張佳琛
(鄭州商學院 河南·鄭州 451200)
民辦高校本科教育作為我國高等教育的重要組成部分,多年來得到國家的鼓勵而不斷發展完善,各個專業創新人才的培養是其發展、完善的重要一環。在當前我國以新工科建設為基礎的高等工程教育背景下,民辦本科高校工科類專業非常重視對學生“雙創”能力的培養,開設了一些與創新創業相關的課程,并且取得了一定的成效。機械專業是一類要求培養出的學生具有理論與實踐相結合的綜合素質,尤其是動手能力和工程實踐創新設計能力的工科專業,該專業不僅要求學生對基礎知識熟練掌握,還要具備靈活運用并進行實踐創新的能力。在當前“新工科”高等教育背景下,民辦高校如何根據學校機械專業特點,提高機械專業教學自主創新能力,激發學生的學習積極主動性以及創新能力,使學校培養出來的機械專業學生能適應未來競爭日益激烈的行業發展需求,是值得探索研究的一個課題。
2017年2月以來,教育部積極推進新工科建設,先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”,并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》、《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》,全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗,助力高等教育強國建設。2018年,河南省多高校新增了169個本科專業。其中,河南大學、河南財經政法大學、許昌學院、鄭州輕工學院等21所本科院校都新增了“數據科學與大數據技術”專業。而周口師范學院、洛陽理工學院等5所高校則增設了“機器人工程”專業,河南大學、中原工學院則增加了“信息安全”專業。
長春光華學院機械工程專業在新工科高等教育背景下,根據民辦高校學生特點,修訂和完善了本專業的課程體系,圍繞培養目標從基礎課程到實踐課程教學逐層深入地構建了四個教學平臺,重構、整合傳統專業課程,重點培養學生的專業實踐應用能力,改變傳統專業人才培養模式,以全國大學生機械創新設計大賽為載體,充分利用學校周邊實踐實訓教學資源,建立實踐創新人才培養體系。開展與專業課程相關的職業資格認證,鼓勵任課教師采用以證代考的考試形式,把機械專業資格認證的相關知識滲透到平時的課堂教學過程中。
廣東理工學院機械設計制造及其自動化專業針對目前民辦高校學生創新創業教育中出現的問題,結合專業特點,從構建多學科交叉的創新創業課程體系、基于機器人競賽的創新創業實踐教學模式、試行學生創新創業學是銀行制度、建設跨學科創新創業實踐平臺四個方面探索特色機械人才創新創業能力培養模式。
哈爾濱理工大學榮成學院機械類專業針對新工科高等教育背景下國內高校雙創人才培養現狀,從成立創新創業實驗班、制定實驗班創新人才培養課程體系、依托微信平臺開發創新創業教育平臺、建立創新創業實踐教學基地、制定創新創業人才考核制度五個方面,進行學生創新創業人才培養模式的探索嘗試,并取得的一定成效。
鄭州商學院信息與機電工程學院機械設計制造及其自動化專業建立以來不斷優化制定人才培養方案,積極探索專業創新性人才培養模式。主要從專業課程改革、專業實驗室建設、組織學生參與創新競賽、專業師資隊伍建設幾個方面進行探索嘗試。
在機械專業人才培養方案中增加《3D打印技術》、《工業機器人實訓》課程,設定為專業必修課,并安排在專業基礎課和專業課之間進行學習,起承上啟下作用,貫穿整個機械專業課程始終。將《3D打印》、《機械手實操》課程列入個性化培養就業創業方向課程系列,供工科機械、電氣、電子、自動化等專業學生選報學習,該類課程學習的目的是使學生掌握FDM桌面級3D打印機和 KUKA-Rbt3000k工業機器人的基本操作技能和與之配套軟件的使用,通過一些工程實踐項目的鍛煉,最終能熟練使用3D打印機打印出三維模型,使用 KUKARbt3000k工業機器人實現一些基本功能動作的編程操控,通過學習《3D打印》、《機械手實操》實踐課程,對學生今后的專業創新學習有非常重要的現實意義。學校本著培養創新型應用人才目標,立足學校周邊創新型企業資源,與“國家高新技術企業”鞏義市泛銳熠輝復合材料有限公司進行深入合作,校企共建“鄭商—泛銳熠輝”卓越班。通過學院初選、企業復選的方式,從18級機械設計制造及其自動化專業選拔出一批學生作為卓越班首批學員,共同制定卓越班人才培養方案,計劃將《材料工程與管理》課程加入卓越班人才培養方案,該課程共32學時,包含24個理論學時由企業專業工程師講授,8個實踐學時在企業進行實訓,通過卓越班專業課程改革嘗試,旨在培養出適應本地高新技術企業發展需求的專業定向創新人才服務地方經濟需求。
在學校本科合格評估期間,信工學院機械專業完成了專業基礎實驗室如機械原理實驗室、機械設計實驗室、公差與測量實驗、液氣壓傳動實驗室、金屬材料熱處理實驗室等的升級改造,以及新增3D打印實訓室、工業機器人實驗室、慧魚創意組合實驗室等專業開放創新型實驗室工作。采購適量桌面級FDM3D打印機、三維掃描儀及打印耗材,以此為基礎建設3D打印實訓室,采購KUKA-Rbt3000k多功能工業機器人工作站、工業機器人三維仿真與離線編程軟件,以此為基礎建設工業機器人實驗室,滿足《3D打印》、《工業機器人實訓》課程的實踐教學任務以及《3D打印》、《機械手實操》就業創業課程的需求;采購慧魚創意模型套裝,以此為基礎建設慧魚創意組合實驗室,滿足學生課外開放性實驗需要。以專業開放創新型實驗室為創新實踐平臺,建設“機械創新社團”,組織各專業、各年級對機械創新設計感興趣的同學共同學習、探索,同時積極備戰各類學生創新競賽和項目。
組建機械創新設計學生社團,利用慧魚創意組合開放實驗室,積極參加全國大學生機械創新設計大賽,利用3D打印實訓室,定期從學生社團中選拔優秀學生參加由西安交通大學、國家增材制造創新中心等單位聯合主辦的中國(國際)3D打印創意設計大賽高校組比賽。以賽促學、以賽促教、以賽促改,增強學生的機械創新設計能力、工程實踐能力和團隊合作能力,我院機械創新社團學生參賽作品《小型輔助采摘機》、《家用助老藥物自動分揀機》先后在第八屆和第九屆全國大學生機械創新設計大賽慧魚組競賽中榮獲二等獎佳績。與學校招生就業處合作,開展鄭州商學院大學生創新創業訓練項目。依托慧魚創意組合模塊開展創新設計,積極參加“河南省高等學校大學生創新訓練計劃項目”,獲批省級重點項目一項。
結合信工學院機械設計制造及其自動化專業“智能制造與控制”的專業發展方向,利用行業培訓機構,加強教師在數控加工與編程、工業機器人操作與編程等新技術、新工藝方面的培訓,增強理論基礎和實踐能力。響應工業與信息化部教育與考試中心“工業機器人技術技能人才培養工程”在各地的落地實施,進行新工科“智能制造與控制”專業發展方向工業機器人技術技能工程創新人才培養師資隊伍建設。目前信工學院機械專業已有兩名專職教師參加了工業與信息化人才培養工程《工業機器人應用》課程的師資培訓,并通過考核,獲得了由工信部教育與考試中心頒發的師資證書。
本文針對民辦高校機械專業傳統的教學方法中存在的問題,緊扣民辦高校機械專業創新型人才培養教學改革、提高人才培養質量的步伐,在新工科背景下,對3D打印、智能制造、工業機器人等創新人才培養發展方向有著重要的指導意義。以鄭州商學院機械設計制造及其自動化專業為例,針對民辦高校機械專業人才培養方案制定過程中,如何進行專業課程改革,通過增設3D打印和工業機器人專業課以及嘗試校企共建卓越班專業課程建設,發揮新工科專業發展方向對創新人才培養的指導作用。圍繞如何建設3D打印實訓室、工業機器人實驗室、慧魚創意組合開放性實驗室,通過增設與機械專業知識相關的創新實驗項目教學設計環節,提高學生機械創新設計能力鞏固所學專業基礎知識,對如何利用開放實驗室備戰全國大學生競賽,提升學生機械創新設計能力、工程實踐能力和團隊合作能力,以及如何建設機械創新人才培養師資隊伍和新工科背景下民辦高校機械專業人才創新培養具有重要的實際應用價值。