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培養面向新疆區域發展戰略和經濟建設需要,德、智、體全面發展,具有扎實的自然科學、人文科學的基礎,具備良好的外語和計算機應用能力,掌握水利水電工程勘測、規劃、設計、施工、科研和管理等方面的專業基本知識與專業技能,并能在相應部門工作,成為知識面廣、能力強、素質高、有創新精神的高級工程技術人才。
2.制定水利工程專業“卓越工程師”培養模式
依據教育部“卓越計劃”的有關要求,結合新疆農業大學的實際,以培養本科工程型為我校“卓越計劃”人才培養目標定位。本科工程型的培養模式以(3+1)方案實施,即3年在校學習,累計1年在企事業工程基地實習和畢業設計。
3.制定水利工程專業“卓越工程師”培養方案
根據“卓越計劃”通用標準的共同要求,在與企事業工程基地充分溝通基礎上,科學制訂專業“卓越計劃”培養標準,構建卓越工程師的人才培養目標,以此為導向,制定水利工程專業人才培養方案。學校“卓越計劃”的人才培養方案由專業培養目標、專業培養要求、學位與學制、本科生人才培養方案組成。每個層次的人才培養方案又由校內培養方案和企事業培養方案構成。校內培養方案主要包括教學計劃、專業培養標準、培養標準實現矩陣組成;企事業培養方案明確學生在企事業基地實踐階段要達到的目標要求,學生在企事業基地實踐期間的教育教學活動安排、學習模式和實習內容的安排及考核要求。在人才培養方案中增加專業職業教學課環節,為使學生能夠在走進工作崗位后盡快地進入角色,進行各種注冊師考試需要,增加了注冊建造師(水工)、土木工程師(水工)培訓、水工職業技能培訓、水利工程應用軟件培訓等環節。
4.制定水利工程專業“卓越工程師”教學計劃
專業教學計劃包括基礎科學、工程教育、專業知識、實踐教學四大模塊。基礎科學模塊包括政治、英語、高等數學、計算機、大學物理等課程與實踐,培養學生進行大學學習乃至終身學習所必須具備的人文素質、科學素質和工具性技能,同時引導學生為學科領域的后繼學習打下堅實基礎。工程教育模塊,按卓越工程師的人才培養目標以及卓越工程師應具備的知識結構、能力和素質要求設置工程模塊課程體系,進行面向水利專業的工程基礎教育,掌握扎實的工程技術基礎知識、工程設計能力和創新能力。專業知識,根據新疆水利發展對人才的需求,靈活設置專業方向,構建有特色的專業和專業方向選修課程組,集成知識、加強實踐、學有特長、發展個性,提高人才培養的針對性;實踐教學模塊,確定了認識實習、課程設計、課程實習、專業社會實踐、綜合(生產)實習、畢業設計、畢業實習七個實踐能力培養平臺,形成了公共課基礎實驗、普通基礎課實驗、專業基礎課實驗、專業課實驗四個實踐環節,簡稱為“七層次四環節”實踐教學體系。采取分層次、分對象(民、漢學生)的模式,由淺入深、由簡單到復雜、由基礎到綜合、由課內到課外進行有機結合,并通過開放實驗室充分調動學生學習的積極性和主動性,培養學生的科學素質以及綜合分析問題的能力。
5.逐步建立“雙師型”教師隊伍,實行“訂單式”培養
依托校企共建自治區級、校級工程實踐教學基地,組建有一支具有深厚理論基礎和實際工程經歷的高水平專兼職教師隊伍,實行雙導師制。采取“雙師指導+校企培養+學業監控+思政輔導”的指導模式,為學生配備由校內教師和企事業工程專家擔任的雙導師,校內導師負責學生學業規劃,企事業導師負責學生現場實踐和工程課題的指導。同時積極邀請企事業工程師和專家到學校兼課,派教師到企事業學習。進一步加強與新疆水利用人單位聯系,根據行業對專業人才的實際需求,在拓寬專業口徑的基礎上(如增設水土保持、節水灌溉等課程)在高年級靈活設置專業方向(如工程管理、造價管理等),逐步實行“訂單式”培養。
6.制定創新能力培養的相關制度
邀請國內外高校水利專業教授和新疆企事業工程單位高工來校為不同年級進行授課和專題講座,使同學們開拓了眼界,對水利工程的科學問題和工程技術問題有效系統的了解和認識,提高了學生的專業水平和創新能力。同時開放實驗室、大力開展課外科技文化活動,經常開展職業技能競賽(如工程測量大賽、CAD制圖大賽、力學競賽、混凝土大賽等),不斷培養學生對專業的興趣和學習積極性,提高學生綜合素質、培養創新能力、增強學生的社會競爭力。學生獲得專利、等成果、在各級競賽中取得優秀成績可給予創新學分。在社會實踐、社會活動中表現顯著者可獲得獎勵學分。兩類學分均計入學分績點,并可抵沖相應課程學分。
二、結論
[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 ]
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[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.
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關鍵詞:卓越人才;車輛工程;課程體系;實踐教學體系
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)08-0077-03
“卓越工程師培養計劃”是高等教育面向社會需求培養工程人才的重大改革計劃,是提高人才培養質量,推動教育教學改革的重大舉措。“卓越工程師計劃”要培養的是不同層次的高素質、高質量的工程技術人才,但不論是何種層次都應具有較強的工程實踐能力和創新精神,能夠勝任各自崗位的工作[1]。對于省市共建的地方本科院校,培養的應該是應用型本科工程人才,著重在培養學生社會的適應性,提升知識的轉化能力,提高工程素養和綜合素質。現就我校車輛工程專業實施“卓越工程師計劃”,在培養目標定位、培養模式、課程體系、實踐教學等方面進行的改革探索談幾點認識。
一、確立車輛工程專業卓越人才的培養目標
“卓越工程師”的培養目標是面向工業界、面向世界、面向未來,培養和造就一大批創新能力強、能適應社會經濟發展需要的高質量的工程技術人才,為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢,增強我國的核心競爭力和綜合國力[2]。而我校車輛工程專業的培養目標是突出應用型,以服務江蘇省地方經濟建設為主,培養適應社會主義現代化建設和江蘇省地方經濟社會發展需要的德智體美全面發展,具有專業技能、實踐能力、創新精神、創業能力和社會責任感,具有寬厚的汽車設計制造的理論基礎,適應汽車產品和系統的設計制造、控制、維修及工程管理工作,對社會需求具有較強適應性和競爭力的本科應用型創新人才。
二、車輛工程專業卓越人才培養模式探索
1.明確卓越人才培養層次定位。我校人才培養定位是立足江蘇,服務全國。因此,在人才培養和專業方向上,應充分考慮江蘇省的經濟對人才培養的需求,根據江蘇省及鹽城經濟和汽車產業發展趨勢調整專業方向設置,合理調整培養方案、課程體系和教學內容,以便更好的為江蘇省地方經濟服務。以此定位為出發點,我們緊緊圍繞“應用型卓越工程師”教育來制定人才培養方案,從工程技術的角度來構建車輛工程專業教學體系,在注重理論知識的同時,更注重學生工程實踐能力和創新能力的培養,加強對學生工程的實際訓練,培養行業企業當前急需的工程人才。
2.構建新的人才培養模式和相應的課程體系。我校車輛工程專業在培養方案和課程設置上充分體現工程特色,學制采用3+0.5+0.5模式,校內的學習時間小于3年,在企業的學習、實習和畢業設計時間累計超過1年。累計半年的實習和項目設計是分散在前七個學期內進行的,采用一年三學期制,第二學期主要是在企業進行實習和項目設計,第八學期在企業做畢業設計。根據“卓越工程師”的培養標準要求,以汽車制造和服務行業為背景,以強化工程實踐能力、工程設計能力和創新能力為核心,重構課程體系和教學內容,根據汽車產業發展需要完善知識結構體系。車輛工程專業的課程體系設置為三個層次:第一層為通識課程群,主要設置人文、社科、數學、英語、計算機等課程,以培養學生的人文素質和科學素養;第二層為專業基礎課程群和專業課程群,主要專業基礎課程有工程圖學、理論力學、材料力學、工程材料、機械原理、機械設計、電工電子技術、控制工程基礎等,主要專業課程有汽車理論、汽車構造、汽車設計等課程。前兩層三個課程群構成了車輛工程專業的知識結構,為汽車工程師的培養奠定了理論基礎;第三層為專業選修課程群,專業選修課程群給學生提供更廣闊的職業背景知識,學生根據個人興趣愛好、就業需求來選擇課程,其課程設置是根據江蘇省及鹽城地區經濟和社會發展對汽車類專業工程人才知識的需求而設置的,目前主要有汽車現代設計、電動汽車、汽車安全、汽車檢測等課程群。專業選修課安排在第六學期和第七學期的前十周完成,有些選修課是在企業實習期間學習的,課程體系結構。
3.構建以工程實踐能力培養為目標的實踐教學體系。構建以工程實踐能力培養為目標的車輛工程專業的實踐教學體系,應符合應用型人才的培養目標,強調工程實踐與技術創新,突出基于項目的學習和從做中學的工程訓練方式,在項目設計過程中加深對工程設計知識的理解和學習。基于工程能力培養的實踐教學體系是一個完整的系統結構,應與課程體系總體結構相適應,體現知識、能力、素質三者之間的關系,突出技術應用能力和創新意識的培養主線,采取分層培養,層層遞進,逐步提高的模式,我校車輛工程專業的實踐教學體系結構如圖2所示。①基本能力實踐模塊,基本工程能力的培養對應于課程實驗模塊,是在單一課程范圍內以項目訓練方式對學生進行,通過該模塊的教學實踐訓練,讓學生掌握汽車工程的基本操作技能和工藝規范,培養初步的工程實踐能力。在課程實驗教學中,我們堅持以培養學生的動手能力為主,盡量做到使每個學生都能獨立地完成實驗過程,并認真地分析實驗結果,而且所開設的實驗項目也多與實際應用相結合,增加設計性、綜合性實驗內容,提高學生對實驗課的興趣。同時對一些綜合性較強的實驗項目,不僅僅局限于實驗課堂上,還進行必要的開放式教學,使學生能真正地從實驗課中學到知識,培養他們的獨立工作能力。②綜合能力實踐模塊,綜合實踐模塊是基于課程群項目設計的集中實踐和畢業設計,項目內容結合工程應用。目的是培養學生綜合運用汽車及機電產品設計和制造的知識,掌握汽車及機電產品的設計、制造方法和項目研發程序,提高學生自主學習、獨立工作和團體協作能力。綜合能力實踐模塊主要由機械CAD模塊、檢測與信息處理模塊、汽車產品設計模塊、工藝裝備設計模塊、專業綜合訓練模塊和畢業設計模塊等組成。機械CAD模塊幫助學生掌握機械工程圖的繪制方法和現行的國家制圖標準;檢測與信息處理模塊培養學生機械參數的測量和數據處理的能力。汽車產品設計模塊的目的是讓學生掌握汽車產品相應的設計與制造規范及標準,培養自主學習的能力,應用所學知識解決實際問題的能力。工裝設計模塊使學生熟悉并掌握裝備及其關鍵零部件設計、制造、維護、回收等環節中的基本要求與技能;掌握計算機仿真技術在產品設計中的應用;培養產品開發、生產等過程中人員協調、分工、協作意識與組織管理能力、交流溝通能力。先進制造技術模塊以數控加工為基礎,使學生掌握先進制造技術和先進制造裝備的設計、制造、使用和維護知識,實現CAD/CAM一體化。專業綜合實驗模塊是利用現有專業實驗室如機械創新實驗室、液壓實驗室、機電傳動控制實驗室等對學生開放,要求學生獨立設計實驗方案、選擇儀器設備,利用實驗室的條件進行設計、制作和調試,使學生的工程能力達到完整的訓練和提高。畢業設計全部在合作企業進行,結合企業產品研發項目,在學校、企業和教師的共同指導下完成課題。③拓展能力實踐模塊,主要是項目研發、社會實踐和企業實習,項目來源于教師的科研任務、產學研課題、大學生創新實踐項目、學科和技能競賽和企業現場等。該模塊主要是對三、四年級學生進行的,目的是培養學生項目研發能力、創新能力、協作能力、管理能力和職業能力。拓展能力實踐模塊主要由科研訓練、學科技能競賽、企業實習等模塊構成。科研訓練由興趣小組、科研任務、創新項目等引導參與;學科技能競賽包括機械創新設計大賽、汽車設計大賽、機器人設計大賽等;每個項目實施分為三個階段,即:提出概念性方案、工程計算與分析、正式設計做出一個小產品,全部工作在一年內完成,每個項目由4~6人為一組共同完成,分別評分,其中多數項目題目來源于企業。完成后由企業和學校共同評定,同時,對指導教師也提出了更高的要求,需要有指導項目完成的專業綜合能力、組織能力、控制能力和鼓動能力等。這種模式突破了傳統的以學科為系統的培養模式,建立起以生產過程的順序來組織的教學模式。使得學習更加貼近生產、貼近實際,有助于學生提高學習效率,提高學生的學習積極性,由于學生參與的項目大多來自于生產實踐,所以能保證學習內容總體上具有時代性和先進性,從而適應社會發展的需要。
4.產學結合,培養學生的實踐能力和工程意識。“卓越工程師計劃”實現的關鍵是產學結合,學生累計超過一年的時間在企業進行實習、項目設計和畢業設計,我們制定的企業實習計劃共46周。學生每年暑假前后安排6周進企業實習和社會實踐,第四學年安排28周在企業實習和畢業設計。在卓越計劃實施過程中,我校與企業進行了全方位、全過程的教學合作。卓越計劃培養方案的制定有企業專業技術專家共同參與,綜合性項目主題和問題的確定,由企業界和學校指導教師共同確定,在企業共建學生實踐教學中心,便于學生在企業學習和實踐。學校與企業的合作不斷增加,可以促進專業水平和項目的不斷產生。進一步深化產學研合作,有利于形成長期互利的合作機制。我校實施產學研合作教育模式,造就了“產學合作、工學交替”的育人環境,形成了科學的常態化育人機制,培育了具備較強的分析問題和解決問題的能力和具有國際視野、創新意識和奉獻精神的高素質應用型人才。
三、建設一支具有豐富實踐經驗的教師隊伍
專業教師隊伍的質量決定著能否培養出“卓越”的工程人才。目前高校對教師的聘任、考核和評價制度使得教師隊伍存在的問題是普遍缺乏工程實踐經歷。因此,我們制定了青年教師到企業輪訓工作制度。對于沒有工程經歷的教師,制定了相應的培訓政策,每年安排2~3名教師到企業訓練半年以上,參與企業實際工程項目或研發項目,以獲得比較豐富的工程實踐經歷,提高工程實踐能力。對于過去具有工程實踐經歷的教師,也制定了相應的政策,鼓勵他們與企業合作開發項目或有計劃地定期安排到企業工作,以更新工程知識、掌握新的實踐技能、豐富工程實踐經驗,并不斷強化工程實踐能力。為了加強教師隊伍的工程實踐能力,學校不僅引進了部分具有工程實踐經歷的教師,還從合作企業中聘請了部分工程專家和管理人員到學校任教,承擔專業課程的教學任務,同時他們還擔任學生在企業實習、項目設計和畢業設計的指導教師,從而保證了卓越計劃的實施。
卓越工程師培養需要多年的實踐積累,需要幾屆學生的培養才能逐步形成,也需要隨著經濟社會的發展而不斷更新和提高。因此,卓越工程師培養計劃項目建設也是工科院校一項重要的長期工作。目前在卓越工程師培養方面存在的主要問題有:專業教師缺少從培養人才的角度進行產學研合作的動力;大量工科專業學生難以找到足夠的合作企業;企業受利益驅動缺乏接收學生實習的積極性。這些問題需要政府、教育主管部門和學校采用多元化的方法來解決。
參考文獻:
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關鍵詞 卓越計劃 環境工程 教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.11.022
Abstract The "excellent engineer program" is to teaching reform of engineering practice based on the traditional theory teaching, which puts more emphasis on the training of engineering quality and ability. Selecting the major of envrionmental enginneering of our school as research object, we systimatically analyzed its actual situation of the practical teaching requirements and problems, then investigated the inevitability, basis and measures of application of "excellent engineer program" into the major of environmental enginneering. Based on the reform and compensation of the present teaching class systems and construction of practical teaching foundation in various fields, we realized the cultivation object of our school and met the requirements of national cultivation talents. The obtained results provides a case for the study of "Excellent engineer program".
Keywords excellence scheme; environmental engineering; teaching reform
卓越工程師教育培養計劃是教育部提出的提高教育質量的重大改革項目和重要舉措,旨在為國家的經濟發展輸送大量創新型的工程類人才,進而實行強國富民的目的,這將對國家全面人才培養質量具有十分重要的指引作用。①②本文以安徽建筑大學環境工程專業卓越工程師培養計劃的實踐教學改革為例,探討在本校開展卓越工程師的人才培養模式,對卓越工程師教育培養計劃的在全校乃至全國的全面開展將具有重要的參考意義。本文將從環境工程專業培養模式改革的必然性、改革的基礎、改革的具體實踐等幾個方面展開敘述。
1 環境工程專業培養模式改革是國家和地方發展的必然性
1.1 國家人才的需求
傳統經濟不顧環境健康的飛速發展,導致了環境污染越來越嚴重,由此導致的環境危害事件頻繁發生。因此,環境問題已成為制約社會經濟發展的重要因素,引起了全世界各國政府的高度關注。目前,我國環境污染形勢尤為嚴峻,面對嚴重的環境污染現狀,國家正加快轉變經濟發展方式和實施生態文明建設戰略,社會對環境工程學科專業研究及應用型相關人才的需求將急劇增加。③作為高校的環境工程專業,面對日益嚴重且更為復雜的環境污染現狀,需要通過不斷改革才能適應國家發展的需求,培養出的人才才能更好地為國家服務。
1.2 支撐地方經濟社會和支柱產業、戰略性新興產業發展的需要
隨著安徽省經濟的快速發展和工業化、城市化進程,生態環境問題將日益突出,我省所頒布了《安徽省生態強省建設實施綱要》,④實施重點目標為將我省基本建成生態環境優美、生態經濟發達、生態家園舒適、生態文化繁榮的宜居宜業生態強省。因此,不僅要培養環境工程專業方面的人才,更需要培養創新型、高端的環境工程工程類人才以從事生態環境保護和環境治理工作,才能使人才培養真正地更好地服務于地方經濟。
2 本校環境工程專業實踐教學改革基礎
一、項目背景
為了積極探索數控專業人才培養新模式,學習國外的先進職教辦學經驗,本項目在現有數控專業的基礎上,經過調查和論證,引入了德國相關專業――切削機械師(Zerspannungs-mechaniker)的培養計劃。參照德國雙元制模式,組織教師學習德國職業教育理念、工具和方法來開展相應學習領域的教學工作,根據培養模塊的要求配合相應的企業培訓。實施過程中,遇到了培養計劃調整、雙元制模式落地、一體化考核實施以及師資教育理念、工具和方法不匹配等一系列問題。
從德國社會學家盧曼的“功能-結構系統理論”的角度來看,現代社會中沒有一種特殊的、普遍適用的文化。取代一種統一社會價值觀的是每一個社會系統單獨具有的功能。盧曼的理論視角下,社會結構的存在是由于社會結構所完成的功能所決定的,而不是源于某一個普適的文化背景,而且這種社會結構的存在將創造出與之適配的文化[1]。從這個角度看,將德國切削機械師引入高職數控專業出現的一系列問題時,要探討的就不再是他國文化背景下產生的教育模式移植到本國文化背景下時如何尋求適配的問題,而首先應探討數控人才培養面臨什么問題,教育系統作為一個和政治、經濟等并列的子系統能夠為人才培養提供什么解決方案,在該解決方案的實施過程中,可以嘗試將德國切削機械師專業引入高職數控專業。
本文將整個項目歸納成四大要素及相關環節:培養計劃;培養實施、考核實施、師資培養。以下將對各個要素分別進行描述,最后用系統論的方法進行歸納和總結,如圖1所示。
二、培養計劃
(一)培養計劃的制定
我國數控專業以培養學生使用和維修機床為主線,傳授給學生相關專業知識,通過學校實訓中心和企業實踐練習操作技能,同時,鼓勵學生考取多種職業資格證書。從培養計劃的制定來看,原數控專業的培養計劃內容集中于如何滿足企業對學生就業技能的需求。同時,為了幫助學生打造系統的知識基礎,配備了相關的公共基礎課和職業基礎課。
德國切削機械師專業以培養學生完成制造型企業中金屬加工任務(使用各種工具、機床進行加工生產)為線索,貫穿教育和培訓組織介紹,涉及到就業后企業的組織、工作任務、客戶服務、成本預算、設備準備、訂單加工流程等,整個計劃著重強調工作安全、健康保護和環保要求。
該培養計劃的制定如圖1所示,通過政府部門的組織,行業協會和教育專家協同工作,以客戶訂單為線索提取典型工作過程,以計劃、實施和監控三個步驟為一個循環對工作過程進行解構,形成該職業的能力清單,以專業能力和核心能力的劃分組成培訓模塊、培訓計劃,圍繞完成職業行為能力的知識理論,劃分學習領域,制定培養計劃。培養計劃中的培訓模塊部分由企業或者企業委托跨企業培訓中心完成,學習領域部分由各職業學校完成。
該培養計劃的制定是由國家對93個職業大類和371個職業進行劃分[2],在德國行業協會、文化教育部和經濟部的協同下對該職業應該培養的職業能力進行清單化的制定,以形成法律文本到各個州統一執行。因此,從職業能力的角度看,調研范圍并沒有局限于少數企業。此外,職業能力以培養成熟社會人為目標,重視在相應的職業活動背景下,以學校和企業為場所,逐步培養出學生的職業行為能力,使學生能夠以該職業為身份完成與社會的互動。
(二)培養計劃內容比較
我國高職數控專業的培養目標:德智體美全面發展的,具備使用和維修機床能力的技能型人才。針對市場對數控技術應用方面人才的需求,設置不同層次、不同類型的實習基地,加強校企合作。培養學生掌握有用的知識和技能,獲取多種職業資格證書。主要的專業課程:現代工程制圖、電工與電子技術基礎、工程力學、機械設計基礎、單片機原理與應用、機械制造工程學、可編程控制器、傳感器與測試技術、數控機床、典型數控系統、數控機床伺服系統、數控機床故障分析與維修。
切削機械師是德國職業教育制造型企業的五大職業之一,采用雙元制教育模式,學習時間為3年半,學生畢業后從事制造型企業中與金屬加工相關的工作。學習內容包括:職業教育、勞動法和勞資協議;培訓企業的組成和結構;工作安全和健康保護;環保;企業和技術交流;工作的計劃、組織以及工作成果的評價;分類、分配和處理原料和輔料;加工零部件;生產資料的維護保養;控制技術;張貼、固定和運輸;面向客戶;加工過程的計劃;數控加工機床和加工系統的編程;機床和加工系統的調試;加工工件;監控和優化加工工藝;應用領域的經營過程和質量保障系統。另外,學生必須在以下四個方面之一進行深造:自動車床系統;車床系統;銑床系統;磨床系統[3]。
三、培養實施
我國數控專業整個培養計劃的安排以授課結合校內實訓,以及學習結束前的企業實訓完成整個教學過程。在課程組織中,理論課程教學以講授式為主,實訓課程以圍繞從一種加工方法的訓練到小型零部件的加工裝配來進行組織。培養實施采用授課和實訓相結合的方式,同時通過輔導班等形式幫助學生考取各類職業資格證書。
德國切削機械師專業的學習領域課程以學習情境為單元,學習情境要求來源于具體的職業行為情境。因此,如果要以職業行為情境為背景和線索,而非完整的學科體系,教師必須在有限的課時數內對學科化的知識進行重新排列組合和揚棄,又必須為學生提供大量的課下學習資源,引導學生自學完成信息搜集整理。此外,以學習情境為單元展開的課程無法完全使用講座式的授課方式,必須穿插必要的實驗和實訓操作,講解才能向下推進。該專業的培養計劃以學習領域中的學習情境來完成理論教學,以培訓模塊來完成實訓教學,學習領域和培訓模塊在內容上存在著一定的呼應關系,兩種課程交替進行完成整個教學過程。將理論知識放在實際的工作情景之下(學習領域)進行傳授,從知識傳遞的角度減少了“惰性知識”的傳遞,更加有利于學生進行知識遷移;將實踐技能編織進由簡入繁的來源于企業的項目加工當中,通過教師的合理引導完成從計劃到監控的全過程學習[4]。學生的整個學習結束后通過考試可以取得相應的職業資格證書,該證書既代表了學歷又代表了職業技能水平,為所有德國企業用工認可。
四、考核實施
我國數控專業的考核方法是采用筆試方法進行理論知識的考核,通過對加工產品精度等各方面的達標程度評分來進行技能考核。從考核實施來看,采用的筆試和對實訓結果評價的方法能夠高效率地完成對學生的考核。
德國數控切削機械師專業的大量非操作性技能的學習內容無法通過筆試和對加工結果的測量進行評價。例如,企業和技術交流、工作計劃、組織以及工作結果評價的能力等。因此,在平常的學習當中采用筆試、口試、工作日志檢查等方法來進行考核,期中和期末考試采用一體化考試的方法,通過給定加工任務,通過觀察和評價學生進行加工任務過程中的技術交流、安全防護以及對工作的計劃、組織、實施、測量和自我評價等環節的行為來考核學生的過程能力。
五、師資培養
我國數控專業教師的背景基本上為兩類:一類是進行知識能力教學的教師主要來源于高校機械類專業的碩士和博士,應聘后通過國家組織的教師培訓取得高等教育教師資格證;另一類實訓教師主要來源于企業或者職業學校,應聘之前就具備了技師和工程師資格。
在德國,培訓師需要在培訓計劃的指導下開展培訓,在企業或者跨企業培訓中心建設的工作環境中通過任務、項目等實戰式的教學方法使學生的專業能力和核心能力得到建構。而職業學校教師需要在課堂中以學習情境為單元逐步重構整個工作過程,在學習情境中將非系統化但實用的理論知識傳授給學生。因此,這對師資的職業實踐能力、專業能力,尤其是教育教學能力就有著非常高的要求。整個雙元制培養計劃由企業里實施培訓模塊的培訓師(Ausbilder)和職業學校里實施學習領域的理論課教師(Lehrer)、實踐課教師(Lehrer)共同完成。培訓師除了具備本職業的職業資格證書并在企業有一定的從業經驗和良好考核之外,還需要參加教育學方面的進修培訓,并通過國家的相關培訓師資格考試;職業學校理論課教師需要具備工科專業的高等教育文憑,再經過1~2年的教育學進修取得相應進修文憑,并通過第一次國家考試,通過后可以進入職業學校進行為期兩年的實踐,期間進行教育學相關課程的進修,畢業時需要通過第二次國家考試。職業學校實踐課教師要求在本職業的職業資格證基礎上進修師傅職業資格證,同時還需要再進修1~2年的教育學課程并取得文憑。從業之后,根據法律規定,所有的教師必須不斷參加各類技術的繼續教育[5]。
從師資培養來看,目前引入德國切削機械師專業的主要問題是師資培養和進修體系的不完善。從培養計劃的制定到培養實施以及考核的各個環節由教師團隊來完成。但是,由于相關教育背景的缺失,教師的著眼點基本上仍停留在對技術和教育內容的考量上,相比較學生能力的培養和發展,更加關注知識的系統性傳授和技術的前沿發展等問題。
六、結論