我國是工程裝備和工程技術(shù)大國，在經(jīng)濟化浪潮中迅速走向世界，培養(yǎng)符合化要求的工程技術(shù)人才成為我國高等教育的重要目標(biāo)，也是我國中長期教育發(fā)展綱要的重要任務(wù)之一。教育化也極大地促進了工程教育的化，培養(yǎng)具有視野、獲得互認(rèn)的的高素質(zhì)工程技術(shù)人才是當(dāng)前工程教育的核心任務(wù)。尤其是在2016 年我國正式成為《華盛頓協(xié)議》會員國以來，國內(nèi)掀起了一股開展工程教育認(rèn)證的熱潮，眾多高校積極籌備、申請工程教育認(rèn)證，工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)成為了當(dāng)前我國高等院校本科人才培養(yǎng)體系的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，在培養(yǎng)方案、實驗和實訓(xùn)保障條件建設(shè)等方面，都以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)進行修訂和調(diào)整。
與德國、美國等工程教育發(fā)達國家相比，我國工程教育規(guī)模已經(jīng)達到世界前列，但實驗與實訓(xùn)體系相對落后，主要體現(xiàn)在: ①實驗設(shè)備技術(shù)水平一般，驗證型設(shè)備多，創(chuàng)新型和研究型實驗設(shè)備較少; ②實驗臺套數(shù)有限，不能滿足眾多學(xué)生的實驗需求; ③實驗保障條件差，安全問題突出，保障體系不規(guī)范; ④實訓(xùn)平臺和基地水平不高，高水平實踐教學(xué)基地不多，與企業(yè)合作不夠深入，實訓(xùn)基地發(fā)揮作用不夠; ⑤專業(yè)教師工程背景弱，企業(yè)實踐經(jīng)歷短，有的教師甚至沒有企業(yè)實踐經(jīng)歷，無法指導(dǎo)學(xué)生實踐。
我國工程教育有自身的特殊國情，在校人數(shù)多，學(xué)校無法像發(fā)達國家那樣提供足夠的實驗與實訓(xùn)平臺。我國工業(yè)基礎(chǔ)參差不齊，在激烈的市場競爭環(huán)境下，大多數(shù)企業(yè)仍處于解決自身生存與發(fā)展問題的階段，存在與高校合作偏少，或者合作層次不高的現(xiàn)象，無法提供類似于國外那樣的規(guī)模和質(zhì)量的實訓(xùn)平臺和崗位。在工程教育認(rèn)證日益普及的背景下，越來越多的高校已充分認(rèn)識到實驗與實訓(xùn)教育對培養(yǎng)工程技術(shù)人員的重要性，開始按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)自己的實驗與實訓(xùn)體系。通過持續(xù)建設(shè)，取得了一些階段性成果。我校充分借鑒國內(nèi)外高校的建設(shè)經(jīng)驗，以教務(wù)部為牽頭單位，以過程裝備與控制工程專業(yè)、機械工程專業(yè)等工科專業(yè)籌備工程教育認(rèn)證為出發(fā)點，以建設(shè)省級、實驗教學(xué)示范中心和高水平實踐教育基地為契機，調(diào)整思路，優(yōu)化校內(nèi)相關(guān)單位實驗、教學(xué)、實訓(xùn)資源，加強校企深層次實訓(xùn)基地建設(shè)，開展工程教育背景下高校實驗與實訓(xùn)條件保障體系建設(shè)的探索與實踐，為特色高校工程教育的實驗與實訓(xùn)條件保障環(huán)節(jié)提供一些參考和借鑒。
1 工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對實驗和實訓(xùn)條件的要求
工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對實驗和實訓(xùn)條件保障的總體要求是: 實驗室及設(shè)備在數(shù)量和功能上滿足教學(xué)要求，有良好的管理、維護和更新機制，使得學(xué)生能方便使用; 與企業(yè)共建實習(xí)和實訓(xùn)基地，在教學(xué)過程中為學(xué)生提供參與工程實踐的平臺。
通過對工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于實驗與實訓(xùn)條件標(biāo)準(zhǔn)分析，結(jié)合籌備認(rèn)證過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，考慮國內(nèi)高校的普遍情況，大致可以分解為: ①有充足的實驗和實訓(xùn)場所以及臺套數(shù)，保障教學(xué)活動開展。需要注意的是，實驗場所和設(shè)備臺套數(shù)保障并非單指認(rèn)證專業(yè)的實驗室，而是只涉及工程教育人才培養(yǎng)的所有實驗室，包括基礎(chǔ)學(xué)科實驗室，比如大學(xué)化學(xué)類、電工電子類、計算機、物理及力學(xué)實驗室。我國高校在經(jīng)過持續(xù)擴招后，學(xué)生規(guī)模大，但很多高校的實驗場地、臺套數(shù)不能滿足擴招后的需求，需要補充。②實驗設(shè)備有良好的更新機制，以滿足科技知識、教學(xué)內(nèi)容持續(xù)更新對實驗設(shè)備的持續(xù)更新要求。有的實驗設(shè)備為30 年前制造，極為陳舊，或在工業(yè)實踐中早已淘汰，*無法滿足新時期新知識的實驗要求。③實驗室有完善的管理、維護、開放機制，確保實驗設(shè)備完好，確保學(xué)生能方便的開展實驗。④實驗和實訓(xùn)體系經(jīng)費保障機制，有足夠的經(jīng)費投入，確保維護、更新、日常運行等開支。⑤實驗及實訓(xùn)過程有全面的安全保障機制，確保實驗及實訓(xùn)過程的人員安全、設(shè)備安全、環(huán)境安全。隨著實驗室規(guī)模擴大，設(shè)備復(fù)雜程度增加，實驗和實訓(xùn)環(huán)節(jié)的安全保障的重要性日益凸顯。近年來，我國高校實驗室安全事故多發(fā)，造成了不同程度的人員、財產(chǎn)損失，同時造成了比較顯著的社會負(fù)面影響。⑥企業(yè)實習(xí)和實訓(xùn)基地要為學(xué)生參與工程實踐訓(xùn)練提供符合要求的高水平平臺。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一些實踐實訓(xùn)基地實訓(xùn)場所、實訓(xùn)設(shè)備、現(xiàn)場指導(dǎo)教師等方面存在諸多問題，實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)縮水，質(zhì)量不高，需要花大力氣建設(shè)。
我校過程控制工程專業(yè)基于本專業(yè)人才培養(yǎng)方案，結(jié)合工程教育認(rèn)證要求，在學(xué)校教務(wù)部門等相關(guān)單位的支持下，優(yōu)化整合校內(nèi)實驗教學(xué)資源，與企業(yè)共建高水平實訓(xùn)基地。以“中心+ 基地”的模式建設(shè)實驗和實訓(xùn)保障體系，加強學(xué)生工程教育背景培養(yǎng)，鍛煉學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，目的是培養(yǎng)符合市場需求的具有過程控制工程學(xué)科背景的創(chuàng)新型人才，為國內(nèi)同類高校的工程教育實踐能力培養(yǎng)發(fā)揮示范和輻射作用。
2 加強實驗教學(xué)條件保障建設(shè)
2． 1 基礎(chǔ)實驗教學(xué)條件保障建設(shè)
工科類基礎(chǔ)實驗教學(xué)主要包括計算機類、大學(xué)化學(xué)類、電工電子類、物理及力學(xué)類實驗。基礎(chǔ)類實驗教學(xué)主要分布在計算機學(xué)院、物理學(xué)院、電氣學(xué)院、化工學(xué)院等單位，為全校基礎(chǔ)實驗教學(xué)提供條件職稱和保障，由學(xué)校教務(wù)部和實驗教學(xué)示范中心統(tǒng)籌管理。基礎(chǔ)實驗教學(xué)體系建設(shè)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
( 1) 擴大實驗場所面積，增加實驗設(shè)備臺套數(shù)。
尤其在新校區(qū)投入使用后，試驗場所與實驗設(shè)備建設(shè)雙管齊下，學(xué)校持續(xù)投入建設(shè)資金，合理規(guī)劃實驗室，為本科實驗教學(xué)提供充足場地保障，通過各類建設(shè)資金增加實驗設(shè)備臺套數(shù)，改善硬件條件。目前，承擔(dān)大學(xué)物理及工程力學(xué)類基礎(chǔ)實驗教學(xué)任務(wù)的物理教學(xué)實驗中心總面積約8 000 m2，各類設(shè)備臺件數(shù)1 776 臺( 套) ，其中大學(xué)物理實驗室面積約1 800 m2，各類儀器設(shè)備300 余臺( 套) ，工程力學(xué)實驗室面積500 m2，實驗儀器設(shè)備200 余臺( 套) 。電工電子實驗教學(xué)中心擁有實驗用房面積8 200 m2。其中電工學(xué)實驗室約1 000 m2，可容納300 名學(xué)生同時實驗。計算機實驗中心實驗用房約7 900 m2，設(shè)備總價值2 000 多萬元，現(xiàn)有各類計算機及相關(guān)設(shè)備2 900 余臺( 套) 。承擔(dān)大學(xué)化學(xué)類實驗教學(xué)任務(wù)的“煤炭潔凈加工與轉(zhuǎn)化”教學(xué)示范中心有實驗面積4 700 m2，可容納400 人同時實驗，實驗條件和保障能力獲得質(zhì)的提升。
( 2) 整合實驗教學(xué)資源，建設(shè)開放式、數(shù)字化實驗中心。在實驗中心建立之前，大多以課程為中心建設(shè)實驗室，實驗室名稱眾多，各自為政，部分功能重復(fù)，管理分散。要提升實驗室對教學(xué)的支撐作用，建設(shè)高水平、有特色的實驗教學(xué)體系，就必須對實驗教學(xué)資源進行優(yōu)化整合，形成有影響的實驗教學(xué)品牌。以“煤炭潔凈加工與轉(zhuǎn)化”教學(xué)示范中心為例，該實驗中心涵蓋礦物加工、化學(xué)、化工3 個專業(yè)，在“十二五”建設(shè)期間，提出了以切實提高實驗教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，以促進學(xué)生能力發(fā)展為宗旨，構(gòu)建了“基礎(chǔ)課程、特色創(chuàng)新實驗、工程實踐”立體化的實踐教學(xué)體系，投入教育部示范中心、修購專項及學(xué)校配套等支持資金1 200 萬元，通過資源整合，實現(xiàn)統(tǒng)籌管理，創(chuàng)造品牌特色，于2012 年申報獲批教學(xué)示范中心建設(shè)，并在2016年通過驗收。中心建立了，學(xué)生可在網(wǎng)上預(yù)習(xí)實驗，下載相關(guān)實驗指導(dǎo)書，觀看實驗視頻; 學(xué)生也可在網(wǎng)上預(yù)約實驗，實現(xiàn)了24 h 開放，真正做到數(shù)字化實驗教學(xué)中心的開放式管理。
2． 2 強化專業(yè)實驗教學(xué)條件保障建設(shè)
專業(yè)實驗中心承擔(dān)專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程實驗教學(xué)任務(wù)，同時也為學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練提供平臺。過程裝備與控制工程專業(yè)實驗中心經(jīng)過10 多年的建設(shè)，尤其是近5 年來按照工程教育認(rèn)證要求進行持續(xù)改進，建設(shè)形成課堂內(nèi)外相結(jié)合的實驗教學(xué)平臺。
( 1) 建設(shè)“3 個層次、6 個功能區(qū)”平臺協(xié)調(diào)運行機制。專業(yè)實驗中心將所有實驗劃分為“基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型和研究創(chuàng)新型”3 個層次，目的是既能按照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論和基本技能，又能按體現(xiàn)過控專業(yè)“煤炭潔凈加工與轉(zhuǎn)化”行業(yè)特色和工程教育認(rèn)證需要，訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)知識和技能。同時按照循序漸進原則，遵循由專業(yè)基礎(chǔ)到特色需求的提升過程，將專業(yè)實驗中心的實驗資源按照功能不同劃分為“過程裝備、過程控制、煤炭分選加工、煤化工、綜合設(shè)計、科研訓(xùn)練”六個功能區(qū)。每個功能區(qū)特色鮮明，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的基本技能、專業(yè)實踐能力和解決復(fù)雜工程技術(shù)問題的創(chuàng)新能力。
( 2) 建立科研項目與實驗教學(xué)有機結(jié)合的實踐平臺。化工學(xué)院現(xiàn)有1 個工程中心、3 個省部級( 協(xié)會) 工程技術(shù)中心，承擔(dān)了近百項各類縱向基金或校企合作橫向項目，擁有一大批有特色的科研成果。
從這些科研成果中選擇部分彰顯特色、可操作性強、易轉(zhuǎn)化、難度適中的成果，轉(zhuǎn)化為綜合型、研究型實驗和實踐教學(xué)資源，作為教學(xué)案例或教學(xué)平臺，貫穿教學(xué)過程中，引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生對工程實踐的興趣。此外，也可將這些科研成果在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用作為課外實踐創(chuàng)新訓(xùn)練題目，啟迪學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識，去發(fā)現(xiàn)、分析、解決科研或生產(chǎn)實踐中的復(fù)雜工程技術(shù)問題。例如李小川老師以自己的科研項目“自激式除塵器”為核心內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生申報獲批一項大學(xué)實踐創(chuàng)新項目，學(xué)生的研究成果“自激式除塵器氣液耦合及捕集體形態(tài)研究”獲得“第六屆全國大學(xué)生過程裝備實踐與創(chuàng)新大賽”特等獎，以學(xué)生為主要成員申請了2項發(fā)明和1 項實用新型，成功將科研項目轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)資源，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。
( 3) 加大經(jīng)費投入，持續(xù)改進專業(yè)實驗條件。
2012 年以來，專業(yè)兩次通過教育部的改善基本辦學(xué)條件( 修購專項) 計劃，投入資金600 余萬元，直接用于實驗設(shè)備臺套數(shù)增加和老舊設(shè)備更新，同時在學(xué)校和學(xué)院其他專項資金支持下，完成了實驗室輔助條件改造升級。目前，專業(yè)擁有實驗面積800 m2，實驗設(shè)備300 余臺( 套) ，就目前60 人/年級的學(xué)生規(guī)模而言，專業(yè)實驗中心*學(xué)生實驗教學(xué)要求。
2． 3 重視實驗室安全保障條件建設(shè)
實驗室安全是高校安全工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，雖然各高校都十分重視實驗室的安全工作，但近幾年發(fā)生的多起高校實驗室安全事故表明，高校的實驗室安全工作仍然不到位，在制度、管理、梍j臭_媉執(zhí)行等方面存在漏洞。因此，基于我國高等教育現(xiàn)狀和工程教育認(rèn)證要求，必須要將實驗室安全保障條件建設(shè)加以重視。
2014 年以來，學(xué)校在實驗室安全保障條件建設(shè)方面投入大量人、財、物力，主要進行了以下工作: ①從制度上查缺補漏，建立健全實驗室安全管理制度，明確責(zé)任，落實責(zé)任主體。明確以學(xué)院為主的各二級單位黨政一把手為責(zé)任人，建立了“分管校領(lǐng)導(dǎo)—分管院領(lǐng)導(dǎo)—系主任( 所長) —實驗室主任—實驗教師”的逐級責(zé)任制度。完善實驗室開放制度、物品管理制度。②建立完善的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)。所有實驗室做到刷卡進入，出入記錄直接在后臺電腦記錄; 每個實驗室安裝4 臺攝像機，確保全天候、、*的視頻監(jiān)控。③更新實驗室煙霧報警、滅火器等消防設(shè)施，在有易燃、易爆、危化風(fēng)險的實驗室安裝了應(yīng)急用的洗、淋、噴裝置，確保在危險狀態(tài)下能大程度保護人員安全。④在化學(xué)、化工類等有影響環(huán)境的氣體釋放及顆粒物排放的實驗室，安裝了大功率強力通風(fēng)系統(tǒng)。經(jīng)實測，通風(fēng)系統(tǒng)效果很好，抽氣能力明顯強于家用抽油煙機。⑤涉及危、化、毒的藥、液、氣等實驗用品，由學(xué)校授權(quán)的實驗中心統(tǒng)一采購、存放、管理，從實驗物品領(lǐng)用到回收的全過程做到有臺賬記錄、有責(zé)任人簽字，廢液用專門裝置回收存放，由學(xué)校委托的專業(yè)公司處理。⑥實行多層次的定期檢查與不定期巡查制度。在保衛(wèi)處、設(shè)備處、學(xué)院3 個層面建立了3 個檢查小組，按照“節(jié)假日必查、平時抽查”的原則，由3 個檢查小組分別獨立、交叉執(zhí)行，每次檢查形成紀(jì)要，對不合格問題按照相關(guān)制度進行處理。通過的強化建設(shè)，我校的實驗室安全保障條件得到顯著提升。
3 落實實訓(xùn)教學(xué)條件保障建設(shè)
實踐訓(xùn)練與實驗教學(xué)都是工程教育的必要環(huán)節(jié)，是理論教學(xué)的有益補充。實訓(xùn)教學(xué)體系建設(shè)主要包括兩個方面，校內(nèi)工程訓(xùn)練中心建設(shè)和校外實踐教學(xué)基地建設(shè)。
過程裝備與控制工程專業(yè)是涉及機械、動力、煤加工轉(zhuǎn)化過程、化學(xué)工程與技術(shù)等多學(xué)科交叉的綜合型專業(yè)，校內(nèi)工程訓(xùn)練中心主要有: 金工實習(xí)中心、江蘇省能源與動力工程綜合訓(xùn)練中心、煤科學(xué)與煤加工大學(xué)生實驗及創(chuàng)新實踐中心、化學(xué)工程綜合訓(xùn)練中心。
上述中心為過程裝備與控制工程專業(yè)學(xué)生提供在過程機械、過程控制、動力工程、煤炭加工與轉(zhuǎn)化過程、化工過程生產(chǎn)等領(lǐng)域的工程訓(xùn)練平臺和大學(xué)生課外實踐創(chuàng)新訓(xùn)練平臺，為培養(yǎng)學(xué)生的工程背景和基本工程技能發(fā)揮了突出作用。
校外實踐教育是工程訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，為學(xué)生提供了*生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)的平臺。通過深層次的校企合作，將實習(xí)基地升級為工程實踐訓(xùn)練基地，在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、促進企業(yè)引進人才、推動產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合等方面發(fā)揮重要作用。①建立實踐教學(xué)指導(dǎo)委員會領(lǐng)導(dǎo)下的校外工程實訓(xùn)基地管理機構(gòu)，確保實訓(xùn)基地有序且有效的開展工作。管理機構(gòu)設(shè)負(fù)責(zé)人2 名，校企雙方各1 名，全面負(fù)責(zé)基地運行。②以工程實訓(xùn)基地為載體，加強人才交流，建立高素質(zhì)的指導(dǎo)教師隊伍。一方面，聘用企業(yè)具有職稱的技術(shù)人才為學(xué)校兼職教師，通過講座、授課、直接指導(dǎo)的方式，為學(xué)生提供工程技能訓(xùn)練和課外實踐創(chuàng)新訓(xùn)練指導(dǎo)。另一方面，有計劃安排專業(yè)的中青年教師輪流到基地掛職鍛煉，增強他們的工程背景，培養(yǎng)校內(nèi)教師指導(dǎo)學(xué)生工程實踐的能力。③建立校外實訓(xùn)保障制度，確定雙方的責(zé)任和義務(wù)。比如，企業(yè)在場地、設(shè)備和人員投入方面的責(zé)任，學(xué)校在資金投入、勞務(wù)費用等方面的責(zé)任，確保基地順暢運轉(zhuǎn)。學(xué)校對工程實訓(xùn)環(huán)節(jié)的財政支持達到每人500 元/學(xué)分，對每個高水平實習(xí)基地建設(shè)投入經(jīng)費10 萬元，有力的保障了實訓(xùn)基地建設(shè)和實訓(xùn)環(huán)節(jié)開展。④編寫實訓(xùn)教材，指導(dǎo)實訓(xùn)過程。根據(jù)工程教育認(rèn)證要求，專業(yè)編寫了“中國礦業(yè)大學(xué)過控專業(yè)實訓(xùn)指導(dǎo)手冊”，包括了認(rèn)識、生產(chǎn)、畢業(yè)實習(xí)實踐三大環(huán)節(jié)，全書200 余頁。
4 建設(shè)成效
經(jīng)過多年建設(shè)，尤其是在2012 年后按照工程教育認(rèn)證要求開展實驗與實訓(xùn)保障體系建設(shè)以來，取得了系列建設(shè)成果。①實驗和實訓(xùn)中心建設(shè)成績顯著，其中實驗教學(xué)示范中心2 個( 電工電子實驗中心、煤炭潔凈加工和轉(zhuǎn)化實驗中心) ，江蘇省實驗教學(xué)示范中心1 個( 計算機實驗中心) ，江蘇省工程訓(xùn)練中心1 個( 能源與動力工程訓(xùn)練中心) 。②專業(yè)與13 家大型企業(yè)合作共建了工程實訓(xùn)基地，其中工程實踐教育基地2 個，新獲批建設(shè)高水平實訓(xùn)基地1 個。③學(xué)生工程背景加強，實踐創(chuàng)新能力得到提升，成果顯著。近3 年承擔(dān)省級以上科研創(chuàng)新訓(xùn)練項目30 余項，獲得省級以上競賽獎勵20 余項，曾獲得第九屆挑戰(zhàn)杯銀獎、全國過程控制專業(yè)實踐創(chuàng)新大賽特等獎2 項、江蘇省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎等，本科生獲得發(fā)明2 項，實用新型30 余項。④實踐教學(xué)領(lǐng)域教學(xué)成果顯著。“過程控制專業(yè)實訓(xùn)指導(dǎo)手冊”編著完成，即將公開出版發(fā)行; 以實踐教學(xué)為核心的成果獲得2015 年中國煤炭教育學(xué)會教學(xué)成果二等獎。
5 結(jié)語
實驗與實訓(xùn)環(huán)節(jié)是理論教學(xué)的重要補充，是培養(yǎng)符合工程教育要求的合格人才的重要途徑，實驗與實訓(xùn)條件則是達成培養(yǎng)目標(biāo)的重要保障。學(xué)校在借鑒國外高校實驗與實訓(xùn)教育經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對標(biāo)工程教育要求，分析自身不足，經(jīng)過持續(xù)的實驗與實訓(xùn)保障條件建設(shè)，獲得了良好的效果，為我國高校在工程教育認(rèn)證背景下的實驗與實訓(xùn)體系建設(shè)進行了有益探索和實踐，具有一定的示范效應(yīng)和借鑒意義。