机制专业卓越工程师培养模式下的教学内容和实施方案的研究

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   项目资助:本文获得“机械设计制造及其自动化国家特色专业建设点”(TS10310),“机械设计制造及其自动化专业教学团队”等项目资助
   摘要:“卓越工程师培养计划”是教育部提出的未来较长时期内我国高等工程教育改革的重大举措,是促进高校培养适应社会和经济发展需要的高级专门人才的一项新的“质量工程”。本文以我校机械设计制造及其自动化专业为培养教育试点,研究和探索“卓越计划”培养模式下教学内容设置、教学组织实施方案,并为培养方案制定和教学文件拟定提供基本思路,为培养方案的可行性和合理性提供论证。
  关键词:卓越工程师培养计划 教学改革 实施方案
  中图分类号:G649.21 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)10(b)-0000-00
  
   “卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划就是要培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型的工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。国内首批61所高校于2010年6月开始启动卓越计划,以达到全面提高工程教育人才培养质量的目标。
   机械设计制造及自动化专业(简称机制专业)是国家重点学科,也是安徽工程大学的优势专业,专业领域覆盖面广,实践工程性强。我国现行的机械工程类专业人才培养模式特点是由浅入深,循序渐进,专业课程比较系统,但无法解决课程间的交叉、理论学习与实践脱节等问题,其“科学化”的趋势越来越凸现,具体表现在:重理论、轻实践,重课堂、轻课外,重精深、轻综合,重灌输、轻自学,培养的人才与行业企业的需求不适应。如何以社会需求为导向、以工程实际为背景、以工程技术为主线来深化机械工程类专业人才培养模式的改革,已经成为当前中国高校工程教育改革的重要方向。本文以机制专业为试点,探索具有本校特色的“卓越工程师”培养的规律和有效途径,从培养目标定位、培养方案、课程内容、实践教学、师资队伍建设等方面进行了有益的研究和探索。
  
  1 工程教育模式的总体构想
  1.1 培养理念和培养目标
   “卓越工程师”人才培养模式确立“厚基础、重实践、强能力、多方向、求个性”的教学理念,以社会需求为导向,以知识传授为基础,以能力培育为重点,以道养德为根本,以工程技术为主线,注重知识、能力、素质的全面协调发展,注重为学生搭建发展平台,培养具有较强的实践、创新能力和职业技能和可持续发展的高级机械工程应用型人才。我校属于教学科研型大学,工程人才的培养目标定位要突出应用型,以服务地方经济建设为主,培养从事工程和管理的工程师。
  1.2 重构专门性培养方案
   工科本科人才培养方案应体现工程知识、工程素质和工程能力培养的综合特征。特别在实践教学环节的设计上,应与工程实际紧密结合:一是实验课,包括基础课程和专业课程实验,通过整合实验课教学内容,将综合性、设计性实验的比例提高至80%以上;二是课程设计(包括基础课程和专业课程设计),通过课程设计,训练学生的基本工程技能;三是实习(包括课程实习和毕业实习),通过生产一线的工程训练,增加学生接触社会的经历;四是毕业设计,通过结合工程实际,培养学生的工程设计能力;五是课外实践活动,通过产学研合作、参与教师科研项目及校园各种科技活动,营造浓厚的工程实践氛围。
  1.3 改革培养方式和途径
   第一,实行双导师制。即实行学校导师+企业导师联合指导模式,使学生尽早接触工程实践和参与到导师的科研课题研究工作中,发挥校内外导师各自的优势共同对学生进行学业、课题研究、企业现场实践和职业生涯发展规划方面的指导,使学生能够参与企业工程方案的设计和开发,有机会提出、审查、选择为完成工程任务所需的工艺、步骤和方法,培养学生独立解决工程实际问题的能力、科学研究能力和科技开发及组织管理能力。
   第二,基于项目的“研中学”、“做中学”教学模式。在工程基础课程和工程专业课程教学过程中,将全面探索基于项目的研究性教学模式,采取以问题为导向,以大作业、专题研究报告、文献综述报告、研究性实验报告等为载体的探索式学习模式,培养学生从工程全局出发,综合运用多学科知识、各种技术和现代工程工具解决工程实际问题的综合素质。
  
  2 培养方案的设计实施
  2.1 培养模式的基本框架
   安徽工程大学工程应用型“卓越机械师”培养模式采用“3+1”模式。培养方案采取高校和企业联合培养模式,学生在校期间的学习分为校内学习和企业学习两部分,培养阶段要有累计1年的在企业学习和做毕业设计的时间。培养计划中要求学生在三年级暑期开始到企业开展在岗实习,熟悉企业环境、企业文化,培养工作经验、团队协作、人际关系和职业道德等方面知识和能力。实践环节(包含校内外实践)采用“项目驱动”的培养方式,即采用适当教学的典型工程项目。
  2.2 专业领域的选择和人才培养层次的确定
   机械制造及自动化专业领域涵盖了传统产业和战略性新型产业,具备国家产业调整与振兴和发展战略性新兴产业的要求。选择机制专业作为“卓越工程师”培养模式试点专业的依据如下:一是机制专业是本校的优势专业,而且在服务面向同类高校中具有竞争优势;二是本专业目前和未来都具有广泛的市场需求;三是本专业领域要有良好的产学研合作基础。行业企业的参与是“卓越计划”成功的关键,因此,要有条件好、态度积极的企业作为“卓越工程师”的共同培养单位,实施企业培养方案。四是该专业具有满足“卓越计划”要求的教师队伍和其他用于实践教学的教育教学资源。
  2.3 培养课程设置
   卓越计划的培养课程包括理论教学课程和实训课程。理论教学课程体系设置为三大模块,即通识类、工程基础类和工程专业类(校内培养为主)。①通识类课程:主要包括公共基础与人文素养等课程,重点培养学生的人生价值观、职业道德、逻辑是为、数学运算、语言文字表达等基本能力及创新思维和综合人文素养。②工程基础类课程:开设专业基础课程,重点使学生掌握机械原理、机械设计、互换性、机械制图等专业基础知识。③ 工程专业类课程:针对当前机械行业对机制专业人才的需求和企业开发项目的实际需要,专业课程围绕主干课程(如设计、制造、机电、测控、模具)进行分流专业培养,并以项目为载体任务式拉动教学模式贯穿于课程教学的全过程。
   实训课程教学环节搭建层次渐进的三个实践教学平台:基础教育实践教学平台、专业教育实践训练平台、综合运用与社会实践平台。①基础教育实践教学平台:包括入学教育,军事训练,思想政治理论课实践,金工实习,电工电子实习Ⅱ,社会实践,生产劳动等;②专业教育实践训练平台:包括制图测绘,机械运动方案课程设计,专业认识实习,机械设计课程设计,机械制造学课程设计,数控加工实训,专业方向课程设计,专业生产实习;③综合运用与社会实践平台:主要指校企合作培养阶段的实习、工程项目实践、学生科技创新项目以及毕业设计(论文)等。
  2.4 教学管理
   重视对实践教学的管理。加强实践教学和突出实践教学在工程人才培养中的作用,是“卓越计划”重点强调的一项工作。一是构建校企共管的教学管理机制。企业作为实施“卓越计划”的主体之一,担负着至少一年的“卓越工程师”培养任务,他们应直接参与全部专业培养方案的制定,重点是负责企业阶段培养方案的制定、管理和实施,保证企业阶段教学任务的完成。二是加强对毕业设计的评价检查。本科毕业设计是综合性的实践教学环节,是学生毕业前的重要综合训练,要求毕业设计选题源于企业的实际问题,要真题真做,同时要求学生以毕业设计的形式参与企业的工程实践,在真实的环境中提高分析问题和解决问题的能力。三是建立健全专业教学质量保障体系。要将人才的培养目标和标准融入各项教学工作和教学环节中,使每项教学工作均有明确的教学要求和目的。同时要保证人才培养教学质量的责任落实到学校、教务处、学院,使教学质量成为领导干部、教师和管理人员共同重视的工作。此外,要有专门的职能部门负责运行和实施质量保障体系,使教学质量得以改进、提高和不断完善。
  2.5 教师队伍的建设
   “卓越计划”的实施能否取得成功,关键在于能否建设一支满足工程技术人才培养要求的高水平教师队伍。针对目前高校工科教师队伍存在的问题,“卓越计划”提出建设高水平工程型师资队伍的要求,对每个专业本科阶段教师队伍的要求是,在4年内达到每届学生有5门以上专业课由具备5年以上工程经历的教师讲授。具体方案如下:
   (1)建立鼓励专职教师到企业挂职和顶岗工作的激励机制。激励政策包括教师挂职或顶岗工作期间的工作计入年度考核工作量,并支付相应的绩效工资和福利;
   (2)制定鼓励专职教师参与工程项目和产学研合作项目的制度。由于学校与企业的合作项目属于横向项目,学校要制定明确的政策,将实际工程项目和产学研合作项目等同于纵向项目,享受与纵向项目同样的待遇,鼓励专职教师参与这些项目的积极性和主动性。
   (3)设立“工程型”教师系列,建立相应的技术职务标准。学校可以在现有的教师系列基础上专门设立“工程型”教师系列,这样,一方面能够避免与其他教师系列在能力、经历等方面具体要求上的雷同,另一方面能够明确地把工程实践经历作为对“工程型”教师的一项基本要求,建立起“工程型”助教、讲师、副教授、教授的职务标准。
   (4)建立满足“卓越计划”要求的教师考核与评价标准。对工科教师的考核与评价要最终以教师在工程项目的设计、开发和研究,知识产权和发明专利,以及开展产学合作和技术服务等方面取得的成果作为满足“卓越计划”要求的主要考核与评价指标。
  
  3 卓越计划实施的可行性分析
  3.1 “卓越计划”模式下校企合作培养方案的制定和实施需要推进企业内在的需求机制
   传统教育模式中企业没有对高校进行资金投入和联合培养的经验和动力,如何调动企业参与“卓越计划”的积极性是项目研究中为建立校外企业实训基地和校企联合培养的实施所首要解决的问题。在拟定的解决方案中,首先要定期开展毕业生跟踪和企业调研,根据地方经济社会发展和企业的需求适时调整人才培养计划,将企业的需要作为人才培养的目标,切实为企业提供智力和人才支持。其次,通过高校与企业的产学研交流合作,共建专业领域的校企联盟和共建项目的研发机构,构筑产学平台,在深度合作中推动教产结合、产学研一体化发展,实现优势互补。从而实现企业参与“卓越计划”培养模式的内在需求。
  3.2 如何构建和完善面向工程教育的培养机制
   “卓越计划”培养目标的定位是从专业教育转向素质教育、从理论教学为主转向以实践工程为主、从面向行业甚至企业的教育转向面向新型工业化与人的全面发展的教育。这涉及到培养计划的课程体系的设置、工程型师资队伍的建设以及实践教学的组织管理问题。
   培养计划的制定和课程体系的设置改变传统以学科建设为导向、以追求知识完备为目标,而转变为以企业需求为导向、以培养学生综合素质和能力为目标。教育模式从以学校教育向以产学院教育转变;课程体系设置从培养学生的基本素质到专业素质,课程设置精炼而实用,排除学生“学而无用的”思想;师资队伍的建设则需要高校定期指派专职教师深入行业和企业中,了解和熟悉企业的运作模式和工作流程,增加其实践教学经验,同时要积极聘请企业领导和优秀工程技术人员来指导学生的课程学习;建立一整套实践教学的管理制度和相应的质量管理和评价规范需要高校和企业进行详细的研究和论证;实践环节的考核制度的完善应朝着更有利于发展学生实践性、工程性、综合能力提升的角度去考虑。
  3.3 如何实现校企实践教学环节的统一
   实践教学分为校内实训和企业实训两个方面,但不是各自独立。如何使两者建立有效的联系以及制定合理的考核办法也是本项目研究解决的重点内容。
   校内的实践教学环节注重专业基础课程的实践学习,实验设备和内容比较单一和陈旧,不利于学生创新性思维和解决实际问题能力的培养,因此可以以企业的实际工程项目为载体,充实实践教学,部分实践课程可安排在企业进行,既促进企业项目的进行,也锻炼了学生的实践工程能力。校外实践教学环节注重学生综合能力的培养,实践内容完全以企业的实际生产和工程问题为主,其中针对学生专业分流而实施调整实践内容。
   实践教学是培养学生工程能力的重要环节,从专业基础实践到综合应用实践都与企业进行有效的结合,从而实现实践教学环节的统一。实践环节的考核制度的完善应朝着更有利于发展学生实践性、工程性、综合能力提升的角度去考虑。
  
  4 结语
   实施“卓越工程师教育培养计划”是一项系统工程,改革牵一发而动全身。在对新的培养模式的研究过程中既要学习借鉴国内外许多成功的工程教育经验,更应根据自身条件、制度环境和历史改革的特点,通过政府主导、高校落实、社会支持三位一体,探索出具有中国特色的卓越工程师培养之路。
  
  参考文献
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