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1.1四元复合实践
教学体系的组成结构常熟理工学院作为一所地方院校,安全工程专业从2011年开始招生,在专业创办之初就确定以学校已有的化学、材料类专业为依托,发挥自身优势打造具有化工行业背景的安全工程特色专业,但与老牌工科高校依托传统采矿、冶金等专业发展起来的安全工程专业相比有一定的差距,尤其在实践教学环节还比较薄弱。实践教学有多个环节,包括实验、实习、实训、设计、大学生课外创新活动等内容。本文在借鉴其他高校经验的基础上,提出具有化工行业特色的四元复合实践教学体系。四元复合实践教学体系由基础性实践、专业性实践、综合性实践和创新性实践四个层次的教学内容构成。
1.2基础性实践
基础性实践包括工学基础实验、实训和专业基础实验,工学基础实践内容是指培养学生工程素养的工学通识类实践课程,例如大学物理实验、热工学实验、电工实训、金工实训等。专业基础实践内容是指立足化工行业的基本要求的化工专业基础实验课程和立足安全工程学科基本要求的基础实验课程,包括基础化学实验、化工原理实验、燃烧与爆炸基础实验、安全人机实验等。基础性实践课程的作用是加深对基础理论知识的理解和掌握,为进一步学习专业知识和专业技能奠定基础。
1.3专业性实践
专业性实践是培养基本专业技能、拓宽专业视野、带领学生初步进入专业角色的实践性课程,包括专业基本技能实验、实训、实习。例如消防安全实验、安全监测与监测技术实验、应急救援实训、化工过程见习、专业认识实习、安全管理实习、生产实习等。
1.4综合性实践
综合性实践是培养学生综合利用所学知识解决实际问题的能力的实践课程,包括课程设计、综合实训和毕业论文或毕业设计。例如防火防爆课程设计课程是通过具体工程案例的分析和设计,使学生更好地熟悉和理解防火防爆安全技术的基本理论;化工安全课程设计是综合应用所学知识,完成以化工安全设计为主的一次工程设计实践,使学生掌握化工安全设计的基本程序和方法,并在分析和解决安全问题、查阅技术资料、选用评价方案、用简洁文字和图表表达设计结果等能力方面得到一次全面训练;安全工程仿真模拟是应用挪威船级社开发的SAFETI风险评价软件或其他安全评价软件对石油、化工等涉及危险化学品生产、储存的区域进行火灾、爆炸、泄漏等多种灾难事故的叠加风险分析与定量计算,是以虚拟仿真案例综合培养学生风险分析及风险管理能力,提高学生的岗位适应能力。毕业设计是本科教学的最后环节,也是最为重要的实践环节,由于安全工程专业是实践性很强的专业,所以毕业设计提倡真题真做,要求学生能在导师的指导下独立解决较为复杂的工程实际问题,所以选题应以实际安全设计或安全评价项目为主,需要学生对所掌握知识进行一定程度的扩展、加深并具有一定的创新。
1.5创新性实践
创新性实践主要是学生利用课余时间参与教师的科研项目,做教师的科研助手,或者学生自己组建科技兴趣小组,积极参与各级各类大学生课外学术科技作品竞赛和创业大赛,通过这些创新实践活动培养学生的科技创新能力,拓宽视野,了解专业的发展前沿问题,增强学习兴趣。
2四元复合实践教学体系的实施保障措施
2.1师资队伍建设
师资队伍建设要引进和培养两手准备,由于近几年安全工程专业的快速发展,许多高校新建了安全工程专业,都迫切需要引进新教师补充师资队伍,而国内安全工程博士学位点较少,所以本专业科班毕业的博士生非常稀缺,新教师引进难度都比较大,因此一方面要积极争取引进具有安全工程专业背景的科班教师,另一方面也要鼓励相近专业的教师转型到本专业任教。对转型教师可以多举措提高其工程素养,一方面鼓励青年教师参与学校“双百工程”和江苏省“教授博士柔性进企业”活动,积极到相关企业甚至安监局等职能部门挂职锻炼,另一方面教师要积极参加安全生产审核、安全风险评价等相关培训,获取“注册安全工程师”“注册安全评价师”等资质并努力为企业服务来丰富工程经验。
2.2实验室建设
根据实践教学课程的需要,对专业实验室进行了科学规划,在学校的重点扶持下先后建设了安全人机实验室、防火防爆实验室、消防安全实验室、安全监测与检测实验室、工业安全实验室、应急救援实训准备室和安全仿真模拟实验室等七个实验室,在满足教学的同时也具备了较好的社会服务条件。
2.3实习基地建设
首先在校内依托已有的应用化学工程训练中心、材料工程训练中心进一步建设完善了安全工程相关实训项目;同时在校外建立了常熟市安全生产监督管理局、苏州市相城区安全生产监督管理局、常熟市永安安全技术咨询公司、常熟三爱富中昊新材料化工有限公司、江苏理文化工有限公司等十多家稳定的实习基地;满足了学生各类各层次的见习实习需要。
2.4实践课程建设
由于安全工程专业在国内还处于发展阶段,各个院校开设的安全工程专业由于行业属性不同,课程设置差异较大,所以缺少成熟的实验实训讲义,所以要鼓励专业任课教师要一边教学一边探索,及时修编整理实践课程讲义,形成一套能较好满足本校人才培养定位的特色讲义教材;另外在依托教师科研项目和社会服务项目的基础上,设计一系列能够提升学生研究、发现、解决问题能力的实验、实践项目,并制定出新的实验指导书与实践讲义。
3结语
抓住机遇,实现成功转型
常熟理工学院前身是创办于1958年的苏州师范专科学校和1984年建校的常熟职业大学,1989年两校合并为常熟高等专科学校,2004年5月12日经教育部批准建立常熟理工学院。学校目前已转型为以理工为主,以应用技术教育和教师教育为特色的省属本科院校。经过50年的发展,常熟理工学院现有13个院系43个专业,其中本科专业34个,全日制在校生1.2万人,本科生占80%以上。专业涉及理学、工学、文学、法学、历史学、教育学、管理学、经济学等学科。
学校有着艰苦奋斗、求真务实的艰难办学岁月,但是常熟理工人抓住了几次重大机遇,自加压力,负重奋进,学校取得了健康、快速的发展。常熟理工学院党委书记许霆教授告诉记者,学校50年发展历程中大致每隔10年就面临一次新的机遇和转机,正是这种机遇和转机推动学校走过了50年创业路而不断发展壮大。在常熟理工学院发展历史上,三次机遇至关重要。第一次是1978年挂靠苏大招收大专班,以后两年完成了由培养中师生到培养专科生的转变,终于积极筹备申报获批恢复苏州师专。第二次是1989年苏州师专和常熟职大联合组建常熟高专,拓展了新的办学空间,使学校在上世纪90年代进入一个迅速发展的时期。第三次是在挂靠招收本科学生的基础上,在新世纪初提出了升本申请,并成功地实现学校的转型。
定位准确,培养应用人才
作为从教师教育为主转型过来的一所以理工为主的多科性本科高校,如何成功实现转型是学校发展过程中不可回避且亟待解决的问题。院长傅大友教授说,从专科向本科转型以及从教师教育为主向理工为主转变是一个艰难的抉择。在全面审时度势的基础上,学校提出了“文科做精、理科做强、工科做大”的发展思路。
转型是为了发展,而发展就要找准定位。“年轻”的常熟理工选择了“立足苏南,面向江苏和周边省市,发挥教师教育优势,大力发展应用技术专业,构建以理工为主的多科性应用型本科学院。”傅大友院长又把定位“生动化”。他说,“常熟理工致力于培养的是理论功底扎实、专业口径宽、可持续发展能力强,能设计出问题解决方案的应用技术型人才。”常熟理工学院在准确定位的同时,特别重视办学质量。学校从2006年起连续三年开展教学质量年活动。学校把构建保证教学质量的长效机制作为升本后提高教学质量的抓手,成立了教学质量管理办公室,形成了教学管理运行与教学质量测控两条线的管理模式。事实上,正确的定位和教学质量的提升为该校赢得了多年就业率超过95%的好成绩。
科研强校,服务地方建设
常熟理工学院2005年全校科研经费仅为90多万元,而2007年突破了千万大关,被外界传为佳话。傅大友院长说,这体现了学校对自身发展定位的理念之变:现代高等教育强调培养创新型人才,这一目标不是单靠课堂教学培养出来的,必须是知识传授加上创新能力的“双重奏”,学校培养人才的同时还要通过科研创新实现与地方经济和社会的互动,以科研创新为社会提供服务。
以“竞争”为主的激励机制,使常熟理工学院的科研创新有了长足进步。2006年实现国家科研基金项目零的突破;2007年实现国家哲学社科基金项目零的突破;2006年获批一个江苏省纺织机械工程研究中心,2007年获得江苏省重大科技成果转化项目,2008年3月研制成功的全自动电脑横机系统有望改变国内高档电脑横机大量依靠进口的局面,填补了国内多项空白。
在人才培养上,常熟理工学院把“倒逼机制”引入人才培养,即社会、市场需要什么人才,就有意识地去培养什么人才。为了实现专业教学与用人单位的“无缝对接”,2007年初,学校启动“百名企业家请进校园,百名教师走入企业”为主要内容的“双百工程”。
在科技服务地方经济与社会的和谐发展中,常熟理工学院正与之实现精彩互动:条斑紫菜优质、高产、抗逆品种的培育获国家863项目资助;高性能无梭织机用积极式开口装置的研发及产业化成为江苏省重大科技成果转化专项项目,并且在同层次高校中首家获此殊荣;长江下游稀有水产物种保育与繁殖、生物发酵苏南特色农业品种培植、沙家浜水生态修复等项目中,也处处可见常熟理工学院的身影。
文化校园,培养创新素质
为了扎实优化育人环境,构建和谐校园,常熟理工学院专门制订了校园文化建设“十一五”规划,着重从文化精神、文化课程、文化活动、文化设施、文化制度等方面,建设内容丰富多彩、格调健康向上,既充满生机活力,又有深厚底蕴和鲜明特色的校园文化。许霆书记告诉记者,2006至2007年,学校在师生广泛参与的基础上凝炼了校训“立本求真、日新致远”,出台了校歌《向着太阳远航》,设计了学校视觉形象标示,极大地弘扬了校园文化精神。
傅大友院长认为,“一所没有浓郁的人文环境和科技创新氛围的大学,是培养不出具有较强实践和创新能力,以及可持续发展能力的人才的。”常熟理工学院把学生实践创新能力的培养和校园文化建设放到一个极其重要的位置上。
从2006级新生开始,常熟理工试行独立实践周制,用于安排课程设计、专业实习、社会实践等独立实践环节。部分院士以及一些“海归派”学者纷纷走进课堂与学生“对话”;更多的学生则来到学校设立的48个教育实习基地,参与项目设计或顶岗实习。面向全校学生开设的四大类120多门选修课中,人文素养类占了60%。学校要求理工科类的学生必须选修两门以上人文类课程方能毕业。此外,学生获取学业资格证、参加省级以上各类技能项目竞赛和创新创业大赛,以及、获取专利等都可取得相应的奖励学分。近年来学生毕业设计(论文)的题目类型中,应用研究、工程设计、技术开发等所占比例越来越高,来自生产实际或社会实践的专题研究项目越来越多。该校学生在全省和全国电子设计竞赛、创业计划竞赛、数学建模大赛中多次获得一二等奖。
负重奋进,创造辉煌明天
一、实行“并行排课,技能优先”教学改革
(一)教学改革的思路
“先理论后技能”是众多职业院校培养人才的教学模式,南洋学院在着手新教改前,也一直沿用这种人才培养模式,在一定程度上提高了办学水平,树立了良好的社会声誉,但这种模式带来的瓶颈和局限性也日益明显,主要表现为:一是课堂教学知识化倾向比较重,效益不高、吸引力不强;二是传统的教学组织方式不能适应当前高职教学的需要;三是课程体系与职业岗位需求脱节;四是队伍建设不适应技术技能人才培养。面对这些问题,学院探索了新生“一入学就开始学技能”的教学新模式。
高职院校推行并行排课、技能优先的教学改革与创新,是由高职教育特色发展、人才培养目标定位和高职院校生源特征等因素决定的,这对提升高职教育人才质量具有重要意义。高职院校必须改革仅适应于知识传授的课程,大力推行适应于能力为重的以实践为导向的课程。学院在对全院各专业课程实施的现状进行充分调研分析后,适时启动了并行排课的教学改革,最终目标是培养学生具备胜任工作岗位所需要技术技能的实践能力,与高职教育人才培养目标吻合。
基于“培养有高职业技能和专业理论基础并具工匠精神的的高素质技术技能人才”的人才培养理念,学院确立的教学改革基本思路是:“并行排课,技能优先;专业集中,基础模块;现代学徒,逆向体系;顶岗实习,无缝对接。”按照“并行排课,技能优先”的思想修改试点专业教学课程标准,让新生入校第一学期就按现代学徒模式接受专业技能训练,实施“逆向体系”改革;基础课程如数学、语文、思政、体育等围绕学生专业技能教育,按照“专业集中,基础模块”的改革思想,进行教学内容的模块化设计并组织教学,英语专业实践全英环境的教学实验。加强实习环节的组织和指导,落实“顶岗实习,无缝对接”的最后教学环节,学院调整了2+1的顶岗教学模式,改成了2.5+0.5的顶岗教学模式。试点专业新生一入学就上技能课,且半年就拿出相关作品。比如,服装系学生学习不到半年时间就能做出衬衣。
(二)教学改革的实施步骤
教学改革是一项系统工程,牵一发而动全身。教学内容和方法的改革是人才培养模式改革的核心,双师型的专业教师队伍和具有创新精神的基础课程教师队伍是前提条件,实验实训基地是必要基础。除此之外,改革的成功还有赖于一系列的配套改革,其中教学组织方式的改革就是一项必不可少的改革内容。学院在综合考虑各种因素后采取了“两阶段、 七步骤” 的实施策略。
第一阶段主要是开展整体思路的设计,转变管理层和教师的职教观念, 提升教师实践教学能力,这一阶段分三步实施。
第二阶段主要是构建以培养学生职业技能为核心的现代学徒制教学体系,创新高职人才培养模式, 这一阶段分四步实施。
第一步,全员发动。首先,分层面、分系部进行调研、讨论、座谈、发动,全院教职员工和学生统一了认识,激发了参与教学改革的积极性。经过调研和讨论,全院大部分的教师、干部认为改革必须进行。虽然在讨论中大家提出了不少困难,但绝大部分教工希望改革,也愿意改革。同时,经过对大一、大二和大三学生的调研发现,大部分学生表示,对这种“入学就学技能”的教改模式很期待。学院确定了在4个系分选1个专业和1个班级改革试点。此外,学院在试点专业改革的同时,开展以项目促改革,首批确定了22个配套校级教改项目,包括了教学体系构建、模拟会计师事务所、全英环境模拟教学、课程设制、师资队伍建设、模块化教学等内容。
第二步,课程设置。学院遴选出4个专业进行教学改革试点,每个试点专业完全打破了原教学体系、课程体系,整合了一套以技能优先为主线的逆向体系;数学、语文、思政、体育等基础课程围绕学生专业技能教育,按照“专业集中,基础模块”的改革思想,进行教学内容的模块化创新设计和教学,打破大学原有的文化基础课按照课本章节顺序每周连续授课的方式,分解成多个独立的小块,根据专业课程的教学进度需要单独教某一模块,是一次全新的尝试,也是此次教改中最大的挑战。课程整体设制凸显“技能优先”的特点,采取专业技能课、文化基础课、专业理论课并行排课的方式,即让学生在学习技能操作中遇到问题时,发现需要学习理论课、基础课才能解决,激发其主动求学。比如,学生要学习汽车检测与维修技术,就要先去接触汽车维修的各环节,至于为什么要这样做,理论课会揭晓答案,也因此更能激发学生的学习欲望。对课程的具体安排提出了明确的要求:(1)实践和理论课时达到1∶1;(2)实训教学实行2班倒或3班倒;(3)部分课程由企业工程师承担;(4)技能训练与产品研制项目相结合;(5)实施“2.5+0.5”的教学实习安排;(6)部分专业理论课也安排在实训室进行,实施教、学、做”一体化的现代学徒授课方式。
第三步,技能教师培养。为保证“技能优先”的教改质量,学院加强两支队伍建设:一支职业技能教师队伍,一支学生技能教导队。师资队伍建设坚持“请进来、走出去”策略,不断完善培养机制:一是开展专业教师职业技能竞赛活动,选拔一批优秀的职业技能教师,并按照技能水平分级管理,待遇与等级挂钩,每年滚动选拔,级别动态管理;二是安排专业教师下企业挂职锻炼,通过挂职顶岗、合作研发等多种形式,强化教师实践技能水平;三是聘请企业有专长的高级工程师、高级技师担任兼职教师或技能实训教师。同时,从全院各专业中择优选拔了100名左右技能尖子学生,组建了学生技能教导队,实行统一名称、统一管理、统一服装、统一培训、统一考核的战队管理。这支队伍的目标是:(1)培养一支具有较强职业技能的精英队伍;(2)储备一支能够应对各种类型技能竞赛的专业团队;(3)学生充当实训老师的助手,辅导其他同学学习专业技能,让学生队员在边学习边教学的过程中达到双赢。
第四步,教学组织方式。一是推行“工匠导师制”。校内专职教师与企业工程师同时担任试点班的任课教师,效果显著,如机电系一年级新生在教学过程中能自主开发出带声控钳工台照明系统、LED荧光灯电路和架构等产品。二是实习环节落实“顶岗实习,无缝对接”,在“顶岗实践”中学生参加实际生产。如服装设计试点班的22名学生,将全部进入服装企业顶岗实习,系里指派老师全程与学生一起吃、住、学、做,食宿费用由企业承担。三是改革考核模式。试点专业每门课程确立以技能考核为重点的工学结合考核方式。从考核学生“学到了什么”,转变为考核学生“会做了什么”,如对汽车进行零件的更换、故障诊断和维修等。同时引入“企业考核”,学生的学习成绩不再由一纸试卷的答案决定,而是由社会企业考核学生的专业技能水平。
第五步,体系重构。学院遴选出4个专业进行试点,彻底打破原有的专业课程内容与结构,按技能优先的逻辑关系逆向构建课程体系。目前,试点专业的课程体系框架、专业教学大纲、人才培养方案已修改完成,学院在此基础上将在2016级新生中普遍推广。
第六步,全面实施。试点专业构建的技能优先为核心的教学体系经过专家论证后已具备全面实施的可行性。通过论证的专业将按照新的人才培养方案和课程标准实施教学。目前学院37个专业都在制定新的课程教学标准,将在2016级新生中全面实施“并行排课,技能优先”的教学模式,所有新生将按照新教改思路上课。
第七步,模式创新。在试点专业教学改革取得实际效果的基础上,将改革经验向全院所有专业推广,同时对与教学改革相配套的教学管理体制、人事管理体制、后勤保障体系等进行全方位创新, 最终建立学院人才培养的创新模式。
目前, 我院第一阶段的改革已经完成,经过这一轮改革,学院教师更新了职教观念,实践教学能力明显提升,形成了师生重视技能、讨论技能、参与改革的良好氛围。第二阶段的改革进入攻坚阶段,已完成了对全院所有专业的课程体系和课程标准的制定、论证和重构,即将推广实施。
二、应用型科研助力教改成为高技能人才“孵化器”
科学研究是提升高职院校办学实力不可或缺的核心因素。随着教学改革的全面铺开,学院充分发挥自身特长,以“接地气”的应用型科研作为教改的“孵化器”,把科研融入人才培养全过程,带动学生技能水平提高。
学院成立了南洋产业研究院,并设立南洋产业研究院基金,主要目标是通过学院提供资金、人力的支持,教师带着学生搞科研,在实现产业转化的同时,鼓励和支持学生参与创新、参加科研,积极撰写科研论文,走上省内、国内、国际学术讲坛,培养一批高素质的应用技术型人才。对资金使用有三方面要求:一是要求立项的所有项目必须由教师带领学生参与(10~15人),且每个项目必须以学生为第一作者;课题进行中的开题和中期汇报都是由学生承担;二是学院将资助学生参加广州乃至全国举办的学术会议,鼓励学生到会上宣读论文,或资助少部分学生参加国内举办的国际学术会议,在会上宣读英文论文;三是择优部分资助学生到韩国、新加坡、香港、台湾等国家和地区参加国际学术会议,重点培养能力突出的学生,切实提高学院人才培养质量,进一步扩大学院影响力。
目前,南洋产业研究院基金资助的首批18个项目已立项,主持项目的不仅有本校的专业教师,也有校外科研单位专家,清华大学、华南理工大学等名牌大学的青年教师、博士和硕士,共吸纳了校内各专业近300名学生参与其中。如,学院引进了广州特种机电设备检测研究院王新华教授级高工等高级人才手把手教学生做项目,切实提高学生动手实践能力。学院还创新性地发展学生科研项目公开汇报会,学生团队先后汇报了《四效柴油机尾气后处理技术》《六旋翼无人机》《基于Arduino控制的移动平台》《自动雨阳棚》以及《飞轮式停车机器人》等多个项目,不仅汇报思路清晰,项目内容具有前瞻性和广泛的应用前景,这一做法也引起了社会各界及兄弟院校的广泛关注。此外,学院还通过定期举办“博士讲坛”、“院长与你面对面”活动,营造浓郁的学术氛围。
三、人才培养模式改革的成效
学院自 2015年启动教学改革以来,新教改推行的课程体系设置从逆向思维出发,教师的职教观念不断更新,学生“带着专业问题学理论”,既消除了学生在学习目标上的迷茫,也让学生在专业技能上快速成长,已经显现出喜人的局面:
一是实验实训条件大大改善,专业技能课程开设效果凸显。根据技能优先的教改思路,将“现代技术教育中心”更名为“实训室与设备管理处”,统筹对全院9个系的实验实训室环境、功能布局进行了更新、调整和优化,试点专业技能课程开设率达到100%,学生专业技能得到有力训练。
例如:(1)机电一体化专业开设的核心技能课程――机器人实训深受学生欢迎,共56个学时(工业机器人实训和自动化生产线实训各28学时),2015级新生第一学期就学习这门课程,不仅让学生认识传感器、PLC、变频器、气动技术应用,而且学会ABB工业机器人示教编程和RobotStudio虚拟仿真软件应用等。
(2)汽车检测与维修技术专业将专业技能培养目标分解至各个学期之中,使学生从入学之初到毕业前夕都有非常明确的实训目标。
(3)英语专业在校内创建了封闭式全英语训练营,推进全英语情景化教学模式,效果显著;在校外仿照欧洲小村庄的布局已完成 “温莎英语村”筹建的前期工作,拟将英语村打造成集学生实训基地、生态观光旅游与跨境电商基地“三位一体”的高端教学基地。
二是公共基础课程模块教学增强教学的时效性和针对性。目前,思政、语文、数学、体育等均已实行专题化模块教学。以《思想和中国特色社会主义理论体系概论》这门课程为例,思政部教师在对教材进行透彻分析的基础上,对原先的教材内容进行重新建构,把教材内容分为了8个大的专题模块。
专题模块化教学呈现五个特点:(1)每个大的模块中包括许多具体专题,子专题的设计既涵盖了教材的重点知识,也涉及社会热点、难点问题;(2)统一的教材内容转变为生动的教材内容,激发学生的学习积极性;(3)多人集体备课,就专题内容和教学方式集思广益,讲透、讲活每一个专题;(4)聘请校外专家讲和校内老师讲相结合的方式进行;(5)校外实践课与老师现场讲解相结合。
三是教师教学能力和实践能力得到快速提高。在此次教学改革中,教师参与教学改革的积极性空前高涨。目前,学院实验实训室向教师和学生全天开放,从早上8点到晚上10点,实训室都有老师在,不仅学生遇到问题随时都能找到教师帮助解决,而且教师自身在实训室随时可以练习,不断增强动手能力。
四是学生学习效果显著。全院160名学生接受了系统的技能优先教学改革试点,学生学习呈现三大特点:(1) 学生用项目和作品说话,积极性高,全勤率高,兴趣浓厚。(2)学生学习目标明确,效率大大提高,试点前,服装系每位学生一学期只做4件成品,试点后一个月能完成7件成品。(3)通过教改,使学生达到三个能力层次:理论基本应用、看懂并设计常规市场产品、产品设计创新和发展。
四、人才培养模式改革的展望