滕凱
摘 要:該文結合應用型本科院校的自身辦學特點,借鑒歐美工程教育先進經驗,在應用型人才培養模式改革的基礎上,構建以“四大觀”為引領的研究型工程訓練新模式,全面提高學生的工程素質,促進人才培養質量的進一步提升,切實培養地方經濟社會發展和產業結構轉型升級需求的高素質應用技術型人才。
關鍵詞:應用型本科;工程訓練;研究型;教學理念
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2018)14-0004-03
Abstract: The thesis combines the characteristics of the application of undergraduate colleges and universities. It learns from the advanced experience of European and American engineering education. Based on the reform of applied personnel training model, it seeks to build a new model of research-based engineering training led by the 'Four major Concept'.
Keywords: applied college course; engineering training; research; teaching idea
我國正從制造業大國向制造業強國邁進,隨著新技術、新工藝、新材料的不斷涌現,現代工程訓練教學體系與模式也發生了重大改變。國、內外研究型大學圍繞著“大應用觀、大工程觀”結合自身辦學特點率先提出了研究型工程訓練新模式,以適應工程領域不斷提升的應用型人才培養需求。“工程訓練(金工實習)”這門傳統實踐課程也由傳統的技能訓練,向復雜多樣的現代工程實踐轉變,充分體現現代工程訓練的“綜合性”“實踐性”“創新性”與“研究性”,大大提升學生的工程認知能力、實踐能力和創新能力,切實符合研究型大學的人才培養目標[1-3]。但在我國教育體系中,研究型大學所培養的高層次研究與應用型人才,位于高等教育“金字塔”結構的頂端,需求較少;應用型本科院校所培養的高素質應用技術型人才(高級藍領)位于“金字塔”下端,需求量最大,但目前一直重度匱乏。作為應用人才培養搖籃的地方高校,如何培養經濟社會急需的高素質應用技術型人才,這個問題亟待解決[4-6]。
為此,徐州工程學院科學借鑒歐美工程教育先進經驗,創新提出國際接軌、國內領先的“大應用觀、大工程觀、大生活觀、大文化觀”辦學理念,切實培養地方經濟社會發展和產業結構轉型升級迫切需求的高素質應用技術型人才[2]。機械類專業作為應用型本科院校傳統的優勢專業,應根據自身專業特色,圍繞“應用型”,構建具有地方特征、學院特色和專業特點的應用研究型工程訓練新模式[1]。
一、應用研究型工程訓練的教學理念
應用型本科教育作為一種新的高等工程教育類型,由于辦學時間短、辦學目標不夠清晰,長期以來對其應用型人才培養存在諸多偏見和誤解。辦學過程中,狹隘的“工程觀、應用觀”,片面強調技術,導致學生成了低端工程技術人員,沒有發展后勁;狹隘的“專業觀”,讀死書死讀書,導致學生脫離現實工程需求,缺乏工程實踐;狹隘的“職業觀”,一切以就業為導向,忽視學生職業素養全面協調發展;狹隘的“文化觀”,過分強調能力培養,忽略工程文化熏陶,學生缺乏對專業認同、熱愛和敬畏的內生動力[1,7]。
為此,徐州工程學院機電學院以“大應用觀、大工程觀、大生活觀、大文化觀”為引領,以工程機械產業為依托,不斷深化落實“三位一體”人才培養理念,積極探索“厚基礎、善實踐、能創新、高素質”的工程機械人才培養新模式,著力培養適應地方經濟建設與社會發展需要,掌握機械、電子、控制等學科基本理論和基礎知識,具有較強實踐能力和創新精神,能在機械工程領域生產一線從事機電產品的技術運用與改造、系統設計與制造、質量控制與管理等方面工作的機械類應用型工程技術人才。
二、應用研究型工程訓練模式的構建
工程訓練是在“金工實習”基礎上進行了創新,豐富了教學內涵,創造了準工業化生產環境,通過示范、講解、設計、實訓和綜合創新制作,使學生親自動手完成一定的工程訓練項目,獲得對現代工業生產方式和工藝過程的基本認識,受到生產工藝技術及組織管理能力的基本訓練,初步建立起市場、信息、安全、環保等大工程意識。這一教學目標已經不能適應當前地方經濟建設與社會發展對應用型人才的需求,現代工程訓練應著力突破以往應用型人才培養改革中“片面化、碎片化”的詬病,切實實施“由個體到整體、由單一到綜合、由表象到本源”的系統化改革創新,以“四大觀”為引領全面深化機械類高級應用技術人才培養[1]。
以“大應用觀”對接機械行業標準,精準定位機械類應用技術型人才培養目標,緊扣應用能力,開設基于工程實踐的訓練項目,貫穿“工學結合、理實一體”的實踐教學方法,實現人才培養與企業需求、工程認知與行業標準、項目設置與崗位分工、工程能力培養與生產過程高度統一,全面提升學生的工程素質。
以“大工程觀”讓學生身臨其境,融入工程實踐,促進學生工程實踐創新能力培養與工程實際需求高度協同。強調工程實踐的系統性、復雜性和實用性,在探究機械工程基礎理論與工程實踐完整性的同時,更加重視分析問題、解決實際問題能力的培養,強調實踐貼近現實,更加注重學生視野、知識、能力、素養等方面的協同發展,真正實現實踐創新能力與現實工程需求的高度契合。
以“大文化觀”“大生活觀” 為引領,加強“工程文化”“校園文化”“企業文化”多維度協同的專業文化建設,在原有“工程訓練”課程中增加工程文化認知、企業文化認知等訓練項目。讓學生從單一的“技術人”轉變為具有全面工程素養的“社會人”,引導學生熱愛和享受工程職業生活,關注和參與社會實踐活動工程和科技創新團隊工程,使工程教育真正回歸學生本源[7]。
三、應用研究型工程訓練模式的實施
應用研究型機械工程訓練體系以普適基礎理論、專業基礎實踐、專業綜合實踐和設計創新實踐訓練模塊為綱,按照設定的培養目標和訓練方式,將工程訓練劃分為工程認識、基礎訓練、工程應用和工程創新4個階段(見圖1),采用逐級遞升的運行模式,遵循“理實一體、虛實互補、項目驅動、機電合一”的培訓理念,實現學生的工程文化、工程認知、工程能力、工程素質協調發展[8-9]。
(一)工程認識階段
工程認識訓練以工程文化為主線, 通過機械制造過程認知、專業文化訓練等教學環節,全面提高學生的工程認知,了解現代工業系統,建立工程背景,塑造特色鮮明的職業觀、文化觀。為此,機電學院在實習實訓走廊、過道、展廳等場所,建立了電子元器件博物館、機械裝置展臺、數字控制試驗區等專業文化展示區,并通過“工程文化”“校園文化”“企業文化”多維度協同的專業文化訓練全面提升學生的工程素質[1-5]。
(二)基礎訓練階段
工程基礎訓練以“工程認知”為指引,讓學生積極主動完成多項工程基礎訓練項目。以車工、鉗工、銑工、磨工、鍛工、鑄造、焊接、熱處理等8個傳統加工訓練項目作為實踐教學的基礎;以數控車床、數控銑床、線切割、激光加工、3D打印等5個先進制造訓練項目作為實踐教學的重點;工程訓練從形式單一、操作簡單的基礎訓練項目開始,以獲取工藝知識和強化技能訓練為目的,改變傳統的講課、 實驗、 實習分離的做法,逐步形成學前認知、 學時實踐、 學后綜合的實訓模式,以學生操作技能訓練為主,要求學生能逐一掌握不同的機械加工方式與方法,并能夠獨立制定加工方案與工藝路線,完成單一零件的加工制作全過程[2]。
從各個訓練項目的基礎技能訓練開始,以傳遞和傳承知識為目的,采用“精講多練”訓練方式,理論授課以夠用為原則,以學生操作技能訓練為主,要求學生能逐一掌握不同的機械加工方式與方法,并能夠獨立制定加工方案與工藝路線,完成單一零件的加工制作全過程[2]。
(三)工程應用階段
工程應用訓練著重培養學生的大工程、大應用觀,強調工程應用背景,通過機、電、計一體的現代工程綜合訓練體系,提升學生工程綜合應用能力和工程管理與開發能力。
該階段采用“項目式”“案例式”訓練方式,綜合應用工程知識去發現問題、解決問題。首先老師結合工程實際給出一個或多個機械加工任務(零件圖紙),學生自由組合,自主完成多種工藝的選擇和整合,制定詳實的加工工藝路線、方案,協作完成零部件的加工制作。工程訓練過程充分體現理論聯系實際,注重工程實踐,以學生為主體,教師起指導作用。通過具有真實工程實踐背景的實踐訓練項目,激勵、引導和幫助學生主動發現問題、分析問題和解決問題,并在這樣的探索式工程實踐過程中獲取工藝知識,增強工程實踐能力,培養綜合分析能力,提高工程綜合素質。該階段的工程訓練應是多個工程基礎訓練項目的綜合應用,能夠反饋學生基礎知識和基本技能的掌握情況,有針對性地指導學生完善工程協作模式[9]。
(四)工程創新階段
該階段的工程創新訓練項目為選修項目,只針對在工程綜合訓練中表現突出,成績優異的學生開放,主要培養學生工程知識綜合運用能力,發展創新思維和創新意識。訓練項目與工程實踐內容由師生共同制定,學生通過創意共享、工藝集成、加工統籌的方式,利用“創新坊”“創客空間”創新訓練平臺,完成主題的設計與制作。通過自我評價、現場展示、小組答辯等形式,篩選有創意、有競爭力的創新訓練項目,擇優參加科技創新實踐與學科競賽,進一步提高學生科研創新能力和團隊協作能力[2-6]。
工程創新階段努力搭建體現現代化大工程意識的真實的工業環境,建立完善的創新訓練機制,逐步把創新訓練融入工程訓練全過程。創新訓練采取學生自助選題、自行設計、自擬工藝、自主制作、自我評價的訓練模式,實現從產品開發、設計、制造到生產、管理的全開放式創新訓練,打造一個能夠實現自主學習、交互學習和研究學習的實踐創新平臺。進一步強化學生的個性化發展,增強學生的工程意識、動手能力和創新能力培養,充分體現“實踐性強”“自由度大”的創新訓練特點[1-3]。
由于研究型工程創新訓練中學生的自由度大,教師要適時地進行引導與激發,教師要全過程參與,這就對教師的工程素養有更高的要求。學生在選題、探索與研究的過程中,教師要及時跟進,適時介入引導,幫助學生明確設計方向,把握項目進度,高質量完成創新訓練項目[10]。
四、結束語
“四大觀”引領下的應用研究型工程訓練模式改革,將工程訓練設計為分階段訓練過程,聚焦文化引領、能力提升、素質拓展、創新理念打造等人才培養重要環節,有效解決應用技術型人才培養中工程文化缺失、工程認知不夠、應用水平不高、實踐創新不足等諸多難題。工程訓練項目豐富多樣、難易搭配、高低兼顧,內容由淺入深,使學生能順利地完成各個環節的訓練內容,直至完成一個機、電、控制相結合的綜合工程實踐訓練項目。實踐證明,研究型工程訓練實習效果好,達到了從工程知識積累向工程綜合實踐、創新能力培養轉化的教育目的,破解了學生專業技能培養與職業需求相脫節的桎梏,給予了學生自由發展空間,實現了由培養“技術人”向培養“社會人”的根本轉變,促進了學生的全面發展和協調發展,成為高素質應用型人才培養的有效途徑。
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