包装工程专业卓越工程师培养中实践教学体系的
包装工程学科是自然科学、社会科学和工程科学相互交融的一门学科。包装工程专业自20世纪80年代开办以来,全国已有76所高校开办包装工程本科教育,并将培养目标定位于工程应用型人才的培养。人才培养过程中存在重理论、轻实践,重基础实验、轻专业实验,重验证性试验、轻综合性设计型实验,工程能力弱化等问题,造成学生工程实践能力欠缺,严重制约了合格包装工程师的培养。为此,各校包装工程专业教育人士相应展开了针对包装工程专业规范、教学体系、实验教学、实践创新能力提升的研究[1-5],同时利用专业课程竞赛、本科毕业设计、科研项目驱动等提高本科学生的科研和工程实际的能力[6-10]。
1 “三阶段、四层次、一体化”递进式实践教学体系
江南大学包装工程专业面向包装行业和长三角地区的发展需要,具有鲜明的工程实践特色。2013年,该专业被纳入教育部卓越工程师教育计划体系,采用“3+1”新型培养模式,着眼于提升学生工程素养,培养学生的创新精神和实践能力,创立高校与行业企业联合培养人才新机制。在四年的本科学习中,学生累计有一年时间在企业进行学习和毕业设计,深入开展工程实践活动,参与企业技术创新和工程开发。
为此,江南大学包装工程专业坚持“实践为根本”的指导思想,统筹各方面资源,利用教育部“卓越工程师计划”的契机,整合实验教学课程资源,优化课程结构,强化基础与专业、专业与学科、课内与课外、学校与企业协同,构建了理工融合、基础与专业有机衔接的“三阶段、四层次、一体化”的递进式包装工程开放创新实验实践教学体系,如图1、图2所示。
图2 “四层次”实验实践创新教学体系
1.1 “三阶段”
对“物理化学”基础实验、专业基础实验和专业实验分别进行有机衔接,形成独立设置的逐层递进的基础实验、专业实验、专业综合实验以及企业顶岗实习的实验实践教学体系。在强化“五基”(基本知识、基本方法、基本规范、基本思维和基本能力)培养的同时,突出创新意识、知识综合应用能力和工程实践能力的全面提升,使教学内容向综合应用、研究探索和创新实践延伸,创建有利于创新实践教育的“三阶段、四层次、一体化”的实验实践教学体系。
第一阶段,学科基础实验教学阶段按照大学化学实验、大学物理实验、材料力学实验、电工电子实验、热工基础实验等不同模块来组织教学。通过学科基础实验,使学生了解物理化学的基本原理和规律,掌握物化实验的基本操作、基本方法以及化学物理量的测量,学习科学研究的基本方法,锻炼实际的创新能力。
第二阶段,专业基础实验教学开设机械原理实验、机械设计实验、包装材料与结构实验、包装工艺与机械实验、运输包装实验等课程。此阶段学生首次接触工程类实践课程,强调单元操作的通用性、工程性和基础性,培养学生的工程意识、工程实践能力和工程科学研究能力,并将系统优化、过程分析、故障诊断、方案设计,以及包装轻量化、环保节能意识融入实验教学。
第三阶段,专业实验和工程实践教学开设认识实习、生产实习、产品包装创新实践以及企业顶岗实习和毕业设计等环节,强调实验项目的设计性、目标性和准工业性,尤其是在企业顶岗实习阶段,学生直接面向企业,参与企业项目的计划与实施,培养学生的动手能力、工程经济分析能力、责任意识、安全意识和协作精神。
1.2 “四层次”
在“学科基础实验”和“专业基础实验”阶段,按照“立足基础、注重层次、突出特色、加强能力”的指导思想,形成“基础训练实验-综合性设计性实验-研究型实验-以项目为导向的应用研究”递进式教育主线,凸显包装工程专业以工程实践能力为特色、培养高素质应用型工程技术人才的理念。
基础层:夯实实验操作基本技能。在基础实验及工程训练等环节,重点放在“五基”教育,强调(基本知识、基本方法、基本规范、基本思维和基本能力)教育,强调基本方法和基本技能的训练,培养学生正确规范的基本操作技能,掌握基本的方法和物理化学量的测试,包括实验数据记录、实验报告撰写、规范实验的操作、实验结果处理等,提高实验的基本技能,帮助学生树立初步工程概念。
提高层:注重培养学生专业技能。主要通过综合实验和实践教学等环节,培养学生的包装工程专业基本技能和工程实践能力,帮助学生树立正确的包装工程专业思想。