个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教学模式研究

2022-09-11

密歇根大学是美国知名大学, 近年来在本科教育中推行“跨学科协同教学”——由来自多学科的教师组成教学团队, 共同设计, 讲授跨学科课程, 使学生从不同的学科视角来思考问题, 培养学生质疑、批判和提出问题的能力[1]。吉林大学政治学院积极探索多层次协同教学和研究性教学。他们把常规教学分为二个层次, 作为基础性教学的原理与概念讲授和作为研究性教学的专题讲座。在区分教学层次的基础上, 建立合作教学, 协同授课的创新模式。青年教师主要讲授以教材为主线的基本概念、范畴和原理, 课程负责人开设旨在提升教学层次的专题讲座, 激发学生的学习兴趣, 引导学生思考问题, 培养学生创新能力。这些只是针对学科层面上的协同教学。还没有针对社会需求的不同层次和学生的个体素质的不同层面进行协同培养的研究。

我国工程教育在很长时间内过分追求培养层次的高规格化、学术化, 重理论轻应用, 技能型人才十分缺乏。但现阶段扩招后, 因就业市场等多方面的原因, 地方工科类本科院校有职业教育化的发展苗头。而德国从工业化崛起阶段, 高等和中等层次的工程教育就同样受到了重视, 各个不同层次的学校得到了协同发展。我国现阶段的现状是:地方工科类本科院校培养的学生从就业的岗位分析, 20%~30%左右应在精英教育层面, 70%左右在偏职业层面, 针对这种现状, 中国高等教育学会会长周远清, 教育部高教司理工处吴爱华明确提出学术教育与职业教育、大众教育与精英教育协同发展, 高等教育的供给与就业市场需求之间找到平衡。

如何面对我国现阶段机械工程领域这种多层次需求的现状和学生个体素质的不同层次差异, 按一个公共的培养计划协同培养, 在学术教育和职业教育之间找到平衡, 实现大众化教育与精英教育的协同, 为我省从装备制造大省向设计创新大省的战略转型提供多层次的人才支持, 是我们省属高校大机械学科人才培养过程中应该关注的现实而迫切的问题。

1 个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教学模式研究

1.1 剖析现代大学生的横断面

我校机械大类近几年毕业生就业流向的统计数据表明:10%左右的学生考上研究生继续深造, 10%左右的学生在三资企业从事专业技术工作, 40%左右的学生在国有大中型企业从事专业技术工作, 35%左右的学生在中小企业从事专业技术工作, 其余方式改行或自谋职业。从这些毕业生的流向看, 社会对我院毕业生的要求是分层次的。对于继续考研深造的学生而言, 对英语、数学等基础学科的要求较高;对于在国有大型企业、三资企业从事专业技术工作的学生而言, 设计能力等方面的素质要求较高, 并且希望与国际接轨;对于在中小企业工作的学生而言, 对学生的的实际操作能力和各方面的专业技能有较宽的要求——一个工程上的多面手。省属同类兄弟学院大机械类毕业生流向的调研结果也表明了这种分层状态, 而且这种分层状态更趋明显化。

另一方面, 学生个体性质不同, 大机械类的学生因兴趣和能力的差别, 学生创新素质也表现为不同的层面。有的学生动手能力强, 在机电产品制造和制造过程组织创新方面表现了明显的潜力;有的学生有较强的想象能力, 在机电产品设计创新方面表现了较强的能力;有的学生既了解设计制造技术前沿又能把握人类对机电产品功能需要的变化, 具有组合多要素进行创业的潜能。

我们正处在一个基于知识、注重实践和强调创新的时代, 一个以人为本、注重个性和多样化的时代。现在在校的大学生主要是80年代后期出生的, 独生子女居多。他们经历了高考的“独木桥”, 也面临着高校扩招和就业带来的巨大压力;他们熟知互联网, 习惯在论坛“灌水”, 用QQ和MSN聊天, 用博客表达自我;他们思想解放、个性独立, “80后”大学生的最大特点是自我选择性极强, 很少对某种价值观盲目认同, 趋同意识很淡, 喜欢自主展示思想, 通过争论和碰撞形成观点, 摸索新的思路。

1.2 机械工程师的创新素质

我们机械工程学院要培养的是未来机械工程师, 未来机械工程师应具有优良的心理素质与创新意识, 现世纪最需要全面发展的人才, 培养德、智、体、美全面发展的人是马克思教育学说的基本原理之一, 我国古今许多学者把对人才的要求, 归结为“德、识、才、学”四个字, 也就是全面发展的意思, 而识、才、学则更具体地说明了“智”的内容, “德”解决了为谁服务的问题, 是统帅;“识”就是见识、胆识, 表现为抓主题和形成基本观点的能力;“才”就是才能、能力;“学”就是学问、知识。机械工程师创新素质包含:创新意识;机电产品制造技术与制造过程组织创新;机电产品设计创新;准确把握人类对机电产品功能需要的变化, 组织各要素进行创业的素质等四个层次。因个人素质与社会分工的不同, 机械工程师的创新活动客观上存在按层次分流, 但设计创新与创业是基于全面了解机电产品先进制造技术与过程组织基础上的高层次创新活动, 而且上述的各层次创新中又包含次级的多层次创新。这在客观上要求高校一方面要在大体上按学生专长与社会需求的不同按层次、分模块培养;在另一方面要在个体上实现不同层次教学模块的协同以培养较高层次的创新型机械工程师。实现大众化教育与精英教育的协同, 为我国从制造大国到设计创新型大国的战略转型提供人才支撑。

1.3 个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教学模式研究

“个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教学模式研究”就是根据现代大学生的个性, 构建多层次协同教学模式, 把陈旧的“静态传递式”改为“动态结合式”或“主体活动式”。从而达到学生的机械设计创新素质, 机械制造创新素质和适应社会能力的素质得到协同发展;在另一个层面上, 根据大学生各自不同的特点, 使得具有创新素质的技师型人才、能够适应市场变化的产品创新设计人才、具有深厚理论功底的科学研究型人才能够得到协同培养。

研究不同层次就业的社会需求, 对大机械类本科毕业生的素质、技能、能力等各方面提出的不同要求, 分类、归纳找出共性要求与层次差异。开发与应用现代教育技术, 以利于在整个教学过程中分层次培养学生的创新意识与能力。

研究80后大学生的个性与共性, 建立课内外结合、理论与实践教学协调的教学模式, 全方位全过程培养学生创造才能.强调学生知识、能力、素质的协调发展, 突出机械工程人才创新精神和创新能力的培养;突出学生在学习中的主体地位, 强化“以人为本, 以学生的发展为中心”的观念, 充分发展学生的个性特长, 为机械工程拔尖人才脱颖而出创造更加良好的条件;强调人才培养过程的开放性, 增强学生对未来社会的适应能力。在课堂教学、实践环节、课外活动、课程设计、毕业设计各教学环节中全面渗透创造教育, 使专业教育与创造教育“揉合渗透”而得以发展。

研究机械工程师不同层面创新素质的相互关联性。找出构架这些创新素质的主要知识与能力要素, 总结共性、表征差异。建立以工程设计为主线, 围绕机械类本科大学生自主学习能力、实践能力、创新设计和自适应社会的能力的培养, 面向工程、打好基础、全面发展、多层次协同、以人为本、师生互动的教育模式。

按照共性的要求研究设计公共的课程设置体系。根据个性与层面差异, 按模块化的结构, 研究设计3个素质拓展自选课程平台。以适应学生个性和社会多层次需求。进一步营造适宜于滋生、发展创新意识与思维的人文氛围及适宜于多层次协同进行创新的科技环境。

2 我们的举措

2.1 按机械工程学科体系与各层次就业面

对机械大类本科毕业生的共性要求, 研究设置一个公共课程体系

按各层次的差异, 设置3个素质拓展自选课程平台。学生可按自己的特长选择其中的模块。按个性化和就业流向的层次化, 从而达到学生的机械设计创新素质, 机械制造创新素质和适应社会能力的素质得到协同发展。在另一个层面上, 根据大学生各自不同的特点, 使得具有创新素质的技师型人才、能够适应市场变化的产品创新设计人才、具有深厚理论功底的科学研究型人才能够得到协同培养。实现大众教育与精英教育协同, 在学术教育与职业教育之间找到平衡。

2.2 构建开放式的多层次教学模式, 培养学生的创新能力

面对世界人才竞争越来越激烈的形势, 我们必须增强创新型人才培养的紧迫感, 采用开放式的多层次协同的人才培养方法, 加快人才培养速度, 提高人才培养质量。首先, 要采取学科与学科之间、流派与流派之间、高校与高校之间、本国与外国之间广泛地开放、交流和合作的方法。其次, 要采取把学生引向科技研究的前沿、发明创造的现场、学术交流的讲台的办法。再次, 要采取把学生引向实践最前沿, 创新第一线的办法。

根据现代大学生的个性.采用多层次协同教学模式, 把陈旧的“静态传递式”改为“动态结合式”或“主体活动式”。从而达到学生的机械设计创新素质, 机械制造创新素质和适应社会能力的素质得到协同发展;在另一个层面上, 根据大学生各自不同的特点, 使得具有创新素质的技师型人才、能够适应市场变化的产品创新设计人才、具有深厚理论功底的科学研究型人才能够得到协同培养。

2.3 构建操作式多层次协同教学模式, 培养学生的实践能力

首先, 课程设置要适应实践需要。其次, 教材编写要紧扣实践。再次, 教师讲授要具体生动。课堂讲授要多方式、多手段、多角度。立足长远, 着眼当前, 把书本的内容具体、生动、形象地讲清楚, 既注重能力培养又注意实际操作, 既注重课堂演讲又注意实地示范, 既注重理论阐述又注重具体动手。以科学研究和工程训练为依托, 把科学研究引入教学过程, 开设科技方法训练必修课、积极开展课外科技活动, 进行基本的科研训练, 提高学生参加研究与开发的技术开发能力。工程训练包括认识实习、生产实习、毕业实习等工业企业、工程技术的实践教学。科学研究和工程训练支持和强化了“设计”教学的主线, 提高学生的综合能力。采取现代教学手段与传统教学手段的有机结合。坚持教师在教学中的主导地位, 根据多层次协同教学内容表现的需要, 将现代教育技术与传统教学手段适时、适度交替使用。引导发展学生的自主行为和个性特长, 重方法传授, 重能力培养, 重学生主体作用和学习主动性的发挥, 促进学生自主创新学习, 培养学生的创新能力, 提高未来机械工程师的综合素质。

2.4 构建激发式多层次协同教学模式, 培养学生的探索能力

采用目标激发、典型激发、形势激发、需求激发模式, 教育我们的学生-未来的机械工程师树立强烈的使命感和责任感, 树雄心、立壮志, 为了国家的发展而大胆探索, 为了民族的振兴而大胆创新。立足传统科学知识体系, 紧跟学科发展的理论前沿。在依托传统科学知识体系的基础上, 增设了一些具有时代特征的新内容和新知识, 使学生能够把握学科发展最新动态和未来趋势。逐步确立以功能性课程为主干、多维度的课程结构, 建设“基础型课程”、“拓展型课程”、“研究型课程”等新课程。充分发挥已有学科专业优势, 注重学科竞赛, 培养创新能力。创新人才的培养, 学习是基础, 思考是关键, 实践是根本, 三者必须紧密结合。“因材施教”就是为了让受教育者习而化之, 形成一个既有正确导向、符合实际, 而又无拘无束的环境, 个性才可以得到主动、和谐、健康和全面的发展, 并具有本身固有的特色。没有各式各样的个性, 就没有多姿多彩的世界;没有突出个性的发展, 就没有杰出的人才的出现。要让学生有思考的空间与时间, 在规划课程体系时就必须压缩必修课时、降低学分要求, 同时提供更多选修课程, 给学生以更宽松的环境、更大的自由柔性空间。

我们在拥有2项湖南省教学成果一等奖和2项湖南省教学成果二等奖的基础上, 进一步完善创新教育理念, 将研究的观点渗透于机械工程创新人才培养的教学设计之中.遵循“面向工程, 打好基础, 全面发展”的要求, 按现代大学生的多层面状况, 实施个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教学模式, 培养的学生必须具备应有的机械专业知识与应有的实践能力和创新精神;探索大机械工程专业的共性, 强调学生知识、能力、素质的协调发展, 突出机械工程人才创新精神和创新能力的培养;突出学生在学习中的主体地位, 强化“以人为本, 以学生的发展为中心”的观念, 充分发展学生的个性特长, 为机械工程拔尖人才脱颖而出创造更加良好的条件;强调人才培养过程的开放性, 增强学生对未来社会的适应能力。

摘要：本文剖析了现代大学生的横断面, 构建多层次协同教学模式, 把陈旧的“静态传递式”改为“动态结合式”或“主体活动式”。从而达到学生的机械设计创新素质, 机械制造创新素质和适应社会能力的素质得到协同发展;在另一个层面上, 根据大学生各自不同的特点, 使得具有创新素质的技师型人才、能够适应市场变化的产品创新设计人才、具有深厚理论功底的科学研究型人才能够得到协同培养。

关键词：创新素质,教学模式研究,举措