包瑞新 賈 敏 高興軍 栗 佳 呂 平
(1.遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,遼寧 撫順 113001;2.遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院,遼寧 撫順113001;3.遼寧石油化工大學(xué)工程訓(xùn)練中心,遼寧 撫順 113001)
課程群是指在同一學(xué)科相同專業(yè)中前后具有銜接關(guān)系的一系列課程。對(duì)于有鮮明工科特色的培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高校,其基礎(chǔ)建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一就是課程群建設(shè)。諸多應(yīng)用型工科院校的課程群建設(shè)目前還處于起步階段,由于課程群建設(shè)的概念、方法、內(nèi)容以及體系重構(gòu)等方面還沒有建立起相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),各院校的課程群建設(shè)進(jìn)展緩慢。課程群建設(shè)應(yīng)該結(jié)合未來實(shí)際生產(chǎn)及職位、崗位就職能力的需求,對(duì)課程群體系進(jìn)行優(yōu)化,充分吸收機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域的新思想、新理念、新工藝方法,形成實(shí)踐特色突出、緊跟時(shí)代發(fā)展的課程體系,全面打造課程群。
目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于由追求“體量”向追求“質(zhì)量”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期,為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的需要,高等教育及其改革實(shí)踐活動(dòng)迅猛發(fā)展,應(yīng)用型本科教育備受矚目。應(yīng)用型本科教育的整體培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)既具有一定的知識(shí)儲(chǔ)備,又兼具全面的個(gè)人素質(zhì),面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)的高級(jí)復(fù)合型應(yīng)用型人才。這就要求培養(yǎng)出來的學(xué)生要具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。怎樣從原來的學(xué)術(shù)型人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變成真正意義上具有較好工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式,是諸多應(yīng)用型本科院校重視探索的新領(lǐng)域。本文以遼寧石油化工大學(xué)機(jī)制專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革過程作為背景,以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課程群建設(shè)為研究對(duì)象,對(duì)該專業(yè)課程群建設(shè)進(jìn)行了嘗試,系統(tǒng)化、模塊化地采取了一些方式、方法來提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力[1-2]。
本次課程群建設(shè)建立在“以設(shè)計(jì)為主線,以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心”的培養(yǎng)模式基礎(chǔ)上,通過強(qiáng)化設(shè)計(jì)教學(xué),突出工程設(shè)計(jì)實(shí)踐,達(dá)到提高學(xué)生工程能力的目的。
課程群建設(shè)包含理論教學(xué)板塊、實(shí)踐教學(xué)板塊、素質(zhì)教育板塊這三大板塊。
一是理論教學(xué)板塊。按照學(xué)校的教學(xué)大綱、培養(yǎng)計(jì)劃樹立人才培養(yǎng)總體思想,對(duì)人才培養(yǎng)過程中的理論教學(xué)進(jìn)行模塊化分解,各個(gè)模塊緊緊圍繞學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力和素質(zhì)提高這一核心來開展工作。這部分涵蓋基礎(chǔ)能力培養(yǎng)模塊、專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)模塊、專業(yè)細(xì)化培養(yǎng)模塊、創(chuàng)新能力培養(yǎng)模塊等。
二是實(shí)踐教學(xué)板塊。深入企業(yè)走訪調(diào)研,了解企業(yè)對(duì)人才技能的需求,有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、素質(zhì)進(jìn)行提升,以使學(xué)生一走出校門就能夠快速轉(zhuǎn)換角色,實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的無縫對(duì)接,節(jié)省社會(huì)技能人才培養(yǎng)時(shí)間。這一板塊涵蓋專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)三個(gè)部分。其中,專業(yè)課實(shí)驗(yàn)以學(xué)院專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為依托,工程實(shí)訓(xùn)以學(xué)校工程訓(xùn)練中心為依托,生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)則以地方生產(chǎn)制造企業(yè)為依托。遼寧石油化工大學(xué)近年來建立了石油化工產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)訓(xùn)基地,是遼寧省高校實(shí)訓(xùn)培訓(xùn)基地重點(diǎn)建設(shè)單位,為學(xué)生生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)提供了良好的平臺(tái)。
三是素質(zhì)教育板塊。其中包括PLC編程培訓(xùn)、三維軟件培訓(xùn)等,旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握企業(yè)普遍需求的一些主流技術(shù)。
課程群的建設(shè)涵蓋課程體系開發(fā)、課程建設(shè)、教材建設(shè)、專業(yè)研究這四個(gè)方面。
一是課程體系開發(fā)。由系主任牽頭,成立由專業(yè)課任課教師及來自生產(chǎn)一線技術(shù)人員構(gòu)成的專業(yè)課程體系開發(fā)團(tuán)隊(duì)。進(jìn)入到各個(gè)行業(yè)相關(guān)院校、生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研走訪,進(jìn)一步了解機(jī)制類企業(yè)的生產(chǎn)流程,對(duì)其進(jìn)行分析研究,明確典型的生產(chǎn)過程;分析生產(chǎn)過程各個(gè)環(huán)節(jié)所需的知識(shí)、技能及核心能力,同時(shí)將國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入其中,以機(jī)械制造生產(chǎn)流程為主線,將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)融為一體。我校畢業(yè)生的就業(yè)方向以面向石油、石化行業(yè)為主,因此在融入職業(yè)素質(zhì)教育這一環(huán)節(jié),我們?cè)黾恿薍SE(健康、安全、環(huán)境管理體系)知識(shí)通識(shí)環(huán)節(jié),以便于學(xué)生更快地融入未來的工作中。通過課堂教學(xué)、情景體驗(yàn)等方式培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的能力、團(tuán)隊(duì)合作的能力以及抗挫折的能力。將教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)生實(shí)踐融為一體,教學(xué)過程中設(shè)置多個(gè)任務(wù)供學(xué)生完成,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。機(jī)制專業(yè)課程群中涵蓋了當(dāng)代設(shè)計(jì)方法及理論模塊、主流制造技術(shù)模塊及機(jī)電一體化技術(shù)模塊。每部分又進(jìn)一步分解成知識(shí)技能素質(zhì)子模塊、技能實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)子模塊以及職業(yè)技能考證子模塊。每一模塊對(duì)學(xué)生不同能力進(jìn)行培養(yǎng)。
圖1 機(jī)制專業(yè)課程體系建設(shè)模塊
二是課程建設(shè)。課程建設(shè)主要包括以下幾個(gè)步驟:(1)組建專業(yè)課程群建設(shè)團(tuán)隊(duì)。組成以專業(yè)帶頭人、核心教師、生產(chǎn)一線技術(shù)人員構(gòu)成的課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)。(2)動(dòng)態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容。每個(gè)學(xué)年調(diào)整一次授課內(nèi)容,及時(shí)吸收新技術(shù)、新工藝、新材料和新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),使人才培養(yǎng)目標(biāo)與市場(chǎng)需求緊密結(jié)合。(3)積極開展市場(chǎng)調(diào)研。鼓勵(lì)任課教師深入到生產(chǎn)一線,到機(jī)制類企業(yè)掛職鍛煉,了解企業(yè)對(duì)人才能力的需求,以使課程建設(shè)更具針對(duì)性。(4)制定獎(jiǎng)勵(lì)政策。對(duì)在課程開發(fā)中表現(xiàn)突出的個(gè)人和團(tuán)隊(duì),系里給予一定的獎(jiǎng)勵(lì),學(xué)院也有一定的配套獎(jiǎng)勵(lì)。
三是教材建設(shè)。為了使教材更加注重學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),更加突出行業(yè)特色,由核心教師及生產(chǎn)一線技術(shù)人員建立專業(yè)課教材建設(shè)團(tuán)隊(duì),與課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)齊頭并進(jìn)。教材內(nèi)容要充分體現(xiàn)行業(yè)及時(shí)代特征,緊密結(jié)合市場(chǎng)需求。采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)及案例教學(xué)等措施重組教學(xué)內(nèi)容,開發(fā)兼具特色和實(shí)用性的教材。
四是專業(yè)研究。鼓勵(lì)專業(yè)課教師積極開展日常教研工作和科研工作,對(duì)機(jī)械類人才成長(zhǎng)規(guī)律、機(jī)制專業(yè)課程體系、教學(xué)方法等進(jìn)行深入研究。在系里成立面向不同研究領(lǐng)域的研究小組,每個(gè)小組均制定不同的研究任務(wù)。在研究經(jīng)費(fèi)上,鼓勵(lì)系里的骨干教師積極申報(bào)省級(jí)、校級(jí)課題立項(xiàng)經(jīng)費(fèi),對(duì)于成功申請(qǐng)的課題,學(xué)院給予一定的配套資金支持,保證課題的順利進(jìn)行。同時(shí),每個(gè)學(xué)年有計(jì)劃地邀請(qǐng)學(xué)校內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)<覍?duì)教改項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)指導(dǎo),確保研究工作保質(zhì)保量,能夠按時(shí)結(jié)題[3]。
上述措施目前已經(jīng)在遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的課程群改革中進(jìn)行了實(shí)踐,經(jīng)過兩年多的努力,取得了很好的效果。
現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論模塊有工程力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程。以往教師過多地關(guān)注學(xué)生學(xué)術(shù)理論水平的提高,卻忽略了學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),這種局面需要有所改變。如何在理論教學(xué)中提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力是目前課程建設(shè)的重點(diǎn)研究對(duì)象。我們建立了由相關(guān)課程教師及生產(chǎn)一線技術(shù)人員組成的教學(xué)改革團(tuán)隊(duì),與往屆畢業(yè)生積極聯(lián)系,獲取反饋,共同推進(jìn),具體涵蓋以下措施。
1.建立面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的理論教學(xué)體系
過去的機(jī)械設(shè)計(jì)類課程內(nèi)容均以純粹的機(jī)械系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),課堂教學(xué)的重點(diǎn)在于對(duì)不同機(jī)械設(shè)備的性能進(jìn)行分析。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,新的分析方法不斷涌現(xiàn),需要對(duì)現(xiàn)有授課內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,淡化其與工程力學(xué)互為重疊的部分,對(duì)本課程獨(dú)有的知識(shí)點(diǎn)則進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)化。分析方法上,鼓勵(lì)學(xué)生使用Matlab、Adams等仿真工具解決工程實(shí)際問題。比如在機(jī)械原理機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析這一知識(shí)點(diǎn)上,傳統(tǒng)的分析方法是相對(duì)矢量圖解法,該方法計(jì)算效率低下,學(xué)生在作圖過程中容易出現(xiàn)誤差,可以借助Matlab建模,采用解析法進(jìn)行連桿結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。利用Matlab強(qiáng)大的作圖功能,可以直觀地觀察到任何構(gòu)件在不同時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。Adams也被應(yīng)用于機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)仿真。使用這些仿真工具,不僅有助于學(xué)生更好地理解課本中的知識(shí)點(diǎn),也為學(xué)生未來走上工作崗位解決實(shí)際問題打下基礎(chǔ)。課程講授過程中,注重引入企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中容易出現(xiàn)的問題,鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上進(jìn)行分析并提出解決辦法。
2.結(jié)合工程實(shí)際,培養(yǎng)工程意識(shí)
機(jī)械設(shè)計(jì)類課程不僅理論性強(qiáng),其實(shí)踐性也很強(qiáng)。因此,在教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。教師如果在教學(xué)過程中一味強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)的重要性,而忽略了理論和實(shí)踐的結(jié)合,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就會(huì)覺得知識(shí)點(diǎn)不好把握,課程枯燥,收獲不到學(xué)習(xí)所帶來的成就感,進(jìn)而喪失了學(xué)習(xí)興趣。因此,在教學(xué)過程中要更加注重鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題。在課程的教學(xué)過程中要結(jié)合我校地處東北老工業(yè)基地,機(jī)制類企業(yè)眾多的特點(diǎn),以所在地區(qū)常見機(jī)械產(chǎn)品為范例引入教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)邀請(qǐng)撫順軍鋒制造廠、撫順洗化廠等校企合作單位的高級(jí)管理人員走進(jìn)課堂,介紹產(chǎn)品研發(fā)背后的故事,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.利用課外課堂,強(qiáng)化工程實(shí)踐能力
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)點(diǎn)眾多、煩瑣復(fù)雜,需要通過大量的實(shí)踐才能鞏固和理解。為有效提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,我們采取了多種舉措。
課堂教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。授課教師注意引入一些比較有代表性的工程實(shí)際問題,鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)提出構(gòu)想方案,并在條件允許的情況下利用相關(guān)軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。
充分發(fā)揮測(cè)繪等實(shí)踐環(huán)節(jié)的作用。機(jī)制專業(yè)的很多課程如互換性與技術(shù)測(cè)量、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)械設(shè)計(jì)等都安排了測(cè)繪環(huán)節(jié),充分發(fā)揮這些環(huán)節(jié)的作用,使每個(gè)學(xué)生都能夠親自操作。這些環(huán)節(jié)為學(xué)生參加比賽打下實(shí)踐基礎(chǔ)。
鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類競(jìng)賽。引導(dǎo)學(xué)生積極參加旨在提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的各類競(jìng)賽,如全國(guó)化工設(shè)計(jì)大賽、機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)3D設(shè)計(jì)大賽等。學(xué)院、系內(nèi)均出臺(tái)配套政策,鼓勵(lì)學(xué)生參加此類比賽。如參加比賽可以增加一定的課外學(xué)分;機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程可以選用比賽題目進(jìn)行設(shè)計(jì);比賽取得不同等級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng),院系將配套相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)資金。這些舉措極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與競(jìng)賽的積極性。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我校機(jī)制專業(yè)學(xué)生大二學(xué)年競(jìng)賽參與率達(dá)到了75%。
鼓勵(lì)學(xué)生機(jī)電結(jié)合。電氣專業(yè)知識(shí)往往是機(jī)制專業(yè)學(xué)生的短板。引導(dǎo)機(jī)制類專業(yè)學(xué)生與其他涉電類專業(yè)學(xué)生積極聯(lián)系,參加與電工電子技術(shù)相關(guān)的各類競(jìng)賽,如機(jī)器人大賽,這類比賽需要應(yīng)用到機(jī)構(gòu)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電動(dòng)電子等多門學(xué)科知識(shí),有利于促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)這些知識(shí)。
機(jī)械制造模塊中有機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)、機(jī)電傳動(dòng)與控制、數(shù)控技術(shù)等課程。通過與校外專家的交流合作,我們對(duì)涉及的制造模塊課程群進(jìn)行了改革,刪除了不適合時(shí)代發(fā)展的陳舊知識(shí),增加了新內(nèi)容,如開設(shè)了可編程控制器技術(shù),并購(gòu)進(jìn)可編程控制器多臺(tái),增加學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié),確保教學(xué)內(nèi)容能夠緊隨時(shí)代潮流;引導(dǎo)學(xué)生積極參加到任課教師所從事的科研項(xiàng)目中,使學(xué)生因能夠切身感受到所學(xué)習(xí)的知識(shí)在工程實(shí)踐中有價(jià)值而產(chǎn)生成就感、獲得感;以“遼寧大工匠”評(píng)選為契機(jī),帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)大工匠工作室,同時(shí)聘請(qǐng)“遼寧大工匠”走進(jìn)校園,講解自己接觸到的工程案例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。
新型應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是高等教育發(fā)展內(nèi)涵的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)用型人才培養(yǎng)的直接體現(xiàn)是課程群建設(shè),要始終圍繞學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)這個(gè)核心要素,切實(shí)提高學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。
遼寧石油化工大學(xué)機(jī)制專業(yè)經(jīng)過兩年多的探索和改革,以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,改革人才培養(yǎng)模式,完善課程群規(guī)劃建設(shè),切實(shí)提高了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和工程實(shí)踐能力。通過對(duì)機(jī)制專業(yè)課程群進(jìn)行改革完善,主要解決了如下問題:(1)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相互脫節(jié)的問題。通過在課程體系建設(shè)上強(qiáng)調(diào)分析與設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合,理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,測(cè)繪實(shí)踐與學(xué)科競(jìng)賽的有機(jī)結(jié)合,傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合,各教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)銜接,整體優(yōu)化,解決了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)未能緊密結(jié)合的問題。(2)學(xué)生工程意識(shí)不強(qiáng)、學(xué)習(xí)興趣不濃的問題。地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的宗旨是服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,緊密結(jié)合理論知識(shí)和工程實(shí)際,將大量的工程案例引入課堂,切實(shí)能夠增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力[5-6]。