韓 彬,雷 毅,李美艷
(中國石油大學(華東)機電工程學院,山東 青島 266580)
教育部2010年啟動了“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)。“卓越計劃”明確指出“目前中國工程教育要借鑒世界先進國家高等工程教育的成功經驗,創建具有中國特色的教育模式,著力提高大學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,培養大批各種類型的工程師”[1]。該計劃為我國高等工程教育的改革指明了方向。針對“卓越計劃”實施過程中涉及的培養模式改革[2-4]、課程體系和教學內容改革[5-7]等方面,人們已開展了大量的研究和實踐。中國石油大學(華東)是首批實施“卓越計劃”的高校之一,目前共有7個專業入選該計劃。本文針對卓越工程師培養的基本要求,借鑒德國高等工程教育模式,結合我校材料成型及控制工程專業(簡稱“材控專業”)的背景及焊接人才應用特點,將材控專業的卓越工程師培養計劃與國際焊接工程師的培訓有機結合,建立完善的卓越焊接工程師培養體系,并進行一系列實踐探索和教學改革。
“卓越計劃”是提高我國高等工程教育質量的重大舉措,旨在推進高等工程教育主動服務國家戰略需求以及主動服務行業企業需求的意識,創新高校與行業企業聯合培養人才的機制,改革工程教育人才培養模式,提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力。本科層次的卓越工程師應該具備以下特征[8]:
(1)具有良好的思想政治品質,較強的社會責任感,較高的人文素質和良好的職業道德;
(2)具有扎實的理論基礎及合理寬泛的知識結構;
(3)熟練掌握至少一門外語,能夠查閱和應用本專業的外文資料,并能用外語進行日常交流,具備一定的國際視野,并具有一定的跨文化交流與合作能力;
(4)具有較強的自主學習能力和獨立思考的能力,具備強烈的競爭意識和團隊合作的能力;
(5)具有較為豐富的工程實踐經歷和工程實踐能力,能夠自主解決工程實際問題;
(6)具有較強的創新能力,掌握學科前沿知識和先進技能,并與社會生產實踐相結合,有強烈的競爭意識和創造才能。
卓越工程師采用校企聯合培養模式,分為校內學習和企業學習2個階段。校內學習階段主要從改革課程體系和教學內容入手,引導學生進行研究性學習,加強學生工程實踐意識培養和創新能力訓練。企業學習階段是在參與企業技術創新和工程開發基礎上學習企業的先進技術和企業文化,加強學生工程實踐能力和職業素質培養[9]。行業企業的深度參與是成功培養卓越工程師的關鍵。
本著淡化專業界限、培養通用人才的教學理念,按照“厚基礎、寬口徑”的教學指導思想,1998年我國高校對專業進行了調減合并。材料成型及控制工程專業是當時新設立的專業,涵蓋原來的鑄造、鍛壓和焊接等內容。我校1986年設立的“焊接工藝及設備”專業就此改名為“材料成型及控制工程”專業。為了適應新世紀專業教育發展的需要,我校對該專業的培養方案和課程體系進行了一系列的改革與實踐性探索。但由于該專業調整設立時教學改革理論準備不充分,我校本無鑄造、鍛壓專業背景,原焊接專業的師資和實驗實訓條件一直與材控專業的目標定位不能很好對應,在處理拓寬專業口徑與保持專業特色的關系上始終把握不理想,導致專業人才培養的規格缺乏層次和特色[10]。
我校的焊接工藝及設備專業是為滿足石油石化行業對焊接工程師的迫切需求而設立的。自成立以來,該專業也確實為我國石油石化行業培養了大量的焊接工程師。該專業被改成材控專業后,大部分焊接課程的教學內容被壓縮,實踐學時被縮減,而增加的鑄造和鍛壓等課程內容,由于缺少背景支撐以及欠缺實踐教學條件,也沒有達到預期目標。材控專業的畢業生實際上與預期的培養目標不符,同時也丟掉了原本鮮明的焊接特色。事實上,目前石油、石化企業迫切需要的材控專業人才仍然是具有深厚焊接專業理論知識及較高工程素質的本科畢業生。所以,在我校焊接專業改成材控專業以后,反而導致材控專業學生畢業后很難適應企業的技術要求,更難以達到與國際接軌的要求。
材控專業2013年入選教育部和山東省“卓越工程師教育培養計劃”,另外,為與我校“高水平研究型大學”的奮斗目標相適應,學校提出了“三三三”本科人才培養體系[11],組織了2013版本科培養方案的修訂工作,所有這些都對我校材控專業的人才培養目標和模式提出了新的更高的要求。探索特色鮮明、適應新時期焊接卓越工程師人才培養的教學模式迫在眉睫。
德國高等工程教育獨具特色而被稱為德國模式,其辦學模式具有4結合特征[12]:辦學類別研究型與應用型結合,辦學形式產與學結合,課程體系理論與實踐結合,師資隊伍教師與工程師的結合。
德國應用科學大學的教育目標是培養具有各種專門職業技能的高級應用型、工程師類職業的實踐工作者,在內涵和本質上是一種面向實際、面向應用的高等工程技術教育[13],與我國“卓越計劃”倡導的應用型本科教育具有較大的相似性。德國工程教育與企業聯系緊密,應用科學大學強調與企業共同生長、相互依存,非常注重學生企業實習的環節。學校按企業需求設置專業,企業把工程人才培養視為企業的一種社會義務,這也與“卓越計劃”倡導的校企聯合培養人才的機制一致。德國應用科學大學規定的“3+1”的學制結構與“卓越計劃”的規定也不謀而合。在德國應用科學大學的教育培養中,1年的企業實踐教學是其整個教育體系的重要組成部分,也是影響教學質量的關鍵所在。在教學內容上,德國的工科院校把科學地解決實際問題的知識與方法作為教學內容,并及時將生產實踐中產生的新工藝、新技術、新知識補充到教學內容中。另外,德國在工程師的培養過程中,專業學習和工程師資質認證均在學校完成。德國工程人才的培養及其工業、制造業均有很強的特色,并處于世界領先地位。
基于“卓越計劃”對人才培養的要求,結合我校材控專業的背景及焊接特色,借鑒德國模式經驗,以面向工程實踐、強化能力展開教學改革實踐。
以實際工程應用為背景,培養具有良好的基礎理論、實踐技能、外語和計算機應用能力,掌握材料焊接的系統理論,具有較強焊接工程實踐能力、創新意識與良好綜合素質,獲得焊接工程師基本訓練,具備團隊合作精神,知識、能力、素質協調發展,具有寬廣的國際視野,畢業后能在石油、石化、機械、能源相關廠礦企業從事焊接技術與工程領域工作的高級工程技術人才。具有在石油、石化以及航空、航天、船舶、汽車、機械等相關行業從事焊接工藝設計、質量檢測與評定、生產技術管理和科學研究等方面的工作能力。
(1)基于“卓越計劃”的材控專業培養方案改革。分析材控專業2008版培養方案的實施情況并總結其優缺點,針對教育部“卓越計劃”的要求,明確專業定位,即面向石油石化行業的焊接工程技術人才,專業培養方向由原來的焊接技術和模具設計調整為材料焊接與工藝和焊接設備與控制。培養目標提出具有國際化視野,突出焊接工程領域相關知識和實踐技能的卓越焊接工程師的基本訓練。
(2)優化課程體系和內容,強化工程實踐教學。科學設置材控專業課程體系,在保證學生具有合理寬泛的知識結構的前提下,精簡落后的、重復性的教學內容,增加自主創新學分,給學生提供更多的自主學習時間和空間,更好地培養學生自主學習的能力和獨立思考的能力。增加實踐教學比重,增設設計性、創新性的工程實踐環節,改革、更新實踐教學內容,做到實踐教學與理論教學相結合,實踐教學與社會生產相結合。
(3)加強實踐教學師資隊伍建設。工程實踐能力培養重點在師資隊伍建設,提高教師工程實踐教學水平,鼓勵教師走出校園進入生產一線,建設一支理論教學能力和實踐教學能力并重的雙師型教師隊伍。引入企業的工程技術人員進行實踐教學,彌補校內實踐教學的不足。
(4)加強和完善學生實踐基地建設。工程實踐能力培養,關鍵在實踐教學條件平臺的開拓,完善校內實驗室及實習基地建設,加強校企聯合實踐基地建設,與具有先進生產技術和設備的企業緊密合作,為學生企業學習提供有力保障。
在卓越焊接工程師培養的最后階段,引入國際焊接工程師(international welding engineer,簡稱IWE)培訓認證。IWE培訓認證是在學生完成校內學習和企業學習之后進行的,在一定程度上是對卓越焊接工程師培養的認定和檢驗。IWE是材控等焊接相關專業的“卓越工程師”,是焊接相關專業實現工程應用型人才培養的具體體現。
國際焊接學會(International Institute of Welding,簡稱IIW)于1998年建立了國際上統一的焊接人員培訓與資格認證體系。IWE是ISO14731國際標準中所規定的最高層次的焊接技術人員和質量監督人員,是焊接相關企業獲得國際產品質量認證的要素之一[14]。哈爾濱焊接技術培訓中心(簡稱哈焊培)是中國唯一的IIW認證的培訓機構。中國石油大學(華東)在保證材控專業公共基礎課、專業基礎課及專業方向課授課的基礎上,改革材控專業課程設置與IWE培訓體系接軌,于2013年與哈焊培合作將IWE培訓引入材控專業卓越工程師培養計劃中的實踐教學環節。學生按照公開自愿的原則參與IWE培訓,通過IWE培訓,可以使學生獲得較真實的工程實踐能力培養,畢業后盡快進入獨立工作狀態,并能取得終身受益的職業證書。這個證書就是進入企業的敲門磚。
IWE能夠在行業內受到廣泛的認可,是因為IWE培訓采用國際統一的培訓模式。培訓內容包括理論和實踐2部分,共計381學時。培訓內容涉及焊接行業的現行國際標準(ISO)、歐洲標準(EN)、德國標準(DIN)及部分中國國家標準(GB),并配有大量工程實例[14]。IWE培訓采用師資聯合培養的方式進行。對于與現場結合緊密的焊接生產及應用課程,主要由哈焊培的教師講授,相當于引進了現場師資,對我校材控專業學生工程實踐能力的培養大有裨益。為保證質量,IWE培訓使用哈焊培提供的統一課件授課,允許補充不超過20%的內容,并且培訓過程由哈焊培進行全程監控。到目前為止,兩屆共培訓我校在校生113人,首屆56人,54人獲得IWE證書,一次通過率達到96.4%,在全國高校所舉辦的同類型培訓班中名列前茅;第二屆57人,55人已通過了考試。
(1)構建新的人才培養模式,促進教學改革。將材控專業卓越工程師培養與IWE培訓相結合,構建“學歷學位教育+職業資格認證”的人才培養模式,積極探索理論教育與就業前培訓相結合、專業教育與工程教育相結合的教學改革模式。
(2)提高實踐教學質量,促進學生能力提高。通過專業教學培養體系與IWE培訓教學體系相結合、調整專業課程設置、強化工程實踐教學內容及進度安排,使課堂與實踐中的各個要素得到有機重組,培養專業知識扎實、工程實踐能力強且能夠適應企業需求的優秀大學生。同時,有助于促進材控專業學生的科技創新能力、創業能力的進一步提高。
(3)培養師資隊伍,促進實踐教學條件建設。以材控專業卓越工程師和IWE培訓為契機,促進“雙師型”教師隊伍建設,提高材控專業教師的工程實踐水平,建設一支專業知識扎實、工程實踐經驗豐富、工程能力強的高素質師資隊伍。在原有焊接實驗室建設的基礎上,加強與哈焊培和我校國家級工程訓練中心的有機結合,切實有效地促進材控專業實踐教學條件建設。
(4)持證與國際接軌,促進學生就業。IWE培訓是與國際接軌的前沿職業培訓,學生在培訓中能接觸到大量工程案例、了解國際標準和規程,有利于提高實踐教學質量和學生綜合素質。學生畢業后持“雙證”上崗,拓寬了就業渠道,迅速適應企業需求,有利于緩解社會人才供需矛盾,同時為我國今后開展國際交流合作奠定扎實基礎。
中國石油大學材控專業卓越工程師以新時期人才需求為目標,結合我校材控專業的背景,明確專業定位和人才培養目標,借鑒德國高等工程教育的成功經驗,建立完善的工程應用型人才培養體系,引入被業界廣泛認可的國際焊接工程師認證環節,通過與國際和工程案例接軌開闊學生視野、強化專業知識和實踐能力,培養合格的卓越焊接工程師。
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