朱麗麗
摘要:具備創(chuàng)新能力的機(jī)械工程人才是新時(shí)期人才培養(yǎng)的目標(biāo),文章根據(jù)這個(gè)目標(biāo)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革進(jìn)行探索。將經(jīng)典型和創(chuàng)新型的機(jī)械裝備作為承載,構(gòu)建了以裝備為中心的實(shí)踐教學(xué)體系;在學(xué)科交融的趨勢(shì)下,建立融合多課程的綜合性的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程體系;響應(yīng)產(chǎn)學(xué)研合作教育的方針政策,建設(shè)校企合作的人才培養(yǎng)體系; 以“個(gè)性化教育和整體性教育相結(jié)合”為原則,改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)考核制度,促進(jìn)人才培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系;實(shí)驗(yàn)課程體系;校企合作;實(shí)踐教學(xué)考核制度
當(dāng)前,科技創(chuàng)新能力已成為國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素,如何培養(yǎng)工程技術(shù)人才的創(chuàng)新能力成為近年來(lái)工科高校教學(xué)改革的主旋律。一個(gè)國(guó)家的創(chuàng)新能力來(lái)源于創(chuàng)新人才的養(yǎng)成,然而,我們國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的培養(yǎng)人才的模式還有諸多問(wèn)題,不足以滿足建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的需求。就機(jī)械制造工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)而言其不足主要體現(xiàn)在: 一是頂層設(shè)計(jì)不明確,對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究的范圍過(guò)于寬泛,不能緊跟社會(huì)需求以及行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì);二是側(cè)重于理論教學(xué),不重視實(shí)踐教育,許多實(shí)踐環(huán)節(jié)流于形式,或是支撐的平臺(tái)數(shù)量少、質(zhì)量低,授課內(nèi)容陳舊,缺乏前沿的研究成果,既無(wú)法滿足高校對(duì)實(shí)踐平臺(tái)的需要,也跟不上行業(yè)發(fā)展的腳步;三是相較于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)而言,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)所占比重明顯不足,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的探索不夠,相關(guān)教師的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力偏弱。此外,校企人才培養(yǎng)深度融合不夠,高校同企業(yè)之間很難實(shí)現(xiàn)具體的可操作性強(qiáng)的聯(lián)合培養(yǎng),高校亟需企業(yè)提供機(jī)械工程創(chuàng)新能力方面的培訓(xùn),同時(shí)企業(yè)對(duì)高校人才的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈,但兩者往往難以協(xié)調(diào)。為了增強(qiáng)培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新型人才的可行性,提升機(jī)械類學(xué)生專業(yè)技能及其綜合素質(zhì),筆者綜合我院機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐施行狀況,進(jìn)行如下探索。
一、基于典型裝備設(shè)計(jì)制造的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建
產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率的提升都離不開(kāi)裝備,裝備是不可或缺的重要生產(chǎn)手段,對(duì)工業(yè)化進(jìn)程、國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展等具有重大意義。對(duì)裝備技術(shù)進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用開(kāi)發(fā)是機(jī)械工程類專業(yè)的神圣使命?,F(xiàn)代機(jī)械工程學(xué)科是由傳統(tǒng)機(jī)械工程融合多種現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)孕育形成的一門綜合性學(xué)科。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)傳統(tǒng)的依附課程的機(jī)械類實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)狹小,割裂了各實(shí)驗(yàn)間應(yīng)有的聯(lián)系和學(xué)科應(yīng)有的交叉融合,學(xué)生掌握的知識(shí)也是片面的,使得實(shí)踐教學(xué)難以適應(yīng)社會(huì)要求。
經(jīng)典型和創(chuàng)新型的機(jī)械裝備大多融合了機(jī)械工程中的設(shè)計(jì)、制造、材料、傳感檢測(cè)與控制、液壓與氣動(dòng)和軟件工程等技術(shù),是綜合性很強(qiáng)的產(chǎn)品,包含了現(xiàn)代機(jī)械工程師應(yīng)掌握知識(shí)的各個(gè)方面和應(yīng)具有的專業(yè)能力。所以,我們要依據(jù)機(jī)械工程的專業(yè)特點(diǎn)以及相對(duì)應(yīng)的人才培養(yǎng)方式,以提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為最終目標(biāo),多學(xué)科跨專業(yè)交融,構(gòu)建以培養(yǎng)機(jī)械人才創(chuàng)新能力為核心,將經(jīng)典型和創(chuàng)新型的機(jī)械裝備作為承載,并通過(guò)先進(jìn)設(shè)備的魅力抓住學(xué)生的目光,建立將裝備作為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,提升學(xué)生的專業(yè)視覺(jué)并體會(huì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)。
福州大學(xué)教師與校企合作研發(fā)了五軸數(shù)控刻楦機(jī),并已用于實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)體系將裝備作為中心,進(jìn)而圍繞先進(jìn)裝備所涉及的技術(shù),引導(dǎo)學(xué)生逐步揭開(kāi)先進(jìn)裝備的層層神秘面紗,自然形成了面向不同階段、 不同層次的“裝備設(shè)計(jì)”“裝備制造”“測(cè)控與仿真”“系統(tǒng)集成”“先
進(jìn)成型技術(shù)”“CAD/CAM/CAE”“優(yōu)化設(shè)計(jì)”等多類實(shí)踐主題,建設(shè)以機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、測(cè)控與仿真、系統(tǒng)集成和先進(jìn)裝備研發(fā)等主題為主線,分層次和個(gè)性化的矩陣式實(shí)踐教學(xué)體系。此外,建立全開(kāi)放式機(jī)械基礎(chǔ)零部件、典型機(jī)械裝備展示長(zhǎng)廊,典型產(chǎn)品測(cè)繪、典型夾具、模具結(jié)構(gòu)與拆裝、虛擬仿真加工、親手操作感受等,使新生一入學(xué)就能親身體驗(yàn)本專業(yè)的相關(guān)知識(shí),萌生其強(qiáng)烈的求知、探索欲望。通過(guò)漸進(jìn)式培養(yǎng)方式較好地提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,適應(yīng)了企業(yè)的需求。
二、融合多課程的綜合性獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)
傳統(tǒng)基于課程開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)狹小,割裂了各實(shí)驗(yàn)間應(yīng)有的聯(lián)系,學(xué)生掌握的知識(shí)也是片面的,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果低效甚至重復(fù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,學(xué)科交融的趨勢(shì)愈加明顯,為滿足課程教學(xué)而設(shè)置的單一實(shí)驗(yàn)已無(wú)法滿足人才培養(yǎng)的需求。所以,將不同學(xué)科、不同課程和不同章節(jié)之間的知識(shí)相互融合,使用不同的實(shí)驗(yàn)手段相互配合實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)踐的改革,構(gòu)建融合多課程的綜合性獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程體系已是大勢(shì)所趨。
如將PLC技術(shù)、伺服控制技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、C++語(yǔ)言等結(jié)合起來(lái),開(kāi)設(shè)機(jī)電系統(tǒng)與控制綜合性實(shí)驗(yàn),同時(shí)結(jié)合購(gòu)置的一大批機(jī)電裝備基礎(chǔ)功能部件和控制器件,開(kāi)設(shè)可重構(gòu)的機(jī)電系統(tǒng)及其控制實(shí)驗(yàn)。對(duì)于同一機(jī)械本體,學(xué)生可通過(guò)PLC、單片機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制器,構(gòu)建不同的控制系統(tǒng),體驗(yàn)各種控制系統(tǒng)的構(gòu)成及其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方法。這類綜合型實(shí)驗(yàn)以現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用及 CAD/ CAM/ CAE集成技術(shù)為基石,采用各類現(xiàn)代技術(shù),增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐的認(rèn)識(shí),鍛煉了其應(yīng)對(duì)工程問(wèn)題的專業(yè)技能。
三、建立校企合作的人才培養(yǎng)體系
隨著高等教育由精英化教育朝大眾化和普及化轉(zhuǎn)變,學(xué)校培養(yǎng)模式和社會(huì)需求之間存在必然的矛盾,如畢業(yè)生就業(yè)難、企業(yè)招人難。社會(huì)需求的多樣化,促使個(gè)性化人才的出現(xiàn),相同的培養(yǎng)模式下造就的人才無(wú)法滿足社會(huì)多樣化的需求。啟用產(chǎn)學(xué)研合作教育,企業(yè)深層次參與高等教育的人才培養(yǎng),對(duì)教育質(zhì)量的提升具有重要意義。企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)體現(xiàn)在:
(一)營(yíng)造了良好的工程教育環(huán)境
通過(guò)校企合作,學(xué)生有機(jī)會(huì)參與到企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中,并可通過(guò)接受企業(yè)提供的適量的生產(chǎn)以及設(shè)計(jì)任務(wù),學(xué)習(xí)并參與到科研課題中,實(shí)實(shí)在在地將理論教學(xué)融匯貫通到生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中。把培養(yǎng)人才、企業(yè)生產(chǎn)和科研任務(wù)綜合起來(lái),使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力在潛移默化中得到提升,既增長(zhǎng)了知識(shí),又全面提高了動(dòng)手能力、科研能力和創(chuàng)新能力,為其營(yíng)造了良好的工程教育環(huán)境。
(二)共享和緩解貴重資源
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)高等教育資源短缺的問(wèn)題愈加明顯,在現(xiàn)有的條件下,通過(guò)校企合作的方式將高等院校、科研院所以及企業(yè)各自擁有的獨(dú)特資源重新梳理合并,共享和緩解貴重資源成為了互惠互利的合作模式。高校機(jī)械工程創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)過(guò)程中缺乏生產(chǎn)科研經(jīng)驗(yàn)、真實(shí)的工作場(chǎng)景、先進(jìn)的設(shè)備等,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作教育能得到很大程度上的緩解。同時(shí),高校和科研院所科研人員數(shù)量多、科研經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)勢(shì)也極大地彌補(bǔ)了企業(yè)研發(fā)資源的不足。
(三)提高學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量
產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)中,工廠的車間、生產(chǎn)線和研發(fā)室就是活生生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂,在這樣真實(shí)的工程背景下培養(yǎng)學(xué)生,讓其在大學(xué)時(shí)期就接觸到企業(yè)的科研和技術(shù)工作,培養(yǎng)并鍛煉了學(xué)生良好的心理素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和獨(dú)立思考能力,讓學(xué)生提前熟悉企業(yè)氛圍,明確企業(yè)的文化和技術(shù)需求,提升了學(xué)生與企業(yè)之間的認(rèn)知和認(rèn)同。與此同時(shí),企業(yè)通過(guò)一定的接觸更加深入了解了學(xué)生,進(jìn)而可以挑選優(yōu)秀滿意的人才到企業(yè)就業(yè),這種方式既解決了企業(yè)難以招到適用人才的問(wèn)題,又?jǐn)U寬了學(xué)校的就業(yè)渠道,保證了就業(yè)質(zhì)量。
(四)促進(jìn)學(xué)校教學(xué)的改革
在此之前,本專業(yè)課程體系的設(shè)置百分百由學(xué)校獨(dú)立完成,社會(huì)與企業(yè)沒(méi)有機(jī)會(huì)加入論證,造成課程培養(yǎng)目標(biāo)體系與社會(huì)需求之間的矛盾。通過(guò)校企合作聯(lián)合辦學(xué),制定優(yōu)化的機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案和課程體系,不僅有力促進(jìn)了專業(yè)教學(xué)改革,改變了“閉門造車”的教育模式,還能更加有效地培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)需求的高質(zhì)量機(jī)械工程人才。
四、改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的考核制度
合理有效的考核評(píng)價(jià)體系對(duì)教學(xué)質(zhì)量有極大的督促作用,是實(shí)踐教學(xué)中必不可少的一環(huán),設(shè)立并健全考核制度對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)極為關(guān)鍵。以“個(gè)性化教育和整體性教育相結(jié)合”為原則,綜合考查學(xué)生的各方面能力,有針對(duì)性地設(shè)立考核方式,如學(xué)生的出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、搜集研究資料、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告或調(diào)查報(bào)告的情況、討論發(fā)言的見(jiàn)解、知識(shí)掌握的靈活性、實(shí)驗(yàn)探究能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等,著重考查學(xué)生的技能和創(chuàng)造性成績(jī),同時(shí)加強(qiáng)學(xué)習(xí)的過(guò)程考查。這種考核方法能夠引起學(xué)生思想上對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的重視,雖在一定程度上增加了教師的工作量,但可確保該考核評(píng)價(jià)體系更客觀、準(zhǔn)確、公平公正地體現(xiàn)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平。
五、結(jié)語(yǔ)
我們要根據(jù)本專業(yè)的特性,同時(shí)結(jié)合本學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型機(jī)械人才的宗旨,通過(guò)建立基于典型裝備設(shè)計(jì)制造的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建、融合多課程的綜合性獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)、建立校企合作的人才培養(yǎng)體系、改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)考核制度等手段,對(duì)機(jī)械工程創(chuàng)新應(yīng)用型人才的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步探索。
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編輯/楊波