机械类工程师论文

2022-05-11

下面是小编为大家整理的《机械类工程师论文(精选3篇)》,供大家阅读,更多内容可以运用本站顶部的搜索功能。摘要:在概述高等工程实践教育的基础上,分析了机械类专业工程实践研究的发展历程,从工程实践教学体系、课程教学改革、实践基地、师资队伍、运行机制等几个方面分析了机械类专业工程实践研究进展,探讨了今后的发展方向。关键词:机械类专业;工程实践;教学改革引言目前,我国的高等教育已经从精英教育逐步发展到大众化教育。

第一篇:机械类工程师论文

机械类工程实践教学改革的探索

摘要:阐明了机械类工程实践教学体系改革的必要性,探讨了工程实践教学体系改革的内容和基本思路,进一步研究了工程实践教学的方法和手段,提出了师资队伍建设的重要性。

关键词:机械;工程实践;教学;教学方法

目前我国的机械工程教育正向着复合型人才和工程应用能力培养的趋势发展,学生不仅需要有坚实的理论方面的科学知识,同时需要工程方面的实践训练,强调理解知识、掌握学习的方法、培养独立分析与解决工程实践的能力。

一、构建完善的工程实践教学体系

机械工程类专业主要培养的是工程技术人才以及技术人员,其培养的主体是大学本科生和大中专学生,经验表明,培养一名合格的工程师、工程技术人员,要经历工程科学知识的学习、工程实践的训练和工作实践的锻炼,学生毕业后,需要到企业工作几年,取得实际经验后才能成为现代高素质的技术人员。其中工程实践的训练是十分重要的环节,它能够促进学生理论联系实际、学以致用,培养实际动手能力,因此全面改革工程实践教学,大力加强工程实践能力培养,力求突出专业特色,是工程实践教学体系改革的主要内容。

在制订教学计划时应根据社会需求,从培养多类型、多规格的人才培养思想出发,从有利于培养学生的创新意识、工程意识、工程实践能力、社会实践能力出发,对实验、实习、课程设计、社会调查、毕业设计(论文)和课外科技活动等实践性教学环节进行整体的、系统的优化设计,明确各工程实践教学环节在总体培养目标中的作用。把基础知识和专业技术知识与实践教学有机融合在一起,通过教学、实践等各个环节的共同作用,注重创新意识、创新能力的培养,并贯穿于人才培养的全过程,坚持产、学、研相结合的方向,逐步形成完善的、能够体现基础性、系统性、实践性和现代性教学内容的工程实践教学体系。

二、实施全方位的工程实践活动

全面系统安排实践性教学环节,就是在每个学期均安排有不同的实践教学环节,保证工程实践训练不间断。在实验教学方面,减少验证性实验,更新实验内容,有计划地开设设计型、创新性等实验项目,充分调动学生的自主性,开发他们的思维潜能;实习作为培养学生的实践环节,是各院校的必修课,它对学生素质的培养和对学生进行机械制造装备和工艺教育起到了十分重要的作用,尤其是对数控机床等现代设备的操作和编程能力的培养、先进制造工艺的熟悉,因此应该把工作的重点放到理论与实践的结合上,让学生通过更多的生产实践去掌握所学到的技能知识,达到硬件软件兼备;加强课程设计环节,建立课程设计系列,加大综合设计力度,鼓励改革课程设计的教学内容,注重学生综合能力的培养,在每个专业至少设置一个综合性课程设计;毕业设计要着重加强现代设计方法和创新能力的训练,要强化学生科技论文写作能力的培养,同时应结合社会融入工程意识和经济观点。

三、建立完善的管理体系

工程实践的管理是一个系统工程,其内容要靠制度来体现,制度要准确、合理、可行、方便。首先应明确和理顺各级管理部门的职责范围和内容,明确工程实践在各个环节和各阶段上的建设方向、重点和主要任务,建立和完善各项工作和管理制度,使管理全面步入规范化和制度化的轨道;其次网络技术为实验仪器的运行状况、材料管理与统计、信息交流、管理手段的更新等方面实现科学的管理提供了基础和条件,应用网络技术对工程实践的实施和执行状况进行网络化管理,能够提高工程实践环节的服务水平,促进设备和人力资源的合理配置与优化,提高实验室和设备仪器的利用效率,提高管理的档次、快捷性和全面性,也有助于领导层进行评定、分析和决策。

四、改革工程实践教学的方法和手段

机械工程类专业是一门实践性很强的、以培养工程技术应用型人才为目标的专业,因此在教学的每一个环节都必须配合相应的工程实践教学,来加强学生对理论知识的理解,同时也可以培养学生自己的实际动手能力。在实验仪器设备有限、实习条件相对较差的情况下,通过引入计算机技术和现代教育技术,改变传统的“定时定点”的同步教学方式,构建一种工程实践教学的新模式,从教学方法和手段上解决难题。

(一)购买或录制大型现代化制造企业的高性能加工装备、先进制造过程和生产管理方面的录像或光盘,可以使学生对工程实践有直观形象的认识,对现代制造技术在企业的应用有更深的了解,尤其可以开阔学生的视野,使学生清楚地了解工程实践在制造业中的地位,增强学生的学习信心,培养学生的兴趣,提高学生的积极性。

(二)借助计算机和高档图形软件,利用虚拟现实技术,开发数控机床及其编程仿真系统,如上海宇龙公司的数控加工仿真系统,在计算机上模拟数控机床的控制系统、操作、编程和加工过程、故障检测;利用计算机某些软件,开发虚拟仪器、虚拟仿真系统。

(三)应用多媒体技术,开展形式灵活多样的工程实践教学,对实践教学中的操作步骤、要领与技巧,以及实践中难以用语言描述的微观组织、结构变化、形成过程等应用多媒体教学手段如动画等形式直观体现出来,以提高教学的起点和授课信息量,提高教学的质量。

(四)探索合作教育的模式,把单一的培养模式改变成灵活多样的培养模式。合作教育是一种将校内学习和校外工作相结合的一种教育模式,通过与本地区企业联合建立实习基地或将学生送到企业进行实践锻炼,如高职学校和中等职业学校实行的“二加一教学(即二年学校教学加一年企业教学)”、或每学年设置为三学期制,其中两学期在校内学习,一學期在校外进行实践工作,目的是为了加强学习过程中的理论与实践的联系,提高学生解决实际问题的能力,为学生广泛接触社会,积累工作经验,毕业后顺利就业提供机会。

五、积极开展第二课堂活动

要有计划地开设机构创新设计、产品造型设计、电子设计、包装装璜设计等方面的选修课;引导学生开展各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力、陶冶情操的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;要组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生科协组织的科技创新活动,也可以参加教师的科学研究工作;要积极组织各类科技竞赛,倡导学生参加科研活动,促进学生逐步实现学习知识与工程实践相结合。通过第二课堂活动,开展以学生为主体和中心的集体性自主实践教育活动和课外科研活动,如CAD设计大赛、计算机绘图大赛、机械加工仿真操作大赛,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。

六、培养一批训练有素的师资队伍

参加指导工程实践的教师和指导创新训练的理论课教师要协调配合,精心策划出实践教学每个环节,编写优秀的实用的教学实践教材,解决学生在工程实践和创新过程中遇到的构思、设计、工艺等诸多实际问题。要做好这项工作是很不容易的,一方面教师自身必须不断学习、不断实践,另一方面,学校领导要充分认识到加强工程实践的重要意义,有计划地培养一批理论知识深厚、经验丰富、实践能力强、德才兼备、勇于奉献、训练有素的师资队伍,只有这样,才能保证工程实践教学的质量。

参考文献

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[2]时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[J].中国大学教法,2002(10)

作者:夏艳娟

第二篇:机械类专业工程实践研究

摘 要:在概述高等工程实践教育的基础上,分析了机械类专业工程实践研究的发展历程,从工程实践教学体系、课程教学改革、实践基地、师资队伍、运行机制等几个方面分析了机械类专业工程实践研究进展,探讨了今后的发展方向。

关键词:机械类专业;工程实践;教学改革

引言

目前,我国的高等教育已经从精英教育逐步发展到大众化教育。但是,由于培养模式和人才结构缺乏层次性,在教学内容上过于重视理论知识的传授,而缺乏工程实践能力的培养,结果造成学校的培养目标与社会需求脱节。因此,培养具有高素质、富于创造性的工程技术人才和管理人才,既离不开宽厚的理论基础,更离不开扎实的工程实践基础。长期的教学实践表明,工程实践是提高工科学生综合素质的最好课堂。

清华大学傅水根教授[1]在系统回顾我国高等工程实践教育历史的基础上,将高等工程实践教育的主要内涵归纳为普通劳动实践、教学实验实践、研究项目实践、工程训练实践、工业训练实践、社会调研实践等六个方面。进而指出高等工程实践教育存在的主要问题,主要包括:过于重视学术与論文,而轻视工程技术本身的创新与发展;部分理工科教师本身缺乏工程实践能力;工程类学生参与工业实践的社会环境比较差;工程类学生校内实践教学时间过短。他认为,高等工程实践教育应在提高青年教师的工程实践能力、延长校内工程实践教学的时间、参与工厂企业的工业实践、将工程训练中心建成校级实践教育综合平台等几个方面加强。

袁剑波等[2]认为,工程实践能力是应用型人才区别于研究型人才的显著特点,工程实践能力是检验素质教育成效的关键性指标。结合长沙交通学院人才培养目标及专业实际,设计了应用型人才工程实践能力培养体系,简介了学院培养学生工程实践能力的措施和效果。袁慧等[3]在分析工科学生实践能力培养现状的基础上,探讨了工科学生工程实践能力的内在要求,并从转变观念、完善工程教育体系和师资队伍建设等方面提出了加强工科学生工程实践能力的若干措施。

李培根院士曾经在《高等工程教育研究》上撰文指出[4],仅仅从技术角度讨论工程实践教育是不够的。深层次的工程教育改革,必须从人文情怀的角度去审视工程实践教育。工程实践教育要体现教师的人文情怀,要培养学生的人文情怀。左铁镛、林忠钦两位院士也强调,高等学校要加强工业文明意识,培养创新人才要加强实验与工程实践,通识教育要与实验、工程实践相结合[5]。

一、机械类专业工程实践的发展历程分析

为了把握工程实践教育的发展历程,从文献研究的角度进行了分析。以中国知网数据库为依据,设置了不同的关键词进行检索。图1为以“工程实践”为关键词的检索结果。可见,最早研究工程实践的论文发表与1980年,直到2005年左右一直保持缓慢增加的趋势,2005年论文发表数量为285篇。此后到2012年,发表论文1008篇,数量增速加快。2013年,急剧增加到3800余篇,处于高速增长的状态。到2015年,接近5000篇。图2是以“工程实践+机械” 为关键词的检索结果。对比发现,机械类工程实践的发展历程较晚,1984年才有首篇论文发表。此后的发展趋势与“工程实践”相似,都经历了缓慢发展、适当增加到急剧增加的阶段,而且相应的分界点也基本一致。2013年猛增到400余篇。但在2012年出现了特殊点,从2011年的60余篇突降到5篇。由此可见,2012年以后,国内工程实践教育包括机械类专业的工程实践教育均呈现出迅速增长的现象,这与应用型大学转型与应用型人才培养的要求是一致的,也充分说明了工程实践是应用型人才区别于研究型人才的显著特点。

二、机械类专业工程实践研究进展

文献研究发现,机械类专业工程实践研究主要集中在工程实践教学体系、课程教学改革、实践基地、师资队伍、运行机制等几个方面。

(一)工程实践教学体系

2000年,安连锁等[6]提出了以“四模块”为基本构架的高等工程教育实验和工程实践教学新体系,明确了其基本内涵;同时,围绕新体系的构建,以基地建设为支撑,以建立配套的管理运行机制为保障,将仿真教学和产学合作的校外工程实践教学模式引入教学过程,有力地推动了新教学体系的运行和教学内容、手段与方法的改革。随后,傅水根等[7]提出要创建有中国特色的工程实践教学体系。建议高校已经拥有的实验室、校办实习工厂、正在建设和整合中的工程训练中心、学校与企业进行的各种沟通,以及将来立法后企业对教育必须承担的责任和义务,将构成我国工程实践教学的完整体系。利用国家、学校、企业、教师和学生构成的五位一体的完整体系,就可以实现良好的工程实践教学,保证工程实践教学质量。

北京航空航天大学从1998年以来对工程实践教学体系和教学内容进行了有益的探索[8],提出了机、电、控、管多学科综合、以制造技术为中心建设工程实践教学平台的思想和“认识-训练-创新”的递进式工程实践教学体系,建成了在机电控综合制造技术基本训练和综合创新能力培养等方面具有独具特色的国内领先的工程实践教学基地。西南交通大学依托国家级和省部级重点实验室,建立了面向本科生开放的科研和工程实践体系,为大学生提供了一个培养一专多能的平台,使科研与教学得到有机结合,完善了本科人才实践与创新教育模式[9]。为了从根本上解决工程实践面临的问题,上海交通大学从2000年以来和美国密西根大学通力合作,在国际大平台上吸取经验,加大改革力度,培养现代社会所需的工程技术人才[10]。在合作中学校深刻地认识到:工程实践应该成为一个较为完整的体系,很好地统一在工程教育的整体改革和建设中,将实践教学作为重要环节纳入教学课程体系,注重工程综合能力的培养和训练,加强大学与企业的联系。

张炳生等[11]从大工程观的视角,提出了通过科学设计课程体系,合理安排实验、实习、设计、技能竞赛等工程实践环节构建工程实践教学体系的思路,并从工程理论教学与工程实践教学结合、校内与校外结合、第一课堂与第二课堂结合、加强实验教学与科学安排设计环节结合等方面探讨了构建工程实践教学体系的基本方法。董华青等[12]在“学科基础-工程技术基础-创新实践”的主线引导下,以“生成实践智慧”为目的,联结工程实践教学各环节,将工程设计、实践理念贯穿4年本科教学,形成一个“多层次、多立面”的教学图谱,即融通式工程实践教学体系。

杜鑫等提出,地方高校应结合办学定位,利用区域经济的发展优势,构建学生实践能力的培养体系,以满足企业对人才的需求。以工程实践为中心,提出构建实践能力的三个层次以及构建地方高校机械专业工程实践教学体系内容和建设的关键问题[13]。李秀红等[14]提出在教学实践中引入TRIZ创新理论,进行创新思维训练;通过增设创新性、综合性的实验内容和加强课外科技活动,加强实践能力和综合设计能力的训练;加强校企合作,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力;以“自行设计、自由探索、自己动手、自主创新”为指导方针,构建“基本技能训练→实践能力训练→综合能力训练”的理论与实践紧密结合、循序渐进的综合实践教学体系。

近年来,广西大学对机械工程虚拟仿真实验教学体系进行了研究,建立了必修与选修实验相结合、课内和课外相结合的开放性虚拟仿真实验教学内容,建设了产学研相结合的学生课外实践和科技创新平台,构建了具有地方性综合大学鲜明特色的层次化、模块化、虚实结合的开放式实验教学体系[15]。该体系以实验独立设课为主线,涵盖机械工程本科教育全过程。

(二)课程教学改革

1.教学内容改革

张士强等[16]以“精密机械制造工程”为例,在授课过程中采用整合教学内容、注重实践案例在教学中的应用、利用校企合作和各类竞赛夯实学生专业知识、教学内容与学生未来职业内容相融合等教学方法,把培养学生工程实践能力贯穿于课程教学的各个环节,以此提高学生的工程实践能力,使其适应未来职业的发展。黄燕钧针对目前机械制图课程存在的问题,提出基于理论教学和工程实践相结合的教学思路[17]。通过机械制图视图投影平台装置和机械制图课程实践平台的应用,加强学生对制图基本能力的理解和掌握,注重学生应用能力和实践能力的培养。

常州工学院的教师分析了现阶段课堂教学现状及特点,再与工程案例教学进行比较,剖析了課堂教学所面临的问题,提出了相应的改进措施[18]。结合实际课程内容的模块划分及对应技能的培养,进行了相应的课堂规划,形成了课堂案例教学模式,为课堂案例教学的实践提供了依据。李剑对《机械设计》课程设计的课堂教学改革进行了探讨[19],以工程职业化贯穿于整个设计流程中,强调学生的创新设计能力和工程实践特性,注重设计的规范性和严谨性,以工程的制造加工、应用为设计目的,让学生在课程设计的实践中不仅能够把专业知识综合应用,而且能体会到企业工作情景,积累一定的行业设计经验,激发学生的设计热情和思考创新的兴趣。

2.教学模式与方法改革

华洁等[20]将“翻转式教学”应用到“过程流体机械”课程的教学模式创新上,综合利用课内外其他教学环节,在课余时间通过网络课程和学生充分交流。离心机、超声浸提系统、离心风机等多个教学案例充分说明该方法的使用能够使课程内涵更深入,外延更广泛,取得了较好的教学效果。李富平等[21]从实践的角度出发,结合“卓越工程师培养计划”、金工的实训课程以及绘制“减速箱”的要求,论述了在工程图学实践教学过程中以任务为驱动,以学生为主体的教学方法,该方法将图学知识与图学实践相结合,有助于培养学生的工程意识和创新能力。

北京工业大学的研究人员借助著名心理学家班杜拉的自我效能理论,对以项目为基础的教学方法的实际效果进行量化研究[22]。研究发现通过课堂中的实践项目环节,学生的工程实践自我效能有了明显提升,说明了以项目为基础的教学方法在提高工科学生的工程实践能力上有积极的影响,并且对女生的影响大于男生。薛素铎等[23]针对单一的卷面考试对工科专业课在培养学生工程实践和创新能力方面的局限性,提出了工科专业课考试应积极应对学生工程实践和创新能力的培养要求,应体现出对培养学生工程实践和创新意识及能力的重视,并阐述了“大跨空间结构”课程考试改革的实践探索与成效。

3.实践教学改革

华南理工大学针对机械类学生工程训练存在的不足,提出“4+2”举措,即4周基础项目训练加上2周综合创新训练[24]。在2周的综合创新训练中,学生在教师指导下独立完成一个命题作品,并对命题作品的选取原则进行了重点论述。以竞赛形式组织训练过程,比赛成绩作为“机械制造工程训练”课程成绩评定内容之一。提高了学生的工程意识,强化了学生对机械产品设计及制造过程的了解。吴家福等[25]对地方应用型高校机械类工程实践训练保障机制进行了研究,提出地方应用型本科院校应针对本校办学传统、办学条件、内外部特点、地方经济社会发展需要分析自身特点,加强工程训练意识,制定有效运行机制,培养具有创新能力的工程师,推动地方经济社会创新发展。

刘爱华研究了“开放训练式”实践教学的组织方法、实践设计、实施方法以及“开放训练式”实践教学考核方式和评分标准,最后以曲柄导杆滑块机构动态测试及设计综合实验为例,给出了“开放训练式”实践教学方法的基本模式[26]。重庆科技学院[27]针对机械类专业人才培养中实施项目实践教学存在的诸多问题,从基于项目实践的毕业设计,学生科技创新竞赛在教学中的应用、教师科研项目在专业课程教学中的应用等方面对项目实践教学方法和途径进行了卓有成效的探索,并提出了实施中需加强的工作。

(三)实践基地

校外实习实践基地是大学生进行实践训练的主要载体,是培养应用型、创新型人才的重要途径。代显华等[28]采用了企业合作化入驻校园的方式,通过梳理区分校内校外实践项目、建立校企共管的管理机制和开放式的生产教学管理模式、共建稳定的专兼职“双师型”教师队伍、实施“产学研用”人才培养机制、校企共研项目等实践,实现了学生实践教育的系统性、学校教育与行业培养有机结合和人才培养与企业的用人机制的深度融通,构建了校企共建“工程实践教育中心”的一种双赢的模式。易新河等[29]针对当前校企合作长效机制的缺乏,对国家级工程实践教育中心建设的重要性和原则进行了分析,并介绍了桂林电子科技大学软件技术工程实践教育中心的建设思路,还对国家级工程实践教育中心建设中存在的问题做了进一步分析。黄民等基于大工程理念,开展北京市机械工程实验教学示范中心的建设与教学改革[30],通过加强实践教学内容的工程性、实用性和综合性,积极引导并大力开展学生课外科技创新活动,进行毕业设计模式改革与创新,加强校外人才培养基地建设,显著提升了大学生的实践动手能力、工程应用能力和创新能力。

苏中等[31]以培养创新实践卓越人才为目标,建设面向学生开放实验和学科竞赛活动的创新实验室、培养学生真实工程创新实践能力的大学生训练中心,以及校外人才培养基地,形成了真实工程实践环境,有效培养了学生的创新能力、工程实践能力、团队协作精神与竞争能力。西南交通大学在全国率先提出了建设个性化实验室的构想,自2005年开始实施以来现已取得初步成效[32]。该校在“满足多元化教育,适应个性化发展”的理念的指导下,在建立个性化实验室、切实提高学生的工程实践和科研能力、培养学生的团队精神等方面的做法和效果。

(四)师资队伍

杨凯等[33]针对工科院校教师缺乏工程实践背景或经历的问题,总结了学校把握工科教学的工程实践性,依托独特的校企战略联盟,构建教师“工程化”培养体系,探索“工程化”教学模式,培养未来创新型工程师的实践经验。大连理工大学的研究[34]认为,高等院校教师尤其是青年教师的工程实践能力是影响工程应用型人才培养质量的关键因素。他们分析了高等院校工科专业青年教师工程实践能力缺乏的原因,并以大连理工大学机械工程专业的经验为例,提出了包括新教师岗前工程实践培训,产学研相结合优化教师知识结构,老教师传帮带,企业兼职导师以及改革教师考核和职称评审机制等一系列加强青年教师工程实践能力培养的有效途径与措施。

(五)运行机制

顾征等[35]介绍了MIT化工实践学院的理念、运行模式及其影响,详述其所创立的以高水平工程实践教育为特征的产学合作模式,梳理其发展过程中存在的理念和利益冲突及其协调解决方式。期望为工程教育如何借助产学合作更好整合专业实践提供一个范例,既纠正“工程教育去工程化”的偏向,也防止“產学合作去教育化”的趋势。吴婧姗等[36]从回归工程实践的视角探讨了欧林工学院的改革模式,认为其大力推广基于项目的体验式学习模式,以跨学科、重设计为特色,重建课程体系和培养过程,可为我国工程教育改革提供有益的示范。湖南理工学院从培养方案及课程体系、实践教学体系、“双师型”教学团队、产教融合共赢途径等四个方面,对工程应用型本科产教融合机制进行了研究与实践,效果良好[37]。

四、结束语

综上,随着应用型大学转型和应用型人才培养需求的不断增加,高等工程实践教育方面的改革不断深化,机械类专业作为首批参加工程教育专业认证的专业之一,相关的工程实践研究也在不断拓展,并取得了显著成效。今后的研究与改革应该侧重在产教融合机制研究、工程实践教育中心与实验教学示范中心建设等方面,要特别加强虚拟仿真实验教学体系建设,同时还要关注CDIO、OBE等教育模式的融合与拓展,持续加强大学生工程教育与工程实践,显著提升大学生解决工程实际问题和复杂问题的能力。

参考文献

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作者:许崇海 衣明东 邱书波

第三篇:机械类卓越工程师实践教学体系的创新研究

摘要:根据卓越工程师人才培养要求与特征,借鉴并参考国内外合作教育的现状和存在的问题,得出通过合作教育方式培养机械类卓越工程师的必要性,提出了在机械类专业应用型人才培养模式构建方面,应着力解决人才培养定位、教学计划与课程设置、专业教学内容和突出实践的教学模式等关键性问题。

关键词:机械工程;卓越工程师;合作教育;实践教学体系;人才培養

随着湖南省特别是衡阳、长沙、株洲、湘潭等地区的科技进步和经济社会发展,上述区域在制造业及机械工程等领域的突起,急需知识与技能兼备的高层次机械类专业应用型人才。为贯彻中央提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》,2010年,教育部启动实施了卓越工程师教育培养计划(简称“卓越计划”)。“卓越计划”的主要任务是建立高校与行业企业联合培养人才的新机制,创新工程教育的人才培养模式,建设高水平工程教育师资队伍,扩大工程教育对外开放,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质各类工程技术人才。

机械类“卓越计划”的实施初衷,即培养既有扎实的学科专业基础,又有较强的实践能力和创新精神;既有良好的心理和身体素质,又有过硬的专业素质;能在现代制造领域一线从事设计、制造、研发、运行管理和经营销售等方面工作的机械类应用型高级工程技术人才。综上所述,机械类卓越工程师应该具有非常强的实践动手能力和综合应用知识能力。如何切实培养和提高机械类卓越工程师的实践动手能力和综合应用知识能力,着力解决上述关键性问题从而构建适应机械类“卓越计划”的实践教学体系,这是近年来“卓越计划”实施高校工科专业教学中普遍讨论的问题、潜心探索的热点。

一、国外合作教育研究现状

(一)合作教育的起源、内涵及其发展

产学合作教育是指学校和企业共同合作,将学生的学习与工作结合在一起的人才培养模式,学生交替在学校学习和在相应领域内工作一段时间,通过在工作场所的实际经历,给学生提供良好的实践机会,使课堂学习与社会需要联系起来。即从理论到实践多次循环的人才培养模式。

学习与工作相结合的教育模式在国外已有100余年的历史,最早是1903年英国开创的“三明治”模式,1906年美国辛辛那提大学工学院院长赫尔曼·施奈德(Herman Schneider)首次提出了合作教育(Cooperative Education)。他设想出这种新的教育方法,即组织学生参加实际工作,然后再回到课堂学习。通过学习与工作相结合,实现理论与实践的结合、学校与社会的结合,提高人才培养质量。其出发点是适应社会经济发展需要,培养雇主需要的人才,使毕业生在人才市场上具有更大的竞争优势,能直接进入工作市场。施奈德将合作教育理论付诸实践,获得成功并被学校认可。20世纪80年代国际上成立了一个世界合作教育协会(World Association for Cooperative Education),简称WACE。

合作教育的概念在20世纪70年代初传入台湾,台湾的应用型(性)本科教育主要指的是技术职业本科教育。它始于1974年台湾工业技术学院的成立,自20世纪90年代末期以来,台湾应用型本科教育迅速发展,为台湾的经济建没提供了大量高级技术应用型人才。1995年12月,“中国产学合作教育协会”正式更名为“中国产学研合作教育协会”。在产学研关系定位中,教学处于基础和中心地位,科研和生产是服务于教学的,产学研合作教育的核心是教育,主体是学生,目的主要是提高学生对社会和生产的适应能力。

(二)国外校企合作教育的研究现状分析

国外高等教育以满足地区经济、科技发展为办学的根本出发点和最终归宿,培养理论与实践、专业知识与职业技能并重的适合行业和企业需要的高级技术、管理和社会工作人才。合作教育是被西方发达国家证明的行之有效的培养高等技术人才的成功途径。

近百年来的实践证明,校企合作教育方式具有强大的生命力。迄今为止,美国实行校企合作教育的高校已有900多所,约占全美高校的1/3。

目前,加拿大的滑铁卢大学是世界上本科阶段实行校企合作教育的成功典范。滑铁卢大学是加拿大发展最快的一所大学,它始建于1957年,仅数十年便跻身于加拿大最好的大学行列。

滑铁卢大学在创办之初就从美国引入“合作教育”模式,并将其作为办学特色,经过50多年的不断探索、建设、改革与总结,滑铁卢大学在合作教育办学方面,已经建立了完善的合作教育体制。建立了遍布世界各地的3000多个合作教育用人单位网络,既有中小企业,也有日本丰田汽车公司、爱立信公司等世界500强企业;既有加拿大本国的企业,也有国外的企业。学校的6个学院均构建合作教育与非合作教育并存的人才培养方案,共建立了100多个合作教育项目。滑铁卢大学拥有世界上规模最大的、综合性最强的合作教育项目,已经成为世界高等教育界校企合作教育领域当之无愧的领导者。

日本是官产学结合模式,他们成立了文部省、劳务省、通产省三个政府部门合作的联合委员会,对合作教育进行指导。此外,日本的工科院校设有专门的“机械工作”教学环节,其目的主要是培养学生的工业意识、纪律、情感等,有效的缩短学生毕业后的角色转换时间。

英国诺贝尔奖获得者人数众多,但近代经济和在市场上的竞争力却不及日本、德国和美国,就起原因是英国缺乏“具有开发能力”的工程师。因此,英国目前也通过校企合作,把培养“具有开发能力的工程师”作为高等教育改革的重要内容。

德国在高等工程教育中十分重视学生的工业训练,让学生直接在社会上的企业中进行真实的工业训练,一般要求工科大学生在入学前至少要有12个月的工业训练经历;在校学习期间,要有一半的时间在企业进行相关的工业训练,这就是校企合作的根本体现。

二、国内校企合作教育的研究现状与分析

目前,我国高等教育不论是理论界,还是高等教育第一线的广大教育工作者,对校企合作教育还没有形成一个公认的表述。但综合多年来的理论与实践探索,已经形成了这样的共识:合作教育是一种以培养学生的实践动手、综合应用知识能力和就业竞争力为重点,利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源,通过课堂教学与学生参加实际工作有机结合,来培养适合不同用人单位需要的高级应用型人才的教育模式。

国内高等院校对于校企合作人才培养基地的建设仍然处于起步阶段,实训基地对学生综合实践能力培养的主要手段是仿真模拟,加上实训基地的资源建设和师资力量的建设都需要相当的资金投入,因此目前国内高等教育中的培养应用型人才办学定位较为模糊,实际的教学过程中偏重于学历教育。

当前,大部分高校开展校企合作培养模式仍存在政策不健全、理念陈旧、企业参与乏力、合作内容空泛及教学管理不相适应等诸多问题。主要原因如下:一是校企双方的人才培养在各自不同利益基础上寻求着共同发展,因而合作过程中双方在目标利益、思想理念、体制权属等方面存在差异;二是学校教学安排与企业人才需求时间不同步,学校的教学安排有严格的计划性,时间安排环环相扣,而企业生产和人才需求是按照市场需要和企业效益来决定;三是校企双方在获得利益方面不对等,企业为学校师生提供学习先进生产和管理经验的机会,校方受益明显,而学校在技术开发研究方面经验较少,为企业提供技术支持的能力有限,毕业生择业就业的灵活性使得企业人才需求得不到保障,影响了企业与学校合作的积极性。四是合作企业不能胜任学校教学计划要求,合作流于形式,影响教学质量。

三、合作教育构建实践教学培养模式需解决的关键问题

人才培养目标的定位是专业人才培养方案、确定课程体系和人才培养模式的出发点。基于校企合作教育的特征,机械类卓越工程师人才实践教学培养模式的构建需要解决以下关键问题:

1、明确学校人才培养的定位。在专业的定位上,我们是以“面向市场、服务行业企业,培养应用型高级工程技术性人才,使学生能适应企业岗位的需求”为宗旨。根据工程技术应用型人才培养的要求,按照“加强基础、拓宽专业、面向应用、强化实践、突出能力、注重创新”,同时体现素质教育个性化的原则,构建培养方案的框架和课程体系。

2、促进教学计划和课程设置的改革。针对校企合作办学的人才培养模式,在制定教学计划过程中,其内容是由学校和企业共同组成的专业指导委员会针对企业岗位培养目标单独制定的,课程体系构建充分体现培养应用型人才特色,课程设置包括公共基础课、专业基础课、专业课、院定选修课(通识教育内容)、系定选修课(专业方向内容)和集中实践环节等六类,教学安排中体现文理渗透、理工经管结合,学科交叉突出。从课程设置上,适当增加企业管理、市场营销等课程,使学生成为既懂专业知识,又懂得企业管理的综合性人才。

3、促进专业教学内容改革。学校专业建设和改革的原动力来自于生产实际,企业参与到教学的全过程中,学校与企业根据生产岗位的要求确定教学内容和教学方法,将极大推进学校教学改革的深入。本着“重基础、重技术、重能力和高素质”的要求。一是开展调研,了解社会的需求和其他高校的发展,结合就业市场,并随社会、经济和科技的发展要求,及时调整专业课程内容,简化理论推导,突出工程实践能力的培养;二是要增加专业选修课程的数量;三是加强学科的交叉和融合,使培养出来的学生既具有一定的专业理论基础、宽广的专业知识面,同时还具有较强的实践动手能力。在课程安排上,要以专业知识为主线,以学会做人所需要的人文社会知识、以必需够用的工程科学理论知识为基础,以信息技术、生产制造、产品控制系统知识为辅线。坚持以信息化带动教学内容的现代化,将先进的知识化软件嵌入到课程教学内容中去,形成理论知识的基本概念与应用知识有机结合的课程结构,并将教学重点放在基本概念的掌握和软件应用能力的培养上。

4、注重实践的教学模式构建。强调知识、能力、素质并重,深化教学改革,调整实践教学模式。尝试将工程和科研训练引入教学过程,加强课外科技创新实践活动,探索新的可持续发展的教学模式。强调自主性学习。通过学生自学、课堂讨论等教学活动,使学生从被动接受变为主动探索。注重 “教”、“学”关系的辩证统一,形成“以教师为主导,以学生为主体”的师生关系,以及“学生在教师指导下自主性学习”的基本教学模式。改变教学内容,增加一些针对工程能力训练的课程,给学生创造各种各样的动手机会。采取多样化的教学方式,冲破课堂教学的界限,在企业、实验室和研究所中进行工程能力教育,为学生创建进行工程设计研究的场所,包括课内及课外场所。充分利用网络教学资源,着力建构应用型大学教学新体系。

5、密切学生学习与就业的联系。就业乃民生之本,它关系到广大高校毕业生切身利益,关系到高等教育的改革和发展,关系到科教兴国战略和人才强国战略的实施,关系到社会稳定、和谐。尤其是对近几年发展迅猛而就业形势不容乐观的高等教育而言,以就业为导向,将成为当前高等教育的主旋律。通过校企合作办学新模式,学生就业前景就相对明朗,绝大部分成绩优秀的学生在毕业后将被企业录用。这对培养学生学习的自觉性和针对性,养成良好的工作心态和熟练的职业技能,提高对职业岗位的适应性,较早实现“学生-职业人-社会人”的转化等都可起到积极的作用,因此极大地促进了学生学习的积极性。

三、结束语

机械类卓越工程师人才培养模式,应突出多样化的特征。根据学校和各二级学院人才培养目标和规格,应因校、因时、因地、因人而制宜。机械类卓越工程师的培养,在加强学生思想品德教育和身心素质培养的同时,应主动对接地方区域经济建设和社会发展,破解目前校企合作教育中存在的关键性问题,牢牢抓住实践能力、创新意识和创业能力培养这个核心,构建相应的实践教学培养模式。

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基金项目:2016年度国家级大学生研究性学习和创新性实验计划项目(项目编号:201611528002)。

作者:李天生 曾胜军

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