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摘 要:新时代对建设工科专业提出了新的要求,需要改变以往传统的人才培养模式。在“新工科”理念下,以社会需求为导向,培养具有工匠精神和高层次创新的工科人才,这就需要从课程教学进行改革。针对目前的机械电子人才培养模式方案陈旧、师资队伍专业素养不够高、学生的思维不够开阔等问题,本文提出了在“新工科”理念下创新人才培养模式的思路以及目标和实践方案,探索新的教学模式、调整教学内容和重构专业基础课程,增加实践项目、改进机制以及加强教师队伍的建设,培养应用技能型人才。
关键词:新工科;机械电子工程;人才培养;教学改革;
1 引言
目前,我国机械类电子工程专业的人才培养并没有以培养工程师为目标来进行教学模式设置,大部分的教学、实践的设备还是比较陈旧,教师的专业素养不够,教学理论知识占大部分,实践基地和机会比较少。为迎接“中国制造2025”的到来,响应国家的号召及战略需求,工程教育就要改革。机械电子工程专业,机械设计制造等课程是机械工程专业的重点基础课程,对以后培养具有工匠精神的人才具有重要的作用和地位。目前人才培养模式需要在“新工科”[1-2]理念下进行改革,培养满足现代发展要求的应用型人才,提高学生的自我创新能力和就业本领。只有新工科突破了核心技术,中国才能站在全球的制高点。
2 机械类专业人才培养存在的问题
2.1 人才培养方案陈旧
就目前全国各个应用型院校的现状来说,机械电子专业的基础课程内容重复、零散衔接不当,缺乏系统化。现有的培养方案主要是面向传统工业设置的,缺乏创新、面向未来产业的研讨理论课程,很难和新时代互联网、大数据、人工智能等新兴技术[3-5]融合,也很难满足新兴智能制造业的发展和传统产业的转型升级。
2.2 教学模式相对落后
机械专业的课程是由理论和实践现结合起来的,而传统的教学内容主要是理论知识,过于强调考试而缺少了实践内容,过于忽视了理论和实践相结合的重要性。各学科之间的教学内容没有很有的紧密结合,各学期的教学内容也没有承上启下、由浅入深。缺少必要的探究性讨论环节,缺乏时代创新,很难培养出面向未来的优秀工程人才。
2.3 学生的创新能力不足
目前大部分院校的机械电子专业教学体系中缺乏研究性的课程,且学生的实践活动实践少,动手机会少,导致了学生的创新思维不开阔,传统观念比较强。实践活动的场地不能达到学生的需求,这就很难加强学生的创新思维和动手能力,不能有針对性的对学生因材施教,很难提升学生的专业素养和学习能力。如果创新思维不足,还停留在传统机械阶段,很难培养出可以面向未来的。面向世界的高科技机械电子人才。
2.4 评价机制不完善
目前的教学评价机制没有明确的提出对学生的培养要求,评价指标不准确,和新工科背景下的教育体系不融合,对现有的人才培养方案存在的问题不能及时的反馈出来,不能跟上新产业的动态发展。
2.5 教师专业培养力度不足
目前,整个机械电子专业教育领域的教师整体来说都是有较高的学历水平的,但是大部分教师缺乏工程实际经验,工程实践培训力度不够,工程专业素养不够高,科研投入较少,很难支撑新工科下的机械电子人才培养模式改革。
3 课程改革实施方案
重构课程体系和实践教学是新工科背景下机械电子人才培养模式改革的重要部分。课程体系要和实际用人企业相结合,让学生多参加实践活动,在学中做,在做中学,两者相辅相成让知识理解更加深刻透彻。根据课程改革制定教学大纲和人才培养方案,应是具有创新性和应用性的。
3.1 重构专业基础课程体系
根据新工科的建设理念,根据国家、社会的发展需求和企业的人才、技术需求,结合地区发展情况和学校定位等重新制定人才培养计划和培养目标。对毕业提出明确的要求,强调学生毕业后要做什么,能做什么。根据毕业要求对课程进行制定,重构能有效支撑各项毕业要求的专业基础课程,使课程设计更加合理。将每门课程对应毕业要求的贡献列入教学大纲里。
依托已有的网络精品课程,根据现代产业需求系统的梳理、整合知识点,促进学科交叉融合,积极探索综合性课程,增加具有研讨性的课程。依托实践教学平台和企业平台,融入一些科技发展、教学科研的新成果,逐步形成专业综合基础课程体系,促进学科教育和工程教育相融合,服务于新工科背景下的新产业的同时也服务于传统产业。
3.2 调整更新教学内容
机械电子专业是典型的工科专业,强调理论和实践教学相结合,采用理论和实践交叉教学的模式,建立从理论学习到动手实践的学习过程。引导学生多参加课外科技比赛,挖掘激发学生的创新思维和能力。
根据时代发展、产业技术等及时调整教学内容,不断跟上前沿的科学发展。将新产业动态、新技术以及生产工程中的成果引入课堂教学,丰富教学内容。依托国家规划教材,注重实用性,加强基础课程的建设。教材需要根据产业技术来设计内容,突出知识点,重在引导学生思考问题和动手实践,淘汰落后的实验内容,开发创新性实验。推进学生从课堂走向社会,由理论知识变成实际生产
3.3 搭建创新创业平台
依托现有的实践基地,搭建与专业课程相结合的创新创业基地。以学生为主导,教师辅助,以培养专业素养为目标,培养学生的工程问题解决能力,提高学生的参与率。根据产业需求,要求学生完成一个产品的构思方案,从产品设计到产品上市的全过程,结合互联网、微电子等现代产业技术,提高学生的创作能力和判断思维。
3.4 建立健全评价机制
通过合理、科学的评价学生的学习情况保证学习的效果,以确保达到毕业的要求。建立专业基础课程及毕业达标的具体评价机制,明确教师应承担什么教学任务以及作用,通过考核判断学生是否达标并及时反馈。明确要求学生毕业应掌握哪些知识,开展毕业达标调研活动,及时掌握毕业要求的达标情况,根据结果及时调整课程体系和教学方案。 4 专业人才培养模式思路
机械电子工程专业培养能够在机电行业及相关领域从事开发、设计、应用、管理等具体工作,成为具有较高的专业知识素养和创新精神以及良好的工程职业道德的高技术复合型人才。机械电子工程建设可以因材施教,根据不同地域和知识水平差异、城市发展情况等制定最合理的教学模式和人才培养方案。机械电子人才培养的最终目标是能够培养出满足社会发展需求、满足时代发展、能够推动社会进步的复合型高级技术人才。
4.1 创新应用型人才培养
新工科背景下的机械电子人才培养目标,创新型应用人才培养是一个必然的趋势。想要培养创新型应用人才首先对教师的专业素养提出了高要求,教师要掌握机械电子比较前沿的知识,需要软件和硬件的课程配套支持,同时还需要把一些最新的科研成果加入到课堂上讲解或专门开研讨性的课程,提高学生的知识面和创新思维。鼓励学生参加第二课堂活动,提高学生的动手能力,积极参加各种专业竞赛,把创新思维变成实际成果,帮助鼓励学生申请专利,提高自信心。多开设创新类知识讲座,在一定程度上激发学生的积极性。建立校企合作单位,让学生利用假期去企业见习提前接触工作环境,建立校内实训基地,让学生多动手熟悉各种机器的操作,让学生在这个条件的基础上做想要做的器件。
4.2 复合型工科人才培养
在社会不断发展的新环境下,就需要具有知识种类多的复合型人才。这就要求了在人才培养过程中不能传统的单一培养某一个技能,需要多学科交叉混合培养,并且具备创新学习能力。
机械电子专业主要学习机械学、微电子技术、工程力学、机械结构、信号处理等基本理论知识。复合型人才的能力体现在能把多学科的知识融合在一起应用,而这并不是各个学科知识的简单相加,而是彼此间的相互利用、相辅相成,形成综合基础知识,并在实践中运用加强。
5 结语
机械电子专业是一个跨学科的工程专业,是在机械设计、电子工程和计算机学科基础上建立的,是国民工业重要的支撑产业,是国民经济发展的重要人才培养平台,对其进行人才培養模式研究是非常有必要的。随着新一轮科技革命和产业变革以及中国制造2025的到来,对该专业又提出了新的要求。培养工程科技人才和创新人才成为高校工程教育的主要目标,探索高校课程改革,促进科学教育和工程教育的融合,将企业人才需求融合到人才培养计划中是非常有必要的,为以后的职业发展奠定了技术基础。
感谢河池学院校级教改项目2019EA004(新工科背景下机械类专业实践教学改革)支持。
参考文献
[1] 宋晓晴,李刚.地方院校应用型本科人才培养模式研究与实践[J].教育教学论坛,2019(31):106-107.
[2] 李培根.工科何以而新〔J〕.高等工程教育研究,2017,(4):1-4.
[3] 胡天翔.机械电子工程专业教学研究与人才培养模式探索[J].科技创新导报,2013.
[4] 李天箭,丁晓红.创新创业教育在机械设计课程设计环节中的探索实践[J].实验技术与管理,2016,33(4):22-24.
[5] 张忠福.建立以能力培养为中心的实践教学体系〔J〕.实验技术与管理,2011,28(2):11-14.
关键词:新工科;机械电子工程;人才培养;教学改革;
1 引言
目前,我国机械类电子工程专业的人才培养并没有以培养工程师为目标来进行教学模式设置,大部分的教学、实践的设备还是比较陈旧,教师的专业素养不够,教学理论知识占大部分,实践基地和机会比较少。为迎接“中国制造2025”的到来,响应国家的号召及战略需求,工程教育就要改革。机械电子工程专业,机械设计制造等课程是机械工程专业的重点基础课程,对以后培养具有工匠精神的人才具有重要的作用和地位。目前人才培养模式需要在“新工科”[1-2]理念下进行改革,培养满足现代发展要求的应用型人才,提高学生的自我创新能力和就业本领。只有新工科突破了核心技术,中国才能站在全球的制高点。
2 机械类专业人才培养存在的问题
2.1 人才培养方案陈旧
就目前全国各个应用型院校的现状来说,机械电子专业的基础课程内容重复、零散衔接不当,缺乏系统化。现有的培养方案主要是面向传统工业设置的,缺乏创新、面向未来产业的研讨理论课程,很难和新时代互联网、大数据、人工智能等新兴技术[3-5]融合,也很难满足新兴智能制造业的发展和传统产业的转型升级。
2.2 教学模式相对落后
机械专业的课程是由理论和实践现结合起来的,而传统的教学内容主要是理论知识,过于强调考试而缺少了实践内容,过于忽视了理论和实践相结合的重要性。各学科之间的教学内容没有很有的紧密结合,各学期的教学内容也没有承上启下、由浅入深。缺少必要的探究性讨论环节,缺乏时代创新,很难培养出面向未来的优秀工程人才。
2.3 学生的创新能力不足
目前大部分院校的机械电子专业教学体系中缺乏研究性的课程,且学生的实践活动实践少,动手机会少,导致了学生的创新思维不开阔,传统观念比较强。实践活动的场地不能达到学生的需求,这就很难加强学生的创新思维和动手能力,不能有針对性的对学生因材施教,很难提升学生的专业素养和学习能力。如果创新思维不足,还停留在传统机械阶段,很难培养出可以面向未来的。面向世界的高科技机械电子人才。
2.4 评价机制不完善
目前的教学评价机制没有明确的提出对学生的培养要求,评价指标不准确,和新工科背景下的教育体系不融合,对现有的人才培养方案存在的问题不能及时的反馈出来,不能跟上新产业的动态发展。
2.5 教师专业培养力度不足
目前,整个机械电子专业教育领域的教师整体来说都是有较高的学历水平的,但是大部分教师缺乏工程实际经验,工程实践培训力度不够,工程专业素养不够高,科研投入较少,很难支撑新工科下的机械电子人才培养模式改革。
3 课程改革实施方案
重构课程体系和实践教学是新工科背景下机械电子人才培养模式改革的重要部分。课程体系要和实际用人企业相结合,让学生多参加实践活动,在学中做,在做中学,两者相辅相成让知识理解更加深刻透彻。根据课程改革制定教学大纲和人才培养方案,应是具有创新性和应用性的。
3.1 重构专业基础课程体系
根据新工科的建设理念,根据国家、社会的发展需求和企业的人才、技术需求,结合地区发展情况和学校定位等重新制定人才培养计划和培养目标。对毕业提出明确的要求,强调学生毕业后要做什么,能做什么。根据毕业要求对课程进行制定,重构能有效支撑各项毕业要求的专业基础课程,使课程设计更加合理。将每门课程对应毕业要求的贡献列入教学大纲里。
依托已有的网络精品课程,根据现代产业需求系统的梳理、整合知识点,促进学科交叉融合,积极探索综合性课程,增加具有研讨性的课程。依托实践教学平台和企业平台,融入一些科技发展、教学科研的新成果,逐步形成专业综合基础课程体系,促进学科教育和工程教育相融合,服务于新工科背景下的新产业的同时也服务于传统产业。
3.2 调整更新教学内容
机械电子专业是典型的工科专业,强调理论和实践教学相结合,采用理论和实践交叉教学的模式,建立从理论学习到动手实践的学习过程。引导学生多参加课外科技比赛,挖掘激发学生的创新思维和能力。
根据时代发展、产业技术等及时调整教学内容,不断跟上前沿的科学发展。将新产业动态、新技术以及生产工程中的成果引入课堂教学,丰富教学内容。依托国家规划教材,注重实用性,加强基础课程的建设。教材需要根据产业技术来设计内容,突出知识点,重在引导学生思考问题和动手实践,淘汰落后的实验内容,开发创新性实验。推进学生从课堂走向社会,由理论知识变成实际生产
3.3 搭建创新创业平台
依托现有的实践基地,搭建与专业课程相结合的创新创业基地。以学生为主导,教师辅助,以培养专业素养为目标,培养学生的工程问题解决能力,提高学生的参与率。根据产业需求,要求学生完成一个产品的构思方案,从产品设计到产品上市的全过程,结合互联网、微电子等现代产业技术,提高学生的创作能力和判断思维。
3.4 建立健全评价机制
通过合理、科学的评价学生的学习情况保证学习的效果,以确保达到毕业的要求。建立专业基础课程及毕业达标的具体评价机制,明确教师应承担什么教学任务以及作用,通过考核判断学生是否达标并及时反馈。明确要求学生毕业应掌握哪些知识,开展毕业达标调研活动,及时掌握毕业要求的达标情况,根据结果及时调整课程体系和教学方案。 4 专业人才培养模式思路
机械电子工程专业培养能够在机电行业及相关领域从事开发、设计、应用、管理等具体工作,成为具有较高的专业知识素养和创新精神以及良好的工程职业道德的高技术复合型人才。机械电子工程建设可以因材施教,根据不同地域和知识水平差异、城市发展情况等制定最合理的教学模式和人才培养方案。机械电子人才培养的最终目标是能够培养出满足社会发展需求、满足时代发展、能够推动社会进步的复合型高级技术人才。
4.1 创新应用型人才培养
新工科背景下的机械电子人才培养目标,创新型应用人才培养是一个必然的趋势。想要培养创新型应用人才首先对教师的专业素养提出了高要求,教师要掌握机械电子比较前沿的知识,需要软件和硬件的课程配套支持,同时还需要把一些最新的科研成果加入到课堂上讲解或专门开研讨性的课程,提高学生的知识面和创新思维。鼓励学生参加第二课堂活动,提高学生的动手能力,积极参加各种专业竞赛,把创新思维变成实际成果,帮助鼓励学生申请专利,提高自信心。多开设创新类知识讲座,在一定程度上激发学生的积极性。建立校企合作单位,让学生利用假期去企业见习提前接触工作环境,建立校内实训基地,让学生多动手熟悉各种机器的操作,让学生在这个条件的基础上做想要做的器件。
4.2 复合型工科人才培养
在社会不断发展的新环境下,就需要具有知识种类多的复合型人才。这就要求了在人才培养过程中不能传统的单一培养某一个技能,需要多学科交叉混合培养,并且具备创新学习能力。
机械电子专业主要学习机械学、微电子技术、工程力学、机械结构、信号处理等基本理论知识。复合型人才的能力体现在能把多学科的知识融合在一起应用,而这并不是各个学科知识的简单相加,而是彼此间的相互利用、相辅相成,形成综合基础知识,并在实践中运用加强。
5 结语
机械电子专业是一个跨学科的工程专业,是在机械设计、电子工程和计算机学科基础上建立的,是国民工业重要的支撑产业,是国民经济发展的重要人才培养平台,对其进行人才培養模式研究是非常有必要的。随着新一轮科技革命和产业变革以及中国制造2025的到来,对该专业又提出了新的要求。培养工程科技人才和创新人才成为高校工程教育的主要目标,探索高校课程改革,促进科学教育和工程教育的融合,将企业人才需求融合到人才培养计划中是非常有必要的,为以后的职业发展奠定了技术基础。
感谢河池学院校级教改项目2019EA004(新工科背景下机械类专业实践教学改革)支持。
参考文献
[1] 宋晓晴,李刚.地方院校应用型本科人才培养模式研究与实践[J].教育教学论坛,2019(31):106-107.
[2] 李培根.工科何以而新〔J〕.高等工程教育研究,2017,(4):1-4.
[3] 胡天翔.机械电子工程专业教学研究与人才培养模式探索[J].科技创新导报,2013.
[4] 李天箭,丁晓红.创新创业教育在机械设计课程设计环节中的探索实践[J].实验技术与管理,2016,33(4):22-24.
[5] 张忠福.建立以能力培养为中心的实践教学体系〔J〕.实验技术与管理,2011,28(2):11-14.