李彬 宋偉志 朱德榮 張旦聞 王榮先
[摘 要]在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下,專業(yè)學(xué)生新的畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)的達成需要實踐與創(chuàng)新課程的有效支撐。文章根據(jù)機械類工程教育專業(yè)認(rèn)證對實踐創(chuàng)新環(huán)節(jié)的要求,重構(gòu)了實踐類課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,確保學(xué)生達成所需的畢業(yè)要求;同時介紹了示范應(yīng)用性大學(xué)通過學(xué)科競賽進行實踐型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理念、規(guī)劃與途徑等?;诠こ探逃龑I(yè)認(rèn)證與學(xué)科競賽雙驅(qū)動下的實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,提高了學(xué)生分析與解決復(fù)雜機械工程方面問題的創(chuàng)新能力,激發(fā)了學(xué)生的探索興趣和競爭意識,為培養(yǎng)具備國際競爭力的工程技術(shù)人才奠定了堅實基礎(chǔ)。
[關(guān)鍵詞]工程教育專業(yè)認(rèn)證;學(xué)科競賽;畢業(yè)要求;培養(yǎng)目標(biāo);人才培養(yǎng)模式
[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2023)04-0119-05
洛陽理工學(xué)院(以下簡稱我校)是河南省首批五所轉(zhuǎn)型發(fā)展試點院校之一,作為全國唯一一所堅守建材特色專業(yè)的高等院校,肩負著為建材行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供智力支持和人才培養(yǎng)的使命。2014年我校以優(yōu)異成績通過教育部本科教學(xué)工作合格評估;2016年我校被評定為河南省示范性應(yīng)用技術(shù)本科院校,同年還獲批教育部數(shù)據(jù)中國“百校工程”產(chǎn)教融合創(chuàng)新項目首批試點院校;2019年我校獲批河南省碩士學(xué)位授予立項建設(shè)單位。
我校的智能制造學(xué)院(原機械工程學(xué)院)成立于1956年,現(xiàn)擁有機械設(shè)計制造及其自動化、車輛工程、機械電子工程、過程裝備與控制工程、汽車服務(wù)工程5個本科專業(yè),其中機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是省級特色專業(yè)建設(shè)點、省級專業(yè)綜合改革試點、省級卓越計劃試點專業(yè),2019年被評為省級一流專業(yè),2022年被評為國家一流專業(yè)建設(shè)點,所屬實驗室是河南省工程實驗室、洛陽市重點實驗室,機械制造及其自動化學(xué)科被評為省級重點學(xué)科,機械設(shè)計制造及其自動化系獲批河南高校省級優(yōu)秀基層教學(xué)組織。
工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ),是針對高等教育工程類專業(yè)開展的一種合格評價。學(xué)科競賽是面向大學(xué)生開展的課外科技活動,可以改善學(xué)生過度“專注”于課本、理論知識牢固但實踐操作中能力欠缺的問題[1],不僅對提升學(xué)生的邏輯思維能力和獨立解決問題能力有很大的幫助,還對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、團隊合作精神具有非常重要的作用。
在堅持“以本為本”、推進“四個回歸”、加快建設(shè)高水平本科教育的背景下,我校智能制造學(xué)院的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)結(jié)合本校的專業(yè)特色與行業(yè)背景,圍繞工程教育專業(yè)認(rèn)證與學(xué)科競賽開展了實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索。
一、工程教育專業(yè)認(rèn)證的現(xiàn)實意義
工程教育專業(yè)認(rèn)證是一種導(dǎo)向型的教育(Outcome?Based Education,OBE)理念,最初由美國工程教育認(rèn)證協(xié)會(ABET)于1992年引入工程認(rèn)證體系中,并在1997年正式頒布了其國際標(biāo)準(zhǔn),這標(biāo)志著國際工程教育專業(yè)認(rèn)證從“輸入導(dǎo)向”轉(zhuǎn)為“產(chǎn)出導(dǎo)向”[2]。實際上,我國從2005年也開始構(gòu)建工程教育專業(yè)認(rèn)證體系,經(jīng)過十年的發(fā)展,到2015年,我國的《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)完全采用了《華盛頓協(xié)議》最新版本的畢業(yè)要求和職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn),其余子項指標(biāo)也與其基本一致??梢哉f,我國2015 版《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布,標(biāo)志著我國的工程教育專業(yè)認(rèn)證從形式和內(nèi)容上由“課程導(dǎo)向”轉(zhuǎn)為“成果導(dǎo)向”[3]。2016 年, 國際工程聯(lián)盟大會一致同意我國成為《華盛頓協(xié)議》正式成員。此后,我國的工程教育專業(yè)認(rèn)證得到“井噴式”發(fā)展。截至2017年底,教育部公布已通過專業(yè)認(rèn)證的全國198所高校的846個工科專業(yè),并稱這些專業(yè)進入全球工程教育“第一方陣”;同時公布“卓越工程師計劃1.0”升級成“卓越工程師計劃2.0”的前提和基礎(chǔ)是通過國家工程教育專業(yè)認(rèn)證[4],如上海高校聯(lián)盟規(guī)定,2020年以后上海高校未通過國家工程教育專業(yè)認(rèn)證的專業(yè)不能進行招生。
事實上,我國的工程教育如果想在國際上有所建樹,就必須主動學(xué)習(xí)與借鑒國內(nèi)外高校先進的辦學(xué)理念,并且在拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式和專業(yè)建設(shè)上與國際工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)接軌。多年的全球教育實踐表明:工程教育專業(yè)認(rèn)證理念在教學(xué)管理體制改革與創(chuàng)新的進程中起到重要的推動作用。比如,以學(xué)生為中心,可以充分發(fā)揮學(xué)生在教育教學(xué)活動中的主體作用;以人才培養(yǎng)成效為導(dǎo)向,可以充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)主動性并培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力;建立學(xué)校持續(xù)改進機制,可以改進教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控機制、教學(xué)評價反饋機制,實現(xiàn)學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)并持續(xù)推動改進良性循環(huán)機制。在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下,學(xué)??梢蕴剿鞒鲆粭l適應(yīng)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)要求的新工科專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效路徑。
二、建立工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的實踐創(chuàng)新課程體系
國際工程教育專業(yè)認(rèn)證的三大核心分別是:以學(xué)生為中心的教育理念、成果導(dǎo)向的教育取向、持續(xù)改進的質(zhì)量文化。其中,持續(xù)改進的質(zhì)量文化包括對學(xué)校本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求等方面進行評價。本文以我校智能制造學(xué)院的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為例,基于工程教育專業(yè)認(rèn)證理念對學(xué)校實踐創(chuàng)新類課程進行研究。
我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)適應(yīng)中原經(jīng)濟區(qū)發(fā)展的人才,使他們具有良好的政治理論素質(zhì)和思想道德品質(zhì),德智體美勞全面發(fā)展,熟悉掌握數(shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)知識、工程基礎(chǔ)知識以及機械設(shè)計、機械制造、自動化等領(lǐng)域的專業(yè)知識和技能,并具有運用機械設(shè)計制造及其自動化的理論與方法解決機械領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題的能力,同時具備相應(yīng)的人文素養(yǎng)、職業(yè)道德、溝通能力、團隊精神和國際視野,能夠在機械、建材等領(lǐng)域從事設(shè)計、制造、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究、運行維護與管理等工作,成為社會責(zé)任感強、專業(yè)基礎(chǔ)理論扎實并具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的高層次應(yīng)用型人才??偟膩碚f,該專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)知識和獨立解決機械領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題的能力[1]。學(xué)生專業(yè)知識掌握程度主要通過每個學(xué)期末的課程考試來測評,而學(xué)生獨立解決復(fù)雜工程專業(yè)問題能力的強弱則是通過參與學(xué)科競賽項目、實踐創(chuàng)新類課程學(xué)習(xí)去評判。在我國的高等教育中,實踐創(chuàng)新課程起到舉足輕重的作用,特別是在以工科為主的高校尤為明顯。實踐創(chuàng)新課程相關(guān)成果往往能夠反映一所學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量,在申請工程教育專業(yè)認(rèn)證的過程中,其是審核時重要的材料證明。因此,把握好工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),落實其指標(biāo)體系的新要求,對指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新精神都具有十分重要的意義。
我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)結(jié)合學(xué)校辦學(xué)特色及人才培養(yǎng)定位,高標(biāo)準(zhǔn)地響應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展對高素質(zhì)工程人才的需求及社會評價,制定了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),并根據(jù)認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),制定了本專業(yè)的畢業(yè)要求,畢業(yè)要求的內(nèi)容完全覆蓋認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)12 條,共包含38條二級指標(biāo)點。機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐創(chuàng)新課程支撐畢業(yè)要求矩陣表(局部)如表1所示。
根據(jù)我國的《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》,實踐創(chuàng)新類課程大綱的制定主要依據(jù)本課程在專業(yè)課程支撐畢業(yè)要求矩陣表中的支撐點。換而言之,就是教師從其矩陣表中領(lǐng)取任務(wù),而教學(xué)體系、內(nèi)容、方法都是為了完成任務(wù)而量身定制的。從其矩陣表上可以看出,在整個培養(yǎng)體系中,實踐創(chuàng)新課程大體可以分為以下三類。
第一類是實踐創(chuàng)新理論類課程,如職業(yè)生涯與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維等課程。從表1可以看出,課堂教學(xué)環(huán)節(jié)主要支撐畢業(yè)要求的6.1、8.3、10.3三項指標(biāo);實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要支撐畢業(yè)要求的6.3、9.1、11.2三項二級指標(biāo)點,學(xué)校以此為依據(jù)來制定本課程教學(xué)大綱。
職業(yè)生涯與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維課程的主要任務(wù)是讓學(xué)生掌握開展創(chuàng)業(yè)活動時所需的基本知識。認(rèn)知和理解創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本內(nèi)涵與創(chuàng)業(yè)活動的特殊性,可以幫助學(xué)生辯證地認(rèn)識和分析創(chuàng)業(yè)者、創(chuàng)業(yè)機會、創(chuàng)業(yè)資源、創(chuàng)業(yè)計劃與創(chuàng)業(yè)項目。我校通過課堂教學(xué)和實踐教學(xué)等環(huán)節(jié),不僅將培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維能力與機械工程專業(yè)知識緊密結(jié)合,還將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)知識與人文精神關(guān)懷、人格素質(zhì)培養(yǎng)有機結(jié)合,使學(xué)生牢固掌握機械工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本理論知識,提高分析與解決復(fù)雜機械工程專業(yè)問題的創(chuàng)新思維能力。我校根據(jù)以上教學(xué)定位設(shè)定本課程的教學(xué)目標(biāo)。
課程目標(biāo)1:理解創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)在機械工程領(lǐng)域發(fā)展中的作用、地位及前景,具有在機械工程領(lǐng)域?qū)嵙?xí)和進行社會實踐的經(jīng)歷(支撐畢業(yè)要求6.1)。
課程目標(biāo)2:理解機械工程師的職業(yè)性質(zhì)和責(zé)任,在機械工程領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中能自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范,具有相關(guān)法律意識(支撐畢業(yè)要求8.3)。
課程目標(biāo)3:具備一定的國際視野,在機械工程領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中能使用專業(yè)語言進行有效的跨文化溝通和交流(支撐畢業(yè)要求10.3)。
實踐目標(biāo)1:能夠合理分析和評價機械工程領(lǐng)域中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐和解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,理解并承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任(支撐畢業(yè)要求6.3)。
實踐目標(biāo)2:具有良好的實踐創(chuàng)新表達能力、較強的社交能力、良好的團隊合作精神和一定的協(xié)調(diào)能力(支撐畢業(yè)要求9.1)。
實踐目標(biāo)3:能夠?qū)⒐こ坦芾碓砼c經(jīng)濟決策方法應(yīng)用到機械工程領(lǐng)域?qū)嵺`創(chuàng)新環(huán)節(jié)的相關(guān)工程設(shè)計、運行和管理中(支撐畢業(yè)要求11.2)。
我校依據(jù)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》進行規(guī)范教學(xué)以來,發(fā)現(xiàn)提高學(xué)生解決復(fù)雜機械工程專業(yè)問題的創(chuàng)新思維能力是實踐創(chuàng)新理論類課程最為核心的內(nèi)容,高校應(yīng)積極利用本校、社會和企業(yè)三方面的資源,共同提高學(xué)生的職業(yè)分析能力和職業(yè)適應(yīng)能力,同時促進大學(xué)生科技園、創(chuàng)業(yè)學(xué)院和大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化園等大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺的建設(shè)。2017年,我校建成了大學(xué)科技園,形成了“一園三區(qū)、北京離岸創(chuàng)新中心、宜陽加速器兩個輻射點”的戰(zhàn)略布局,是省級科技企業(yè)孵化器、省級大學(xué)科技園。大學(xué)科技園運行以來,成功孵化科技型中小微企業(yè)150余家,專利授權(quán)150余項,累計收入1.2億元。2018年,我校成立創(chuàng)業(yè)學(xué)院,累計投入300萬元專項經(jīng)費支持30個大學(xué)生項目和團隊建設(shè),其中12個項目獲批省級科技型A類中小企業(yè),并獲批知識產(chǎn)權(quán)60余項。
第二類是實踐創(chuàng)新設(shè)計類課程,如機械原理課程設(shè)計等。從表1可以看出,機械原理課程設(shè)計主要支撐畢業(yè)要求2.2、5.2、9.2三項二級指標(biāo)點,我校以此為依據(jù)來制定本課程教學(xué)大綱。
機械原理課程設(shè)計是機械原理教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié),是機械類專業(yè)學(xué)生在機械原理課程學(xué)習(xí)后進行的全面系統(tǒng)且深入的實踐創(chuàng)新性活動,培養(yǎng)學(xué)生在機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計及應(yīng)用計算機進行機構(gòu)分析和工程設(shè)計方面的能力。機械原理課程設(shè)計的主要內(nèi)容是對機械系統(tǒng)進行總體方案設(shè)計、機構(gòu)設(shè)計、運動分析和動態(tài)靜力分析,編寫課程設(shè)計說明書。我校根據(jù)以上教學(xué)定位設(shè)定該課程的教學(xué)目標(biāo)。
課程目標(biāo)1:在課程設(shè)計中,能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)與機械工程領(lǐng)域的基本原理,創(chuàng)新地設(shè)計出一個機械原理復(fù)雜問題的解決方案(支撐畢業(yè)要求2.2)。
課程目標(biāo)2:在課程設(shè)計中,能夠開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源和工具來進行機械原理復(fù)雜工程問題的創(chuàng)新性設(shè)計、仿真、預(yù)測與模擬(支撐畢業(yè)要求5.2)。
課程目標(biāo)3:在課程設(shè)計中,能夠正確地認(rèn)識個體在團隊中的地位和責(zé)任,積極承擔(dān)機械原理課程設(shè)計團隊中的職責(zé)(支撐畢業(yè)要求9.2)。
我校的機械原理課程設(shè)計按照《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》,不僅要求學(xué)生提交相關(guān)的課程設(shè)計說明書,而且要求學(xué)生全方位提升實踐創(chuàng)新能力。我校自主研發(fā)的機械原理齒輪實驗平臺,是基于數(shù)字散斑檢測技術(shù)的最新研究成果來建立的齒輪傳動綜合實驗系統(tǒng),在機械原理的理論教學(xué)、實踐教學(xué)與課程設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。我校針對涵蓋整個機械原理課程內(nèi)容三分之一的齒輪傳動章節(jié),開拓創(chuàng)新性實驗項目,包括6個齒輪傳動和力學(xué)實驗項目。同時,本課程還注重創(chuàng)新實踐和工程應(yīng)用,從實踐環(huán)節(jié)入手,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程設(shè)計能力。
針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位,我校在機械原理課程設(shè)計中加入實踐環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生通過實物模型和試驗測試分析來實現(xiàn)課程設(shè)計的真實性論證,且對其理論進行試驗驗證,提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。我校在AutoCAD環(huán)境下自主研發(fā)了機構(gòu)運動仿真設(shè)計及加工仿真一體化設(shè)計的軟件,并且自主產(chǎn)生加工代碼,與線切割、激光切割基礎(chǔ)進行無縫數(shù)據(jù)傳輸和加工。我校還利用自主研發(fā)的機構(gòu)運動檢測系統(tǒng)對機構(gòu)的實際運動規(guī)律進行測定,對機械原理課程的理論設(shè)計進行驗證,其實驗水平達到國內(nèi)領(lǐng)先。2019年,我校召開了全國機械設(shè)計課程教學(xué)改革與實踐經(jīng)驗交流會,與會專家對我校通過產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)的途徑,在機械設(shè)計課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、工程能力、創(chuàng)新能力的做法給予了充分肯定。
第三類是實踐創(chuàng)新實訓(xùn)類課程,如智能設(shè)計與制造操作實訓(xùn)等。從表1可以看出,智能設(shè)計與制造操作實訓(xùn)主要支撐畢業(yè)要求3.3、5.3、7.3三項二級指標(biāo)點,我校據(jù)此制定本課程教學(xué)大綱。
智能設(shè)計與制造操作實訓(xùn)課程通過現(xiàn)場參觀、學(xué)習(xí),查閱文獻資料和操作訓(xùn)練等方式,引導(dǎo)學(xué)生了解有關(guān)智能設(shè)計與制造的理論、技術(shù)、工藝、工程及管理概況,使他們獲得有關(guān)智能設(shè)計與制造的實際感性認(rèn)識,并將理論聯(lián)系實際,印證、鞏固和加深所學(xué)基本理論知識,拓展知識面,加深其對有關(guān)智能設(shè)計與制造的理解,了解和掌握智能設(shè)計與制造技術(shù)的各種新思想、新方法、新技術(shù),為學(xué)生今后從事技術(shù)或管理工作打下基礎(chǔ)。我校根據(jù)以上定位設(shè)定本課程的教學(xué)目標(biāo)。
實踐目標(biāo)1:能通過圖紙、說明書、報告或?qū)嵨锏刃问竭M行設(shè)計表達,相關(guān)智能設(shè)計成果能夠?qū)崿F(xiàn)機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的設(shè)計和加工制造(支撐畢業(yè)要求3.3)。
實踐目標(biāo)2:了解技術(shù)、資源和工具的特點和適用范圍,能夠綜合多種技術(shù)、資源和工具的優(yōu)勢來解決復(fù)雜智能設(shè)計與制造中的工程問題,并能理解其局限性(支撐畢業(yè)要求5.3)。
實踐目標(biāo)3:能夠合理評價智能設(shè)計與制造實踐對環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展的影響(支撐畢業(yè)要求7.3)。
我校的智能設(shè)計與制造操作實訓(xùn)課程按照《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)立。為了更好達到課程教學(xué)目標(biāo),學(xué)校投入500余萬元項目經(jīng)費,引入國際一流企業(yè)西門子股份公司的最新技術(shù),建立了“洛陽理工學(xué)院-西門子”智能設(shè)計與制造實訓(xùn)中心。該中心采用數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計軟件UGNX,是業(yè)界涉及面最廣的集成套件,其涉及機械產(chǎn)品的設(shè)計、性能仿真和加工制造在內(nèi)的整個開發(fā)過程。
基于《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》,我校智能制造學(xué)院實踐創(chuàng)新環(huán)節(jié)對學(xué)生的現(xiàn)行學(xué)科基礎(chǔ)(機械設(shè)計制造、控制工程基礎(chǔ)、三維設(shè)計、工程圖學(xué)等)、工具技能(PLC控制系統(tǒng)、機器人編程、電路CAD、數(shù)控技術(shù))、專業(yè)綜合能力(機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、智能制造系統(tǒng)設(shè)計)和專業(yè)競爭力進行全面培訓(xùn),以培養(yǎng)高素質(zhì)現(xiàn)場工程師為目標(biāo),貫徹推進智能制造學(xué)院的新工程師培養(yǎng)模式,如圖1所示。
三、建立學(xué)科競賽背景下的實踐創(chuàng)新教育體系
機械工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)校往往過多注重理論知識的學(xué)習(xí),而僅僅依靠學(xué)校課程設(shè)計和專業(yè)實訓(xùn)項目,其自主實踐及動手操作能力還是無法滿足當(dāng)今的社會需求。學(xué)科競賽是學(xué)生在大學(xué)里接觸到的最好的課外科技活動,能多方位提升學(xué)生的邏輯思維能力和獨立解決問題能力,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團隊合作精神和動手操作能力也具有非常重要的作用。尤其是機械工程類學(xué)科競賽以機械設(shè)計為主,充分結(jié)合電子、液壓、計算機、數(shù)學(xué)、物理、仿生學(xué)、工程管理等多門學(xué)科來開展。通過參加學(xué)科競賽活動,學(xué)生對專業(yè)知識的掌握更加牢固、印象更加深刻,從而促進了自身的全面發(fā)展,今后更容易成為社會需要的創(chuàng)新型復(fù)合人才。
目前,機械工程專業(yè)的學(xué)生參與的國家級學(xué)科競賽活動主要有中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃、“創(chuàng)青春”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽等。這些學(xué)科競賽不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神、團結(jié)合作精神,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,而且能使學(xué)校通過比賽發(fā)現(xiàn)具有培養(yǎng)前途的拔尖創(chuàng)新性人才。
我校智能制造學(xué)院學(xué)科競賽指導(dǎo)下的實踐創(chuàng)新體系,實際上是第二課堂實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)育人體系的重要組成部分。我校智能制造學(xué)院以全面提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新意識為主線,將實踐創(chuàng)新教育主動滲透到整個教育教學(xué)過程中,形成了以第一課堂為基礎(chǔ)、以第二課堂為重點、以品牌建設(shè)為依托、以校外實踐為補充的實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式。我校智能制造學(xué)院注重在第一課堂教學(xué)中融入實踐創(chuàng)新教育,一方面充分將行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和地方經(jīng)濟社會發(fā)展中遇到的問題與相關(guān)的專業(yè)課程知識點進行融合;另一方面充分挖掘行業(yè)和校友創(chuàng)業(yè)的案例,把它們?nèi)谌雽I(yè)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中。我校智能制造學(xué)院打造精品化的第二課堂實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)育人體系,如圖2所示。
在第二課堂的具體任務(wù)執(zhí)行上,應(yīng)做到以下三點。其一,鼓勵學(xué)生參與教師的科研與服務(wù)項目,以導(dǎo)師為主組建學(xué)校機械科技制作協(xié)會等平臺,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和學(xué)習(xí)能力來安排項目,結(jié)合單項賽事開展以賽代練的活動。目前,我校智能制造學(xué)院共搭建了先進制造協(xié)會、3D協(xié)會、汽車愛好者協(xié)會、虛擬仿真設(shè)計協(xié)會、創(chuàng)客協(xié)會、大學(xué)生科技協(xié)會共6個平臺。這些平臺的活動經(jīng)費采用學(xué)校、學(xué)院及教師主持項目相結(jié)合的方式配套解決,其活動場地主要以學(xué)院的省、市重點實驗室為主,指導(dǎo)教師由智能制造學(xué)院5個基層教學(xué)組織的10位專業(yè)教師來擔(dān)任。其二,組織好大學(xué)生校外科技制作和3D設(shè)計大賽,通過第二課堂培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。其三,加強對大學(xué)生科技協(xié)會等平臺的支持與指導(dǎo),樹立一批精品化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化品牌活動,注重科技制作長效機制建設(shè),建立學(xué)生自我組織、以老帶新、教師指導(dǎo)的科技制作長效機制,鼓勵學(xué)生從大學(xué)二年級開始報名參與實踐,相信經(jīng)過學(xué)校2~3年的培養(yǎng),他們會具備較強的科技制作能力。
近幾年,我校智能制造學(xué)院的學(xué)生參加各類國家級“挑戰(zhàn)杯”和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽累計200余次,共獲國家級特等獎4項、一等獎32項、二等獎45項。其中,李彬教授指導(dǎo)的“自潤滑刀具碳納米涂層”項目獲得了2019年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目,同時實現(xiàn)了我校在國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目歷史上的突破。目前,智能制造學(xué)院學(xué)生利用洛陽市先進制造與刀具重點實驗室自主研發(fā)的多功能刀具,在YG8硬質(zhì)合金刀具表面成功高效制備石墨烯涂層,如圖3所示,相關(guān)學(xué)術(shù)成果已經(jīng)發(fā)表在SCI收錄的2區(qū)期刊Journal of Materials Science上[5]。
四、結(jié)語
當(dāng)前,對于地方應(yīng)用型高水平大學(xué)來說,基于工程教育認(rèn)證與學(xué)科競賽雙驅(qū)動下的實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式無疑為學(xué)校發(fā)展提供了新思路。我校經(jīng)過不懈的探索和努力,綜合實力取得了極大的提升。特別是我校在河南省轉(zhuǎn)型發(fā)展示范院??己酥信琶谝唬贿B續(xù)3年榮獲河南省高校知識產(chǎn)權(quán)綜合能力提升專項行動十強高校;在“武書連2019中國大學(xué)本科生就業(yè)質(zhì)量排行榜”中,我校在河南省排名第八位,其中多項指標(biāo)在河南省示范高校中均排名第一。
我校在工程教育專業(yè)認(rèn)證與學(xué)科競賽雙驅(qū)動下,以學(xué)生為中心,以創(chuàng)新能力培養(yǎng)和素質(zhì)全面提升為教育目標(biāo),結(jié)合學(xué)校傳統(tǒng)的教研互長、創(chuàng)新大賽、深入企業(yè)、綜合教改等多項實踐內(nèi)容,創(chuàng)新性地改進了學(xué)校的教學(xué)環(huán)節(jié)和培養(yǎng)模式。此項改革使我校在培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)效果的達成度、辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)與國家和地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求的適應(yīng)度、教師和教學(xué)資源條件的保障度、教學(xué)和質(zhì)量保障體系運行的有效度、學(xué)生和社會用人單位的滿意度等方面都達到了應(yīng)用型高水平大學(xué)的要求。隨著地區(qū)行業(yè)與社會需求的不斷變化,基于工程教育專業(yè)認(rèn)證與學(xué)科競賽雙驅(qū)動下的實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)仍將繼續(xù)砥礪前行。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 賈衛(wèi)平. 工程教育認(rèn)證背景下的應(yīng)用型機械類人才工程能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2015,32(1): 38-40.
[2] 李志義. 對我國工程教育專業(yè)認(rèn)證十年的回顧與反思之一:我們應(yīng)該堅持和強化什么[J]. 中國大學(xué)教學(xué),? 2016(11): 10-16.
[3] 李志義. 對我國工程教育專業(yè)認(rèn)證十年的回顧與反思之二:我們應(yīng)該防止和摒棄什么[J]. 中國大學(xué)教學(xué), 2017(1): 8-14.
[4] 朱正偉, 李茂國. 實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的思考[J]. 高等工程教育研究, 2018(1): 46-53.
[5] LIU K,REN E Z,MAJ,et al. Controllable preparation of graphene?based film deposited on cemented carbides by chemical vapor deposition[J]. Journal of materials science, 2020, 55(10): 4251-4264.
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