郭剛 賈權 張占東



[摘 要]針對地方應用型本科院校機電類專業教師實踐教學能力不足的問題,項目組進行了分析研究,提出立足校內實驗實訓基地,師生共同組建團隊,開發機電專業的綜合性實驗,積極開展創新創業實踐教學活動;以參加各類教師和大學生科技競賽為依托,師生互動,在實踐中學習,以師生參賽為目標,檢驗訓練學習成果,以賽促學、以賽促練。這樣才能不斷提高專業教師的工程技術應用能力和實踐教學能力。
[關鍵詞]應用型本科院校;機電類專業教師;實踐教學能力
[中圖分類號] G645 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2021)09-0049-04
應用型本科院校的根本任務就是培養國家需要的生產、建設、服務領域的高層次應用型人才。因此,應用型本科院校的教學工作應重在“實踐和應用”。實踐教學是培養學生動手能力和創新應用能力的重要手段,也是提高學生職業素養和社會競爭力的重要路徑。這就要求應用型本科高校要加大力度培養理論功底扎實、實踐經驗豐富、動手能力強的教師隊伍,同時也要創新實踐教學體系和考核評價運行機制,以滿足應用型技術人才培養的要求。要達到這一目的,具有實踐動手能力和工程技術應用能力的教師是關鍵。沒有實踐教學能力和工程技術應用能力的教師,是不可能培養出具有實踐應用能力的學生的。高素質應用型人才的培養對應用型本科院校專業教師的實踐教學能力提出了非常高的要求。
教師的實踐教學能力,是指教師為實現應用型專業人才培養目標,在教學過程中將專業知識技能和實踐經驗充分結合并得以應用的綜合能力,主要包括教育教學能力、實踐指導能力、科研開發能力三個層面[2]。目前,地方應用型本科高校專業教師的實踐教學能力不足,嚴重影響了應用型人才培養目標的實現,如何提升專業教師的實踐教學能力成了亟待解決的熱點課題。本文根據山西大同大學(以下簡稱“我校”)機電工程學院日常實踐教學過程中出現的問題,如教師深入實驗室少、綜合性實驗開出率低、實驗及實訓設備利用率低、專業教師參與實踐性教學積極性不高等,展開深入分析研究,探討解決辦法。
一、專業教師實踐教學能力現狀和原因分析
近幾年來,新進青年教師大多是當年畢業的博士研究生或碩士研究生,這些新進的教師具有很高的學歷,但專業研究領域很窄,主要還沉浸在讀博期間的研究方向和研究領域中,缺乏和本專業相關的社會實踐經歷,實踐經驗幾乎為零。這些青年教師的實踐動手能力比較差,有的甚至連最基本的實驗課都無法單獨完成,不能適應應用型本科高校實踐教學的要求。
部分專業任課教師只注重課堂教學和理論授課任務的完成,課程中相關的實驗一般交由實驗員代勞,教師本人很少參與實驗教學的全過程,對實驗設備的原理、性能、操作、擴展等缺乏深入了解。實驗設備僅僅完成了最基本的實驗項目,綜合性實驗開出率低,實驗設備的利用率不高,沒有充分發揮實驗設備的實踐訓練作用。專業教師由于平時缺乏實踐鍛煉,動手能力差,實踐經驗少,實踐教學能力差。
校企合作開展得不深入。專業任課教師一般具有高學歷和扎實的專業理論知識,能夠較好地完成理論課程的教學任務,但缺乏和本專業相關的社會實踐經歷,和當地的行業企業需要的應用技術不搭邊,不能很好地服務當地行業企業的工程技術應用。雖然學院和當地的一些企業簽訂了校企合作協議,但對于學校應承擔的技術服務項目,大部分青年教師不能上手參與,處于非常尷尬的境地;校企合作的科研項目無法深入開展,校企合作的效果也不能令人滿意。究其原因,還是青年教師工程實踐經驗少,動手能力差。
教師參與大學生創新創業教育和創新創業活動的人數少、范圍小,無法達到創新創業教育的教學要求和目的。隨著時代的發展, 創新創業能力是社會進步對人才的必然要求,創新創業教育已成為高校的重要任務。實踐教學正是培養學生創新創業能力的有效平臺,創新創業教育不同于傳統教育, 其對教師的要求更高。
目前,應用型本科專業教師的理論教學和學術科研考核體系比較健全,但是教師實踐教學能力考評體系卻不完善,對教師的年度考核還是側重于課堂理論教學以及發表論文數量和質量方面,沒有教師實踐教學能力和實踐教學成果方面的考核指標和評價體系。這嚴重影響了教師參與實踐性教學的積極性。
二、提升專業教師實踐教學能力的實踐探索
關于專業教師實踐教學能力提升的問題,我國一些高校教師進行了研究并發表了相關論文。筆者認為,教師在實踐能力培養過程中,主要應立足本校,制定合理可行的實踐教學管理制度和考核評價機制,關鍵是制度的落實;以校內實驗實訓基地為主,輔之地方、行業企業的現場實踐,盤活、提高實驗室設備的利用率;開發綜合性實驗,在實驗訓練過程中提高教師的實踐動手能力和專業技術綜合應用能力。圖1為教師實踐教學能力提升路徑。對于機電類專業來說,實踐性環節主要是控制器件的安裝、調試,智能控制設備使用,各種控制系統軟件的應用,控制程序的編寫和調試。教師要能夠開發相關專業實驗室的綜合性實驗,確實能夠綜合應用實驗設備,能夠熟練應用軟件,編寫程序并完成系統調試,完整地完成機電一體化綜合性實驗。達到這樣水平的教師,其實踐教學能力完全可以滿足培養合格應用型人才的需要。
(一)制定合理可行的實踐教學管理制度和考核評價機制
管理制度和考核評價體系應按不同職稱加以區分,不同階段有不同的要求,形成終身學習、實踐鍛煉的長效機制,不斷提高教師的實踐教學能力和水平。
1.將實踐教學工作納入教師年度績效考核分配辦法,將每位教師一年的師德師風表現、理論教學工作量、實踐性教學工作量、科研工作量、學生管理工作量等均折合為量化考核分數,將所有教師的分數求和算出總分,去除績效總經費額算出每一分的價值金額,每個教師的年度績效工資就是自己的量化考核分數乘以每一分的金額數,即為個人績效工資金額。績效考核分配辦法要明確體現教師實踐性教學工作量的考核,為學院提升專業教師實踐性教學能力提供制度保證,激發教師參與實踐性教學工作的積極性和主動性。
2.當年新進校的博士、碩士教師,必須在實驗室完成一年的實踐性教學工作,和實驗室人員同考勤,主要工作是了解所有本專業實驗室設備的性能、工作原理、操作步驟、維護保養方法等,學習掌握和本專業相關的實驗教學項目內容,能夠獨立輔導學生完成所有實驗項目。一年后,經考核合格,方可進入教學崗位,承擔理論教學任務。
3.助教職稱的青年教師,必須自己選擇帶領5名以上學生組成的大學生創新創業團隊,依托單片機實驗室、PLC實驗實訓室、過程控制自動化實驗室、機電一體化實驗室、工業機器人實驗室、數控加工中心實驗實訓室、液壓與氣動實驗室、機械原理實驗室、EDA/EMA實驗室等相關專業實驗室和實訓室,積極拓展專業知識應用領域,每年必須至少申報一項學校大學生創新項目和“互聯網+”大學生創新創業大賽項目,將其納入績效量化考核,對獲獎的指導教師按規定增加考核分數。
4.講師職稱的青年教師,必須自己選擇帶領5名以上學生組成的學習團隊,依托相關專業實驗室和實訓室,學習、開發綜合性實驗項目,提高綜合性實驗開發及工程技術應用能力。同時,還要指導學生參加大學生機械創新設計大賽、大學生工程訓練綜合能力大賽、大學生電子創新設計大賽等國家級和省級大賽。經選拔代表學院參賽的團隊獲獎后,指導教師績效考核按規定加分。講師職稱的青年教師,在熟練掌握本專業綜合性實驗項目內容且有一定工程應用技術能力的情況下,可申請參加全國高等院校工程應用技術教師大賽,學院對申請參賽的教師進行選拔,并讓合格者參加賽前培訓,進一步提高其工程應用能力和實踐動手能力。其中的相關培訓費用由學院承擔,獲獎者按學校獎勵辦法進行獎勵。同時,參賽教師績效考核按規定加分。
5.副教授職稱以上的教師,必須自己選擇帶領5名以上青年教師或研究生組成的團隊,積極申報國家、省、市、企業的科研項目,每年必須有一項科研項目在研。對沒有在研項目的教師,學院會委派其到校企合作單位進行實踐鍛煉,在企業的生產實踐中發現、整理科研線索,為企業提供技術服務,聯合申報科研項目,直到有項目申報成功。教師在企業實踐鍛煉期間要實行嚴格考核制度,沒有按要求參加實踐鍛煉的,年度績效考核按規定減分;與企業聯合申報科研項目成功的,年度績效考核按規定加分。企業掛職鍛煉是提升專業教師工程技術應用能力的重要渠道,目前學院已與大同市10多家企業簽署校企合作協議,專業教師參與企業實踐鍛煉,要求教師參與企業的生產組織、技術管理、產品開發和技術改造,參與企業特定崗位的技能培訓,鼓勵專業教師承擔企業的設備運行維護與修理工作, 真正接觸和解決現場的實際問題。在實際工作中,教師要主動探尋企業生產過程中存在的問題,并以此為線索,進行技術革新,以校企雙方聯合申報科研項目的形式,共同攻關,改進落后的生產工藝或流程,提高生產效率和產品質量,為企業提質增效發揮積極作用。在實際工作中培養和提高專業教師工程技術應用能力和科研創新開發能力, 進而提升專業教師的實踐教學能力。
(二)落實實踐教學管理制度,推動目標任務實施
1. 2019年,學校安排新入職的兩位教師(任老師和雷老師)到實驗室適應學院實踐教學工作,實行坐班制,和實驗室人員同考勤。其中,任老師是從同煤集團塔山發電廠引進的有8年現場工作經驗的工程技術人員。在實驗教師的配合和幫助下,經過一個學期的實踐學習和動手操作,兩位老師的感受很深。雷老師剛開始認為自己的實驗操作應該沒問題,但在深入實驗室后發現其和自己的專業方向有一定區別,尤其是單片機、PLC、供電系統控制、過程自動化控制、機電一體化實驗室的實驗項目,許多軟件的應用和編程都不會,操作更無從下手。經過一段時間的學習,雷老師能夠獨立完成一些簡單的驗證性實驗,這堅定了其繼續向綜合性實驗拓展的決心。任老師認為自己雖然在現場工作了幾年,對供電系統控制比較熟悉,但在理論講解和其他軟件應用和編程方面還有不少問題,表示會好好把握學習機會,努力掌握相關的綜合性實驗,為以后的教學工作打好基礎。
2. 依托青年專業教師開展創新創業教育。以學院大學生創新社團“idea to action社團”為管理平臺,組織大一、大二學生按專業興趣分為若干小組,每組5個學生;青年專業教師選擇興趣相近的社團小組對接,開展大學生創新創業教育和創新創業活動;相關創新創業團隊與實驗中心相關實驗教師對接,利用下午的課余時間深入實驗室,開展第二課堂實踐訓練。通過實踐訓練,激發大學生的創新思維,提煉大學生創新項目課題。目前,學校已累計組建31個大學生創新訓練團隊,每年10個左右,各項訓練有序進行。同時,學院擇優選派相關教師參加創新創業教育培訓,讓教師開闊眼界、拓展思路。截至2019年10月,學院派出4名教師,分別參加了北京、西安和廈門高校創新創業導師訓練營,獲得了創新創業導師證書。受訓后的青年教師積極組織開展大學生創新創業教育和創新創業活動,在指導大學生創新項目和大學生創新創業“互聯網+”大賽中,獲得了很好的成績。2018年以來,學院申報學校大學生創新項目13項,獲批立項7項。其中,兩個項目成為省級大創項目和國家級大創項目。申報山西省教育廳主辦的“興晉挑戰杯”項目15項,獲省級一等獎1項,省級二等獎3項,省級三等獎8項。申報山西省互聯網+大學生創新創業大賽64項,其中,獲校級金獎12項并進入省賽,獲省級二等獎4項,三等獎8項。學生部分獲獎證書見圖2。青年教師依托校內實驗資源,帶領學生團隊積極拓展專業知識應用領域,在指導學生創新創業活動中不斷提高實踐教學能力。
3. 講師職稱的青年教師從“idea to action社團”中選擇大三、大四學生組成的5人興趣小組,共同組成團隊,依托相關專業實驗室和實訓室,讓學生學習、開發綜合性實驗項目,學會軟件應用和控制程序編寫、調試,提高綜合性實驗開發及工程技術應用能力。在進行實踐訓練的同時,以團隊形式申報參加大學生科技競賽項目,2018年5月申報山西省第八屆全國大學生機械設計創新設計大賽13組,經院內選拔代表學校參賽8組,獲省級一等獎1項、二等獎4項、三等獎3項;其中,獲省級一等獎的團隊獲國家級二等獎。2018年10月首次參加山西省大學生電子設計競賽(本科組),獲得三等獎3項。2019年3月申報山西省第六屆全國大學生工程訓練綜合能力競賽,經院內選拔有5組學生代表學校參賽,獲省級二等獎3項、三等獎2項。2019年8月,風力發電球項目在第十二屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽中獲國家一等獎。除參加國家級的大學生科技競賽外,學生團隊還參加了華北五省機器人大賽、機械行業三維數字化創新設計大賽等,均取得了較好的成績。學生部分獲獎證書見圖3。2018年6月,8位教師提出申請參加全國高等院校工程應用技術教師大賽,學院對申請參賽的教師進行選拔,確定6位教師參加。學院組織這6位教師參加了賽前培訓,他們均提交了參賽目標任務書,經大賽組委會評審通過,全部參加了11月的全國總決賽,最終獲得了電子技術項目三等獎1項,水環境監測與治理技術項目三等獎1項,可編程序控制系統設計及應用項目入圍獎1項,數控機床控制技術項目入圍獎2項。通過參賽,教師開闊了視野,認識到自身的不足,也激發了努力加強實踐訓練的決心和信心。
4. 針對副教授以上職稱的教師,學院依托校級煤礦機電研究所和市級煤礦機電裝備工程技術研究中心,以博士、碩士教師的專業方向為依據,以副教授帶講師和研究生學生的模式,成立了電力電子研究室、自動控制研究室、工業機器人研究室、先進制造研究室、材料成型工程研究室。學院與同煤集團、大同齒輪集團、恒岳重工、同華礦機、同煤天晟電氣等10多家地方企業簽署了合作協議。各研究室積極開展校企合作科學研究,以解決企業生產技術問題為項目課題,校企聯合申報省、市、企業的科研項目;校企合作共同攻關,改進落后的生產工藝,提高生產效率和產品質量,為企業提質增效提供技術服務。2018年以來,學院教師共獲批教育部協同育人項目4項,省級工業項目立項2項,市級工業項目立項4項,市級基礎研究項目立項3項,同煤集團橫向項目2項,恒岳重工橫向項目1項;獲國家發明專利2項,實用新型專利16項;發表論文179篇,其中核心期刊論文56篇。項目統計見表1。教師深入企業現場,在服務企業中提高自身的工程技術應用能力,提升實踐教學能力。
三、結語
應用型本科院校提升專業教師實踐教學能力,必須有切實可行的管理制度,而關鍵是制度的貫徹落實。制度的嚴格執行,可督促教師深入實驗室,親自操作實驗設備。師生共同組隊訓練,會帶給教師一定的壓力,師生互動,在實踐中學習。以師生參賽為目標,檢驗學習訓練成果,以賽促學、以賽促練,為專業教師參加全國高等院校工程應用技術教師大賽和指導各類大學生科技競賽奠定基礎。制度的嚴格執行,可督促教師主動參與企業實踐鍛煉,深入企業一線了解生產系統的技術缺陷,解決企業現實的工程技術問題,提煉科研項目。校企聯合申報立項,共同攻關,可以改進落后的生產工藝流程,提高生產效率和產品質量,為企業提質增效提供技術服務。長此以往,專業教師的實踐動手能力和工程技術應用能力必能大幅提升,從而達到提升專業教師實踐教學能力的目的。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 汪群,周建龍.應用型本科院校教師實踐教學能力培養路徑研究:以應用型院校財務管理本科專業為例[J].銅陵學院學報,2019(4):112-114.
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[責任編輯:劉鳳華]