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        高端需求為導向機電復合型人才高等教育創(chuàng)新培養(yǎng)模式探究

        2021-09-15 05:48:26譚季秋劉軍安王少力
        大學·研究與管理 2021年8期
        關鍵詞:探究式教學法教學改革

        譚季秋 劉軍安 王少力

        摘? 要:隨著中國制造業(yè)的轉型升級,工業(yè)物聯網、工業(yè)互聯網及其跨界融合取得突破式發(fā)展,以“中國制造2025”“工業(yè)4.0”為工程背景的大數據、智能制造、工業(yè)機器人等新工科專業(yè)飛速發(fā)展,社會對高校復合型人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。本文分析了湖南工程學院機械電子工程專業(yè)在教學改革中,人才培養(yǎng)模式如何適應社會發(fā)展需求、與時俱進改革與創(chuàng)新的問題;在機械電子工程專業(yè)復合人才培養(yǎng)模式的教學改革中,人才培養(yǎng)計劃的優(yōu)化、校企深度融合、課程思政等一系列教學改革與創(chuàng)新模式的探究與實踐;介紹了機電專業(yè)課程設計等實踐環(huán)節(jié)中的“探究式教學法”“迭代式教學法”的實施與效果,以期對提高機電復合型人才的綜合實踐能力,推動高等教育實踐教學改革產生重要的示范和指導作用。

        關鍵詞:機械電子工程專業(yè);教學改革;復合人才培養(yǎng);探究式教學法;迭代式教學法

        中圖分類號:G64? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1673-7164(2021)30-0074-03

        當前,針對“工業(yè)4.0”、智能制造、“中國制造2025”的高端人才培養(yǎng)需要,打通學科人才培養(yǎng)的屏障與壁壘勢在必行。以“工業(yè)4.0”、智能制造、“中國制造2025”工程教育為背景的新工科,對高校人才的培養(yǎng)提出了新的要求[1]。機電類專業(yè)的高等教育復合型人才培養(yǎng),必須滿足中國制造行業(yè)轉型升級的行業(yè)需求。為攻克復合型人才培養(yǎng)難關,主動積極解決各部門、機構間存在的條塊分割、缺乏統(tǒng)一協調、嚴重影響產學研合作成效的問題,學校與科研院所、行業(yè)企業(yè)通力合作,匯集三方資源,重新構建了集教育、培訓、研究、服務于一體,科研與教學互動的多功能、創(chuàng)新型、復合型智能與智造產業(yè)學院育人模式[2]。

        一、破除行政壁壘,完善四鏈融通

        湖南工程學院實施工程教育近70年,在地方高校中率先確立“應用型本科”的辦學定位,始終強調應用型卓越工程師人才培養(yǎng)的核心定位。2017年以來,學校已全面展開新工科2.0版辦學模式,踐行國家新工科高端人才培養(yǎng)理念,創(chuàng)新并實踐了“政、產、學、研、用”辦學模式,把地方政府、行業(yè)部門、科研院所、國有企業(yè)多方優(yōu)勢資源匯聚起來,完善產學融合、校企合作的協同育人模式,構建了集教育、培訓、研發(fā)于一體的共享型協同育人新工科實踐平臺,把“教育鏈、人才鏈、產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈”四鏈融通,以實現校企雙贏、崗位實訓、解決復合型人才培養(yǎng)難的問題, 為增強高端機電復合型人才培養(yǎng)優(yōu)質產出,課題組在學校教學主管部門支持下,進行了如下具體行政融通與教學改革措施[3]:

        1. 老師隊伍“請進來,派出去”。學校在智能與智造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院內部設立若干企業(yè)教師專崗和產業(yè)教授專崗,吸納企業(yè)技術人才和管理人才到學校任教,有計劃地派遣相關專任教師到企業(yè)實踐鍛煉和掛職工作。

        2. 優(yōu)化與重組教師結構。該校促進“四鏈融通”,打造了一支由“校內專業(yè)教師+創(chuàng)新導師+創(chuàng)業(yè)導師+企業(yè)導師”構成的導師隊伍,將產業(yè)鏈中的資源需求、人才技術、項目研發(fā)等要素融入人才培養(yǎng)全過程,融合“理論基礎+專業(yè)方向+產業(yè)方向”的專業(yè)教育鏈和“創(chuàng)意能力+創(chuàng)新能力+創(chuàng)業(yè)能力”的創(chuàng)新培養(yǎng)鏈,構建“對接—滲透—交融”的共享共贏運行保障機制。

        3. 開放式教學模式。學校展開校企教師聯合授課,打造高素質“雙師型”教學團隊,構建一支工程教學能力強的三維立體教師隊伍。目前學校已聘請149名高水平企業(yè)專家擔任新工科2.0人才培養(yǎng)的企業(yè)導師,邀請277家企業(yè)深度參與新工科復合型人才的聯合培養(yǎng)。

        4. 校企聯合落到實處。學校機械電子工程專業(yè)大三到大四的所有實踐環(huán)節(jié)都有企業(yè)專家全程參與并授課,為每項目前百分之十的優(yōu)秀學員免費頒發(fā)證書,由此提高了學生的成就感和就業(yè)優(yōu)勢。

        二、構建“四鏈融通”的新工科人才培養(yǎng)機制

        近年來,學校為激活產學研深度融合的教育資源,主動將人才鏈和教育鏈對接產業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈,構建了四鏈融通的新工科人才培養(yǎng)良性循環(huán)體系。除了獲批機器人工程、人工智能等5個機電復合型新工科專業(yè)外,學校積極改造和升級了機械電子工程專業(yè)、機械設計制造及其自動化等6個傳統(tǒng)工科專業(yè),積極申報省級和國家級雙一流專業(yè)。

        機電復合型人才培養(yǎng)、機械電子工程專業(yè)的升級與改造,不但是學校新工科2.0版本的專業(yè)實踐和教育依托主體,更是校企合作研發(fā)和協同創(chuàng)新的科研合作硬平臺。其人才的特點必須是“產、學、研、創(chuàng)、轉、用”六位聯立一體。人才培養(yǎng)模式的特點是必須讓學生快速成才、必須讓專業(yè)教師健碩成長、讓學校辦學獲得長遠利益、讓企業(yè)真正獲利,實現四元共贏的良好局面。

        在教學改革與實踐中,如何積極發(fā)揮政、校、企多維主體的協同作用,引導建立優(yōu)勢互補、利益共享、協同高效、風險共擔的運行保障機制,形成凝心聚力、資源優(yōu)化、協同創(chuàng)新的發(fā)展合力,課題組做了很多積極有益的嘗試,以助力企業(yè)對人才的發(fā)展需求,取得了可喜的成效。

        1. 與高新企業(yè)、高新行業(yè)密切合作。機電復合型人才培養(yǎng),已完善構建出以“教學科研新工科協同關系”為內核的實踐環(huán)節(jié)教學體系,以對接產業(yè)與行業(yè)需求。為助力行業(yè)發(fā)展,學院管理部門、專業(yè)教研室與大疆、粵嵌、上海數造、山河智能等多家企業(yè)制定切實有效的教育實訓、就業(yè)服務合同,為企業(yè)發(fā)展量身定制人才。

        2. 強化、優(yōu)化人才質量。該校以助力學生成為行業(yè)棟梁之材為本、堅持復合型能力產出為導向,對接數字制造、智能制造企業(yè),由企業(yè)專家對學生進行項目專業(yè)培訓,為項目前10%的優(yōu)秀學員發(fā)放優(yōu)秀學員證書。根據企業(yè)需要進行為期1個月左右的專業(yè)方向培訓,培訓中不會增加學生經濟負擔,經過培訓的學生實習期滿后收入在0.8萬—1.5萬以上,企業(yè)、學生簽訂雙向選擇協議,達成了學生的就業(yè)目標后學生再支付少量的專業(yè)培訓費用。培訓效果明顯,既提高了學生就業(yè)率和工資收入,也為企業(yè)培養(yǎng)了急需的高質量人才。

        3. 學生積極參與課題項目的聯合攻關。該校從大一學生的專業(yè)認知實習開始,向學生發(fā)起科學實踐總動員,成立興趣小組,開放所有機電實驗室,進行實驗器材培訓,由學生參與實驗室管理,免費提供部分實驗器材等,學生的動手能力、科研興趣、科研水平大大提高。學生與導師一起發(fā)表的科研論文、一起申報的專利數量明顯提升。

        三、機電復合型人才培養(yǎng)模式與過程實踐

        (一)結合辦學定位,優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

        機電類學科專業(yè)是融合自動化、機械工程、計算機科學與技術、微電子科技、控制工程、人工智能、高等數學與尖端物理等學科的前沿交叉學科。湖南工程學院機電類復合型人才培養(yǎng),一直堅持學科的前沿性與工程導向性,采用個性化培養(yǎng)模式、多學科導師指導下的項目制教學,利用遞進式實踐教學,培養(yǎng)學生自主學習、科技創(chuàng)新等綜合能力與素養(yǎng)[4]。湖南工程學院機械電子工程專業(yè)項目制的人才培養(yǎng)方案如下圖所示。

        (1)第一、二學期,每學期核心課程2—4門,課程總數不超過5門,大學四年貫通迭代式教學實踐環(huán)節(jié)設計。

        (2)第三、四學期每門核心課程中融合多類型課程環(huán)節(jié)與多學科知識能力,采用項目式教學。

        (3)每學年進行項目制教學成果展示、考核與教改迭代。

        (4)從基礎到專業(yè)、從簡單到復雜,關注教學與產業(yè)的能力提升,通過實驗室管理、學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、專業(yè)培訓等多種方式提升實踐能力。

        在新的人才培養(yǎng)方案中,專業(yè)基礎知識與前沿創(chuàng)新能力并重,充分發(fā)揮了湖南工程學院工程學科群的多學科交叉優(yōu)勢,以“4+4”的人才模式培養(yǎng)為特色,在前4個學期緊密結合機電學科方向進行多學科融合教學改革,夯實專業(yè)基礎,之后的4個學期,根據每一位學生的發(fā)展目標制定個性化項目制培養(yǎng)方案,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力[5]。

        (二)整合教學內容,重構課程教學體系

        為增強機電類復合型人才培養(yǎng)要求,該校在教學內容、教學方法以及考核方式等方面進行系統(tǒng)改革。該校重構了課程教學內容(如圖2所示),以達成以下課程改革目標:在課程設計中力求與機電專業(yè)的企業(yè)人才素質需求相結合,突出專業(yè)特色;在課程教學過程中注重理論聯系實際,重點培養(yǎng)學生解決專業(yè)問題的能力與動手能力;用多目標、多形式考核代替單一課程考試,注重學習過程和效果,培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型人才。

        (三)整合實驗與實踐教學環(huán)節(jié),實現項目驅動迭代式教學

        迭代式教學是通過不斷反饋教學過程的活動,分析總結經驗,進而不斷修正教學計劃并重復實施的循環(huán)改進過程。本研究將機械電子工程專業(yè)大三、大四的課程設計,整合了機電液綜合課程設計(三周)、PLC課程設計、單片機課程設計及生產實習等實踐環(huán)節(jié)。本研究在機電專業(yè)課程設計中設計了多個項目,如智能小車、無人機、3D打印等,每個項目都有智能制造企業(yè)工程師親自授課,由項目導師共同指導。在具體實施迭代式教學活動的過程中,教師一定要把握好有限的課程設計時間,把握好教學過程的探討,通過不斷的循環(huán)實踐來發(fā)現教學過程中存在的問題,修正教學方案,不斷學習反思以尋求利于學生的最佳措施。

        四、結語

        目前,我國的高等教育正處于全面深化改革的過程中。在“互聯網+”的背景下,大數據、云計算等信息技術與高等教育深度融合,在教育資源數字化進程中取得了長足發(fā)展。本文是湖南工程學院機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)機制和培養(yǎng)模式改革的探討與經驗總結,目的是培養(yǎng)大學生掌握一定的專業(yè)技能,鍛煉思維方式與方法,養(yǎng)成不斷學習的心態(tài),并鍛煉其創(chuàng)新與適應能力。實踐證明,在該校機械電子工程專業(yè)的教學改革中,校校合作、校企合作,高質量的產教融合在培養(yǎng)滿足社會需求的高質量人才方面發(fā)揮了重要作用,能更好地滿足學生個性化的學習需求[6-7]。

        參考文獻:

        [1] 譚季秋,彭小敏,陳小異. 成人高等教育機械專業(yè)機電液綜合能力培養(yǎng)的研究與實踐[J]. 教育教學論壇,2014(36):194-196.

        [2] 陳岳堂. 湖南工程學院:構建“四鏈融通”的新工科人才培養(yǎng)模式[N/OL]. 光明日報. 2020-10-27(16). https://epaper.gmw.cn/gmrb/html/2020-10/27/nw.D110000gmrb_20201027_3-16.htm.

        [3] 陳岳堂. 湖南工程學院 “新工科”:探索產教融合機制路徑[N]. 中國教育報,2020-11-23(10).

        [4] 魏航信,周瑩. 基于工程教育認證的機械電子工程專業(yè)教學改革[J]. 河南教育(高教),2019(07):86-88.

        [5] 王琨,陳海衛(wèi),蔣毅,等. 機械電子工程專業(yè)本科教學改革的創(chuàng)新與實踐[J]. 教育教學論壇,2020(28):179-180.

        [6] 張軍,李妍. 新工科背景下的“產教融合、校企聯合”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機制建設——以河北工業(yè)大學人工智能與數據科學學院為例[J]. 教育現代化,2019(11):9-10.

        [7] 于雷. 基于產教融合的機械電子工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)改革與實踐[J]. 長春工程學院學報(社會科學版),2018,19(01):133-135.

        (責任編輯:胡甜甜)

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