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        基于提高學(xué)生工程能力培養(yǎng)模式的探究與實踐

        2021-01-14 13:34:55張會利屈斌文
        黑龍江科學(xué) 2021年21期
        關(guān)鍵詞:競賽學(xué)科培訓(xùn)

        張會利,屈斌文

        (江漢大學(xué)工程訓(xùn)練中心,武漢430056)

        隨著教育的不斷改革,各大工科類和綜合類院校不斷加強對本科教育中工程訓(xùn)練的投入,包括課程體系的建設(shè)、實驗設(shè)備的采購、專任教師的培訓(xùn)以及學(xué)科競賽的鼓勵等。對于如何更好地利用工程訓(xùn)練的投入,培養(yǎng)出專業(yè)技能扎實且自主創(chuàng)新意識強的學(xué)生,本研究提出了一種以興趣為導(dǎo)向,以課余時間為載體,以賽促練,賽練結(jié)合的培養(yǎng)模式。

        1 國內(nèi)外工程能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

        國外一些著名高等院校,非常注重對學(xué)生工程訓(xùn)練實踐能力的培養(yǎng),大學(xué)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力較強,像麻省理工學(xué)院,主要利用課余及假期時間加強對學(xué)生工程訓(xùn)練實踐的培養(yǎng)。法國高等教育工程注重實踐,強調(diào)“五位一體”培訓(xùn)體系,強調(diào)學(xué)生要接受大量工程實踐訓(xùn)練。

        通過對國內(nèi)部分高校工程能力訓(xùn)練的調(diào)研以及自我教學(xué)環(huán)境的分析,工程訓(xùn)練培養(yǎng)存在幾點不合理之處:其一,實踐環(huán)節(jié)安排不合理。實踐課程應(yīng)該安排在專業(yè)理論課程之后,應(yīng)處于本科三年級期間,但大部分高校將工程能力環(huán)節(jié)安排在前,此時的學(xué)生對專業(yè)知識沒有一定的認(rèn)知,對工程訓(xùn)練的概念較為模糊。其二,實踐課程針對性不強。工程能力課程的開展以面概全,專業(yè)性針對不強,如:人文社科專業(yè)和機械類專業(yè)以及近機類專業(yè)的工程訓(xùn)練實踐環(huán)節(jié)區(qū)分不明確。其三,實踐環(huán)節(jié)周期安排不合理。實踐周期短,導(dǎo)致任務(wù)過于簡單化,學(xué)生僅是達到認(rèn)知的程度,對于實踐產(chǎn)生效果的運用不強,經(jīng)過工程能力訓(xùn)練之后,學(xué)生運用實踐所得知識解決不了科研及科技競賽中遇到的難題。

        2 新培養(yǎng)模式的提出

        在我國大多數(shù)院校中,很多課程偏向理論化,學(xué)生的實踐機會較少,因此,依托學(xué)科競賽開展實踐類培養(yǎng)迫在眉睫。

        A.學(xué)科競賽的意義。參加學(xué)科競賽有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。在參加學(xué)科競賽過程中,從設(shè)計到制造,從不斷優(yōu)化到結(jié)果,學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。經(jīng)過這一完整的過程,學(xué)生在創(chuàng)新能力方面將得到很大提升。其一,參加學(xué)科競賽能夠增強團隊意識。參賽過程中,團隊成員分工不同,需要團隊協(xié)作才能完成比賽,這種團隊協(xié)作的精神,能夠?qū)W(xué)生今后走向社會,面對形形色色的工作環(huán)境提供很大幫助。其二,學(xué)科競賽有利于夯實專業(yè)理論知識。參加學(xué)科競賽需要系統(tǒng)和全面的理論知識與專業(yè)技能,學(xué)生要能夠在賽事準(zhǔn)備中利用所學(xué)知識去解決各種難題,用實踐去檢驗和夯實理論知識。其三,學(xué)科競賽有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識更好地落實到本科教育中。

        B.競賽過程遇到的問題。全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力大賽從2009年的58支隊伍,發(fā)展到2019年的498支隊伍,該項賽事頗受高校師生的歡迎。但指導(dǎo)教師發(fā)現(xiàn)在賽事準(zhǔn)備期間,學(xué)生對于參賽作品零部件的設(shè)計與加工較為被動,原因有以下三點:其一,學(xué)生的知識范圍受限于課堂理論知識,不能將理論與實踐有機結(jié)合。其二,學(xué)生缺乏一定的設(shè)計和加工能力,導(dǎo)致設(shè)計與加工不符。其三,受時間和課程安排的限制,學(xué)生沒有足夠的時間去熟悉操作設(shè)備和學(xué)習(xí)加工技術(shù),不能獨立完成零部件的加工,只得依靠指導(dǎo)教師完成加工任務(wù)。

        基于以上問題,提出了一種以興趣為導(dǎo)向,以課余時間為載體,以賽促練,賽練結(jié)合且具有推廣性和延續(xù)性的培養(yǎng)模式,即在課余及假期,將部分對工程能力充滿興趣的學(xué)生進行專業(yè)理論知識和實踐能力的培養(yǎng),隨即以這部分學(xué)生去帶動整體,以此延續(xù),擴充到學(xué)生群體中。在整個教學(xué)體系中,學(xué)生率先充當(dāng)?shù)氖菍W(xué)者,先接受專業(yè)教師的集中培訓(xùn),然后又充當(dāng)師者,去培訓(xùn)后續(xù)的學(xué)者,這樣一種循環(huán)模式既培養(yǎng)了學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力,又激發(fā)了學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性。

        3 工程能力培養(yǎng)模式的實施

        以江漢大學(xué)政策作為出發(fā)點,成立以培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)操作技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的學(xué)生社團,掛靠工程訓(xùn)練中心,依托學(xué)校公共平臺,申請開放實驗室,以興趣為導(dǎo)向,以課余時間為載體,采取以賽促練,賽練結(jié)合的模式,培養(yǎng)理實一體的高素質(zhì)學(xué)生。

        A.針對對象。以江漢大學(xué)學(xué)生為主,利用學(xué)校關(guān)于學(xué)科競賽和創(chuàng)新學(xué)分的相關(guān)鼓勵政策,激勵并選拔一些學(xué)習(xí)興趣高且主動性強的學(xué)生。學(xué)生選拔活動定在大二第二學(xué)期,選擇這樣的時間節(jié)點,是因為這一時期的學(xué)生對自己所屬專業(yè)領(lǐng)域有了更進一步的認(rèn)識,具備一定的專業(yè)理論知識,對自己未來規(guī)劃也有了較為明確的方向。

        B.培養(yǎng)模式。采用模塊化培養(yǎng)方式,包含繪圖軟件的學(xué)習(xí)、傳統(tǒng)加工、先進制造、PLC、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐五大模塊。繪圖軟件包含AUTOCAD、UGNX;傳統(tǒng)加工主要包括車削、銑削、鉗工;先進制造包含加工中心、數(shù)控車床、特種加工、3D打印、激光雕刻。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐環(huán)節(jié)則是將所學(xué)內(nèi)容與各項科研競賽相結(jié)合,設(shè)計并制作項目參加學(xué)科競賽,通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的訓(xùn)練進一步細(xì)化出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)產(chǎn)品,以此申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目和大學(xué)生科研立項。為盡快適應(yīng)學(xué)科競賽的團隊模式,團隊中的各成員都必須各有所長,因此,除繪圖軟件和創(chuàng)新環(huán)節(jié)外,每位學(xué)生只能選擇傳統(tǒng)加工、先進制造、PLC模塊中的一種,經(jīng)過專任教師穩(wěn)定長時間的培養(yǎng),具備專業(yè)高級水平。在創(chuàng)新環(huán)節(jié)中,三大模塊中的學(xué)生交叉組合,取長補短,相互交流,更有利于競賽的籌備和推進。

        C.教學(xué)安排。培養(yǎng)周期為一年,培訓(xùn)課時約為160~180 h,主要利用學(xué)生和專任教師的課余時間或假期開展。學(xué)生社團成立初期,聘請工程訓(xùn)練中心專任教師展開培訓(xùn),經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)的學(xué)生,具備了一定的專業(yè)知識和技能之后,可充當(dāng)助教輔助教師開展培訓(xùn),減輕教師的授課壓力,為學(xué)生提供良好的試教平臺。

        D.教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。培訓(xùn)啟動前期,各模塊將制定統(tǒng)一教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),從專業(yè)的理論知識到操作,各專任指導(dǎo)教師根據(jù)所受課程制定出詳細(xì)的教學(xué)大綱和教學(xué)計劃,使學(xué)生經(jīng)過系統(tǒng)學(xué)習(xí)后,能達到中高級的水平。

        E.培養(yǎng)目的。教學(xué)計劃的制定和實施與學(xué)生科研競賽有機結(jié)合,注重對學(xué)生能力的培養(yǎng),以項目為導(dǎo)向展開培訓(xùn),這樣經(jīng)過工程能力培養(yǎng)的學(xué)生,增強了動手操作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識,能將自己所學(xué)運用到實際科研競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目中,做到學(xué)以致用。

        F.達到的效果。第一,經(jīng)過工程訓(xùn)練的培養(yǎng),學(xué)生具有較強的專業(yè)技能水平和一定的創(chuàng)新性,能夠利用所學(xué)內(nèi)容自主參與到科研與學(xué)科競賽中,并取得一定名次;第二,學(xué)生可將參賽作品申請專利或發(fā)表到學(xué)術(shù)期刊,實現(xiàn)成果的轉(zhuǎn)化;第三,經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)的學(xué)生在具有一定的基礎(chǔ)和能力之后,需擴充教學(xué)對象,以學(xué)生帶動學(xué)生,延續(xù)該培養(yǎng)模式。

        4 結(jié)語

        在培訓(xùn)過程中,該模式注重對學(xué)生能力的培養(yǎng),包含基礎(chǔ)操作技能、設(shè)計技能、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,對學(xué)生進行分階段重點培養(yǎng),從建立創(chuàng)新能力意識到擁有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,逐漸打造理實一體的高素質(zhì)學(xué)生,使學(xué)生的工程實踐能力得到提升,發(fā)揮了更好的教學(xué)作用。

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