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        基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的高校機械類實驗教學(xué)改革

        2021-04-12 09:07:34潘曉銘陳益豐潘敏輝
        中阿科技論壇(中英文) 2021年6期
        關(guān)鍵詞:機械類專業(yè)課程實驗教學(xué)

        潘曉銘 陳益豐 潘敏輝

        (溫州大學(xué)機電工程學(xué)院,浙江 溫州 325035)

        “百年大計,教育為本?!备咝C械類專業(yè)學(xué)生是我國科技產(chǎn)業(yè)與工業(yè)發(fā)展的重要人才支撐,高校機械類實驗教學(xué)需要立足我國科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的方向,結(jié)合社會對高校機械類專業(yè)人才的需求,進一步培養(yǎng)具有知識、能力、素質(zhì)、創(chuàng)新四位一體的復(fù)合應(yīng)用型人才。創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下,高校機械類實驗教學(xué)改革的目標應(yīng)依據(jù)現(xiàn)代制造業(yè)對機械類人才的需求,致力培養(yǎng)具有扎實的理論知識、優(yōu)秀的工程實踐能力、良好的職業(yè)道德與社會責(zé)任感的學(xué)生。當(dāng)前,我國高校機械類實驗教學(xué)的開展,仍然缺乏對大學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本文結(jié)合高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標,從不同維度分析機械類實驗教學(xué)改革路徑,以期提高高校機械類實驗教學(xué)效果,更好地培養(yǎng)大學(xué)生的工程實踐能力、專業(yè)知識應(yīng)用能力。

        1 “四位一體”復(fù)合應(yīng)用型人才的重要內(nèi)涵

        創(chuàng)新人才培養(yǎng)視域下,“四位一體”的復(fù)合應(yīng)用型人才要求機械類專業(yè)學(xué)生具備知識、能力、素質(zhì)、創(chuàng)新的多項專業(yè)素養(yǎng)?!八奈灰惑w”復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)計劃的提出,與我國科技革命與產(chǎn)業(yè)變革息息相關(guān),是向我國社會輸送一批具有扎實的專業(yè)知識、優(yōu)秀的工程實踐能力、系統(tǒng)性和整體性思維、良好的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的復(fù)合應(yīng)用型人才的重要舉措。新形勢下,我國工業(yè)與科技產(chǎn)業(yè)正在以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟方式蓬勃發(fā)展,這就迫切需要地方高校加快工程教育改革創(chuàng)新,特別強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性和整體性思維、工程實踐能力、跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力以及職業(yè)道德和社會責(zé)任感[1]。通過對機械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),使得學(xué)生能夠充分地利用現(xiàn)代化專業(yè)技術(shù),為促進我國科技、工業(yè)及社會主義事業(yè)發(fā)展做出更多貢獻。

        2 創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下的機械類實驗教學(xué)改革方向

        2.1 創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標

        創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下,為了有效培養(yǎng)機械類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,需要高校進一步調(diào)整人才培養(yǎng)目標,將人才培養(yǎng)總目標放在機械類專業(yè)學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力、系統(tǒng)性和整體性思維、職業(yè)道德與社會責(zé)任感的養(yǎng)成之上,要將“四位一體”的復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)計劃放在人才培養(yǎng)目標的核心位置,從而更好地實施機械類實驗教學(xué)改革。同時,高校機械類實驗教學(xué)改革的實施,也應(yīng)符合社會對機械類專業(yè)人才的要求,著重提高機械類專業(yè)學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力,要引導(dǎo)機械類專業(yè)學(xué)生能夠?qū)I(yè)知識進行創(chuàng)新應(yīng)用,能夠?qū)I(yè)知識應(yīng)用到工程實踐當(dāng)中。

        2.2 革新人才培養(yǎng)課程

        機械類實驗教學(xué)內(nèi)容決定著人才培養(yǎng)效果,創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下高校機械類實驗教學(xué)改革應(yīng)將重點放在專業(yè)課程革新上。一方面,高校機械類實驗教學(xué)的開展,要認真分析我國社會對機械類專業(yè)人才的新要求,有針對性地進行教學(xué)內(nèi)容改革,使得機械類實驗教學(xué)內(nèi)容更加貼合時代發(fā)展需要,從而為社會培養(yǎng)更多的具有扎實專業(yè)知識、工程實踐能力的專業(yè)人才[2]。另一方面,要對原有的教學(xué)體系進行全方位改革,通過優(yōu)化與重組,實現(xiàn)實踐課程與設(shè)計、制造等課程的融會貫通;整合各種教學(xué)資源,重構(gòu)專業(yè)課程體系,形成系統(tǒng)性、綜合性的課程知識結(jié)構(gòu),著力提高學(xué)生的理論認知、實踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識。

        2.3 完善人才培養(yǎng)平臺

        創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下機械類實驗教學(xué)改革的開展,也是對機械類專業(yè)人才培養(yǎng)平臺進行完善與優(yōu)化,為學(xué)生提供一個完整、有效的實驗室環(huán)境與實踐平臺,豐富專業(yè)實驗項目,在實驗教學(xué)中有效培養(yǎng)專業(yè)學(xué)生的工程實踐能力、工程問題解決能力、專業(yè)創(chuàng)新素養(yǎng)。一方面,人才的培養(yǎng)要立足于校內(nèi)實驗室的搭建,要以“創(chuàng)新”為核心主題完善機械與制造的實踐平臺,以工程化為主要出發(fā)點,構(gòu)建多維一體的項目實踐基地。另一方面,要立足于校外實驗教學(xué)改革,建立企業(yè)實踐基地,進一步實現(xiàn)校企協(xié)同育人目標。

        3 創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下的機械類實驗教學(xué)改革意義

        3.1 有利于提升高校機械類實驗教學(xué)實用性

        創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下的機械類實驗教學(xué)改革的重要目的是提高機械類專業(yè)課程教學(xué)的有效性,充分發(fā)揮高校機械類專業(yè)課程教學(xué)對我國科技產(chǎn)業(yè)與工業(yè)發(fā)展的助推作用,為社會輸送更多的高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用型人才。一方面,當(dāng)前我國正值科技與工業(yè)高速發(fā)展的重要時期,在科技產(chǎn)業(yè)變革與工業(yè)革新的時代轉(zhuǎn)折點下,創(chuàng)新人才始終是推動我國科技與工業(yè)發(fā)展的重要力量。高?;谏鐣C械類專業(yè)人才的需求與要求,進一步加快機械類實驗教學(xué)改革,是向社會輸送更多高素質(zhì)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵舉措[3]。另一方面,機械類實驗教學(xué)本身具有實踐性強的顯著特點,教學(xué)中往往涉及大量專業(yè)知識點,許多復(fù)雜的知識點與陳舊的實踐平臺缺乏實用性,而進一步革新機械類實驗教學(xué)可以提高專業(yè)課程教學(xué)的實用性。

        3.2 有利于機械專業(yè)學(xué)生養(yǎng)成創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力

        新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革背景下,以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,這也給機械類專業(yè)人才提出了全新的要求,即機械類專業(yè)人才不僅要具備扎實的專業(yè)知識,更需要擁有一流的工程實踐能力、良好的職業(yè)素養(yǎng)與社會責(zé)任感、較強的專業(yè)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。高校機械類專業(yè)實驗教學(xué)中,許多學(xué)生往往缺乏創(chuàng)新素養(yǎng)與工程實踐能力[4]。因此需要進一步改革實驗教學(xué),幫助學(xué)生重點提高理論認知、實踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識,為日后學(xué)生在實際工作中解決復(fù)雜的工程問題打下堅實的基礎(chǔ)。

        4 創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下的機械類實驗教學(xué)改革困境

        4.1 缺失創(chuàng)新人才培養(yǎng)整體目標

        當(dāng)前,隨著我國對高校工科專業(yè)教育教學(xué)提出一系列要求與規(guī)定,各大高校機械類實驗教學(xué)也正在加快教育改革步伐,但是改革過程中仍然缺乏人才培養(yǎng)目標的構(gòu)建。例如,一些高校機械類實驗教學(xué)改革中,只將培養(yǎng)大學(xué)生的工程實踐能力放在了核心位置,其整體目標偏向于培養(yǎng)大學(xué)生扎實的理論知識、良好的工程實踐能力、工程問題實際解決能力方面,卻忽略了大學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力以及社會責(zé)任感的培養(yǎng)目標制定[5]。其人才培養(yǎng)整體目標所涵蓋的內(nèi)容較為單一、片面,沒有真正地分析我國社會對機械類專業(yè)人才的需求。

        4.2 機械類實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊、單一

        從創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求視域出發(fā),創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的構(gòu)建是實驗教學(xué)改革的前提,而機械類實驗教學(xué)的內(nèi)容與模式則是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的客觀支撐與重點。當(dāng)前,縱觀我國各大高校機械類實驗教學(xué)改革現(xiàn)狀,改革過程中常見的困境仍然是教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)模式單一問題。究其原因,一方面,一些高校機械類實驗教學(xué)內(nèi)容常年不變,部分實驗教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)與時代發(fā)展需求不相符。同時,一些高校機械類實驗教學(xué)內(nèi)容的制定并沒有立足于實際應(yīng)用,其應(yīng)用性較弱[6]。另一方面,一些高校機械類實驗教學(xué)模式仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教學(xué)過程中學(xué)生的參與積極性差,無法凸顯學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中的主體地位。

        4.3 缺乏多維一體的實驗教學(xué)平臺

        就當(dāng)前階段而言,我國許多高校的機械類實驗教學(xué)平臺搭建不完整。一方面,一些高校由于資金的缺乏,機械類實驗室教學(xué)設(shè)備與器材陳舊、單一,不能夠為學(xué)生項目實踐訓(xùn)練的開展提供客觀條件支撐。同時,很多高校機械類實踐基地處于封閉狀態(tài),不能夠針對機械類專業(yè)學(xué)生開放,學(xué)生參與項目實踐訓(xùn)練只能在課堂實現(xiàn),無法在課下進行自主的實踐學(xué)習(xí)。另一方面,一些高校機械類實驗教學(xué)的開展局限于校內(nèi)實踐,沒有與校外企業(yè)充分合作實施產(chǎn)教聯(lián)合,機械類實踐基地空間狹窄,很大程度限制著學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。

        5 創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下的機械類實驗教學(xué)改革路徑

        5.1 立足“四位一體”人才培養(yǎng)目標,開展校企協(xié)同育人實踐項目

        基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的機械類實驗教學(xué)改革,首先要立足于“四位一體”的人才培養(yǎng)目標,同時,進一步開展校企協(xié)同育人實踐項目。例如,創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的制定上,高校機械類實驗教學(xué)改革的開展要立足于我國科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的趨勢,認真分析我國社會對機械類專業(yè)人才的需求與要求,轉(zhuǎn)變以往的片面化人才培養(yǎng)目標構(gòu)建,調(diào)整和豐富人才培養(yǎng)目標內(nèi)容,即將知識、能力、素質(zhì)和創(chuàng)新四位一體的復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標放在教育教學(xué)改革的核心位置。應(yīng)特別強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性和整體性思維、工程實踐能力、跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力以及職業(yè)道德和社會責(zé)任感[7]。校企協(xié)同育人實踐項目開展方面,要在“四位一體”人才培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上,進一步明確校企合作的共同目標與開展機制。高校與相關(guān)企業(yè)應(yīng)建立起人才共育方案,高校為企業(yè)輸送高素質(zhì)專業(yè)人才,企業(yè)為高校學(xué)生提供工程實踐基地和校外學(xué)習(xí)平臺,進一步拓展機械類實驗教學(xué)空間。同時打通人才培養(yǎng)渠道,開放人才共享平臺,通過項目合作、項目參與、項目實踐等方式開展校外實踐,為學(xué)生創(chuàng)建更多的學(xué)習(xí)平臺,打造全方位的人才培養(yǎng)體系。

        5.2 優(yōu)化重組專業(yè)課程教學(xué)體系,有效統(tǒng)一專業(yè)課程教學(xué)資源

        創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下的機械類實驗教學(xué)改革,應(yīng)對專業(yè)課程進行優(yōu)化與重組,有效統(tǒng)一專業(yè)課程教學(xué)資源,創(chuàng)新專業(yè)課程教學(xué)模式。例如,機械類實驗教學(xué)內(nèi)容方面,需要進一步優(yōu)化與重組專業(yè)課程教學(xué)體系,要將“機械工程訓(xùn)練”課程納入機械類專業(yè)課程體系的核心位置,著重突出該課程的專業(yè)實踐與工程訓(xùn)練的特征。并圍繞著機械類復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標,以現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向,積極融入知識、能力、素質(zhì)和創(chuàng)新四位一體的教育理念,將該課程與專業(yè)其他課程內(nèi)容進行統(tǒng)一、聯(lián)合,構(gòu)建起完整的課程鏈,實現(xiàn)實踐課程與設(shè)計、制造等課程的融會貫通。整合各科教學(xué)資源,重構(gòu)“機械工程訓(xùn)練”課程的課程體系,形成系統(tǒng)性、綜合性的課程知識結(jié)構(gòu),能更好地提高學(xué)生的理論認知、實踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識。機械類實驗教學(xué)模式上,專業(yè)課教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與需求進一步創(chuàng)新課程教學(xué)方法,如項目交流式學(xué)習(xí)方法,即專業(yè)課教師篩選出某一經(jīng)典工程案例,以該工程案例為教學(xué)主題,讓學(xué)生對其進行充分研究、交流、探討、實踐,通過案例教學(xué)的開展,更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程問題解決能力[8]。同時,學(xué)生在學(xué)習(xí)交流中能充分發(fā)揮能動性,養(yǎng)成良好的專業(yè)知識創(chuàng)新應(yīng)用能力。

        5.3 逐步增設(shè)開放性工程實驗室,建立虛實結(jié)合專業(yè)教學(xué)系統(tǒng)

        基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的機械類實驗教學(xué)改革,需要進一步增設(shè)開放性的工程實驗室,建立起虛實結(jié)合的專業(yè)教學(xué)系統(tǒng),從而為學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)與項目實踐提供客觀條件支撐。例如,機械類實驗教學(xué)平臺方面,要為學(xué)生搭建起一個完整性、系統(tǒng)性、開放性的實驗學(xué)習(xí)場所,從而滿足學(xué)生的課堂專業(yè)實踐需求與課下自主學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的需要。首先,高校應(yīng)結(jié)合校內(nèi)工程訓(xùn)練中心的建設(shè)與管理現(xiàn)狀,增設(shè)專項建設(shè)資金,進一步拓展工程訓(xùn)練訓(xùn)練中心的空間與環(huán)境。同時,對老舊的實驗設(shè)備與儀器進行更換,根據(jù)時代發(fā)展需求,增設(shè)先進性的工程實驗器械。工程訓(xùn)練中心的管理上,要針對機械類專業(yè)學(xué)生進行全期開放,機械類專業(yè)學(xué)生通過學(xué)生證登記即可進入工程訓(xùn)練中心進行項目自主訓(xùn)練與學(xué)習(xí)實踐。實驗內(nèi)容上,專業(yè)課教師要鼓勵學(xué)生自選實驗主題,充分發(fā)揮專業(yè)學(xué)習(xí)的能動性,根據(jù)專業(yè)特色與個人興趣選擇實驗內(nèi)容,從而不斷強化學(xué)生對專業(yè)課程知識的理解,更好地養(yǎng)成工程實踐能力[9]。此外,為了滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求,也需要充分利用信息技術(shù)手段建立起虛實結(jié)合的專業(yè)教學(xué)系統(tǒng),如購置專業(yè)立體顯示系統(tǒng)、三維激光掃描儀、圖形工作站集群等設(shè)備,建立起虛擬仿真實驗教學(xué)中心。學(xué)生通過計算機設(shè)備便可以深入了解機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理等,有利于提升學(xué)生對機械裝備結(jié)構(gòu)的認知能力。

        6 結(jié)語

        科技革命和產(chǎn)業(yè)變革背景下,基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求加快機械類實驗教學(xué)改革,不僅是我國社會發(fā)展對高校機械類專業(yè)教學(xué)的要求,更是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、專業(yè)創(chuàng)新能力、職業(yè)素養(yǎng)的關(guān)鍵舉措。創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求下的機械類實驗教學(xué)改革,應(yīng)立足于創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標、革新人才培養(yǎng)課程、完善人才培養(yǎng)平臺,通過對機械類實驗教學(xué)改革困境的分析,以立足“四位一體”人才培養(yǎng)目標、開展校企協(xié)同育人實踐項目、優(yōu)化重組專業(yè)課程教學(xué)體系、逐步增設(shè)開放性工程實驗室等路徑,為社會輸送更多的復(fù)合應(yīng)用型人才。

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