廈門大學嘉庚學院普瑞特先進打印技術創新實驗室 陽 賓
我國成為《華盛頓協議》成員后,迫切要求教育工作者改變思路,重新思考教育模式與方法,提倡在新要求下對學生進行培養;開辟新途徑對學生實現新的教育導向,具有交叉融合的全局觀,實現舊與新的碰撞與繼承;在新理念下使學生實現新的突破,打破傳統的思想與束縛來創新、建設并塑造未來;通過另辟新思路引導學生思考問題的解決方法,完成以生存為本、以成果為導向并不斷改進與創新的新教育改革。
近年來,工程教育的成果為教育騰飛注入了新的動力,學生成為課程與實驗及實踐教學的主體,從被動的學習狀態中解放出來,把實踐課程作為最直接的實踐方式,把實際的產品從研發階段到投入生產線的整個過程作為實踐課程效果的第一要素,讓課程實踐學習成為真正的載體,創造了一個有效的并得到工程認證的新模式。
以CDIO 教育模式培養出來的學生,應該具備團隊交流能力、個人專業素質能力、專業素養知識儲備以及構建專業系統工程的能力。因此,在教學大綱的制定與實施過程中,要依據此種要求與模式進行匹配。
基于學院的培養目標導向,遵循《華盛頓協議》,“新工科”建設及CDIO 工程教育模式的理念在國內教育改革發展的模式與思路,針對學院現狀,我們創新高校人才培養機制的基本思路是:(1)優化課程設置,引入多學科融合策略,調整優化學院人才培養方案頂層設計;(2)加大及強化課程體系改革力度,實現“新工科”人才培養模式的實踐與有效性;(3)針對現有的教學模式與培養方式實行試點改革,采用目標導向培養模式,全面綜合培養使學生達到預定目標;(4)開展課外培養模式,與課內模式相結合,建立校企合作基地,實現學校與企業共同培養運作;(5)建立創新創課中心,為學生提供創新空間與實踐基地。
現行的人才培養方案包括電氣工程及其自動化專業、機械電子工程專業、車輛工程專業、機械設計制造及其自動化四個專業。培養方案有三個模塊,分為技能教育模塊、通識教育模塊、專業教育模塊。其中技能教育模塊主要設置的是專業基礎課。整個教學計劃可分為三個階段,即專業知識教授階段、工程理論結合階段以及綜合能力提升階段。
以第一階段為基礎,學生熟練掌握專業相關的理論知識,這一階段主要在本科前兩年實現;以第二階段為進階,將理論知識向生產實踐轉化,這一階段主要在大三、大四學年通過科技創新項目及企業實習等途徑實現;第三階段主要為實現理論到實踐再回歸理論的循環,這是檢驗學生學習成果的最終階段,學生的理論轉化實踐能力通過畢業設計作品進行檢驗。對于實踐重要性的強調應當貫穿整個教學過程。
開展培養方案頂層設計,從修訂培養方案入手,我們以“大學科”為基礎目標導向,從人才培養角度出發,改變傳統的分專業教學方式,在實踐教學中打破學科之間的壁壘,以創新能力提高為目標進行專業上的基礎教育,實現統一設置,不再細分,在課程設置上進行學科交叉、融合、創新,突破傳統,改革創新。改革后的目標就是把機械電子工程專業、車輛工程專業、機械設計制造及其自動化專業的教育模塊統一起來,在基礎教育階段實現融合,緊抓改革,實現技術創新,以應用型培養為主線,保證社會服務需求,重點突破,實踐先導,實現真正“大學科”人才培養的目標。
在這樣的培養目標體系要求下,我院機械三個專業及一個電氣專業的培養方案及課程體系,改革與創新了以下幾方面的內容:嚴格學生使用的教材與課本選取的范圍與取向、課程內容的重難點、開課方式、教學方法及結課考核。“新工科”需要復合型人才,就要培養學生具有豐富的非專業領域的擴展知識、交叉領域的知識。學生在學習過程中做到領會整合,成為真正的領袖型復合人才,具備綜合素質、實踐技能及優秀團隊合作能力的實踐型人才,未來成為在人文科學和工程領域的領袖人物。
在學院人才培養改革目標指引下,我們在工科學生培養過程中不能忽視人文藝術學科相關知識的融合培養,重視跨學科與藝術人文學科的培養。我院修訂的人才培養方案中,注重學科交叉培養與融合,進行課程設置改革,鼓勵學生至少選修2 門及以上人文、社科、經濟和管理類課程,修訂培養方案,讓群體中有著多元化的專業背景、生活理念和不同思維方式與觀念的人組合成一個相融、交叉、包容、開放、多元化的共同體,在這樣的氛圍下溝通、進步及不斷成長。這樣培養出來的學生就不僅僅是理工科的技術人才,還是未來具有全面素質的多面人才及領袖式人物。
一年級開展機械工程概論課與電氣概論課學習,按照CDIO 模式實現教學引領。教學方式上采用創造性思維的方式,揭開創新與創造新設計的神秘面紗,提高學生的創新能力,增強學生戰勝困難的自信心,調動學生開展創新活動的積極性與熱情。
專業教師在理論課堂上講解具體的思維方法及創新設計實例,引導學生課上激烈討論,思考設計理念;進入實驗室階段就可以動手實踐操作,驗證課堂上的理論與設計思路,從而結合經驗教訓,舉一反三,進行實踐與理論的真正融合,并不斷總結,突破自我。在學生實踐過程中,如果遇到困難或者問題,教師可以針對性地指導,做到實踐與實例相結合,讓創新與創造的實踐過程順暢進行下去,形成良性循環。
從大一開始建立導師制,由學生自行組隊,按照導師的要求,設定短期或長期的規劃及目標,可以是研究項目,也可以是參加的創新類比賽項目,通過正確引導,在方法上引領,實踐上提供機會,讓學生通過在實驗室或者創新課堂上進行討論的方式提交方案,進行可行性分析,并付諸實踐,最后檢測效果并進行評估驗證。
定期講評與競賽評比。由專業的指導教師組成專業隊伍進行現場指導,并長期開展實踐操作技能與方法培訓。在這種體制激勵下,學生迅速成長,成為有著實踐經驗與動手能力的創新型實踐人才,以及具備團結、積極、進取精神的人才。
創新實驗室按照“興趣驅動、自主實驗、重在過程、結合專業”四個方面的創新要求,在實踐課題的過程中,教師指導學生進行項目規劃、研究討論、學習查新、設計方法與創新理念、組織實踐設備與相關材料、開展創新性實驗、科學分析處理數據并整理實踐總結報告。
在開展創新實踐活動中,定期開展項目實施情況進展匯報,會議要正式,并有具體詳細的記錄與說明,由小組來對項目實施進展情況進行匯報與總結,并要求提供進展報告,翔實提出問題及解決辦法。通過這樣的方法及途徑,改善學生的學習狀態,變被動為主動,提高自主學習能力,并在實驗室就完善了理論與實踐相結合的過程。教師與學生教與學的過程得到了完美的升華,提高了學生的創新能力、實踐能力及解決問題的能力,適應了社會上對新型科技領袖人才的需要。
與企業聯合培養的模式成為一個新的亮點。打破常規的理論教學,由單人授課轉型為校企聯合授課,組建校企聯合、學科交叉融合的教學團隊,實現高校教育要為經濟發展和產業轉型升級發揮的支撐作用。
我們已經開展企業合作培養的新嘗試,實時了解及對接相關專業企業的最新技術動態及創新要求,適應當今社會發展需求,對于制造業亟須的復合型人才培養進行不斷的嘗試,同企業公司合作開辦“專業課程設計課程培訓”。學生的培養模式與方案同企業或者公司及學校共同研究討論制定,運用創新培養的體系與教學理念來實施教學過程。學生在學校創新實驗室完成兩年的理論基礎學習,接下來的2 年到企業中去,由企業老師與學校教師共同制訂學習實踐計劃,進行課題與實踐工作環節的學習,第四年進行畢業設計的環節安排,選擇相關企業與專業課題,結合生產實踐開展畢設工作,最后答辯并撰寫論文報告。
整個實踐活動保證在企業或者公司中進行,保證校企聯合在四年的大學生活中不中斷。這種模式既充分利用了大學和企業或公司的優勢條件,實現共同利益合作,做到共通共盈,實現了“產學研一體”的辦學理念,培養了學生的實踐與創新能力。
隨著改革的深入進行,學院目標導向的人才教育體系已經初見規模,有以下方面的成效:(1)建立了具有新工科培養模式的機制,實現了學科專業實踐與創新的融合,完善了培養新素質實踐人才的層次結構。(2)在制訂各專業的教學計劃及修訂課程大綱時,充分考慮市場需求,制定出了符合應用型人才培養要求的教學培養方案與教學計劃,更滿足企業與用人單位的需要。(3)推動了教學方法和模式改革,創新教學管理制度,能夠向不同的學生提供高質量、多樣化的教育服務。(4)在設計人才培養方案時,讓企業參與其中,同企業聯合進行人才的培養,讓企業參與到教學質量評價工作中,結合企業評價結果進行教學內容的修改。
目標導向的人才教育體系改革還在如火如荼進行中,未來的路還很長,教育改革任重道遠,我們將努力前行。