本论文主题涵盖三篇精品范文，主要包括《工科实践论文范文(精选3篇)》，供需要的小伙伴们查阅，希望能够帮助到大家。[摘要]在当前工科大学生的培养过程中，存在学生工程实践能力不足和校企合作缺乏长效机制等问题。广东工业大学利用国家级工程实践教育中心平台，开创了“1+2+N”型校企联合培养新模式，并完善平台管理制度，探索适应全日制大学生的工程实践教育模式、教改方案。经过3年试行，其大大提高了学生的工程实操能力。
第一篇：工科实践论文范文
关于地方工科高校实践教学的探索与实践
摘要：大众化高等教育时代已经到来，地方工科院校需要加强实践教学，培养高素质工程应用型人才。本文提出以学生为主体、教师为引导，通过自主学习、自主训练、自主应用、自主提高的实践教学模式来提高学生综合素质和创新能力，并在学校进行了探索性实践，取得良好效果。
关键词：地方工科高校;实践教学;探索
一、 概述
随着国家高等教育政策改革，许多地方学校相互合并、升格、建立新校区，扩大了招生数量。在客观上，师资队伍、设备、管理等存在跟不上或不匹配的矛盾，在主观上，存在办学思路还不够清晰，没有及时转变等问题。随着社会发展，大众化高等教育时代的到来，培养目标和教学方法应结合形势来进行调整。
当今人才市场需要层次较高，在生产、管理、服务等实践方面具有突出才能的高级应用型人才。许多地方高校已经看到了发展趋势，根据自身情况确定了培养高级应用型人才的目标。但在教学过程中，套用综合性研究型大学的人才培养方法，没有结合实际确立自我特色和特点。在培养模式上照搬并非同一层次或同类型的学校模式，导致办学指导思想不清，培养出来的人才没有竞争力和就业前景不容乐观。
一般说来，国家综合性大学，培养的是高级学术型人才，特别是研究性大学培养高精尖技术研究型人才，而一般职业学院、技校培养的是技能型人才;地方一般普通院校结合自身情况，通常最适合培养应用型人才，对工科院校当以培养工程应用型人才为目标。笔者认为，要想在同类学校人才培养中取得优势，需加强应用人才的综合素质的培养。在教学方式上需要改变被动灌输式学习为自主式学习，本文结合地方工科高校重点对实践教学方面进行探讨。
二、 地方工科高校应培养高综合素质的工程应用型人才
培养“高综合素质的工程应用型人才”是社会的需要，应作为工科地方本科院校办学的指导思想。这也是对地方工科高校的合理定位，有利于其生存与发展。其中的综合素质一词词义非常广泛，既包含了科学知识和专业能力，还有更多方面的能力(如道德品质、人文素养、动手能力)，是综合能力的概括。一般认为，综合素质主要包括三方面：生理素质、心理素质、社会素质。此三者间有一定的关联。
心理素质是指个体在心理过程、个性心理等方面所具有的基本特征和品质。它是人类在长期社会生活中形成的心理活动在个体身上的积淀，是一个人在思想和行为上表现出来的比较稳定的心理倾向、特征和能动性。社会素质在综合素质中起到很重要的作用，社会素质主要体现在适应能力、生存能力、实践能力、创新能力方面。
地方工科高校在培养人才时，需要充分建立和利用校内资源培养其实践能力、素质和创新能力、素质。所培养的人才要求达到科学知识广泛、专业知识扎实，并具有一定社会知识和过硬的心理素质，在科学理论方面具有良好基础，在工程设计、实施、管理、应用创新等方面具有专长，并适应时代发展。
地方高校的大学生需要在实践教学和实际工程中培养和增强工程实践素质与应用创新素质。通过本科四年专业基础理论学习和思想道德情操的提升，结合实践训练和应用强化，把其培养为高综合素质的应用型人才。
教育实践经验告诉我们：实践性教学是培养应用性人才重要的教学环节，在培养学生的创新意识、创新精神和创新能力方面是不可替代的;对地方工科高校来说，实践教学水平的高低就代表了教学水平的高低。
三、 CAD/CAM/CAE实践教学思路与实践
十多年来，地方高校的招生规模迅速扩大，然而实践条件发展相对滞后，特别是新上马的专业甚至没有任何实践基础和经验。以下以安徽建筑工业学院机电系的CAD/CAM/CAE实践教学为例进行介绍。
我系在2004年开始招收机械专业本科学生98人，实验教学的设施只有原有的机械原理实验室的几台机构模型，根本无法满足现代社会对高综合素质应用型人才计算机应用水平的要求。随着社会发展，计算机技术应用越来越重要，大家也都认识到这一点。到2005年，04级学生有60%购买了计算机，但由于没有适当引导，大部分同学的计算机都成为处理文字、上网聊天、打游戏的工具，计算机方面的课程学完就忘、学完就扔。
2005年上半年，学校增加对我系实践教学资源的投入。我系根据应用型人才培养的指导思想，加强计算机知识学习，提出大学四年计算机技术学习不间断，以学生为主体、教师为引导，学习、训练、应用、提高步步推进等教学要求。在2006年初，我们建设了计算机辅助设计考试中心机房和CAD/CAM开放实验室，分别配置了方正电脑50台和长城电脑60台，之后又建设了数控编程实验室。每个实验室，都配备了局域网和多媒体设施。实验室的建设，使计算机课程实践教学有了集中教学的场所和条件，为CAD/CAM/CAE实践教学提供了便利。有了这些资源，先进的教学模式就有了实施和研究的平台。
结合机械专业特点，我们先开设了AUTOCAD必修课和PRO-E选修课，之后开设了机械CAD/CAM、数控技术等课程，每门课程都建立了网上课堂——“空中教室”，可供学生上网学习。不论在课堂上还是在“空中教室”，都有具体的实例，引导大家动手操作。针对计算机应用课程实践性强的特点，大部分内容以上机学习的形式来教学。授课老师给出具体实例和任务让学生在有辅导和无辅导的两种条件下完成。特别是2006年上半年，正好是第二届全国机械设计创新大赛分赛区竞赛时间，指导老师结合创新设计大赛，要求学生应用CAD/CAM技术来进行实践应用与创新。学用结合的教学模式大大激发了学生的热情，他们的业余时间不再用来上网聊天、打游戏，而是用来进行软件学习与交流，进行机械系统的辅助设计与制造。一些当初没有购买电脑的同学，也纷纷买电脑、租电脑或到开放实验室上机。通过专业课程学习和机械创新设计结合，使我系“学习、训练、应用、提高”的实践教学模式得到了实践。在大三阶段，我们设立了专业综合课程设计，在此项综合训练环节中，要求大家采用手工绘图和计算机辅助设计相结合的方法来进行，把以前学习的东西进一步训练和巩固，也引导到应用和提高阶段。到2008年，2004级机械专业学生毕业设计时，所有学生都能熟练地使用一门以上三维软件(如：SOLIDWORKS、PRO-E、CATIA、CAXA等)进行机械设备设计，其中多数还利用相关的软件如ANSYS、I-DEALS、ADAMS、MATLAB等进行设计计算、分析与优化。2004级毕业时，有的同学拿到了计算机四级证书，有的同学在教师指导下发表了或撰写了计算机辅助设计与制造方面的论文;获得优秀毕业论文称号的学生中，应用相关计算机软件进行机械设计研究的占3/4，在实践应用中，其创新水平得到了提高。
四、 提高实践教学质量的探索与实践
在高等教育大众化时代到来之际，为培养综合素质高的应用型人才、提高实践教学质量，我们做了以下探索性工作，并取得了一定的成果。
1. 大力建设学校实践教学基地
根据笔者教学与管理工作经验，以机械设计制造及其自动化专业为例来对我校校内实践教学创新与实践方面做简单介绍。本专业的实践基地建立在学校南区机电大楼内，实践资源非常集中，共有四大校内实践教学基地、1个学术交流中心、1个系公共机房以及图书室、专业教室等辅助教学基地。四大基地分别为：工程训练中心、机械实验中心、电工电子实验中心、先进制造研究中心。还有本系和知名企业共同建设的4个联合研发中心、由机械工程学会授权的机械设计见习工程师培训考证中心和计算机辅助设计考试中心考点。此外，由学生自己组织的科技学术组织有机电控制协会、数控技术兴趣小组、逆向工程与快速制造兴趣小组和智能家居创新设计小组，这些组织都分别挂靠相应的实验室，一些经验丰富的教师和专业技术人员被聘请为顾问。为激发学生自主学习和实践，学校团委给予一定的经费支持，利用其开放性的活动场所，定期与不定期活动，并形成老生带新生、共同学习提高的风气。
加强实践基地建设和管理是实践教学的基础，我们在实践教学基地现场管理中，坚持“引入企业文化，培养21世纪综合型人才”的理念，模仿公司、工厂化的管理，引入了日本先进的管理经验中的“5s三定”管理模式。
2. 实践教学改革
针对大众化高等教育的现实，研究分析了机械学科的特色和优势，确定培养高综合素质应用型人才的办学目标，建立和加强以教师为引导的学生自主学习、自主训练、自主应用、自主提高的实践教学模式。近年来，实践教学改革思路和工作有以下几点：
(1)把传统制造实践教学、现代制造实践教学和计算机技术教学与培训相结合。
(2)把工程意识培养和创新意识培养相结合，强调应用工程标准和创新方法。
(3)加强现代化的教学设施是保证大众化教育的教学质量的前提。实践教学资料实现了网络化，为学生的自主学习建立了网上交流平台。
(4)以工程训练中心和电工电子实验中心为平台进行基础训练，机械实验中心为理论联系实际、专业培训基地;在研发中心和校内外实践(实习)基地加强应用、创新能力的培养。
(5)实验教学、课程设计、毕业设计层层推进，在其中不同阶段穿插不同的实习环节，提倡在校内外实践基地培养、强调学生动手能力和应用创新能力。
另外，我们还在教学质量监控下工夫。严格对学生进行学习效果和教师教学质量的考核，为保证实践成效制定了奖惩措施，为提高师资水平采取“请进来与走出去”等手段。提倡“认真实践、勤于思考、狠抓质量、精心改革”的实践教学方针，不断投入人力、物力，不断完善和创新教学方式。
3. 取得的成果和进一步改进的方向
目前我系实践基地已成为我校重要的教学科研基地，特别是我系的工业培训中心不仅很好地服务本系实践教学，也是我校大学生综合素质培训基地。我系的实践基地，除服务于本校相关专业教学外，还接待了众多国内外院校领导参观和考察，为其他学校树立了榜样，其软硬件在同行中一致认为已经达到了国内先进、省内一流的水平。
3年间，利用实践教学条件和资源，我系以大学生机械创新设计大赛、机器人大赛、电子设计大赛、课外科技作品设计大赛、创业大赛等为依托，吸引了大量学生开展科技实践与创新，取得了丰富的成果。由于学生的实践能力强并具备创新意识，在就业方面，毕业生供不应求;在考研方面，报考学生大都被重点高校录取，学生的综合素质得到广泛赞誉。我系这几年的实践教学改革得到教育管理部门的认可和支持，2007年教育部本科教学水平评估为优秀;2008年工程训练中心批准为安徽省级示范中心，多项实践教学研究批准为省级教研项目。
虽然在实践教学条件和教学模式上取得改进，但仍存在师资力量不足、新技术新设备的研究不透彻、产学研结合水平还需进一步提高等问题，这些将是我们下一步改进的地方。
五、 总结
实践教学是高等教育中重要的一环，对培养应用型人才的地方工科院校尤为重要。在多数高校扩招后，研究如何提高实践教学水平是对学生负责、对社会负责的行为。为此，我们在地方工科高校实践教学方面做了一些探索和实践：扩大实践教学基地，建立和加强以教师为引导的学生自主学习、自主训练、自主应用、自主提高的实践教学模式，提高了学生的实践创新能力，同时也提高了综合素质。
参考文献：
[1]徐旭东.高等教育大众化进程中大学定位研究[J].高教探索,2003(1).
[2]陈小虎,刘化君,曲华昌.应用型人才培养模式及其定位研究[J].中国大学教学,2004(5).
[3]陈兴文,李敏,刘燕.加强校内实践教学基地建设提高学生综合能力[J].中国科教创新导刊,2007 (4).
[4]曾宝成,向文江,杨建华.机械动力类专业创新实践教学基地建设的探索[J].中国大学教学,2006(11).
(安徽建筑工业学院机械与电气工程学院)
[本文得到安徽建筑工业学院教研项目(编号：2007JX24)——安徽省第一批高等学校省级示范实验实训中心和安徽省高等学校省级教学研究重点项目资助]
作者：姚燕生 袁根福
第二篇：工科大学工程实践教育模式探索与实践
[摘 要]在当前工科大学生的培养过程中，存在学生工程实践能力不足和校企合作缺乏长效机制等问题。广东工业大学利用国家级工程实践教育中心平台，开创了“1+2+N”型校企联合培养新模式，并完善平台管理制度，探索适应全日制大学生的工程实践教育模式、教改方案。经过3年试行，其大大提高了学生的工程实操能力。在培养学生的过程中，企业在业内的知名度也大大提升。互惠互利的合作模式激发了企业对学校的支持力度，使校企合作走向良性发展。
[关键词]工科大学；工程实践教育；校企合作；“1+2+N”模式
我国高等教育经过30多年的探索和实践，初步形成了研究型、应用型和技能型三种人才培养类型，对应研究生、本科生和专科生三个教育层面的人才培养体系。然而，由于专业规范和教学改革的速度远远滞后于社会主义市场经济的快速發展，导致工科大学生普遍存在动手能力差，工程实践经验不足，与市场脱节的现状。[1][2][3]为了适应市场经济的发展需要，我国提出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国的战略部署，制订了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，并推行工程实践教育中心教学新模式，以培养适应行业企业需求的工程人才。经过有关行业专家论证，教育部等23个部门于2012年6月批准广东工业大学与中山环宇实业有限公司合作申报的工程实践教育中心为首批国家级工程实践教育中心建设单位，成为全国给排水科学与工程专业首批获批国家级工程实践教育中心的单位。[4][5][6]
广东工业大学和中山环宇实业有限公司以广东工业大学-中山环宇实业有限公司国家级工程实践教育中心和广东省工程实践教育基地为平台，以给排水科学与工程、建筑环境与能源应用工程两个专业的学生和教师为教改对象，在提高工科大学生工程实践能力方面进行了3年的探索和实践，积累了一定的经验。[7]本文将结合工程实践教育中心3年来的运营实践经验和多年教学改革成果，讨论“1+2+N”型校企联合培养模式在工科大学生实操能力培养方面的构建和实践。
一、建立管理委员会、完善管理规章制度
工程实践教育中心从建立初期的只有中山环宇实业有限公司一家实习单位，每年数十人的实践规模逐渐发展到2015年5月与20多家优质企业签约共建，年最大接纳人次超过520人次，每批次最大接纳人数超过200人。长足的进步来源于工程实践教育中心始终坚持以社会和企业需求为导向，以《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》为指引，坚持走中国特色新型工业化道路，先进的教学理念为培养既懂理论又有实践能力的高质量工程和研究人才奠定了良好的基础，为平台的发展提供了制度保障。[5]
（一）校企协作，建立平台运营管理机构
为了推进该国家级工程实践教育中心各项工作的稳步进行，落实各项政策和规划，使基地建设实现良性循环及可持续发展，广东工业大学与中山环宇事业有限公司在已成立的实习基地组织管理领导小组的基础上进一步提升管理力度，组建以工程实践教育中心管理委员会为框架的组织管理体系，由广东工业大学副校长和中山环宇实业有限公司法人代表担任委员会主任。各合作单位在其组织结构中增设实践教学基地的常务管理机构。工程实践教育中心下设实践中心办公室、实践教学部、行政管理部、后勤保障部、计划财务部等分支机构，设置主任和副主任职务，分管工程实践教育基地的日常教学活动和事务，保证实践教育中心的正常运营。
（二）规范教学，完善管理规章制度
校企联合制订工程实践教学目标，即通过在实践教育中心（基地）的实践，达到对学生的专业态度、职业素养、实操能力、创新意识、沟通能力五个方面的全面提升。双方共同制定工程实践教学方案，统一组织实施工程实践教学过程，校企联合评价工程实践教学质量。企业将实习学生纳入企业员工的管理体系，学生服从实习企业的统一管理。为了规范实践教育中心师生的教学行为，推进制度化建设，工程实践中心先后建立了中心建设管理方案、工程实践实施方案、中心安全管理制度、中心后勤保障制度、实践教学管理制度等管理制度，并制定了实践教学中心三方联合培养协议。以上文件的发布使中心的运营更加规范化、制度化。
二、因地制宜，以人为本，合理安排教学实践过程
（一）以人为本，分单元、模块化教学
广东工业大学-中山环宇实业有限公司国家级工程实践教育中心采用开放式教学，面向全国给排水科学与工程和建筑环境与能源应用工程专业大学生开放，学生在网上（http：//www.hysjzx.cn/）填报选修课程，提交工程实践教育中心审核。不同学校不同年级的学生在工程实践时间和内容上有不同的需求，为了满足工程类专业对学生综合实践能力的要求和学生的实际需求，工程实践中心遵循党的十八大提出的“以人为本”的理念，开设了七个实训单元的实训课程，即综合素质单元、工程咨询单元、工程设计单元、施工安装单元、生产加工单元、建筑能源单元和企业营运单元，涵盖了工程实践教学目标对学生五项素质的培养。
工程实践教育中心为方便学生选择不同企业的实践课程，也便于企业实施教学实践活动，采用模块化教学制度和长中短期多种实施方案供学员选择。
模块的设置主要根据工程教育实践中心教学目标和本专业对学生综合实践能力的要求，综合考虑依托企业的实际情况，以及行业的最新发展动态。目前工程实践教育中心由八个单元20个模块组成，即综合素质单元、专业技能单元、工程咨询单元、工程设计单元、施工安装单元、生产加工单元、建筑能源单元、企业营运单元，以及沟通交流的艺术、管道材料与应用技术、管道系统安装实操、工程造价与管理实践等20个模块，涵盖了工程实践教学目标对学生五项素质的培养的内容。同时，为了使企业实践教学课程既系统地涵盖由七个实训单元组成的实训课程体系，又能体现出适应行业发展的灵活性，实训课程采用动态设置，工程实践教育中心根据依托的企业的实际情况，尤其是各专业工程领域的最新发展动态及其对学生实践技能的具体影响，开设各期实训课程的内容和形式。[13]表一是本工程教育实践中心2015年7月设置的实践教学课程。
表一 “广工-中山环宇”工程实践教育中心
2015年实践教学课程表
■
■
（二）学时灵活，长中短分期培训
围绕教学目标，结合不同企业的生产实际和学校教学需求，实践教育的培养方案突出了实践性和灵活性，同时为了方便不同年级、不同层次的学生学习，工程实践教育中心按照实践教学学时将实践教学分为三种方案：短期方案（学时1～5天）、中期方案（学时15～45天）、长期方案（学时60～90天）。不同的方案完成相应模块和单元的教学实践，短期方案配合学校的各类实践教学活动，至少完成一个实训模块的实践，中期方案至少完成一个实训单元或相当于一个单元的实训模块实践教学环节，长期方案配合学校教学的毕业实习和毕业设计开展培养，至少完成三个实训单元或相当于三个单元的实训模块实践教学环节。方案完成后由工程实践教育中心指导教师根据学生实习期间的表现对实践活动进行评价。
（三）注重实效，规范教学程序
结合实践教学的特点和企业生产实际，实践教学三种方案的实施过程均须完成以下五个步骤：1.安全教育。对学生在企业工程实践教育过程中的安全问题进行教育。要强化学生安全意识、劳动保护意识，牢固树立安全第一的思想；宣讲企业规章制度，严格遵守劳动纪律、工艺纪律、操作紀律、工作纪律，禁止无故脱岗，禁止与劳动生产无关的一切活动；强化实操前的技能训练，提升操作技能，熟练操作规程与操作程序；熟练掌握突发事件应急预案，加强紧急状态下的安全保护教育。2.观摩学习。对实践教学环节的内容在企业进行现场观摩、学习，通过企业导师的言传身教，切实提高实践能力。3.实操准备。对企业导师布置的实操任务或课题进行准备，总结观摩学习收获，收集资料，准备必要的材料和设备。4.工程实操。在企业导师的指导下，学生自己动手，参与企业生产、管理、制作、设计、施工、安装等实践工作，完成企业导师布置的各项任务或课题。5.评比考核。由校企联合组建评价考核小组，根据学生实践过程中的态度、方法，体现出的素质、能力和完成任务或课题的具体成果进行讲评和考核，帮助学生进一步提高工程实践能力。
三、以点带面，构建“1+2+N”校企工程实践教育新模式
中山环宇实业有限公司与广东工业大学从1999年开始进行工程类大学生实践教育的合作，同年中山环宇在广东工业大学设立“锚牌”奖学金，奖励土木建筑工程类优秀大学应届毕业生。同时，提供实习岗位和物质条件，每年接收广东工业大学相关专业的学生赴该公司进行实践性教学环节的学习。2004年12月双方签署了《广东工业大学校外实习研修基地建设协议书》，广东工业大学与中山环宇联合建立的校外实习基地正式挂牌成立。校外实习基地的建立为大学生接受实践教育提供了平台，也为学校和企业规范管理实践教学环节提供了组织保证。2010年1月，双方续签了合建校外实习基地的协议并成立了实习基地管理领导小组，双方的合作得到了进一步深化。
近年来，随着广东工业大学的高速成长，越来越多的企业主动联系学校，表示愿意加入到实习基地的建设中来。为了给学生更广阔的实践和发展空间，中山环宇实业有限公司与广东工业大学决定探索“1+2+N”校企工程实践教育新模式。“1”是指一个基地，即中山环宇实业有限公司-广东工业大学国家级工程实践中心实习教育基地；“2”是指国家级工程实践教育中心的两个支撑单位，即中山环宇实业有限公司和广东工业大学；“N”指的是参与实践教育中心建设，为学生创造和提供良好工程实践教育资源和机会的各企业和科研院所，如下图所示。
■
“1+2+N”型校企联合培养模式图
（一）一个基地
国家级工程实践中心实习教育基地是学生工程实践和教学改革的立足点，平台建设至关重要。平台坚持党的十八大提出的教育为民、以人为本的指导方针和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》及《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的精神[7]，建立中心管理委员会和相关管理制度，对参加实习的学生和平台共建企业统一管理，统一配置基地的各级各类实践教育资源，统一组织学生的各项实践活动并对其进行评价。
（二）两个支撑单位
中山环宇实业有限公司与广东工业大学在长达17年的合作中，双方积累了丰富的校企联合开展实践教育的经验，达成了共同的实践教育理念，建立了良好的沟通机制和有效的管理平台。双方均在行业和区域内享有较大影响力，具有共同做大做强工程实践教育的强烈愿望和现实条件。因此，该平台以中山环宇实业有限公司与广东工业大学两个支撑单位为依托，充分发挥了企业在行业市场中的优势以及高校在科教领域内的优势，互惠互利，探索大学生工程实践教学改革新模式。
（三）N个合作企业
为扩大国家级工程实践平台的影响力和实践教学的规模，满足更多专业、更多学校学生工程实践教育的需要，中山环宇实业有限公司和广东工业大学逐步将更多条件成熟的相关企业、科研院所纳入国家工程实践教学基地的管理机制当中，与N家企业签订了国家级工程实践教育中心共建协议，统一管理、协调资源，提供不同类型的单位、不同性质的岗位给学生自己选择，丰富了学生进行工程实践教育的机会；同时为不同企业之间、校企之间的交流、学习及合作提供了更多机会，为学生和企业的发展提供了更广阔的空间。
四、总结
经过3年的运营，随着共建企业的增多和交流活动的日益频繁，中山环宇实业有限公司-广东工业大学国家级工程实践教育中心在同行企业和高校间的影响力日渐提升，越来越多的优秀企业和学生申请加入平台中。截至2015年5月，已有宏达集团、民乐管业等30多家企业与中心签订了共建协议。共建企业涉及塑料和不锈钢管制造、工程设计、工程施工、工程监理、水厂运营、招投标等基本建设项目的各个环节，学生可以自由选择实习项目和企业，学习行业发展需要的各种知识，体会行业生产、运营、营销等不同环节的特点和技能需求，给学生的实践和发展提供了极大的自由度和选择空间。
通过实习活动，学生的实操能力和人际沟通能力大大提高了，深受用人单位欢迎，近3年来就业率稳定在100%；另外，通过实习活动，学生对工程设计、工程施工、工程监理等工作有了明确的认知，对自己的定位更为准确，学生就业后的满意度大大提升了，跳槽率明显下降；最后，通过实习活动，学生和公司之间有了充分的了解，部分学生在实习后直接留在实习单位工作，实习活动也为大学生工作后开展业务积累了一定的人脉基础。
共建企业以基地建设为纽带，组织交流活动，互派员工参加对方的春节晚会、体育比赛等各种联谊活动，大大提升了企业在学生中和社会上的知名度，增加了企业影响力，促进了同行企业之间的交流和合作，企业效益在加入实习基地建设后明显提升，进一步带动了企业参与实践教育中心基地建设的热情和积极性，实现了基地建设的良性循环。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 胡乐宁.浅谈高校教改形势下对教师能力的培养[J].大学教育，2012（2）：48-49.
[2] 范小春，王鑫.土木工程国家级工程实践教育中心建设研究与实践[J]. 课程教育研究：新教师教学，2014（25）：289-290.
[3] 王少怀， 刘羽， 黄培明，等. 依托国家级工程实践教育中心建设企业“双师型”教师队伍[J].中国地质教育，2013， （2）：64-67.
[4] 李志义.我国工程教育改革的若干思考[J].中国高等教育， 2012（20）：30-34.
[5] 钱铭杰，白中科，王金满，等. 国家级工程实践教育中心建设探索与实践——以中国地质大学（北京）为例[J].中国农业教育，2015（2）：37-43.
[6] 郑树彬，朱文良，方宇，等. “卓越计划”下的城轨车辆专业工程教育课程体系创新设计[J].大学教育，2013（2）：5-7.
[7] 楼建明，鲍淑娣，傅越千，等.基于“卓越计划”工程实践教学的改革与实践[J].实验室研究与探索，2015（2）：177-181.
[8] 吕迎春.论工程教育模式下的人才创新能力培养[J].沈阳师范大学学报（社会科学版），2014（2）：127-129.
[责任编辑：刘凤华]
作者：蒋树贤 梅胜 王和平 李斌
第三篇：新工科课程教学设计与实践
摘 要：新工科教育注重培养具有较强实践能力和国际竞争力的未来复合型人才。岩石力学作为采矿工程等工科相关学科的重要专业课程，对学生科学基础知识和工程分析能力培养具有重要作用。针对目前课程教学中岩石力学理论与矿山工程应用结合不够紧密等难题，文章以应用岩石力学课程教学为例，结合多手段教学方法提出课程教学思路，即以服务于矿山安全高效开采为核心目标，以岩石和岩体为重要支撑，以岩石力学分析和监测方法为骨干内容，建立起岩石力学基础理论与采矿工程实际应用之间的联系。
关键词：岩石力学;教学设计;理论联系实际;工程思维
礦产资源是发展国民经济、保障国家安全的物质基础，而岩石力学是支撑地下及露天矿山工程行稳致远必不可少的基础学科。东北大学应用岩石力学着眼于将岩石力学应用解决采矿工程问题，通过介绍岩石力学参数测试、岩体质量分级、地应力、围岩状态及其检测等内容，将岩石力学用于指导采矿设计，该指导作用贯穿于矿山开拓、采准、切割、回采及复垦等工程的全生命周期，并对矿山动力灾害的预测、预警和防控提供重要的理论与技术指导。
在新工科教育背景下，培养具有实践能力强、具备国际竞争力的面向未来复合型人才是其中的重要理念，需要在专业布局优化、学科交叉融合及工程教育“新体系”建设等方面推进多样化和个性化人才培养体系的搭建[1]。在新经济形势下，从未来的资源开发角度来看，矿山工程将面向深部开采、智能采矿和绿色开发方向发展[2]，以现代采矿工程人才需求为导向，探索提升传统岩石力学课程的教学体系，运用与前沿理论和技术相融合的教学设计思路和方法，致力于培养学生扎实的岩石力学基础和应用岩石力学知识体系解决矿山工程实际问题的创新能力，是岩石力学教学中实践新工科教育理念的一个较好尝试。
考虑到岩石力学在采矿工程实践中的突出作用，当前地矿类高校均将其作为采矿工程等相关专业本科教学的主干课程，并在教学改革及人才培养中进行了诸多尝试，取得了丰富的进展。李擎等[3]从优化教学内容、丰富教学手段和改善考查方式等方面进行了岩石力学教学改革，以克服学生被动学习的教学现状。包春燕等[4]和刘溪鸽等[5]提出利用现代计算力学新理论、新方法对岩石的损伤失稳破裂过程进行数值模拟试验，突破传统岩石力学物理实验观测难、重复难等诸多难题，探索了一条岩石力学课程教学改革的新路。年廷凯等[6]通过改进多媒体课件、优化实验及数值模拟环节等手段来丰富岩石力学教学内容，使其更加充分兼顾理论教学、物理实验与数值仿真三个方面。刘宗辉等[7]为了激发学生对岩石力学实验的学习兴趣和热情，提出了“基本-综合设计性-个性培养”三个层次的实验教学改革思路，并对不同层次的具体实施措施进行了细致阐述。
随着我国科技的发展，信息技术和现代教育手段也逐渐应用于课程教学中，不断创新教学手段，有利于实现学生互动式学习和教研相长。由于虚拟现实技术(Virtual Reality)能够将实际工程素材融合于计算机建模中，具有增强现实感官效果且成本较低的优点，因此在教学应用中愈加受到高校的欢迎。杨天鸿等[8-10]全面介绍了东北大学金属矿山岩石力学与安全开采国家级虚拟仿真教学实验中心虚拟现实系统的设计与实现，并将其应用于岩石力学参数估算、岩体质量分级以及岩石破裂过程三维可视化教学中，极大地调动了学生的学习热情，加深学生对岩石力学理论及实验的理解，提高了学习效果。王培涛等[11]探索协同虚拟现实技术和3D打印技术的“虚实结合”教学模式，并基于岩土工程实例进行了较好的实践教学应用。左伟芹等[12]提出需将翻转课堂的教育模式运用于岩石力学的课堂教学中，借助于微课程、MOOCs平台等多元化教学方式，将传统的被动式学习转变为主动学习，充分体现学生学习的主体性和参与度。
岩石力学的服务对象为矿山工程，这就决定了岩石力学的教学设计要以工程应用为背景，需要在岩石力学基础理论和矿山工程实践应用之间建立紧密联系，推进和加强岩石力学在采矿工程中的应用，在培养学生专业基础理论素养的同时，提升学生的工程哲学思维。本文结合东北大学岩石破裂与失稳研究所开设的应用岩石力学本科生课程，探索建立教学设计思路和实践手段，旨在有效衔接起岩石、岩体基础理论与采矿工程应用之间的联系，增强学生对于岩石力学在矿山工程应用的理解，以期提高应用岩石力学课程的教学质量和实现人才培养目标，为将来学生运用岩石力学知识体系更好地服务于矿山工程奠定基础。
一、存在问题及教学设计思路
(一)岩石力学教学中的不足
在新经济形式下，特别是在矿山工程向地球深部进军的发展新格局下[13]，矿山科研及技术人员面临的灾害处置及技术革新等难题愈加复杂，对于岩石力学人才的培养，更要客观思考目前岩石力学人才教育存在的问题，即矿山工程专业学生缺乏实践性以及利用专业科学素养解决工程实际问题的能力。造成上述问题的主要原因可以归纳为以下几方面：
(1)课程内容需更新，教学方法需创新。在传统的岩石力学课程教学中，侧重于介绍岩石力学基础理论和计算方法，岩石力学理论与矿山工程应用结合不够紧密;同时，由于大规模工业生产及国防建设的需求，岩石力学研究有了突飞猛进的发展，教学内容严重滞后于目前岩石力学与工程的高速发展。传统线下教学模式比较单一，迫切需要采用现代信息技术和教育手段提升课程的教学效果。
(2)实验室实验难以大量有效开展。岩石力学的很多实验费时、费力、费钱，难以在实验室完成。例如，采矿工程中遇到巷道的冒顶、塌方、突水、岩爆以及边坡失稳滑移等矿山动力灾害现象，也难以采用物理相似试验进行有效开展、并向学生进行直观演示。
(3)实验现象难以观察、监测数据难以解析。岩石中应力状态及能量释放、转移和集聚过程比较抽象，难以通过肉眼直观看到;此外，矿山岩体工程分析和监测产生了大量的数据，学生短时间内难以实现数据的整理、挖掘、分析和理解。
(二)应用岩石力学课程的教学设计思路及其实践
矿山工程的稳定性与岩体性质和周围的赋存环境状态密切相关，岩体由岩块和结构面构成，而岩体赋存环境可通过岩石力学分析和现场监(检)测手段进行表征。因此，要实现岩石力学基础理论与矿山工程的紧密联系，岩石力学课程教学设计思路应着眼于岩石、岩体、赋存环境以及岩石力学分析和监测方法这四方面。
应用岩石力学的总体教学设计思路如图1所示。该课程以服务于矿山安全高效开采为核心目标，以构成采矿工程基本单元的岩石和岩体为两个重要基础支撑，以岩石力学分析和监测方法为重要纽带和服务躯干，有效建立起岩石力学基础理论与采矿工程实践应用之间的紧密联系。为夯实基础、行稳致远，岩石的教学内容应当包括岩石的离散性、物理力学性质和力学实验方法，岩体的教学内容应当包括岩体结构特征、地应力及赋存环境和岩体质量分级;然后以岩石力学分析和监测方法为重要纽带和桥梁，有效衔接起岩石、岩体基础理论知识与采矿工程应用之间的稳固三角关系，采矿工程为岩石和岩体提供取样环境和地质条件，岩石和岩体为采矿工程提供力学参数和结构特征，借以岩石力学多手段的分析和监测方法，实现岩石力学基础理论在采矿工程中的实践应用，最终为矿山动力灾害致灾机理与灾害分析、灾害防控与采矿设计以及灾害预测预警云平台的搭建提供重要指导。
(1)岩石
岩石是地壳表层岩石圈的主体，也是构成矿山开采环境的基本单元，因此在应用岩石力学教学中首先需要学生了解岩石离散性及其物理性质和力学性质。在教学过程中，通过结合室内物理实验、上机数值试验以及课堂讲解等多手段让学生掌握岩石强度和变形的测试方法。
例如，岩石的力学性质具有离散性，一方面与岩石本身的非均匀性有关，另一方面也与人为因素(试样的加工及测试条件)有关。如果通过开展室内物理实验来让学生认识测试参数的离散性，在教学时间上不允许;如果只是片面地講解，则显得比较抽象和空洞。然而，开展数值模拟则有利于认识这种离散性，并为消除离散性提供理论依据。如图2所示，为了反应岩石本身的非均匀性，采用RFPA数值试验方法来开展岩石破裂过程的数值试验[14]，通过揭示岩石的破裂机理，加深学生对于这种离散性的认识。对于外部因素(试样形状、测试条件等)的影响，通过开展不同工况的数值试验，解析测试结果具有离散性的原因。这一方面弥补了不能开展大量物理实验所带来的岩石基础理论学习不足的弊端，更重要的是通过数值试验加深了学生对于岩石破裂机制的认识，这对于将岩石力学应用于解决矿山工程实际问题是非常有益的。
(2)岩体
对于岩体结构面性质，在教学中结合实际工程案例和最新的结构面摄影测量技术，提升学生对现场复杂地质结构类型及分布特征的直观认知。图3所示为运用ShapeMetriX 3D三维不接触测量系统对某矿山进行的结构面产状信息采集和分析，通过对结构面进行清晰摄影、展示和产状统计，帮助学生直观形象地认识岩体结构类型以及结构面产状信息的采集分析方法，提高学生对于结构面性质的理解程度。
由于工程岩体尺度较大且矿山现场存在一定安全隐患，所以无法让每一位学生到实际工程岩体旁进行每一个结构面的识别统计和岩体强度估算，本课程基于Unity3D引擎开发了“岩石及岩体力学参数估算虚拟仿真实验”平台，可以让学生在线进行从目标区域选取、岩石力学参数测试、结构面虚拟仿真识别、赋存环境表征、岩体强度估算到岩体质量分级的整个操作流程，如图4所示。由于学生对于虚拟现实这种新技术十分感兴趣，将虚拟现实技术应用于岩石力学课程教学中，极大地调动了学生的学习热情，提高了学习效果。此外，通过该虚拟仿真平台进行矿山三维漫游，学生能够根据岩体质量等级划分结果对矿山不同区域进行工程灾害风险评估，进而提出针对性的灾害防控建议，有利于实现“教与学互动、理论与实践结合、能力与兴趣共增”的教学目标[8，15]。
(3)矿山岩体工程
为了搭建岩石力学基础理论和矿山岩体工程应用之间的联系，需要向学生介绍岩石力學分析及监测矿山岩体工程稳定性的基本方法和手段，并在传统分析方法的基础上，更新讲解最新的工程岩体数值试验方法和工程现场监测设备。通过国家级虚拟仿真实验平台，结合数值试验方法，让学生身临其境体验矿山灾害发生的时空演化过程(图5)，指导学生针对性地进行灾害防治及采矿方案的优化设计，让抽象的矿山岩石力学问题具体化和形象化;学生根据虚拟矿山遇到的岩石力学问题，可以采用数值试验进行机理探索，实现互动式学习。同时，通过参观校内搭建的深部模拟巷道和本科生巷道实训基地，让学生进行更真实的实践和了解现场工程不同的监测手段。
此外，课程还充分利用东北大学岩石破裂失稳研究所搭建的矿山灾害监测预警云平台，结合工程案例，向学生展示大数据及物联网等前沿信息技术在矿业工程中的应用情况，可视化矿山生产及监测数据的采集、挖掘、岩石力学计算分析、灾害预测预警及警情发布的整个流程，极大地拓宽传统岩石力学分析方法的功能，激发学生创新动力，提高学习兴趣。
二、结束语
新工科背景下增强学生解决专业科学问题的能力以及解决工程实际问题的能力符合矿业工程学科及社会需求的发展趋势。本文探索了应用岩石力学的课程设计思路，从岩石、岩体、岩石力学分析和监测方法以及矿山岩体工程等教学内容为出发点，结合工程案例、物理实验、数值模拟、虚拟现实、实训基地以及前沿信息技术等多手段教学方式，有效建立起了岩石力学基础理论与采矿工程实践应用之间的紧密联系，强化了学生的理论科学素养和工程哲学思维，同时提高了学生的学习热情和积极性，有利于学生专业综合素质的提升。
参考文献：
[1]吴爱华，侯永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017(1)：1-9.
[2]朱万成，关凯，闫保旭，等.采矿发展趋势及未来人才知识结构需求[J].教育教学论坛，2018(30)：15-19.
[3]李擎，郝长胜，郑文翔，等.采矿专业岩石力学课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2016(51)：91-92.
[4]包春燕，罗琳，李安原，等.基于数值实验的本科“岩石力学”教学模式改革探讨[J].绍兴文理学院学报(教育版)，2020，40(1)：57-62.
[5]刘溪鸽，朱万成，魏炯，等.岩石力学数值模拟方法用于采矿工程的技术经济探讨与教学实践[J].中国矿业，2016，25(1)：155-160.
[6]年廷凯，杨庆，张金利.研究生岩石力学课程教学改革的若干思考[J].中国建设教育，2013(6)：44-46.
[7]刘宗辉，周东，胡旭，等.岩石力学三层次实验教学体系建设探索[J].实验室研究与探索，2019，38(5)：140-143.
[8]杨天鸿，张春明.金属矿山岩石力学与安全开采虚拟仿真教学实验中心虚拟现实系统设计与实现[J].实验室科学，2019，22(3)：171-177.
[9]张春明，杨天鸿.岩石破裂过程声发射动态显示虚拟现实实验教学系统[J].微型电脑应用，2020(7)：4-7.
[10]刘溪鸽，杨天鸿，张鹏海，等.基于虚拟现实技术的岩石力学数值计算与三维可视化[J].金属矿山，2015(8)：20-23.
[11]王培涛，任奋华，蔡美峰.基于虚拟现实和3D打印技术的“虚实结合”教学模式在岩土工程课程中的应用探索[J].高等建筑教育，
2020，29(1)：156-161.
[12]左伟芹，王登科，姚邦华.翻转课堂在岩石力学课程中的运用与探析[J].当代教育实践与教学研究，2019(1)：43-44+96.
[13]蔡美峰，薛鼎龙，任奋华.金属矿深部开采现状与发展战略[J].工程科学学报，2019，41(4)：417-426.
[14]唐春安，王述红，傅宇方.岩石破裂过程数值试验[M].北京：科学出版社，2003.
[15]蒋建清，曹国辉，陈东海，等.应用型地方高校土木工程虚拟仿真实验教学中心建设探索[J].实验室研究与探索，2018，37(2)：144-149.
作者：关凯 朱万成 刘洪磊 侯晨 张鹏海