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關鍵詞 機械類課程 教學實踐 課外科技活動 社會適應性
高校畢業生社會適應性是指學生進入社會后,識別自己所處的社會環境,并為適應社會和自我發展而儲備的知識結構,對環境的健康心理反應以及行為調整能力等諸方面的綜合素質的完整體現。①基于目前社會發展的現狀與趨勢,教育部門以及高等學校都非常重視培養學生的實踐能力與社會適應性,并且做了大量的工作。2010年6月,教育部制定了“卓越工程師教育培養計劃”,主要目的就在于培養和造就一大批創新能力強、適應社會發展需要的高質量工程技術人才。目前教育部已經批準61所高校為第一批“卓越工程師教育培養計劃”實施高校。高校畢業生只有適應新時期所需人才的要求,才能有較強的適應社會性。②為了提高工科專業畢業生的社會適應性,增強學生的科研意識和工程應用能力,針對工科機械類課程教學實踐中存在的一些問題,因此,將工科機械類課程教學實踐與學生的課外科技活動相結合進行了有益的探討。
1 工科專業機械類課程教學實踐存在的問題
工科專業機械類系列課程毫無疑問是與工程實際、工程應用聯系最為緊密的課程,也是將來對工科專業學生工程應用能力和社會適應性影響最大的主干課程。該類課程的特點是理論性、抽象性較強,對學生的實踐性和動手能力要求較高。目前機械類課程的設置與學時安排普遍不太合理,存在重視理論、不注重實踐,重視課堂教學、不注重工程應用等問題與現象。這樣一方面導致工科專業的學生缺乏具體的工程概念,沒有直觀的工程意識,感覺課程內容抽象難學,甚至產生畏難情緒;另一方面,沒有安排足夠的時間或較多的機會讓學生接觸到社會或企業,使得所學的知識不能與工程應用很好地結合起來,從而使學生畢業后的社會適應性較差。
高校應該重視畢業生社會適應性的培養和工程應用能力的鍛煉,工科類專業畢業生社會適應性的特點是行業企業深度參與培養過程,學校按通用標準和行業標準培養工程人才,以及培養學生的工程能力和創新能力,培養的目標就是提高學生的工程應用能力和社會適應性。如目前工科專業的本科生、研究生,在校學習期間,無論是課程學習、考試,還是畢業設計等所有環節都是合格的,甚至是比較優秀的,但一旦畢業進入工作單位,都需要較長時間的重新學習與適應,才能具備基本的工程素養與概念,還要再經過更長時間的鍛煉才能具有現代設計的科研能力與水平,才能獨立開展科學研究或解決具體的工程實際問題。導致企業往往需要2~5年的時間,來培養新聘的畢業生,使得企業既浪費人力又浪費財力。造成如此現狀的原因就在于我們現在的人才培養方案、傳統的培養模式以及落后的教學手段與工程實踐嚴重脫節。
2 機械類課程教學與課外科技活動相結合的探討
對于工科專業的學生而言,擁有較強的設計理論基礎與理論素養,熟練掌握現代的工程分析技術、設計方法與實驗手段,使得學生在畢業后的短時間內,能夠獨當一面地運用現代的設計方法和計算、測試手段解決企業面臨的具體工程,是卓越工程師人才培養計劃的宗旨和主要重要目標。為了達到上述培養目標,針對機械類系列課程教學實踐而言,需要解決以下主要問題。
2.1 制定科學的人才培養方案
高校人才培養方案是根據不同專業的培養目標所制定的實施人才培養活動的具體方案,包括課程體系、課程教學大綱等,核心是課程。高校要綜合考慮培養具有技能性、應用性的人才要求,動態編制新的或修訂培養方案。在課程體系的設計上,要針對社會對機械專業人才的需求,面向行業、企業和現實社會生活,既要注重傳統基礎理論的夯實和前沿專業科技的發展,又要注重學科與課程的系統性和專業課程的教學實踐性。
根據“卓越工程師教育培養計劃”的實施頒發和要求,在制定機械專業本科教學計劃時,需要對機械設計類課程的設置與安排,做較大的調整。要根據社會需求,保證必修課學時,增加選修課比例。增加實踐教學所占學時的比例,加強職業技能訓練,培養學生的動手能力、實踐能力和創新能力。保證學生接受到系統全面的現代機械設計方面的理論和方法,了解現代的工程技術手段,使學生進一步掌握現代工程技術的要領。
2.2 認真實施課程的教學過程
好的課程體系,需要優質的教學過程,才能達到預期的效果,其中多媒體課件的質量是保證課程教學質量的核心。所以多媒體課件的編寫,一定要結合學習內容,保證理論體系的完整性,并在教學安排中增加現代工程設計與方法的基本內容,并注重在課件中增加相應的工程實例及解決方法,著重體現運用現代測試與分析方法解決工程問題的思路與應用,培養學生的工程意識與現代分析方法的理念。
在理論講解的基礎上,關鍵要增加具體的工程實例,或引導學生注意身邊的工程問題,鼓勵學生參與提煉工程主題。然后結合工程實例,將教學重點內容提煉成具體的工程主題,促使學生參與課程的教學過程,使得抽象的工程問題變得豐滿有趣,從而強化學生的工程概念與背景。也可以充分利用實驗室的現有條件,為學生設計若干綜合性和研究型的實驗,鼓勵學生自主設計實驗方案,獨立使用實驗設備和實驗儀器,為培養學生的測試水平,提高動手能力和創新意識提供足夠的空間和機會。
在開展研究型教學時,可以選取典型的工程問題,或將教師從事的縱向與橫向項目介紹給學生,把學生分成若干小組,讓學生以小組為單位參加工程實際問題和項目的培養與鍛煉,每一小組承擔相關的子課題,在教師的指導下,各小組的學生經過文獻資料的查閱、研究方案的討論等知識準備后,獨立或半獨立地進行理論分析、實驗測試、仿真計算以及優化設計,最后撰寫課題研究報告并總結研究的方法與成果。在此基礎上,指導學生撰寫科技論文。這樣可以通過具體的工程課題訓練讓學生得到完整與系統的工程訓練,提高學生的科研分析能力和綜合實驗素質。③
2.3 引導學生投身課外科技活動
工科機械類課程的理論教學、實驗教學和科研訓練相結合的實踐教學等都能培養學生的科研意識和增強學生的工程應用能力。除此之外,工科機械專業教師要引導學生積極投身課外科技活動,自覺當好學生的指導教師和引路人。全國各大高校都已經深刻認識到這一點,大學生課外科技活動也越來越受到大學生的青睞。
課外科技活動能夠培養大學生的科研意識和創新能力,從而提高大學生的實踐動手能力。大學生積極參加課外科技活動對拓展學生的綜合素質起到非常重要的作用。大學生課外科技活動的形式和種類多種多樣,學生可以選擇參加科技競賽、、參加講座、申報專利、參加科研課題等十幾種方式中的一種或幾種。
指導學生參加各類等級考試及各種職業資格考試。工科專業的大學生可以參加見習工程師培訓與考試,使學生掌握現代的設計理念和先進的工程問題研究方法與手段,使學生增加相關行業的基本知識與技能。
組織學生積極參加各級各類的競賽活動,如全國周培源大學生力學競賽、機械設計創新大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、電子設計競賽等,充分調動學生的積極性、主動性和創造性,大大激發學生的潛能,讓學生在各級各類的活動中增加才干和本領。
在教學過程的實踐中開放專業實驗室,讓學生進入實驗室,培養和訓練學生的儀器和設備的使用能力。由于高校教育經費投入有限,大部分教師利用科研經費,購置儀器設備,彌補了實驗教學經費不足,提高學生實驗的深度和廣度,有利于創新性人才的培養。④開放研究生工作室、機械結構分析研究中心,為學生提供現代的分析手段,讓他們和研究生一起了解工程問題的建模、仿真,以及優化分析的全過程,學會使用計算機來進行工程問題研究的方法和技巧,以提高學生現代設計的能力和水平。有條件的話,還可以讓學生加入到教師與研究生的項目與課題中來,通過橫向課題和項目研究的帶動,實行老師和研究生共同指導和培養的模式,提供學生接觸社會和企業的機會,增強學生的科研意識和工程應用能力,提高與鍛煉學生解決工程實際問題的能力。
[關鍵詞]工程能力;課程體系;機械類人才培養
[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)02-0047-03
機械工業是經濟和社會發展的支柱產業之一。打造具有國際競爭力的機械制造業,是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出,提高教育質量是高等教育發展的核心任務, 是建設高等教育強國的基本要求。《中國制造2025》也明確提出要建設一支素質優良、結構合理的制造業人才隊伍,走人才引領的發展道路。高校的主要任務就是培養大批應用型和創新型人才,服務于國家建設。因此,探索一條適合培養學生工程能力和創新能力的培養計劃,對于提高大學生工程能力和實踐能力,培養優秀的專業技術人才具有重要意義。
一、機械設計制造及其自動化專業面臨問題
隨著科學技術的發展,企業對員工隊伍的素質要求越來越高,由原來的單一專業型、理論型向應用型、復合型和創新型轉變,要求畢業生既要擁有扎實的專業理論基礎知識,也要有工程實踐的實際技能,還要具備利用各種技術信息解決現實問題的能力和開發能力。這種需求與培養之間的落差,導致我國就業市場的矛盾日益明顯和突出。一方面現企業招不到合適的人才,另一方面大學畢業生面臨巨大的就業壓力,造成了找工作難,找理想的工作更難的現象。究其根源,在于高等院校辦學定位不準確,人才培養體系不完善, 課程設置不合理,教學內容更新不及時, 教學方法、教學手段落后于時代和社會發展;同時,學校對學生工程應用能力、動手能力和實踐能力重視不夠,創新教育和創業教育缺失;工科教育和生產實際脫節,學生不能學以致用等。
齊魯工業大學在2011年成為山東省應用型名校工程第一批建設單位,明確提出了把學校建設成為高素質應用型人才培養基地,在全國同類院校形成較為突出的人才培養優勢特色。機械制造及其自動化專業作為學校重點建設專業之一,結合卓越工程師培養和工程教育專業認證的要求,制訂了有利于學生工程應用能力培養的課程體系,從而為培養具有國際化視野的高素質工程應用型人才提供了保證。
二、課程體系的構建
課程體系包括課堂教學、實踐教學環節和課外社會實踐等幾個板塊。總體培養目標是,使學生獲得機械工程師素質和技能的基本訓練,具有良好的專業理論基礎、外語交流能力、知識更新能力、創新能力和綜合設計能力;具有規范的工程素質,動手能力強,掌握多種專業技能;掌握機械工程領域內的研發、設計、制造、運行管理和經營銷售等方面的基本理論和實際技能。課程體系的構建,貫徹“加強基礎、拓寬專業、注重學科交叉”的基本原則,體現素質、能力和知識的培養,強化專業基礎與應用,同時緊密結合現代科學技術的新發展和新突破,全面更新教學內容,注重引進新成果、新技術和新工藝。
按照上述指導原則,我們構建形成了“三類別、多模塊” 的課程體系。“三類別”即三類課程,包括素質能力必修課、專業出口核心課和興趣特長選修課。“素質能力必修課”包含了通識教育必修課和專業必修課;“專業出口核心課”包含見習式訓練、畢業設計、畢業論文及其他與就業關聯度高、針對性強的課程;“興趣特長選修課”包含了通識教育選修課和專業選修課。所謂“多模塊”,就是指緊密圍繞學生就業出口的實際需要,設置不同的職業出口課程,培養學生就業、職業能力,提高學生的專業核心能力。
通過“增”、“減”、“刪”、“并”、“借”等措施重構課程內容,進行課程體系的整體優化,以“素質”和“能力”培養為目標,教學內容跟隨學科最新發展,引進裝備制造新技術、新工藝,滲透工程問題,對實踐性教學環節(如課程設計和畢業設計等)進行多方位的改革及實踐,提高學生的工程實踐能力。課程體系層次如圖1所示。
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圖1 課程體系層次圖
(一)理論教學體系的構建
根據課程內容、教學目的和對學生素質和能力培養側重點不同,大學期間所學理論課程分為核心課程、創新課程和職業出口課程,分別建設成為核心課程群、創新課程群和職業出口課程群。
核心課程群主要包括理論力學、材料力學、機械制圖、機械原理、機械設計、微機原理及應用、工程材料、機械制造技術基礎、液壓與氣動技術等,以培養機械學科基本理論和基本能力為主。該類課程主要采用講授式、啟發式教學方法講授機械與機器的組成原理、運動分析方法、力學分析方法等,讓學生掌握寬廣扎實的基礎知識。
建設兩大創新課程群,以培養創新思維、創新能力和工程應用能力。“典型機械結構創新件設計、制造和檢測”的創新課程群主要包括金屬切削原理與刀具、機械精度設計、機械課程設計、創新設計與制作等,以典型機械結構為例,讓學生完成機械結構的創新設計、加工制造、檢測和裝配。“機電一體化”創新課程群,主要包括控制工程基礎、微機原理、機械工程測試技術、電機拖動、計算機控制技術、現代物流裝備與技術等。創新課程群的教學方法,主要有啟發式、項目式、頭腦風暴式,重在培養和鍛煉學生的綜合實踐能力和創新能力。以組建的項目小組為創新團隊,開設機械工程創新實踐綜合訓練課,進行典型輕工機械結構部件的設計、制造和檢測等全過程的實踐訓練。由此,學生把學到的相關知識應用于真實具體的生產過程,不僅可以把零散知識點形成有機整體,而且也有利于培養學生的團隊意識、合作精神和溝通表達能力。
職業出口課程群以培養專業技能和就業競爭能力為主。制造裝備設計與制造方向職業出口課程群主要包括機械系統設計、機械現代設計導論、機電傳動控制、現代制造技術、模具CAD/CAM和數控加工技術等;輕工裝備設計與制造方向職業出口課程群主要包括輕工產品生產工藝與裝備概論、輕工裝備現代設計概論、機電鞫控制、過程裝備、過程裝備控制技術等。職業出口課程提倡校企合作教學,提倡小班上課和小班討論,由專業教師和企業兼職教師共同承擔,以講座式、探究式、企業項目案例式、技術難題招標式等方式開展教學,提高學生的工程素質水平,強化學生分析問題和解決問題的能力以及創新能力。
(二)實踐教學體系的構建
實踐教學環節包括:物理實驗和專業方向綜合性實驗、課程設計和創新設計、工程訓練、生產實習、電工和電子實習、畢業實習與設計、軍事訓練等。安排實踐教學體系時,要注意合理調整理論課學時和開課時間,留出更多的時間進行實踐教學。為了增強學生的企業現場的實踐教學,把第四學年上學期生產實踐由3周增加到6周,并調整到學期期末進行,這樣就便于和第四學年下學期的畢業實習和畢業設計相聯系,可以讓學生在企業中完成與工程實際有關的畢業設計,通過工程實踐提高學生的工程能力。
針對專業方向綜合性實驗,積極構建實踐教學體系,以綜合性、設計性、應用性為主,既重視基本技能訓練,又強化開發創新,打破各專業課程間的壁壘,加強相關課程之間的交叉與滲透,在系列課程或課程群起點上,建立具有一定柔性、實驗與實習一體性的實訓環節,進一步優化基本技能、專業技能、技術應用能力訓練,和創新能力培養有機結合,形成具有特色的“四層次”實踐教學體系。
以工程能力培養為中心,構建機械類實驗教學中心。為了改善和提高實驗實踐教學計劃,學院投入500多萬元購買了新的實驗設備。按照國家“標準化實驗室”的建設標準,整合原來分散建設和管理的實驗教學資源,建立機械類專業教學的機械工程實驗教學中心。綜合實驗中心建立后,學生通過預約,可以隨時到開放實驗室從事課外科技創新活動。通過“機電產品創新與綜合實驗課”等系列課程,向學生傳授創造學、創新設計的基本理論與方法。通過選修課的形式,對近機械類學生開展創新教育,將“機電產品設計創新大賽”作為實驗教學的重要內容之一,評選產生創新實驗課的優秀作品,每年舉辦,每年評選,形成長效機制。通過競賽活動,營造創新氛圍,鼓勵學生發揮聰明才智,在比賽中脫穎而出。
改革實驗教學方法,建立全開放實驗教學模式。在不斷解放思想、轉變觀念的基礎上,樹立先進的教育理念和教學理念,引入現代化的實驗技術和實驗內容,按照“課內與課外相結合,教學與科研相結合”的原則,積極構建模塊化、分層次、開放式的實踐教學體系,其中包括機械認知實踐、工程綜合實踐、研究創新實踐、機械基礎實驗、產品制造基礎工程訓練、機械基礎綜合課程設計等。通過這一課程體系,培養學生獨立工作能力、創新能力,促進學生個性的發展。
增加實驗教學的比重,強化能力培養。根據現代企業和經濟社會發展對人才的需要,研究制訂了新的人才培養方案,主動適應市場,調整教學計劃,更新教學內容,拓寬實踐教學空間。充分利用校內科技實驗站和校外實踐教學基地,大大增加學生實踐課的比重,促使學生的實際應用能力、動手能力明顯提高。結合科研課題、大學生研究訓練計劃項目和生產實踐的需求,積極開發綜合設計型和研究創新型實驗項目,著重培養學生解決生產實際問題的能力和研發創新能力,使畢業生能夠提前與生產實際“對接”,更好地適應將來崗位需要。
三、課程體系建設成效
自2011年應用型名校建設工程開展后,機械設計制造及其自動化專業經過對課程體系的刪減和優化,形成了特色鮮明的三類課程群,初步構建了適應工程應用型人才培養的專業課程體系。該專業現已成為山東省高等學校特色專業和山東省高等學校省級卓越工程師教育培養計劃試點專業。
專業形成了“基礎實驗、綜合設計實驗、研究創新實驗”的三級實驗教學平臺,實施多層次實驗教學;實現了實驗教學與理論教學相結合,開放式工程實踐動手能力與課程實驗相結合,創新實踐與科學研究相結合,增強了學生的工程實踐能力,提高了學生的綜合素質,培養了學生的創新精神和創新能力。開設的典型機械零件綜合實驗,通過讓學生在機械零件的設計、制造和檢測過程中進行實踐和實訓,把所學專業知識應用于真實具體的生產過程,以生產實際為導向,使零散孤立的知識點形成有機整體,提高了學生的工程實踐能力和創新能力。
四、結束語
為了達到企業對學生工程能力的要求,結合本校的實際情況,構建適應學生工程能力培養要求的機械設計制造及其自動化專業的課程體系。該課程體系既兼顧培養學生扎實的工程理論知識,又重視學生的工程基本技能、工程思維和素質、學生的工程實踐能力培養,突出專業特色,保障專業培養目標的實現。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 許崇海,史巖彬,張鵬,肖光春,方斌.機械類專業工程能力培養的思考與初步實踐[J].臨沂大學學報,2014(6):21-23.
[2] 朱高峰.中國的工程教育――成績、問題和對策[J].高等工程教育研究,2007(4):1-7.
[3] 李茂國.中國工程教育全球戰略研究[J].高等工程教育研究,2008(6):1-12.
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關鍵詞:學科競賽 創新能力 培養 機械專業
中圖分類號:G648 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)11(c)-0104-02
培養創新人才是社會發展的需求,也是當前高等教育的首要任務[1]。2011年教育部、財政部的《關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》以及2012年湖北省教育廳、財政廳的《關于“十二五”期間實施“湖北省高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》,都明確提出了“加強大學生創新創業教育,強化創新創業能力訓練”的要求。先進裝備制造業技術的不斷發展迫切需要培養大批具有創新精神和創新能力的工程技術人才。如何培養機械類大學生的實踐能力和創新能力,提高其就業競爭力,是目前地方高校機械類專業人才培養急需解決的問題[2,3]。
湖北文理學院機械與汽車工程學院目前在校學生近2000人,其機械工程為省級重點特色學科,機械設計制造及其自動化專業為省級品牌專業、省級專業綜合改革試點項目,車輛工程(新能源汽車)專業為湖北省高校戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃項目。近年來,湖北文理學院機械與汽車工程學院著力推進學科大類平臺建設,對學科競賽尤為重視,通過學科競賽培養學生實踐動手能力和創新能力,推進創新教育的實施,激發學生的自主參與性,在學生的創新能力和實踐應用能力培養取得了一定成效。
1 依托學科競賽的創新人才培養措施
1.1 優化人才培養方案
大學生創新能力的培養需要循序漸進,不同層次的學生,創新要求和形式也不同[4]。湖北文理學院機械與汽車工程學院堅持“以特色求生存、以質量求發展”的建設理念,在專業設置、課程體系設置、實習實踐教學體系設置中充分體現機械、汽車的交叉融合,即將機械、汽車、電子、控制、計算機等學科交叉融合在一起,以汽車行業為背景,以汽車制造業來體現機械行業的先進制造技術,借助東風汽車股份公司、國家汽車檢測中心等得天獨厚的資源優勢,重點在機電一體化、數字化制造工藝、機電檢測技術等方面聯合打造專業特色。逐步形成包括汽車產品設計、試驗檢測、制造工藝、生產技術、管理經營、售后服務等方向的專業結構體系,使學生的“知識、能力、素質”協調發展,以達到基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、綜合素質高、具有較強創新精神的培養目標。
學院人才培養方案的理念是:準確定位人才培養目標,培養符合襄陽汽車及零部件制造業需要的“一線工程師”。制定了三個原則:(1)堅持培養目標規格符合地方用人單位的需求;(2)堅持知識、能力和素質相統一而突出應用能力;(3)堅持以學生為本的共性培養和個性發展。學院逐步完善并設計出具有科學性、先進性、適用性的應用型課程體系,夯實辦學基礎,同時加大創新與實踐教學的比重;實行“雙證書”(學歷證+職業資格證)教育的內容,提高學生就業質量;定期召開用人單位、畢業生、教育專家和我院專業教師參加的專業建設研討會,使人才培養方案在動態發展中不斷完善。
1.2 完善學科競賽制度
學科競賽需要得到政策保障、學校軟硬件設施的支持、學科競賽的制度支持等等,才能最大地發揮學生參與學科競賽的積極熱情和主動性[5]。為了保障學科競賽的順利開展,湖北文理學院機械與汽車工程學院建立相應的管理機構,制定完善的規章制度,對學科競賽進行有效的管理,把學科競賽作為學校日常教學工作的重要部分,使學科競賽管理走向規范化、制度化。學院出臺了《機械與汽車工程學院大學生創新創業訓練計劃實施項目管理制度》,對于以學生為主體的創新項目,提供一定的經費保障,并對研究成果進行專利保護,激發學生積極參與創新的熱情,完善和鞏固學科競賽的教育成果,提高學生的創新意識和創新能力。學院為參與學科競賽的學生團隊及個人免費提供實驗場地、設備以及技術等服務。開展較好的學科競賽項目,學院鼓勵向更高更深的層面發展,對學科競賽中的成果進行上報,學生可取得創新學分,并且學科競賽項目可作為畢業論文(設計)課題繼續進行;經學院專家評審組審核鑒定后可獲得畢業論文(設計)學分,參與競賽指導的老師記入一定的教學工作量。
1.3 加強指導隊伍建設
高水平競賽指導隊伍是將學科競賽與創新型人才培養有效結合的保證[6]。湖北文理學院機械與汽車工程學院采取了如下措施來加強學科競賽的指導隊伍建設:(1)設立了專門的學科競賽指導小組,為學生參與學科競賽提供強有力的知識指導和技術支持;(2)引進高職稱、高學歷人才和具有競賽專長的企業高級工程技術人員;(3)派遣教師參加學科競賽培訓,加強與其他高校競賽指導教師間的經驗交流;(4)制定青年教師培訓計劃,組織教師到華中科技大學和武漢理工大學進行學習、考察等;(5)支持指導老師根據學科競賽需要開設相應選修課,強化基礎知識,介紹科學發展最新動態,拓寬學生的知識面,提高學生對學科競賽的認識;(6)對參與學科競賽活動的教師,在進修、聘級和評優等方面要從政策上加以扶持。這些都有力地促進了學院學科競賽指導教師隊伍的素質提高,為學院的學科競賽構建了一個優秀的指導教師團隊。
1.4 構建實踐創新平臺
實踐教學需要適應學科競賽的需要,學科競賽也有效地豐富了實踐教學的內容 [7]。學院根據機械類學科競賽需要,引導地方機械行業的優秀企業、科研院所參與,聘請具有豐富實踐經驗的技術人員擔任競賽指導老師,建立學生學科競賽和創新實踐基地。2012年,學院引進北京理工大學“新能源汽車”研究團隊并建立“湖北文理學院-北京理工大學車用新能源汽車控制裝置聯合實驗室”;2012年“國家數控系統工程技術研究中心湖北文理學院分中心”落戶機械與汽車工程學院,同期學院與華中科技大學等五方共建“襄陽華中科技大學先進制造工程研究院”;2012年,湖北文理學院牽頭、華中科技大學等七家單位共建“汽車零部件制造裝備數字化”湖北省協同創新中心。此外,學院還深入開展校企合作,與東風汽車股份有限公司、國家汽車監督檢驗中心(襄陽)、襄陽宇清、湖北新火炬等幾十家企業建立了長期緊密的合作關系。與襄陽市進出口質量監督檢驗局共同籌建國家級重點實驗室“國家汽車零部件檢測重點實驗室”,與湖北蓄電池質量監督局共同籌建國家級技術中心“國家級動力電池產品質量監督檢驗中心”。這些單位不僅為學生提供平時的學習、實驗機會,同時還可協助學校進行賽事組織、賽前培訓等重要工作。這是深入開展學科競賽的基礎條件,同時也為學科競賽構建了靈活的實踐創新平臺。
1.5 建立激勵機制
為保障學科競賽活動健康有序地開展,積極鼓勵廣大學生踴躍參賽,必須為學科競賽制定專門的激勵機制[8]。湖北文理學院機械與汽車工程學院結合專業特點,重點組織學生參加挑戰杯全國大學生科技創新大賽、全國機械創新設計大賽、全國智能汽車大賽、全國三維數字化創新設計大賽、中南區港澳特區機械創新設計制作大賽等活動。學院成立了大學生課外實踐創新活動辦公室,負責組織領導各種學生課外科技創新活動,制定相應政策、措施,對相關工作進行組織協調。學院還設立專項競賽獎勵基金,給予競賽獲獎同學和表現突出者一定獎勵;同時把競賽得獎和相關論文、專利作為評定獎學金和保送研究生的申請條件。學院一方面可以給予指導教師一定的物質獎勵,另一方面,把競賽成果與職稱評審、職務聘任、年度考核掛鉤。這些措施既是對指導教師所做工作的充分肯定,又充分調動教師參與指導學科競賽的積極性。
1.6 營造校園創新氛圍
湖北文理學院機械與汽車工程學院非常重視校園創新氛圍的營造,加強應用能力、創新能力培養重要性的宣傳。做好學科競賽的組織工作,擴大學生的參與面,鼓勵學生跨學科和多學科聯合參加競賽。結合機械類專業的特點,學院成立了“大學生科技創新中心”以加強領導,主要負責組織領導各種學生課外科技創新活動,制定相應政策、措施,對相關工作進行組織協調。制定機械與汽車工程學院《學生課外實踐與創新活動實施細則》,由于政策措施得當,學生參加科技文化活動有聲有色,譬如定期舉辦“藍圖杯”制圖競賽、發動機拆裝大賽、數控編程大賽、車工大賽、電子競賽等多種形式,組織“制圖協會、汽車愛好者協會、機器人協會、機械創新設計協會”等科研型社團,通過這些帶有濃厚專業特色的學生活動和協會組織,極大的調動了學生學習的興趣,將課內學習延伸到課外。
近幾年來,學院的學生在中南地區港澳特區大學生機械設計制造創新大賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生機械創新大賽中多次獲獎,畢業生在襄陽獨特的汽車行業背景和汽車大工程環境的熏陶下,以其綜合素質高、創新意識和實踐能力強而深受社會歡迎,就業率長期保持在95%以上。
2 結語
開展學科競賽是培養創新人才的需要,學科競賽在學生創新能力培養方面起到了積極引導和推進的作用。地方高校機械類專業需要把日常教學、實踐環節、課程建設等教學環節與學科競賽進行有機結合,推動機械類專業課程內容更新和教學方法的改革,依托學科競賽,激發學生的科研熱情和學習興趣,培養學生的競爭意識、團隊精神和創新能力,逐步實現培養機械工程領域高素質創新人才的目標。
參考文獻
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關鍵詞:卓越工程師培養方案探討
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(a)-0248-01
西南科技大學于2010年啟動“卓越工程師教育培養計劃”,并于2011年作為試點單位,獲得國家教育部的批準。西南科技大學“機械設計制造及自動化專業卓越工程師”培養計劃根據教育部卓越工程師培養計劃有關文件精神,借鑒國際、國內高等工程教育的成功經驗,依托“機械制造及其自動化”省級重點學科、四川省特色專業、教育部重點實驗室、國家實驗教學示范中心,借助綿陽科技城、董事單位的優秀資源,以培養“強實踐、能管理、善創新”的未來優秀工程師為目標,以校企聯合為平臺,以實際工程為背景,以工程技術為主線,培養掌握機械設計、機械制造及其自動化系統理論的專門知識與關鍵技術的復合型拔尖人才為目標,通過深入的教學改革與實踐,采用“3+1”培養模式,制訂本培養方案。
“3+1”培養模式,是指對本科學生而言,前三學年在校內學習,學完本專業的核心理論課程,并完成生產實習、認識實習、工程訓練、課程設計等除畢業設計(論文)以外的實踐教學環節的學習,最后“1”學年根據學生志趣或學習的特長,結合市場人才需求狀況,實施校內強化與校外實踐訓練相結合的多模式培養。
“機械卓越工程師培養”具有三個要求:一是知識要求,要求具備較扎實的數學、物理、力學、電工學、外語基礎、人文社會素質科學和計算機及網絡應用等公共基礎知識;以及接受較扎實的專業理論和專業技能訓練,初步了解學科前沿和發展趨勢。二是能力要求,要求具有能適應進一步深造及終身學習需要的較強自學能力,解決制造業相關工程實際問題的基本能力,掌握文獻檢索等基本方法,具有獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的基本能力及開拓創新的精神,具備初步的科學研究能力。三是素質要求,要求具有良好的思想品德、社會公德和職業道德,適應社會競爭與合作。
由此,我們必須在培養方案的制訂、教學內容、教學方式,教師培養等方面改革創新,并在圖書信息、校園文化、過程管理等方面加以輔助,才能真正達到“卓越工程師教育培養計劃”培養的最終目的。
1 人才培養方案的制定、教學內容和教學方式的改革
卓越工程師培養計劃及工作方案的制定應總結吸收前人的教育教學改革的最新成果,充分發揮西南科技大學學科優勢,增前沿意識、開放意識和國際意識。
培養方案突出機械專業導論、制造科學與工程專題課程群、工程應用類課程、工程訓練、企業實踐等教育內容,使學生有興趣、有研究、有實踐地學習專業領域的知識,逐步地、系統地增長工程實踐能力、創新能力與科學研究能力。教學方式方法上,改變以前理論先行的慣例,讓實驗先行或同步,在理論教學的方法上更加加強項目教學、案例教學、現場教學等,充分調動學生學習的積極性、創造性,提高教學的針對性和實效性。每三個學生安排一個校內導師,建立個人培養檔案,根據學生特點進行個性化培養,從入試點班開始一直到本科畢業全程跟蹤,企業實習階段安排一個企業導師,結合工程項目和課題進行科研訓練,完成畢業設計的相關工作。通過自主選課模式讓學生根據自己的愛好和專擅選擇專項,確定自己在機械行業的發展方向。同時將學生在校期間獲得與專業、職業和就業相關的職業資格或技能證書均納入成績考核計算體系;部分保研生可提前修讀碩士階段課程。
2 創新性實踐教學體系以及運行模式的改革
卓越工程師試點班學生在企業學習所得學分不少于36學分,累計40周。制訂三門校企教師聯合授課的主題特色課程6學分,頂崗實習16周(獲得8學分),在企業制訂的選修模塊根據實習單位的具體情況制訂,設置六個工程項目實踐模塊(設計、制造、控制、材料、過控、工業),每個模塊6學分,第七學期進行,授課方式靈活多樣,逐步構建由“課堂實驗—專業實驗課—核心的課程設計(校內或企業都包含)—機械金工專業實訓(校內或企業)—專業認識實習(企業內)—機械工程生產實習(企業內)—機械工程畢業設計(校內或企業)”組成的實踐教學課程體系。
在實踐教學的運行模式上,我們采用開放型的運行模式,據自身的興趣和特點自主選擇學習內容,因材施教,將實踐與就業結合起來;并形成局部的企業化運行模式,使學生能夠以特定的企業角色在參與企業生產運營中,基于工程項目而學習知識,鍛煉實踐能力。
3 師資隊伍的建設
開展卓越工程師培養,師資隊伍是關鍵。進一步加大教師工程實踐能力培養力度,提升每位教學一線專業教師的工程能力素養,強化工程背景。學院選派2~4名青年教師在第7、8學期帶隊參與企業的聯合培養,教師在企業帶領學生全程服從企業的作息時間,參與企業各部門的實際工作第一線,不斷提升自身的工程意識,早日成為“雙師”型優秀教師。加強對學生的教育并認真做好學生的學習、生活、健康和安全管理,以保證學習的順利進行;根據教學大綱,會同企業有關人員,制訂出切實可行的企業學習階段執行具體計劃,擬訂日程表,提前印發給學生,報教學辦備案;企業學習階段結束前,應與企業導師一起認真做好實習成績的考核工作,并將全面考核的學習成績提交教學辦。學院給予帶隊教師全年滿工作量的待遇。同等條件下,在職稱評定、崗位聘任、公派出國、教改項目申請等方面享有優先權。設置專項獎勵,對在卓越工程師培養計劃中取得的成果以及涌現的先進個人進行獎勵。同時,吸引來自企事業單位的高級技術人員一起打造“雙師型”教學團隊,從而保證實踐教師隊伍的教學質量和教學素質。
4 加強企業學習過程的管理
在企業培養過程中,指派帶隊教師,對學生的學習過程主要以企業培養環節各部門的主管監督為主,教師的監督為輔。要求學生針對所學每天寫工作日志,記錄當天的生產實踐概況,特別是學習了新的工藝內容,遇到的工程問題,以及采取的解決方法等;要求學生每周寫出一份報告,對一周的學習進行總結與思考,分別提交給企業部門主管與校方指導教師進行指導,對于重大問題提出參與討論。
要妥善處理學生在企業學習期間與學生找工作、報考研究生之間的矛盾,在企業培養中,在保證培養目標不變的前提下,可以采用更靈活的時間安排,如有松有緊,有條不紊地規劃和落實企業培養環節的內容,達到企業培養的目標。
5 結語
卓越工程師的培養是一項系統工程,必須從多方面因素加以思考,加以探索和改革,而且必須結合本學科的特色優勢以及參與企業的大力配合,和學校多方面的政策、經費的支持,才能達到培養實施的最終目的。
參考文獻
1.1構建符合新能源(太陽能)行業應用型人才培養的課程體系我校能源與動力工程專業設有制冷與空調技術、制冷測試技術與自動化、太陽能利用三個專業方向。理論課程體系采用模塊化設置,分為公共基礎課模塊、專業基礎課模塊、專業課模塊和專業選修課模塊。前三個模塊構成了能源與動力工程專業的基礎知識體系,為學生繼續深造和進行能源動力方面的研究應用奠定了理論基礎。專業選修課模塊根據2014年3月德州及其周邊地區對新能源類特別是太陽能應用方向的人才需求設置了相關課程[2]。結合行業企業用人對畢業生實踐能力的要求,實踐環節穿插于整個教學過程,著重培養學生實踐動手能力。前三年,學生的實踐環節主要有包括認識實習、金工實習、制圖測繪在內的基本技能訓練,以及把課堂教學和工程實踐相結合的課內實驗、課程設計等專項技能訓練。學生在掌握了扎實寬厚的能源與動力工程專業基礎知識后,第四年有計劃地到校外實習基地進行為期一年的實習,包括專業方向實習和畢業設計、畢業實習,以提高學生綜合運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力。2012年,能源與動力工程專業獲批國家級“專業綜合改革試點”項目,聘請中科院物理所孟慶波為教授,聘山東大學可再生能源研究中心主任韓吉田教授、天津大學“中低溫熱能高效利用”教育部重點實驗室負責人趙軍教授、國家太陽能熱利用研發中心主任趙玉磊為專業建設專家委員會成員,完成了德州學院能源與動力工程專業專業規范的撰寫、培養方案的修訂、基礎課和專業基礎課課程規范的撰寫工作。同時,德州學院機電工程學院與中國太陽能產業聯盟聯合成立能源與動力工程(太陽能熱利用方向)專業卓越工程師試點班,2012年9月首屆招生50人,2013級招生正在進行中。鑒于太陽能專業高校教材緊缺的現狀,機電工程學院編寫了7本太陽能系列高校教材,其中孫如軍教授編寫的《太陽能熱水系統施工管理》(清華大學出版社)已于2012年11月出版,其余幾本已經完稿,等待出版。
1.2培養適應新能源(太陽能)行業應用型人才培養的師資隊伍能源與動力工程專業現有專職教師19人,其中教授3人,副教授12人,具有博士學位教師2人,均擁有豐富的教學經驗和實踐經驗,是一支年齡、職稱、學歷結構合理、發展趨勢良好的師資隊伍。近三年來,專業教師共近120篇,其中在核心期刊發表20余篇,在外文期刊15篇,被SCI收錄9篇;承擔或參與國家、省科技廳、市科技局項目20余項,院級科研課題30余項,承擔國家教研立項課題5項,出版專著2部,參編教材28部,獲得實用新型專利20余項。
1.3能源類創新性、應用型人才培養成效顯著學生實踐創新能力強。近幾年在大學生科技文化創新大賽中,能源與動力工程專業學生在全國大學生節能減排課外科技作品競賽、全國大學生數學建模競賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生電子設計競賽、全國大學生電子商務“創新、創意及創業”挑戰賽、全國大學生計算機仿真競賽、大學生物聯網創新創業大賽、山東省機電產品創新設計競賽等各類國家級和省級比賽中都獲得了優異成績,獲得國家級獎勵20余項,省部級以上獎勵200余項,教師指導學生在公開發行的雜志上發表學術論文10余篇,獲得實用型新專利20余項,獲獎層次和數量均居全國同類院校和省屬高校前列。特別值得一提的是在教育部主辦的全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽中,參賽作品《太陽能電動車》、《太陽能服飾》、《綠色壓力環保鞋》、《自切換高效太陽能干燥裝置》連續四屆分獲國家級一等獎,尤其是在2011年8月的競賽中,學生的參賽作品《害蟲自殺式太陽能滅蟲器》,在全國182所參賽高校中,榮獲國家特等獎,現場總決賽全國成績排名第一,同時我校榮獲優秀組織獎。學生就業率高。能源與動力工程專業2006年開始招收本科生以來,一次性就業率在95%以上,主要就業行業為省內制冷、空調、汽車、太陽能等行業,許多同學現已成為企業設計主管或現場主管。到目前為止,與皇明太陽能集團聯合培養的太陽能專業的學生中已有160名進入了相應的崗位,得到了企業的一致好評。
1.4構建協同創新的新能源(太陽能)行業應用型人才培養校企合作模式2007年至今,德州學院機電工程學院先后在國家太陽能熱利用工程技術研究中心、皇明太陽能集團有限公司等建立實習實踐基地5個;2006年12月,機電工程學院與山東奇威特人工環境有限公司投入了30萬元,校企合作共建了“太陽能中央空調實驗室”。2007年3月與皇明太陽能股份有限公司合作共建,成立了“太陽能熱利用工程技術實驗中心”,面向全校相關專業師生、皇明太陽能股份有限公司及地方新能源企業開放。該專業分階段安排學生到各公司進行見習和實習,并聘請高級工程師進行專業知識和專業技能的講座和兼課,帶來了大量的課程設計、畢業設計以及科研課題,并進行卓有成效的指導,開闊了學生視野,實現了理論到實踐的結合,讓學生了解和掌握本學科的發展動態和社會需求狀況,為今后走向社會奠定了基礎。自2007年與皇明聯合辦學以來,相繼已經開設了五屆“太陽能班”,實驗室教學配置都相應固定且配備齊全。所用教材都是德州學院和皇明集團合作編寫,共20余部。集團派相應的各部門高級技術人員到校指導教學工作,聯合辦學借助皇明集團國際領先的檢測與研發設備,組織學生進行相關的研究與開發。借鑒與皇明太陽能集團聯合培養人才的經驗,2010年又先后與德州旭光太陽能集團、東營光伏太陽能有限公司等太陽能應用企業成立了相應的企業冠名班。2012年,德州學院與皇明太陽能股份有限公司聯合建設“本科教學工程”大學生校外實踐教育基地,已獲教育部批準。在合作辦學基礎上,總結出了“三三六”校企合作人才培養模式,這一校企合作人才培養模式的辦學經驗,在2010年山東省校企合作培養人才工作電視會議上做了大會典型發言。由此構建的“強化專業技能、突出創新能力、提升人文素養”為主要內容的三位一體的校企合作人才培養體系,保證了學生綜合素質的不斷提高。2009年至2011年,德州學院連續三年被評為“山東省校企合作先進單位”,2011年德州學院列入首批“山東省企業專業技術人員繼續教育基地”。
2建設規劃
能源與動力工程專業人才培養以服務區域經濟和社會發展為宗旨、以就業為導向,走產學研結合的發展道路,培養新能源行業創新性、應用型人才,建成在省內有一定影響力的能源與動力工程專業引領的能源類專業群和能源類卓越工程師培養基地,為德州及周邊地區新能源行業發展起到引領和推進作用。
2.1打造能源與動力工程專業引領的“特色突出、優勢顯著”的能源類、機械類、自動化類專業群目前,我校已確定重點打造能源與動力工程專業(暨新能源、節能環保裝備方向的機械設計制造及其自動化專業)引領的能源類、機械類、自動化類專業群,為德州市新能源產業共涉及的太陽能利用、風電裝備、生物質能、熱泵應用、新能源汽車和節能環保六大領域做好智力支撐。根據德州市及周邊地區對新能源裝備與環保機械領域人才的需求,對三個專業群教學計劃及教學內容進行調整,能源類專業群主要側重于新能源(太陽能利用、新能源汽車)技術的研究與應用,機械類專業群主要側重于新能源裝備與環保機械的設計制造,自動化類專業群主要側重于新能源裝備與環保機械的自動控制。在現有基礎上,完善理論———實驗———實踐人才培養路徑,培養滿足社會需要的能源類、機械類、自動化類創新性、應用型人才。同時加強師資隊伍建設,造就一支教學水平高,科研能力強、實踐經驗豐富的教學團隊。同時對現有實驗室進行升級改造,同時購進必需的教學、科研儀器設備,積極打造群內共享的公共實驗教學大平臺,建成山東省能源與動力工程實驗教學示范中心。
2.2深化能源與動力工程專業人才培養模式改革能源與動力工程專業將圍繞德州市及周邊地區新能源產業,特別是太陽能利用和新能源汽車行業的發展建設,根據教育部“卓越工程師培養計劃”,進一步完善“3+1”的人才培養模式,深化能源與動力工程專業人才培養模式改革。以滿足專業人才培養目標為核心,修訂教學計劃,將創新精神、實踐能力和創業能力納入課程體系和教學內容,參照職業崗位任職要求,校企共同制訂專業人才培養方案;將學校的教學活動和企業的生產過程緊密結合,靈活調整教學周期,學校和企業共同完成教學任務,突出人才培養的針對性、靈活性和開放性。
2.3打造一支滿足新能源(太陽能)行業創新性、應用型人才培養的“雙師型”師資隊伍依據德州學院的柔性人才引進制度,引進教授、博士、企業技術骨干為學科帶頭人和骨干教師。聘任(聘用)一批具有行業影響力的專家學者作為專業帶頭人,一批新能源行業專業人才和能工巧匠作為兼職教師,建立兼職教師資源庫,使專業建設緊跟產業發展,學生實踐能力培養符合職業崗位要求。同時結合實際需要,兼職教師對學生的課程設計,畢業設計等實踐環節進行指導。另一方面,加大在職教師培養培訓力度。通過下企業、做訪問學者、進修多種方式,在新能源行業造就出一批有一定影響力的專業人才,使專職教師下企業制度化,將教師參與企業技術應用、新產品開發、社會服務等作為專業技術職務和崗位聘用的重要內容。完善專業教師到對口企事業單位定期實習制度,提高專業教學水平和實踐能力,提升雙師素質。
2.4改革實踐教學體系,加強實踐基地建設在培養創新性、應用型人才,打造新能源行業卓越工程師的教學目標指導下,與校外實踐基地的共同研討,優化實驗教學內容,構建“基礎理論與實踐技能平臺設計應用能力平臺綜合實踐能力和工程應用能力平臺科技與創新能力平臺”的“漸進式四平臺”實驗教學體系按照校企聯合、共建共享、邊建邊用的原則,充分發揮校企合作的優勢,依托皇明太陽能股份有限公司和山東奇威特人工環境有限公司等校外實驗教學中心(研究所),以及東營光伏太陽能有限公司等5家實踐教學科研基地,建成集研究創新、基礎實訓、生產實訓、學工一體的綜合性實訓基地,創建山東省人才培養模式創新實驗區、山東省實驗實習示范中心、山東省工程技術研究中心,將學生的課堂教學、課程實習、專業實踐及畢業設計、論文等環節與企業實際、教學研究與企業產品開發結合起來,以提高學生的培養質量和就業能力。
3結束語
專業產學研合作特色。在近五十多年的辦學實踐中,材料成型及控制工程專業主動融入地方經濟社會建設,構建多層次的校內外產學研合作平臺,逐漸形成特定的辦學環境,孕育、催生了產學研合作特色的成長。①加強校內外實習、科研基地建設,搭建產學研合作平臺。專業不斷加強校內外教學實習、科研基地建設,積極與企業、科研院所合作,將這些基地建成產學研合作的綜合性平臺。目前,專業的校內教學實習、科研基地主要有:1個教育部工程中心、4個省級重點實驗室(工程技術研究中心)、2個省級實驗教學示范中心和5個校內實習基地等。專業還根據建設需要和學生實踐能力培養需求,建設了布局合理、質量較高的校外實習基地18個。這些實習實踐、科研基地的建設極大地改善了學校的教學科研條件,搭建起產學研合作大平臺。②以產學研合作為紐帶,構建特色鮮明的人才培養模式。專業以“加強基礎、強化實踐、提高素質、突出特色”為辦學指導思想,以學生能力培養為目標,以產學研合作為紐帶,在實踐中逐漸凝練形成了提出了“平臺+特色”的人才培養模式,構建了統一性和靈活性相結合的人才培養方案和課程體系、實踐教學體系,產學研合作走出了一條地方高校培養實踐能力強、具有創新精神的應用型高級專門人才的新路子,得到了社會和用人單位的廣泛贊譽。③以產學研合作為平臺,深化教育教學改革。著力完善人才培養方案,突出產學研合作教育的思想。2002年以來專業3次修訂人才培養方案,把“堅持產學研結合的培養特色”作為制訂培養方案的重要指導思想,以“把產學研結合作為培養學生創新精神和能力的重要環節,加強對實踐教學環節的統籌規劃”為修訂的基本原則之一。通過修訂培養方案,合理構建知識能力素質結構,加強實踐性教學環節,注重培養學生實踐能力和創新精神為核心的綜合素質。④著力構建實踐教學體系,提高實踐性教學環節教學質量。專業利用與科研院所、廠礦企業長期合作的優勢,引導學生結合生產實際進行畢業設計(論文)、課程設計等實踐性教學環節選題;長期堅持選聘具有豐富實踐經驗的企業科技人員作為教學實習、畢業設計(論文)指導教師,與合作單位一起組織實施學生實踐環節的教學,并共同進行考核、記錄學分,有效地提高了實踐性教學環節的教學質量和學生畢業設計的質量。近5年來,學生畢業設計(論文)結合生產實際和科研項目的比例均在90%以上。⑤以產學研合作為橋梁,加強師資隊伍建設。專業在與科研院所、廠礦企業進行產學研合作過程中,加強師資隊伍建設,通過下場實習、共同開發的方式開展青年教師工程化訓練,使得本專業教師隊伍中具有工程經歷的教師比例不斷升高,開展工程實踐指導、同開展科研合作的水平大幅提高,逐漸形成了以教授、博士為中堅的老中青搭配、結構合理、素質優良、富有活力的教學團隊。⑥“3公里工程教育圈”培養優勢。洛陽市是我國工程機械、礦山機械、農機裝備、軸承等大型通用部件生產的重要基地之一,國家“一五”期間的165項重點建設工程中的7項落戶洛陽。作為國家先進裝備制造業基地和新材料產業基地,洛陽市開展高等工程教育的區域優勢顯著。一是大中型骨干企業、科研院所密集,洛陽市是國家從“一五”時期就開始重點扶持的裝備制造業科研、生產基地,經過近50年的發展,特別是改革開放以來洛陽裝備制造業積累了巨大的存量資產和生產能力,特別是在大型礦山成套設備、拖拉機、農用工程機械、軸承基礎件等方面優勢突出,產品的市場占有率居國內同類產品前列。二是技術力量雄厚,洛陽擁有國家級科技開發機構8家、國家重點實驗室1個、國家工程技術中心2個、國家行業技術檢測和質量監督中心10個、國家級企業技術中心5個、省級工程技術中心和企業技術中心18個。三是裝備制造業人才濟濟,在洛陽裝備制造業發展過程中,培養了大量的高技術人才。洛陽市在機械加工領域的行業、地域優勢,每年吸引約百所學校數萬名大學生到洛陽進行專業實習、科技創新活動,已成為我國高校開展工程教育的重要實踐基地,在國內享有盛譽。在地理位置上,中國一拖集團公司、中信重型機械公司、洛陽軸承集團公司、中船重工725研究所、有色金屬加工設計研究院等一大批大型、特大型骨干企業、科研院所與河南科技大學距離均在3公里以內,形成了特色鮮明的“3公里工程教育圈”。多年來,專業與這些單位建立了密切的合作關系,已經構建起產學研合作工程教育平臺,培養了一批工程實踐能力強的應用型高級人才。在此基礎上,開展以“3+1”校企聯合培養工程技術人才的培養模式為核心的專業“卓越工程師教育培養計劃”,優勢更加明顯、特色更加鮮明。因此,充分發揮洛陽開展工程教育行業、地域優勢,對培養工程素養高、工程實踐能力強、富有工程創新精神的工程技術人才進行積極探索與實踐。
二、材料成型及控制工程專業“卓越工程師培養計劃”的制定
(一)卓越工程師教育培養標準
根據教育部和工程院的“本科工程型人才培養的通用標準”和機械行業標準,結合專業特色與人才培養定位,制定的本專業“卓越工程師教育培養計劃”培養標準主要體現在知識、能力、素質三個方面。
1.知識方面。主要包括數學或邏輯學的基礎知識;自然科學與工程技術的基礎知識和(或)前沿知識;社會科學知識;文學、歷史、哲學、藝術的基本知識;專業知識;為專業服務的其他知識。
2.能力方面。主要包括終身學習的能力;發現、分析和解決問題的能力;批判和獨立思考的能力;邏輯思維的能力;具體工作的能力;與人合作共事的能力;清晰思考和用各種方法準確表達的能力;對通用技術的應用能力;至少一種外語的應用能力;組織、管理與領導能力等。
3.素質方面。具備正確的人生觀、價值觀和健全人格,良好的思想品德、社會公德和工程職業道德,愛崗敬業、團結協作,社會責任感強,德智體美全面發展;具備較好的專業素養,了解專業領域技術標準,懂得工程問題對全球環境和社會的影響;具備良好的國際實視野,良好的質量、環境、職業健康、安全和服務意識;以適應技術進步和社會需求變化。
(二)卓越工程師教育培養思路
材料成型及控制工程專業是一個具有典型材料學科特征的機械類專業。針對現代裝備制造業和新材料發展對工程技術人才的要求,以洛陽市“3公里工程教育圈”為依托,發揮產學研合作優勢,提出了本專業“1+2+3+4”的“卓越工程師教育培養計劃”培養思路,即:“1”是一條主線、一個核心,即以材料、工藝、設備為主線,以強化工程實踐能力為核心“;2”即兩個階段,三年的校內理論學習、一年的企業主導工程實踐兩個階段,即“3+1”的人才培養模式;“3”指三個層次,采取工程認知、工程能力、工程創新三個層次的實踐環節;“4”個貫通,實現學生專業基礎知識、專業基本技能、工程基本素養和工程基本能力的相互貫通。
三、實施卓越工程師教育關鍵技術要素
1.組織管理。為保證卓越工程師培養計劃試點工作的順利實施,學校成立工程教育專業委員會,負責組織協調和工作部署,委員會下設辦公室、校企協作組。各試點學院成立卓越工程師培養工作小組,負責本學院試點專業教學組織的實施和日常管理工作。①成立卓越工程師培養校企協作組。成立由分管副校長、試點專業負責人、合作企業負責人、企業高級工程師等組成的卓越工程師培養校企協作組,負責制定聯合培養方案和具體工程實踐實施方案,落實企業工程實踐教學環節。②成立各試點學院卓越工程師培養工作小組。由各試點學院院長、企業負責人擔任正、副組長,負責人企業資深工程師、相關教授等組成的卓越工程師培養工作小組,負責本學院試點專業培養標準、培養方案的制定及教學組織實施等具體工作。開展卓越工程師培養,師資隊伍是關鍵。加大建設力度,盡快形成一支高水平工程教育師資隊伍,達到教育部相關規定要求,保證卓越工程師培養計劃順利實施。
2.質量保障。①機構保障。成立學校、學院層面的領導機構,統籌負責卓越工程師培養計劃的試點工作,完成校內外各單位和部門的工作協調和質量監控。加強對各教學環節的指導、檢查和協調工作。②制度保障。建立健全學校培養標準、專業標準、培養方案、教學大綱、實綱和質量監控體系等各項管理規章制度和教學文件。③師資保障。學校出臺相關政策,著力建立一支具有工程實踐和扎實理論知識的教師隊伍,聘請企業優秀工程師作為兼職教授和指導教師。逐步建立和完善與“高水平工程教育師資隊伍”相符合的教師評聘與考核等師資政策。對參與“卓越工程師培養計劃”的教師實施專項激勵政策。④經費保障。加大教改經費支持力度,著力推進卓越工程師培養計劃相關的各項教學改革深入開展。學校列試點專業專項經費。設立專業培訓基金,選派教師赴企業、國內高水平大學掛職鍛煉和學習進修。質量工程、工程教育改革、特色專業建設、教學團隊建設、實驗教學示范中心建設等經費可支持教師赴企業掛職鍛煉和進修。加大實習經費支持力度,保證學生實習或企業掛崗實踐需要。⑤基地保障。學校整合學科、科研、教學與產業資源,進一步加強與國內外優秀企業的產學研合作關系,以試點專業為主體,確定一批高水平企業作為學校卓越工程師培養計劃的聯合培養單位,成立聯合培養體,建立培養基地,確保校企各項培養目標得到具體落實。
四、結語
關鍵詞:卓越計劃;課程設計;校企合作;系統化設計
課程設計是教學中非常重要的實踐環節,它不僅僅是培養學生分析問題、解決問題的能力,提高實踐創新的能力 [1 ],而且是學生將所學的專業理論知識應用于實際的最佳途徑 [2 ]。然而,目前針對課程設計進行改革實踐的研究并不多,大多集中在畢業設計改革上。課程設計是實踐教學環節中最為關鍵的教學環節之一,在整個實踐教學中起到了承上啟下的作用,既是專業課程的綜合應用,又是畢業設計的基礎和鋪墊。因此,課程設計要具有綜合性強和接近工程實際的特點,通過課程設計,培養學生的實踐創新能力及團隊合作精神,實現符合產業需要的高素質應用型人才培養要求。因此,課程設計工程化改革已勢在必行,使其具有綜合性強和接近工程實際的特點。
一、 “卓越工程師”教育培養計劃
教育部“卓越工程師教育培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。該計劃旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務 [3 ]。“卓越計劃”具有三個特點: 一是行業企業深度參與培養過程;二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才;三是強化培養學生的工程能力和創新能力。
在中國從制造大國向制造強國轉型的關鍵時期,工科院校創建以培養機械類卓越工程師為導向的教育模式,更加強化了學生的服務企業的工程意識及工程素質 [4 ]。
二、教育理念的深刻變革
結合學校辦學定位和人才培養目標定位,我校在實踐中凝煉出“大德育、大工程、大實踐”(簡稱“三大”)教育理念,其中,“大德育”是先導,體現做人的素質,“大工程”是背景,體現社會需求,“大實踐”是核心,體現做事的能力 [5,6 ]。
“三大”教育理念要在課程設計中加以落實,使卓越工程師培養與課程設計更好地結合,是應用型本科院校不可忽視的重要問題。課程設計要面向社會需求,核心是培養學生創新和工程實踐能力,確保知識、能力、素質的綜合發展,把學生能力培養貫穿到課程設計的全過程中。
三、課程設計依托校企合作
目前多數學校都在一定規模進行校企合作,且多集中在畢業設計階段。在近幾年畢業設計的指導過程中,我們發現多數學生的機械專業基礎知識還比較扎實,但工程素質較差,對性能指標的要求、成本控制等沒有概念,僅僅局限于要求功能的實現,這是不滿足“卓越工程師”培養計劃要求的。
我校作為黑龍江省唯一一所以礦業工程為特色的本科院校,立足“大礦業”特色,根據專業特色加強與煤礦企業的聯系,與黑龍江省四大礦業集團都建立了多方位的人才培養基地。通過與雞西煤礦機械有限公司合作,成功申報了國家級工程實踐教育基地。工程實踐教育基地的建設和發展為實踐教學改革提供有力的保障。在制定課程設計規范和要求時,聘請企業的專家和技術人員共同擬定符合社會需求的,體現應用性和創新性的課程設計文件規范。
選擇和適當簡化企業的真實項目,引入課程設計,開發出一系列與生產實際緊密相關的課程設計題目,實現實踐教學與企業接軌,要求學生進行系統全面的調研和分析,確定設計方案。
四、系統化的設計原則
課程設計采取小組分工形式,組內成員分別調研后討論,確定總體設計方案,再由組長根據組內成員的特長進行局部計算和結構設計等的分工,每個小組成員之間的工作都是相互關聯的,這樣達到互相監督、共同進步的目的。同時也培養了學生的團隊合作意識和互幫互助的工作作風。
對于礦山機械課程設計,分為提升運輸機械設計、采掘機械設計和礦井通風機械設計三部分,學生根據個人興趣和就業意向選擇其中的一部分進行設計。例如進行礦井提升設備選型時,要求學生對當前礦井所用的提升設備進行調查,吸取實踐經驗以改進設計工作。做設計要有發展的觀點,既要考慮到當前,也要考慮到長遠。對于主提升設備,一般對第一水平要留有20%左右的富余能力。另外在選型設計時往往要提出幾個方案進行比較。再如順槽帶式輸送機的選型設計,首先應清楚順槽運輸多為幾臺帶式輸送機搭接運輸,所以必須根據現場的實際情況,即按要求的輸送能力并考慮各臺設備之間搭接轉載運輸時結構及尺寸上的要求,合理地確定每臺帶式輸送機的形式及鋪設長度。原則是設備投資及運轉費用最少,即最經濟同時也要便于管理。井下電機車運輸選型設計,應考慮運輸量、采煤方法,裝煤點集中、貯煤量大和運距較長時,應選用較大噸位的機車,否則選用小噸位機車。另外還考慮運輸人員、材料和線路維修等業務配備小噸位機車。本課程設計包括選型計算和繪圖兩部分,學生可按設計任務書中給定的原始數據進行計算。繪圖部分,如提升機房布置圖、機房布置形式及帶式輸送機裝置圖可參考相關手冊選用,并結合調研情況進行相應的設計。設計及計算步驟力爭完整、清晰、簡潔,圖紙繪制符合制圖標準及相關要求。
對于液壓傳動課程設計,考慮學時及設計工作量,將典型液壓系統的設計分解為總體設計和典型的液壓元件的選型和設計。將學生分成幾個小組,組內成員協作完成整個課程設計內容。其中液壓缸是液壓傳動中的典型的應用最廣泛的元件,因此每組內都要求有液壓缸的設計計算和繪圖。液壓缸是液壓傳動的執行元件,它與主機及主機的工作結構有著直接的聯系。不同的機型和工作機構對液壓缸則有不同的工作要求。因此在設計液壓缸之前,首先應了解主機的用途和工作條件、工作機構的結構特點、負載值、速度、行程大小和動作要求、液壓系統所選定的工作壓力和流量等作為設計原始依據的主要內容,這就要求學生在設計前充分到企業和生產實際中了解和分析總結。
五、課程設計改革實踐效果
經過對我校機械工程學院兩屆學生進行課程設計改革試點,發現多數同學能夠按照指導教師要求深入企業,詳細調研,全面分析,確定出合理的設計方案。計算內容完整,圖紙繪制規范。這期間,企業教師的指導起到了非常關鍵的作用,他們將設計經驗無私地告訴學生,使學生少走了許多彎路。學生由循序漸進地完成一個系統設計,掌握了系統設計思路,大大提高學生綜合設計能力。
參考文獻:
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[3]教育部啟動實施“卓越工程師教育培養計劃” ――面向工業界、面向世界、面向未來,培養卓越工程師后備人才[J].中國大學教學,2010,7:4~5.
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關鍵詞:機械電子工程;實訓課程;開課模式
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2013)03-0040-02
在通才教育的基礎上突出和強化綜合實踐應用能力培養是高等教育的重要發展趨勢。目前在多數高校中,仍然沿用傳統的實驗實訓模式,大都沿用與課程綁定的實驗內容,各課程以漸進方式進行教學實驗[1],這種驗證性實驗對課程知識的掌握起到較好的作用,但很難在學生綜合知識運用和動手實踐能力培養上達到良好效果。針對這種情況,很多高校在綜合知識運用和動手實踐能力培養方面進行了有益的嘗試和探索,國家教育部并在諸多高校試點了強化實踐應用能力培養的“卓越工程師計劃”,實踐CDIO培養思想。南昌大學機械制造及其自動化專業部分班級亦試點了“卓越工程師計劃”,同時在“課程群體系” 建設中突出通才教育和實踐應用能力培養知識體系,進行了應用實踐能力培養和實訓課程設置探索,提出“師、研、本”結合和“問題驅動式”的實訓課程開課教學培養模式,以及綜合實踐實訓平臺“分模塊”、“分興趣小組”的實訓方式,以人為本[2-3],鍛煉學生綜合運用知識的能力和動手實踐能力,提高學生的綜合素質。
一、綜合實踐平臺實訓課程設置目的與目標
機械電子工程專業模塊是機械類專業模塊中跨機、電、控制學科的具有跨學科特色的專業模塊,要求具有該專業模塊扎實的專業基礎知識和綜合知識運用能力,在通才教育基礎上,結合個人愛好興趣,突出個性能力優勢[4],因此,機械電子工程專業模塊跨課程綜合實踐平臺實訓課程應包括以下方面。
(一)通才教育基礎上的實踐應用能力培養
通才,是指具有廣博扎實的基礎知識、知識面和職業適應面較為寬廣的人才[5]。課程群體系設置充分考慮了通識教育的要求,因此,相應能力培養必須提供跨課程綜合知識運用實踐實訓平臺,綜合實踐平臺實訓課程的開設滿足了這一需求。
(二)以人為本的個性能力強化
“以人為本”是教育工作的基本原則之一,也是諸多教育大師推崇的重要教育原則之一。綜合實踐平臺實訓課程提供了專業綜合知識的能力實訓,學生可在課程群體系通識教育的基礎上,結合自己愛好興趣和知識特長,選擇實訓模塊,完成個性應用實踐能力的強化。
(三)非“卓越工程師”班級能力實訓補充
“卓越工程師”計劃班級在最后一學年將進入企業進行實踐能力實訓,綜合實踐平臺能力培養實訓課程的開設將起到對于非“卓越工程師”班級實訓能力培養的補充作用。
課程開設目標:根據學生的愛好興趣,為學生提供綜合知識運用能力實訓實踐平臺,培養學生分析用戶實際需求,綜合運用專業知識,制訂方案,解決問題,完成系統的綜合知識運用能力。
二、實施方案與課程實踐
綜合實踐能力實訓課程是專業知識基礎之上的根據個人愛好興趣的能力拓展和知識運用,結合課題組已構建的實訓平臺與承載的知識體系[6],作為個性實訓課程,擬在大四上學期開課完成。
(一)實施方案
1.模塊化實訓與學分獲得。綜合實踐實訓平臺知識體系涵蓋了機械電子工程專業模塊,內容豐富繁多,分模塊劃分知識體系,可以保證課程實施的可操作性,同時也為以人為本依據個人愛好興趣的能力拓展提供了可行性。三個平臺模塊根據知識體系劃分出平臺子模塊,確定出學時學分,供不同類型興趣和特長的學生選擇實訓[7]。
2.“師、研、本”相結合培養模式。實訓課程采用教師指導、研究生具體技術指導、本科生設計規劃與動手的授課培養實訓模式,可以發揮教師特別是年輕教師在本專業技術領域所掌握的前沿技術和專業基礎知識相結合的實訓培養效果,有助于研究生完成其實踐環節教育培養要求,提高其獨立工作或領銜工作能力,同時為本科生所遇到的技術問題解決、答疑解惑、實訓指導提供更多的交流互動機會。
3.“問題驅動式”培養模式。實訓課程雖然依托綜合實踐實訓平臺分模塊和分興趣小組進行,但各個模塊實訓仍然要采取提出問題、分析需求、學生給出方案、解決問題的教學模式。教師參與整個過程,提出問題,協助指導,學生根據方案,分工完成系統實現,由問題驅動,從而培養學生分析用戶和實際需求,綜合運用專業知識,制訂方案,解決問題,完成系統的綜合知識運用和實踐能力,以及興趣小組合作中的團隊協作意識和協作工作能力。具有實際應用和對象背景的科研平臺的參與,為“問題驅動式”培養模式提供了可操作性。
4.多教師小班授課。實訓課程適宜小班授課,分興趣小組進行。不同教師具有不同的熟悉專業技術領域和實現完成的科研平臺,課程多教師參與,小班授課,有助于不同興趣學生的選擇和個性能力培養,以及研究生的參與指導。
5.與畢業設計結合的進一步實訓。實訓課程由于學時和時間限制可能是模塊中的子模塊,模塊中的其他部分可能由興趣小組的其他同學完成。如果學生想根據興趣愛好進一步實訓拓展,則可結合下學期的畢業設計完成。設定與興趣愛好和實訓課程或綜合實踐實訓平臺相關的畢業課程設計題目與內容,使其得到較為全面的工程技術業務和綜合知識鍛煉,完成為社會提供機電專業方向綜合素質較高和業務能力較強的個性化卓越工程師人才。
(二)課程實踐
課題組在課程未列入培養計劃前進行實訓課程開設和個性能力培養前期實踐,特別是結合“挑戰杯”科技作品大賽和創業作品大賽個性能力培養進行課程開設探索,獲得的結論主要有以下方面。
1.雖然暫時還沒有學時和學分,但本科生的積極主動性很高。由于此實訓課程可以根據愛好興趣選擇知識模塊,同時提高了知識運用能力和實踐動手能力,因此,學生的學習積極主動性很高。從實訓結果上看,取得了良好的實訓效果,從側面反映出愛好興趣在主觀能動性發揮上的重要作用。
2.研究生在實訓技術指導交流和答疑解惑方面起
到了重要作用。研究生對于以科研平臺為對象的技術應用非常熟悉,在本科生進行技術實訓、完成方案、實現系統的過程中,起到良好的良師益友指導作用,同時也鍛煉了研究生獨立工作的實踐與指導能力,且“問題解決式” 教學模式比“案例式”教學模式更能提高學生的思考能力和解決問題的能力。
3.發揮科研平臺的后期應用。部分科研平成研究任務后,可能會出現閑置情況。如前所述,科研平臺一般是具有實際應用和對象背景的實際系統,非常適合于本科生與實際需求結合的實踐能力實訓,其在實訓課程中的利用,充分發揮了科研平臺的后期應用效用。
4.促進畢業論文的順利完成。畢業設計和畢業論文由于在規定的較短時間內完成,在一定意義上使得本科畢業設計生較難得到較為系統的技能知識訓練。實訓課程內容和畢業設計內容的結合,相當于對畢業設計的內容、知識進行前期準備和掌握,畢業設計相當于對實訓課程內容進行進一步拓展與應用,兩者結合可以完成相對較好的較為系統的技能訓練和知識運用,從課程前期實踐效果上看,促進了畢業設計/論文的順利完成。
同時,由于實訓課程采用分模塊、分興趣、小班授課模式,需要教師付出更大的工作努力。
本文針對綜合能力實訓課程,探索出一種基于科研平臺的個性選修實訓課程開課模式,結合實訓平臺,提出“分模塊、分興趣小組”實訓培養方式和“師、研、本”結合、“問題驅動式”教學培養模式,以提高學生的綜合知識運用和實踐動手能力,培養出滿足社會需求的較高綜合素質、較強業務能力的個性化卓越工程師人才,從而實現通才教育基礎上的以人為本的差異化、個性化能力培養,為工科類專業應用能力培養實訓課程或個性課程的開設提供借鑒。
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關鍵詞工程實踐教學體系重構教學方法
目前國外的機械工程教育正向著復合型人才和工程應用能力培養的趨勢發展,學生不僅需要有堅實的數理科學知識,同時需要工程實踐方面的訓練,強調理解知識、掌握學習的方法、培養獨立分析與解決工程實踐的能力。在對教學內容和課程體系改革的進程中,不僅僅要加強理論教學和寬厚的基礎知識的學習,更要注重工程實踐教學環節,它是提高人才素質與能力的重要途徑。因此使工程設計的功能與方法從驗證理論知識擴大到應用知識與培養能力,從模仿設計上升到獨立思考與創新設計,從單一的設計內容拓寬到綜合性設計,重構機械類專業的新型工程實踐教學體系,全面開展面向21世紀的工程實踐內容和方法的探索與實踐是十分必要的。
1構建完善的工程實踐教學體系
機械工程類專業主要培養的是工程技術人才—工程師,其培養的主體是大學本科生和碩士研究生,世界各國的經驗表明,培養一名合格的工程師,要經歷工程科學知識的學習、工程實踐的訓練和工作實踐的鍛煉,大約需要7~9年時間,學生畢業后,需要到企業工作3~4年,取得實際經驗后才能成為現代高素質的企業工程師。其中工程實踐的訓練是十分重要的環節,它能夠促進學生理論聯系實際、學以致用,培養實際動手能力,因此全面改革工程實踐教學,大力加強工程實踐能力培養,力求突出專業特色,是工程實踐教學體系改革的主要內容。
在制訂教學計劃時應根據社會需求,從培養多類型、多規格的人才培養思想出發,從有利于培養學生的創新意識、工程意識、工程實踐能力、社會實踐能力出發,對實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業設計(論文)和課外科技活動等實踐性教學環節進行整體的、系統的優化設計,明確各工程實踐教學環節在總體培養目標中的作用。把基礎知識和專業技術知識與實踐教學有機融合在一起,通過教學、實踐各個環節的共同作用,注重創新意識、創新能力的培養,并貫穿于人才培養的全過程,堅持產、學、研相結合的方向,逐步形成完善的、能夠體現基礎性、系統性、實踐性和現代性教學內容的工程實踐教學體系。
2實施全方位的工程實踐活動
全面系統安排實踐性教學環節,就是在每個學期均安排有不同的實踐教學環節,保證工程實踐訓練四年不間斷。在實驗教學方面,減少驗證性實驗,更新實驗內容,有計劃地開設設計型、綜合性、創新性實驗項目,充分調動學生的自主性,開發他們的思維潛能;實習作為培養學生的實踐環節,是各高等院校的必修課,它對學生素質的培養和對學生進行機械制造裝備和工藝教育起到了十分重要的作用,尤其是對數控機床等現代設備的操作和編程能力的培養、先進制造工藝的熟悉,因此應該把工作的重點放到理論與實踐的結合上,讓學生通過更多的生產實踐去掌握所學到的技能知識,達到硬件軟件兼備;加強課程設計環節,建立課程設計系列,加大綜合設計力度,鼓勵改革課程設計的教學內容,注重學生綜合能力的培養,在每個專業至少設置一個綜合性課程設計;畢業設計要著重加強現代設計方法和創新能力的訓練,要強化學生科技論文寫作能力的培養,同時應結合社會融入工程意識和經濟觀點。
3建立完善的管理體系
工程實踐的管理是一個系統工程,其內容要靠制度來體現,制度要準確、合理、可行、方便。首先應明確和理順各級管理部門的職責范圍和內容,明確工程實踐在各個環節和各階段上的建設方向、重點和主要任務,建立和完善各項工作和管理制度,使管理全面步入規范化和制度化的軌道;其次網絡技術為實驗儀器的運行狀況、材料管理與統計、信息交流、管理手段的更新等方面實現科學的管理提供了基礎和條件,應用網絡技術對工程實踐的實施和執行狀況進行網絡化管理,能夠提高工程實踐環節的服務水平,促進設備和人力資源的合理配置與優化,提高實驗室和設備儀器的利用效率,提高管理的檔次、快捷性和全面性,也有助于領導層進行評定、分析和決策。
4改革工程實踐教學的方法和手段
機械工程類專業是一門實踐性很強的、以培養工程技術應用型人才為目標的專業,因此在教學的每一個環節都必須配合相應的工程實踐教學,來加強學生對理論知識的理解,同時也可以培養學生自己的實際動手能力。在實驗儀器設備有限、實習條件相對較差的情況下,通過引入計算機技術和現代教育技術,改變傳統的“定時定點”的同步教學方式,構建一種工程實踐教學的新模式,從教學方法和手段上解決難題,筆者提出以下建議和設想:
(1)購買或錄制大型現代化制造企業的高性能加工裝備、先進制造過程和生產管理方面的錄像或光盤,可以使學生對工程實踐有直觀形象的認識,對現代制造技術在企業的應用有更深的了解,尤其可以開闊學生的視野,使學生清楚地了解工程實踐在制造業中的地位,增強學生的學習信心,培養學生的興趣,提高學生的積極性。
(2)借助計算機和高檔圖形軟件(如Solidworks、Pro/Engineer),利用虛擬現實技術,開發數控機床及其編程仿真系統,如JIBIC公司的CNC教學系統,在計算機上模擬數控機床的控制系統、操作、編程和加工過程、故障檢測;利用MAT?鄄LAB、LABVIEW軟件,開發虛擬儀器、虛擬仿真系統。
(3)植入多媒體技術,開展CAI工程實踐教學,對實踐教學中的操作步驟、要領與技巧,以及實踐中難以用語言描述的微觀組織、結構變化、形成過程等以動畫形式直觀體現出來,以提高教學的起點和授課信息量,提高教學的質量。
(4)探索合作教育的模式,把單一的培養模式改變成靈活多樣的培養模式。合作教育是一種將校內學習和校外工作相結合的一種教育模式,通過與本地區企業聯合建立實習基地或將學生送到企業進行實踐鍛煉一年的“三加一教學(即三年學校教學加一年企業教學)”、或每學年設置為三學期制,其中兩學期在校內學習,一學期在校外進行實踐工作,目的是為了加強學習過程中的理論與實踐的聯系,提高學生解決實際問題的能力,為學生廣泛接觸社會,積累工作經驗,畢業后順利就業提供機會。
5積極開展第二課堂活動
要有計劃地開設機構創新設計、產品造型設計、電子設計、包裝裝璜設計等方面的選修課;引導學生開展各種有益學生身心健康、擴展知識面、開拓視野、培養能力、陶冶情操的活動,開展自主實驗、自主設計、自主實習等以學生為主體的自主性實踐教學活動,以提高學生的綜合能力和全面素質;要組織學生參加各種學術交流活動,以擴大視野、啟發科學思維,創造條件把學生引導到各種科學研究活動中去,他們可以參加大學生科協組織的科技創新活動,也可以參加教師的科學研究工作;要積極組織各類科技競賽,倡導學生參加科研活動,促進學生逐步實現學習知識與工程實踐相結合。通過第二課堂活動,開展以學生為主體和中心的集體性自主實踐教育活動和課外科研活動,如CAI設計大賽、計算機繪圖大賽、機械創新設計大賽,培養學生工程設計思想、敢于創新的精神、分析解決工程實際問題的能力。
6培養一批訓練有素的師資隊伍
參加指導工程實踐的教師和指導創新訓練的理論課教師要協調配合,精心策劃出實踐教學每個環節,編寫優秀的實用的教學實踐教材,解決學生在工程實踐和創新過程中遇到的構思、設計、工藝等諸多實際問題。要做好這項工作是很不容易的,一方面教師自身必須不斷學習、不斷實踐,另一方面,學校領導要充分認識到加強工程實踐的重要意義,有計劃地培養一批理論知識深厚、經驗豐富、實踐能力強、德才兼備、勇于奉獻、訓練有素的師資隊伍,只有這樣,才能保證工程實踐教學的質量。
參考文獻
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