論知識，往往忽視實際生產中出現(xiàn)的問題如何用學過的知識進行解答。學生在學習知識時，不知道學完這些知識究竟在實際生產中能解決哪些問題。為此，我們在專業(yè)理論課程教材的選用中選用一些新編教材作為輔助，特別是注重選擇了技術人員編寫的工藝和設備類書籍，增加授課中的實際內容，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。例如，聚合物合成技術、塑料加工問答、塑料成型300問等。

1.2 編寫與生產實踐相結合的理論教材

目前，有關高分子成型工藝學的教材，缺少工廠實際生產內容的編寫案例，為此學校組織教師根據(jù)在遼陽石油化工有限公司、遼寧忠旺集團有限公司、遼化康達塑料廠等生產實習廠中掌握的聚乙烯改性、聚丙烯改性、聚丙烯編織袋、塑料異型材、聚酯改性、滌綸生產、無紡布等實際生產工藝編寫了高分子材料成型工藝學的教材，并不斷將企業(yè)新的生產品種和工藝過程補充到編寫的教材中。通過近3年的實踐教學證明，課堂效果好，學生真正理解了理論和實踐結合的重要性，也培養(yǎng)了學生的工程意識。

2 構建工程實踐教學新體系 利用大型設備開展專業(yè)綜合性和設計性實驗

從高等學校培養(yǎng)學生的全過程來看，理論教學和實踐教學共同構成了學生培養(yǎng)體系的支柱，實踐教學對基礎理論教學起著輔助作用，學生在全面系統(tǒng)地掌握高分子材料學科知識基礎上，很有必要鼓勵和支持學生參與科學研究活動，強化實踐教學環(huán)節(jié)[5]。工程意識是進行工程實踐的前提，也是聯(lián)系理論知識和工程實踐的橋梁，學生的工程意識和實踐能力相結合，是專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的有效途徑，用人單位滿意率提高、學生就業(yè)率提高[6]。近3年來，我們在實驗教材編寫、更新實驗題目、在綜合性和設計性實驗中引入工程實踐內容、產學研等方面進行了改革嘗試，收到了較好的效果。

2.1 實驗教材整合

將高分子化學實驗、高分子物理實驗、聚合物材料成型加工實驗、聚合物合成實驗整合成一本教材，它的優(yōu)點是避免了高分子化學實驗、高分子物理實驗和專業(yè)實驗教材實驗之間的割裂，以往學生只是知道做完高分子化學實驗、再做高分子物理實驗，然后再做專業(yè)實驗，并沒有意識到都是高分子科學基礎實驗的一個部分，使學生清楚的知道高分子化學實驗和高分子物理實驗的基礎實踐知識在后續(xù)用聚合反應釜、成型加工設備等做專業(yè)工程實驗及產品性能測試時還能用到。使學生意識到，高分子化學實驗、高分子物理實驗和專業(yè)實驗是從事高分子專業(yè)必須掌握的實驗知識，是統(tǒng)一的整體。

2.2 專業(yè)實驗中增加開設綜合性和設計性實驗題目 培養(yǎng)工程實踐能力

工程實踐能力是工科類專業(yè)學生從事崗位工作的必備能力，是提高學生動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術人才的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)，也是高等工程教育的一個重大課題。我們利用實驗室現(xiàn)有的常壓聚合釜、壓力縮聚釜、乳液聚合釜、塑料擠出造粒機組等大型儀器開設與生產實際相結合的設計性實驗、綜合性實驗、產品開發(fā)實驗，提高學生的工程實踐能力。其中，聚合物成型加工實驗全部為設計性實驗，聚合物合成實驗中部分為綜合性實驗。通過不斷的改革，我們對實驗的工程性和創(chuàng)新性要求也逐年提高，具體有以下幾個方面：

1)資料查閱

由學生查閱完資料后整理實驗方案，由指導教師審核后才能進行下一步的實驗工作。要求學生從圖書館電子資料和網(wǎng)上查閱與題目相關的工廠實際生產中的工藝配方、工藝條件及性能測試，雖然每屆學生做的課題題目相同，但是內容更新，參考資料至少15篇，要求最近3年資料不少于5篇。

2)在大型設備上完成實驗

聚合物成型加工實驗從原料的共混、雙螺桿擠出機的擠出、造粒、到注塑機的標準樣條成型，到材料的性能測試，全部由學生自己完成，管理設備的教師和實驗指導教師在旁輔助進行。利用聚合釜開設了聚酯多元醇的制備、淀粉接枝醋酸乙烯酯粘合劑的制備、熔融縮聚反應制備改性共聚酯的制備、聚氨酯泡沫塑料的制備。實驗時將學生分為8人1組，對于綜合性實驗“苯乙烯/醋酸乙烯酯/丙烯酸酯類共聚乳液的制備”， 實驗時采用乳液聚合釜完成。在做實驗的過程中，同學們接觸到反應釜，感受到由高分子化學實驗的小裝置到10 L反應釜裝置的變化，掌握了化工生產的工業(yè)化過程。再由指導教師指導學生完成配方設計、產品性能檢測。在實驗過程中，由帶實驗的教師將自己參與的工業(yè)化生產“醋酸乙烯酯的乳液聚合”的經(jīng)驗和注意事項與理論結合給學生講解，使學生的興趣增加、了解了實際生產狀況，提高了實踐教學的質量。

3)實驗題目引入科研課題

對于聚合物成型加工實驗，我們在原有的POE改性PP料的制備、SBS/PS聚合物合金的制備、聚烯烴鈣塑瓦楞板料的制備、聚乙烯燃氣管料的制備、SBS改性PP料的制備、ABS改性尼龍6復合材料的制備、汽車保險杠用聚丙烯復合材料的制備、EVA改性HDPE塑料的制備、汽車儀表盤專用料的制備、阻燃PP料的制備10個題目的基礎上，補充了教師的科研題目，如納米改性、醋酸纖維素改性PET、培養(yǎng)創(chuàng)新能力；補充了教師的產學研課題題目，如聚酯多元醇的制備、瓶級改性PET聚酯的合成、紡絲用改性聚酯的合成。

2.3 畢業(yè)環(huán)節(jié)與產學研結合培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

從第7學期開始進行畢業(yè)設計或畢業(yè)論文工作，為使畢業(yè)設計或畢業(yè)論文內容與實際生產的內容相結合。我們積極與企業(yè)進行合作，根據(jù)企業(yè)生產中需解決的技術問題，由企業(yè)工程師與本專業(yè)指導教師一起指導學生的畢業(yè)設計或畢業(yè)論文，能有效縮小學校與社會對人才培養(yǎng)與需求之間的差距，利于培養(yǎng)學生的工程應用能力。使學生提前與企業(yè)產生接觸，直觀了解企業(yè)對工程應用型人才的要求并實現(xiàn)自我優(yōu)化。

2.4 加強仿真實習訓練

通過在生產實習中控制室的仿真學習和在校內的化工仿真實習實驗室的大型仿真軟件上進行化工單元操作、常減壓、精餾和吸收、聚丙烯合成、聚氯乙烯合成裝置的開車、工藝過程控制等仿真實習，培養(yǎng)了學生解決工程實際問題的能力。

2.5 積極開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目和挑戰(zhàn)杯活動

實踐是工程的靈魂和根本，產學研結合是工程教育的重要特征和本質要求[3]。在“實踐能力” 層次上，依次遞進為基本技能與能力、專業(yè)技能與能力、綜合應用與創(chuàng)新實踐能力三個培養(yǎng)層次[7]。為了培養(yǎng)本科生的實踐能力、應用與創(chuàng)新能力，我們積極參與了大學生挑戰(zhàn)杯大賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練大賽的指導工作；將教師自己的科研課題、企業(yè)的產學研合作課題和企業(yè)的需求(如低的附加值產品)結合到科技創(chuàng)新大賽中，同時還將科技創(chuàng)新活動項目引入到大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目和挑戰(zhàn)杯競賽項目中。從大二開始，我們開始吸收一些對科研創(chuàng)新有興趣和有能力的學生，通過雙向選擇，將學生分配給指導教師，建立導師制，一直到畢業(yè)為止，期間做的創(chuàng)新實踐課題與畢業(yè)設計論文相關聯(lián)，從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。其中“離子液體液化生物質及其產物制備高性能酚醛復合膠粘劑” 獲得2013年國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，與企業(yè)合作課題獲得學院大學生挑戰(zhàn)杯大賽立項。

2.6 與企業(yè)合作建立長久的校外實習基地

高分子材料與工程專業(yè)與石油化工行業(yè)、材料行業(yè)密切相關，企業(yè)對人才的要求決定著人才培養(yǎng)的規(guī)格和方向，為此我們不斷加強工程實踐環(huán)境的建設，為學生與社會的接軌奠定基礎。。我們在遼陽石油化工有限公司、盤錦、沈陽建立學生實習基地，并鑒定了長期合作協(xié)議書。每年高分子化工方向的學生都要去這些實習基地進行為期三周的生產實習，高分子材料加工方向的學生到塑料廠實習，在理論課教學的過程中，也可以隨時隨地去企業(yè)參觀或學習。這種工學結合人才培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新，大大地提高了教學質量，也使學生在理論學習的同時，親身感受實際生產環(huán)境、工藝、設備，增加了學生的感性認識，拉近書本與實際的距離，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。

3 提高教師的綜合能力

在師資隊伍建設方面，我們專業(yè)的21名專業(yè)教師全部在遼陽石油化工有限公司接受過培訓和崗位鍛煉，其中有4名教師獲得了企業(yè)認可的工程師稱號。同時，積極引進企業(yè)教師進課堂，近三年來，共有來自行業(yè)企業(yè)的優(yōu)秀工程師10 余名為本科生授課，高素質的 “雙師型” 教師隊伍正在形成。目前師資隊伍對于工程應用型人才的培養(yǎng)來說，工程實踐能力為培養(yǎng)目標的還需要提高創(chuàng)新意識、擁有深厚的理論知識，積極與企業(yè)進行多方位的合作提高科研和教學水平、工程實踐能力和創(chuàng)業(yè)指導能力。

4 結束語

為進一步提高學生工程實踐能力的培養(yǎng)，高分子材料與工程專業(yè)在教學中應該進一步完善人才培養(yǎng)方案，形成系統(tǒng)的突出工程意識培養(yǎng)的課程設置，注重對學生工程意識的培養(yǎng)，將工程意識的培養(yǎng)從學生踏入校門伊始到畢業(yè)設計，貫穿整個學習生涯。此外，在開展素質拓展訓練、更新教學內容優(yōu)化課程體系、培養(yǎng)學生工程意識的實踐、教學活動進行設計及優(yōu)化的基礎上，還應加強專業(yè)工程實踐基地建設、發(fā)展產學研合作教育、增強課程設計和畢業(yè)論文(設計)的靈活性、加強專業(yè)教師隊伍建設方面的工作，為實施卓越工程師培養(yǎng)計劃打下堅實的基礎。

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Reform and Exploration of Teaching on the Cultivation of Engineering Practice Capacity

LI Fenghong, ZOU Xuemei, CHEN Yanming,WU Quancai, WANG Liyan, GUO Liying

(School of Petrochemical Engineering, Shenyang University of Technology, Liaoyang 111003, China)

Improving the ability of engineering practice is important for training the engineering application talent in order to serve industry directly. In this paper, reforms on theoretical teaching and practical teaching have been carried out by introducing the knowledge of the factory actual production to the teaching, practice teaching system with integration of industry, science and technology competition, engineering practice, simulation training. The students receive a comprehensive training in engineering practice ability, and the early foundation is set up for educating and training outstanding plan of polymer materials and engineering specialty.

polymer materials and engineering; engineering practice capacity; teaching reform; application talent

2014-12-28；修改日期: 2015-04-03

遼寧省普通高等教育本科教學改革研究立項基金資助項目：高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)應用型人才的創(chuàng)新研究與實踐(2012322(2-1))；化工類專業(yè)實驗教學中心建設及實踐教學環(huán)節(jié)改革與實踐(UPRP20140713)。2014年遼寧省普通高等學校本科教育教學改革研究“化工類專業(yè)實驗教學中心建設及實踐教學環(huán)節(jié)改革與實踐”基金資助項目(UPRP20140713)。

李鳳紅(1969-)，女，工學博士，副教授，研究方向: 高分子合成及高分子共混改性、應用型人才培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新等。

G642.0; G424.1

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.041