高等工程教育的目標是培養適應現代工程發展需要的未來工程師。工程訓練中心作為高等學校,尤其是理工科院校的學生進行工程素質教育和技能培訓必不可少的實踐教學基地,不僅應成為大學生們進行基本技能訓練的平臺,同時也應成為他們開展創新實踐、課外科技活動的平臺,要充分發揮工程訓練中心在教學、科研和培訓服務方面的三大功能。要構建多模塊、開放型工程訓練體系,為人才培養服務。為了適應社會發展和人才培養要求,對傳統工程訓練進行教學改革勢在必行。
一、工程訓練教學面臨的機遇
高等工程教育的培養目標是為社會打造能夠適應知識現代化、信息社會化和經濟全球化發展要求的創新型和復合型的工程技術人才。高等工程教育的成敗影響著一個國家和民族的興衰成敗。隨著社會的發展,現代工業對工程實踐的綜合性、創新性方面提出了更高的要求。
2004年8月教育部高等教育教學評估中心正式成立。建立“五年一輪”的評估制度及成立評估中心標志著中國高等教育的教學評估工作開始走向規范化、科學化、制度化和專業化的發展階段。教育部在2004年下發了關于《普通高等學校本科教學工作水平評估方案(試行)》的通知。該評估方案之一就是考查實驗室、實習基地狀況。如果各類功能的教學實驗室配備完善,設備先進,利用率高,在本科人才培養中能發揮較好作用;校內外實習基地完善,設施能滿足因材施教的實踐教學要求就評為A級。專業建設與教學改革指標中也包括實習和實訓、實踐教學內容與體系、綜合性設計性實驗、實驗室開放等。
2007年,教育部出臺了《關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》(“質量工程”)和《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》兩個文件,成為在新的歷史條件下、新的歷史起點上國家指導高等教育發展的大政方針。文件明確指出各類高校要進一步加強對實驗實踐教學基本條件的投入。高度重視實踐環節,提高學生實踐能力。要大力加強實驗、實習、實踐和畢業設計(論文)等實踐教學環節。推進實驗內容和實驗模式改革和創新,培養學生的實踐動手能力、分析問題和解決問題能力。要根據培養學生動手和實踐能力需要,不斷改善實驗和實習教學條件,采用多種方法改造和更新實驗設備,為教學提供必要的實驗和實習條件。
對于工科院校,培養創新型人才,必須注重學生工程實踐能力的培養和提高。創新型人才必須具有創新型思維,而工程技術人員的創新思維不可能憑空產生,有賴于工程實踐的鍛煉、工程實踐能力的培養。因此,提高工科學生工程實踐能力是工科院校培養創新型人才的重要途徑。在學校工程訓練實踐教學環節中,必須堅持科學發展觀,牢固確立質量是高等學校生命線的基本認識,必須強調和加強培養學生創新意識、創新精神和創新能力的重要性和責任感,在教育思想、教學條件、教學內容、教學方法、教學手段、考試制度和評價標準等方面全面進行改革,從而形成創新型人才培養的實踐教學體系和保障機制。
二、工程訓練教學面臨的挑戰
(一)工程訓練教學師資隊伍建設面臨困難
工程訓練的師資隊伍建設與學科建設的師資隊伍建設有所不同,它不僅需要扎實的理論基礎,同時還需要有工程技術實踐能力和生產管理能力。目前,大部分工程訓練中心主要由實驗師傅、專職實驗員、兼職理論課教師等三部分人員構成。其中實驗師傅大多是上世紀70年代由接班或者專業軍人組成,這部分人學歷低,專業知識欠缺,服務意識低,不適應現代工程訓練發展的要求。目前高校招聘人才學歷要求高,很多應屆碩士不愿意到實驗崗位,并且應屆生的實踐動手能力欠缺。兼職理論課教師對工程訓練教學工作不夠重視,普遍存在輕實踐,重理論的現象。大部分教師的角色都是由學生直接轉變為教師,沒有機會參加工程能力訓練,特別是沒有機會去參加大型制造企業的鍛煉機會,對現代制造業的認識是膚淺的,基于書本的。
(二)工程訓練教學面對受課學生的挑剔
隨著物質生活水平的提高,很多“90后”學生在家受到父母的嬌生慣養,很少參與勞動鍛煉,對事物觀察能力不強,身體的惰性比較大,自律性比較差。普遍存在怕臟、怕累、怕苦等現象。從本質上講,工程訓練中心是一個準工廠,機械設備多,特別是傳統加工設備在生產時,噪音大、灰塵多、油污多、部分設備高溫加工、電焊焊接時存在弧光照射等。學生面對這些困難時,不愿意動手,特別是對傳統機械制造訓練部分沒有興趣。再就是高校開設的部分專業課程落后,知識更新較慢,與社會發展脫節。這些都會影響學生的學習興趣。
三、與時俱進,加強工程訓練教學改革
當前,全國高等工科院校的工程訓練模式大致可以分為四種類型:純教學型;教學科研型;教學生產型;教學、生產、科研一體化型。工程訓練正從傳統的以“學習工藝知識、提高動手能力、轉變思想作風”為指導思想的金工實習向“學習工藝知識、增強工程實踐能力、提高綜合素質、培養創新精神和創新能力”為目標的現代工程訓練轉變。
(一)緊密結合行業發展,改革工程訓練教學內容
工程訓練的目的是培養“基礎寬、能力強、素質高”的具有綜合工程素質和創新能力的復合型高級工程技術專門人才,在強調工程實踐能力的同時,更加重視工程意識和工程創新能力的培養。現代工程訓練從橫向上講,不再僅僅是傳統的制造技術基礎訓練,同時融入了先進制造技術訓練、綜合與創新實踐訓練以及綜合素質訓練的內容,并且將(下轉114頁)(上接109頁)機械、電子、信息及其各方面內容相結合;從縱向上講,工程訓練已非傳統的機械制造工藝與機械加工技能訓練而是產品設計、產品制造、工程管理和創新實踐等現代科學思想與高新技術的認知與實踐。隨著機械制造業的不斷發展與進步,各種新工藝、新技術、新設備不斷涌現,CAD\\CAPP\\CAM一體化、FMS和CNC等在制造業中的應用,傳統的金工實習已經不能夠適應社會要求和人才培養目標。
(1)改革傳統金工實習內容:車削、銑削、刨削、鉆削、磨削、鉗工、鑄造、鍛造、齒輪加工、壓力加工、焊接、熱處理等。學生通過該部分實踐可以培養機械制造基礎知識,提高動手能力,但是該部分訓練辛苦,工作條件差,學生不感興趣。只有通過改革實習內容,才能夠吸引學生的興趣,增加學生的熱情。
(2)增加先進制造技術訓練內容。包括數控車削、數控銑削、數控線切割、加工中心、激光加工、電火花成形加工、超聲波成形加工等。由于該部分的設備價格昂貴,投資大,加上場地限制等原因,很多高校只能購買一部分設備。
(3)開設創新實踐模塊。開展數控車削創新訓練、數控銑創新訓練、加工中心訓練等,鼓勵學生參加機械設計創新大賽、節能汽車設計大賽、工程訓練綜合能力訓練比賽等。
(二)結合現代教育技術,改革工程訓練教學方法
傳統的金工實習中的示范操作和講解都在操作現場進行,由于學生多、環境差、噪音大,教學效果往往不理想。故可在教室先進行多媒體教學或者播放教學錄像等介紹國內外先進設備、生產工藝和方法,豐富教學內容。形象生動的教學形式促進學生思考、探索、激發興趣,充分發揮學生學習的主動性、積極性和創造性。然后在現場通過指導教師對設備的組成、功能、工作原理等的講解與示范操作,使學生能夠充分理解與吸收。這樣既可以革除傳統的師傅帶徒弟的指導方法的弊端,提高實習的教學效率,也可以壓縮原來傳統工種的實習時間,為增開新的先進制造技術實習工種創造條件。對于一些難以實施的新技術、新加工方法的實習,可以讓學生觀看錄像資料或在計算機上進行模擬實習。
四、工程訓練的發展趨勢
隨著機械制造業的發展與進步,一些新技術、新工藝的出現,將逐漸安排到工程訓練中,增加學生掌握前沿技術和了解行業發展動態的機會。相關的職業技能培訓將在各高校工程訓練中心得到發展和推廣。隨著學校對工程訓練的重視以及社會對人才培養的要求,工程訓練將在硬件和軟件等方面得到加強。
參考文獻:
[1]江樹勇,任正義,趙立紅等.基于系統論的工程實踐教學體系設計研究[J].高教論壇,2009(3).
[2]吳慶憲.高等工程教育發展與高校工程訓練中心功能定位[J].南京航空航天大學學報, 2006(8).
[3]陳金水,劉伯偉等.創建工程訓練教學中心[J].實驗室研究與探索,2004(23).
(作者簡介:陳紅兵(1982-),男,重慶潼南,西南大學工程技術學院,助理實驗師,主要從事材料加工和機械設計制造研究。羅書強,鄭應彬,西南大學工程技術學院。)