[摘 要]通過對普渡大學應用型機械專業(yè)(MET)的培養(yǎng)計劃在總學分、必修與選修學分、課程類型分布、專業(yè)課程設置和基礎課程設置等方面進行分析,可以發(fā)現(xiàn)我國應用型大學存在著較大的差距。MET的總學分要比我們的少很多,但是在必修課與選修課比例及課程類型分布方面很相似。MET的基礎課程設置較我們而言要寬泛一些,選修課程的余地要少一些。我國大學工科專業(yè)都有集中的實踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)設計,MET則與之相反。通過對美國實踐體系的分析,發(fā)現(xiàn)美國大學的實踐與設計環(huán)節(jié)都是分散在課堂教學和學生的課余時間之中的。美國大學這樣設計培養(yǎng)計劃的基礎就是其社會環(huán)境和教學環(huán)境能夠為學生的實踐和設計提供機會和幫助。
[關鍵詞]機械專業(yè) 培養(yǎng)計劃 普渡大學 江漢大學
[中圖分類號] TH122 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)16-0039-03
普渡大學是一所歷史悠久的研究性公立大學,建校于1869年。普渡大學里面有名的就是它的工科實力,登月第一人阿姆斯特朗就畢業(yè)于這所學校,有多名諾貝爾獎獲得者是這里的教授或學生。自1878年開始授予工科學位以來,普渡大學授予工科本科學位人數(shù)一直在美國處于領先位置,每50名美國工程師中就有一名來自于普渡大學。[1]在普渡大學里,在機械工程方面,既有研究型的機械系,也有應用型的機械技術系,還有專門培養(yǎng)工程教育教師的工程教育系。這些系的人才培養(yǎng)目標都不一樣。機械系的培養(yǎng)計劃主要著重于學生理論知識的傳授,他們在第一年時接受的是整個工學院的通識教育,對于實踐的安排較少些。[2]機械技術系主要是理論和技術的側重均衡,較機械系而言,其實踐的安排要多一些。普渡大學機械技術系(MET)中的機械制造專業(yè)和江漢大學機電學院的材料加工及控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標都是培養(yǎng)應用型人才?;趶呐囵B(yǎng)應用型人才這一出發(fā)點來研究兩者的差異,可以發(fā)現(xiàn)不足,這對于進一步的教育改革有一定的借鑒意義。
一、普渡大學機械工程技術本科培養(yǎng)計劃
對比機械工程技術和機械工程兩者的培養(yǎng)計劃,從中可以發(fā)現(xiàn),機械工程理論教學的全面性和難度都要強于機械工程技術,而實驗和實踐方面的教學則是機械工程技術要多于機械工程。機械工程技術教育降低了本專業(yè)不需要的理論要求,加強了實用課程,提高了實踐能力。從時間安排上也可以看出,機械工程技術前兩年比較注重應用實驗課程,后兩年的教學計劃開始加強普通教育和理論的教育。其中實踐和應用課程為學生提供更進一步的交際和管理技能,加強對技術訓練的理解,擴大專業(yè)知識面。表1為普渡大學機械工程技術專業(yè)的培養(yǎng)計劃。
表1 普渡大學機械工程技術專業(yè)培養(yǎng)計劃
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該專業(yè)采用學分制,根據(jù)4年修完126學分來設計培養(yǎng)計劃,1學分為16學時。但是其畢業(yè)的時間不限制在4年,學生在3-10年內都可以畢業(yè)。如果學生希望提前畢業(yè),可以在暑假來修學分。如果學生想早點參加工作,就可以終止學習,到企業(yè)工作。如果在外面做得好的話,就不回學校繼續(xù)上課了,如比爾·蓋茨。如果在外面做得不好,就會回學校接著上課。因此,在課堂里看到大齡學生一點也不奇怪。有一點值得我們采用完全學分制學校借鑒的地方是,普渡大學的暑期課程安排,這種安排使學生有機會早點修完學分,而不是通過要學生在同樣的時間里多選課來完成學分。普渡大學的暑期課程約占全部課程的15%。三個學期的安排為:春季,1月中旬~5月中旬;暑期,5月中旬~8月上旬。秋季,8月下旬~12月下旬。
二、培養(yǎng)計劃特點及分析
將表1中的課程按照性質分類,各類課程所占比例為表2所示。
1.從總的學分上來看,江漢大學的材料成型及控制專業(yè)總學分為185分,比普渡大學的總學分126分要高出59學分。光從這一點來看,普渡大學的學生有更多的自主時間,這些時間主要用于他們做作業(yè)和自己進行創(chuàng)造。更多的學時也增加了教師的負擔,讓教師將時間都耗費在重復地講課之中,而缺乏對教學創(chuàng)新的精力。當然,我們的學生不一定適應這種少課時的方法,因為缺乏學習的獨立性和主動性,太少的課程,他們可能會覺得無所事事。不同的文化背景,需要有不同的教育方法。這一點非常值得我們在今后的實踐中進行探索。
表2
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2.從必修和選修課程學分來看,江漢大學的必修和選修學分分別為130.5和54.5,而普渡大學的相應數(shù)據(jù)分別為104和22。從數(shù)量上來看,江漢大學都要比普渡大學的多。如果通過對應比例來看的話,就可以發(fā)現(xiàn)其中的差別。江漢大學的必修課程比例為70.5%,而普渡大學的必修課程比例高達82.5%。這一點跟我們以前所聽說的美國的課程選修比例高有所不同。這也說明,高校對專業(yè)的規(guī)劃更加明確。
3.從每類課程的學分所占總學分的比例不難看出,如果將實踐環(huán)節(jié)與專業(yè)課相結合來看的話,對應的每一項比例的差別都不大。也就是說,從學分構成的類別比例來看,我們兩所學校是比較一致的。我們的通識教育課共53學分,普渡大學為35學分。我們主要是大學外語、思想政治理論、大學體育、軍事理論等所占學分就有35分。普渡大學與之相對應的這些學分很少,與我們通識教育的學分相似的,有繼續(xù)學習英語的9學分,其余都是一些人文選修及經(jīng)濟管理類課程。江漢大學的專業(yè)基礎課程有62學分,而普渡大學的是44學分。多出的學分并不是哪一類課程多余或那一環(huán)節(jié)偏重,而是每門課程的學分偏高。對此,我們可以對高等數(shù)學、線性代數(shù)及數(shù)理統(tǒng)計分析等的學分進行一些縮減,增加一些計算軟件的教授,如Matlab等,還可以合并一課程,比如金屬材料及熱處理、金屬工藝學、模具材料、新型材料等,從而使總學分減少。
4.兩個學校的最大區(qū)別在于專業(yè)課程和實踐環(huán)節(jié)的不同。江漢大學的專業(yè)課程學分和實踐學分分別為28學分和42學分,所占比例分別為15.2%和22.7%。這兩項的學分之和為70學分,所占比例為37.9%。普渡大學的課程學分是47學分,實踐學分竟然是0。這兩項之和為47學分,所占比例為37.3%。從這一點來看,所設的總量和比例大致相當。當然,在教學內容上各有側重,如美國的課程內容偏重于與項目的結合,而國內的課程多偏向于理論與設計。這也是我們應用型高校和研究型高校區(qū)別不大的一個重要原因。
5.相比而言,普渡大學機械工程技術專業(yè)課程基礎較為廣泛,包括數(shù)學、物理和化學;專業(yè)基礎課包括機械、材料、電路和電子學、熱力學、流體力學、傳熱傳質、制造系統(tǒng)、控制學等。當然這些課程的理論深度與研究型的同專業(yè)課程要淺一些。從這一點來說,我們高校的培養(yǎng)計劃在研究型和應用型上的區(qū)分不是特別大。與研究型大學的“寬基礎,寬專業(yè)方向”的總體培養(yǎng)思路一致,普渡大學在課專業(yè)課程的47個學分中,只有14學分的選修課程,這樣才能重點突出地培養(yǎng)應用型人才。我國許多具有工科傳統(tǒng)優(yōu)勢的大學在培養(yǎng)目標中不再提培養(yǎng)“合格工程師”,而只說要“培養(yǎng)高級拔尖創(chuàng)新型專門人才”,這對個別學校也許是可行的,但若形成虛夸之風將是危險的。
6.從表1可以看出,機械工程技術專業(yè)的人文社科及管理課程較多,共有24個學分,占總學分的19.05%。而在江漢大學的培養(yǎng)計劃中,所涉及的這方面的課程除了“兩課”外只有14學分,而且還是選修項,也就是說最多只有14學分,所占的比例更小,只有7.57%。因此,在我們的培養(yǎng)計劃中,應該增加這些課程,使我們的工程師具有一定的人文素質,彌補其在高中時過早的文理分科所造成的人文知識欠缺。
7.在培養(yǎng)計劃中還有一個最大的不同之處在于普渡大學沒有畢業(yè)設計。我國的本科教育中,畢業(yè)設計一般集中在四年級的最后一學期,一般安排2~16周。江漢大學所采用的“3+1”教學模式中,畢業(yè)設計的時間為1年。普渡大學學生的設計能力主要來自于課程學習中,類似于我們的課程設計。如選修課程中有機械工程設計基礎、機械設計、工程設計等。學生4人一組,自選課題,有三周的工作量安排。設計完成后,需要進行講述、答辯并提交書面報告。
三、實踐環(huán)節(jié)
在MET的培養(yǎng)計劃中,實踐環(huán)節(jié)不占學分,但這并不意味著美國學生不搞實踐和設計。相比而言,他們反而有更多、質量更高的實踐安排。相比之下,我國在這方面還是存在很大的差距。這種差距主要體現(xiàn)在實踐環(huán)節(jié)中的各個參與對象的理念上。在美國,這方面做得非常詳細,從課堂教學開始,貫穿和延伸到課外和校外的實踐活動之中。在整個實踐環(huán)節(jié)中,教課的教師、聽課的學生和提供實踐機會的企業(yè)都有一種實踐的意識。教師認為實踐是檢驗和鞏固教學內容的最佳途徑,學生認為實踐可以開闊視野,提高動手能力,企業(yè)認為為學生提供實踐機會是企業(yè)的社會責任,也可以使學生認識自己的企業(yè),擴大自己的知名度。
(一)課堂實踐環(huán)節(jié)
課堂實踐主要采用案例教學、計算機模擬實驗、播放視頻和講座這四種形式。在案例教學中,主要是以學生為主,教師主要是準備教學參考資料和提供案例的范圍。案例教學的過程包括:預習,分組討論、綜合討論和發(fā)表意見幾個環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)都是比較耗時的,學生要花很多的時間去查閱資料,設計工藝方案,找出解決辦法,然后制作幻燈片進行演講。這也是為什么普渡大學的學生上課課時少,但是他們又非常忙的原因之一。在本次課程中,還專門安排了一次計算機模擬實驗。安排學生參觀由模擬軟件計算材料加工過程。課程講座主要是在課程中安排非主講教師的專題講座。講座者并非一定要講材料加工方面的知識,也可以講與制造相關的知識。如筆者就在該課程上受邀進行了一次關于汽車頂蓋沖壓過程中的質量控制的講座。對于一些不便于到現(xiàn)場進行參觀和實踐的加工過程,教師會采用播放視頻的方式來展示給學生看。課堂里的這些與實踐相關的安排,改變了原來的由教師單一主講的模式,為學生的知識面的拓展和相關知識的理解起到了積極的作用。
(二)課外實踐
課外實踐主要包括參與教師的科研活動,申請學校的創(chuàng)新基金等方面。創(chuàng)新基金主要由指導教師和學生共同承擔一項研究課題。主要給缺少技術背景的新生們提供一些實踐機會。學校里面也有一些可以申請的創(chuàng)新基金,這些基金的申請都是與專業(yè)領域相關的一些創(chuàng)新活動,學生需要找一位教師提供指導,按照申報內容和進度完成項目任務。
(三)校外實踐
除了上述的課內和課外實踐外,還有一些校外實踐活動。在普渡大學里面設有工業(yè)關系辦公室,指導學生聯(lián)系企業(yè)進行一些實踐活動。在校外的時間中,企業(yè)一般會提供與專業(yè)相關的崗位,學生可以在工廠分時上班,與技術團隊一起工作,工作的報酬按照小時計算,比那些打零工的7~10美元一小時的工資會要高一些。大多數(shù)學生是利用暑假時間到工廠實習。在平常的學期里,學校也有安排學生到工廠進行參觀,但是這些參觀都是分批進行的,這相當于我們的認知實習。盡管美國的很多制造業(yè)務轉移到了第三世界國家,但是他們仍然有很多企業(yè)從事制造,他們的企業(yè)更愿意接受學生的參觀。
江漢大學在實踐教學體系的構建上也做出了很大的努力。目前實踐教學體系由四大平臺組成,即基礎訓練平臺、綜合實驗訓練平臺、創(chuàng)新實踐平臺和區(qū)域合作訓練平臺?;A訓練平臺分三個模塊,即金工訓練、學科基礎實驗和專業(yè)課實驗。綜合實驗訓練增加了先進制造技術的訓練,壓縮傳統(tǒng)的實習內容,增加新知識、新工藝、新技術等三項內容。創(chuàng)新實踐平臺以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神為目的,建成能夠滿足各類學科競賽的創(chuàng)新基地平臺,包括項目創(chuàng)新設計基地、項目創(chuàng)新制作基地和學科競賽創(chuàng)新基地。區(qū)域合作訓練平臺主要是與地方企業(yè)共建研發(fā)中心和培訓中心,加強產(chǎn)學研的結合,使學生在中心內從事創(chuàng)新活動。在平臺內企業(yè)能夠為學生提供課程設計和畢業(yè)設計的題目與實踐場地。
雖然我國已經(jīng)是一個制造業(yè)大國,與制造相關的工廠眾多,但是,學生下廠參觀和實習的機會卻比以往更加少了。除了部分國有企業(yè)還接受實習學生外,其他大多企業(yè)都表示不方便接納學生的參觀與實習。高校與企業(yè)在人才培養(yǎng)的合作方面已經(jīng)需要靠人際關系來維持了。所以,美國企業(yè)的這種愿意為高等教育服務的犧牲精神和遠見值得我們的企業(yè)學習。
四、總結
普渡大學MET在培養(yǎng)計劃上面與我國的差別,不能用簡單的誰好誰差來評判。事實上,需要從本國國情、管理體制和社會就業(yè)環(huán)境來考慮。例如中國大學大多隸屬于某一級政府而與企業(yè)缺少甚至根本沒有聯(lián)系,而政府在對企業(yè)接納學生的實踐方面有沒有特別的引導政策,大學與企業(yè)之間越來越遠。我國的培養(yǎng)計劃的制訂,今后將會有較大的改革,改革參與的對象應該不僅僅停留在大學本身,而應該讓基礎教育、高等教育、企業(yè)、政府、學生、中介等方面的人員參與進來,形成一個整體。改革的方向應該以社會發(fā)展變化與需求為根本,以培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力為目標。
[ 注 釋 ]
[1] http://baike.baidu.com / view / 980760.htm.
[2] 左治江,李堯,余五新.金屬與塑料成型設備課程中應用型特色教學方法探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2009(7):88-90.
[責任編輯:陳 明]