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高等工程教育的目标是培养适应现代工程发展需要的未来工程师。工程训练中心作为高等学校,尤其是理工科院校的学生进行工程素质教育和技能培训必不可少的实践教学基地,不仅应成为大学生们进行基本技能训练的平台,同时也应成为他们开展创新实践、课外科技活动的平台,要充分发挥工程训练中心在教学、科研和培训服务方面的三大功能。要构建多模块、开放型工程训练体系,为人才培养服务。为了适应社会发展和人才培养要求,对传统工程训练进行教学改革势在必行。
一、工程训练教学面临的机遇
高等工程教育的培养目标是为社会打造能够适应知识现代化、信息社会化和经济全球化发展要求的创新型和复合型的工程技术人才。高等工程教育的成败影响着一个国家和民族的兴衰成败。随着社会的发展,现代工业对工程实践的综合性、创新性方面提出了更高的要求。
2004年8月教育部高等教育教学评估中心正式成立。建立“五年一轮”的评估制度及成立评估中心标志着中国高等教育的教学评估工作开始走向规范化、科学化、制度化和专业化的发展阶段。教育部在2004年下发了关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)》的通知。该评估方案之一就是考查实验室、实习基地状况。如果各类功能的教学实验室配备完善,设备先进,利用率高,在本科人才培养中能发挥较好作用;校内外实习基地完善,设施能满足因材施教的实践教学要求就评为A级。专业建设与教学改革指标中也包括实习和实训、实践教学内容与体系、综合性设计性实验、实验室开放等。
2007年,教育部出台了《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(“质量工程”)和《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》两个文件,成为在新的历史条件下、新的历史起点上国家指导高等教育发展的大政方针。文件明确指出各类高校要进一步加强对实验实践教学基本条件的投入。高度重视实践环节,提高学生实践能力。要大力加强实验、实习、实践和毕业设计(论文)等实践教学环节。推进实验内容和实验模式改革和创新,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力。要根据培养学生动手和实践能力需要,不断改善实验和实习教学条件,采用多种方法改造和更新实验设备,为教学提供必要的实验和实习条件。
对于工科院校,培养创新型人才,必须注重学生工程实践能力的培养和提高。创新型人才必须具有创新型思维,而工程技术人员的创新思维不可能凭空产生,有赖于工程实践的锻炼、工程实践能力的培养。因此,提高工科学生工程实践能力是工科院校培养创新型人才的重要途径。在学校工程训练实践教学环节中,必须坚持科学发展观,牢固确立质量是高等学校生命线的基本认识,必须强调和加强培养学生创新意识、创新精神和创新能力的重要性和责任感,在教育思想、教学条件、教学内容、教学方法、教学手段、考试制度和评价标准等方面全面进行改革,从而形成创新型人才培养的实践教学体系和保障机制。
二、工程训练教学面临的挑战
(一)工程训练教学师资队伍建设面临困难
工程训练的师资队伍建设与学科建设的师资队伍建设有所不同,它不仅需要扎实的理论基础,同时还需要有工程技术实践能力和生产管理能力。目前,大部分工程训练中心主要由实验师傅、专职实验员、兼职理论课教师等三部分人员构成。其中实验师傅大多是上世纪70年代由接班或者专业军人组成,这部分人学历低,专业知识欠缺,服务意识低,不适应现代工程训练发展的要求。目前高校招聘人才学历要求高,很多应届硕士不愿意到实验岗位,并且应届生的实践动手能力欠缺。兼职理论课教师对工程训练教学工作不够重视,普遍存在轻实践,重理论的现象。大部分教师的角色都是由学生直接转变为教师,没有机会参加工程能力训练,特别是没有机会去参加大型制造企业的锻炼机会,对现代制造业的认识是肤浅的,基于书本的。
(二)工程训练教学面对受课学生的挑剔
随着物质生活水平的提高,很多“90后”学生在家受到父母的娇生惯养,很少参与劳动锻炼,对事物观察能力不强,身体的惰性比较大,自律性比较差。普遍存在怕脏、怕累、怕苦等现象。从本质上讲,工程训练中心是一个准工厂,机械设备多,特别是传统加工设备在生产时,噪音大、灰尘多、油污多、部分设备高温加工、电焊焊接时存在弧光照射等。学生面对这些困难时,不愿意动手,特别是对传统机械制造训练部分没有兴趣。再就是高校开设的部分专业课程落后,知识更新较慢,与社会发展脱节。这些都会影响学生的学习兴趣。
三、与时俱进,加强工程训练教学改革
当前,全国高等工科院校的工程训练模式大致可以分为四种类型:纯教学型;教学科研型;教学生产型;教学、生产、科研一体化型。工程训练正从传统的以“学习工艺知识、提高动手能力、转变思想作风”为指导思想的金工实习向“学习工艺知识、增强工程实践能力、提高综合素质、培养创新精神和创新能力”为目标的现代工程训练转变。
(一)紧密结合行业发展,改革工程训练教学内容
工程训练的目的是培养“基础宽、能力强、素质高”的具有综合工程素质和创新能力的复合型高级工程技术专门人才,在强调工程实践能力的同时,更加重视工程意识和工程创新能力的培养。现代工程训练从横向上讲,不再仅仅是传统的制造技术基础训练,同时融入了先进制造技术训练、综合与创新实践训练以及综合素质训练的内容,并且将(下转114页)(上接109页)机械、电子、信息及其各方面内容相结合;从纵向上讲,工程训练已非传统的机械制造工艺与机械加工技能训练而是产品设计、产品制造、工程管理和创新实践等现代科学思想与高新技术的认知与实践。随着机械制造业的不断发展与进步,各种新工艺、新技术、新设备不断涌现,CAD\CAPP\CAM一体化、FMS和CNC等在制造业中的应用,传统的金工实习已经不能够适应社会要求和人才培养目标。
(1)改革传统金工实习内容:车削、铣削、刨削、钻削、磨削、钳工、铸造、锻造、齿轮加工、压力加工、焊接、热处理等。学生通过该部分实践可以培养机械制造基础知识,提高动手能力,但是该部分训练辛苦,工作条件差,学生不感兴趣。只有通过改革实习内容,才能够吸引学生的兴趣,增加学生的热情。
(2)增加先进制造技术训练内容。包括数控车削、数控铣削、数控线切割、加工中心、激光加工、电火花成形加工、超声波成形加工等。由于该部分的设备价格昂贵,投资大,加上场地限制等原因,很多高校只能购买一部分设备。
(3)开设创新实践模块。开展数控车削创新训练、数控铣创新训练、加工中心训练等,鼓励学生参加机械设计创新大赛、节能汽车设计大赛、工程训练综合能力训练比赛等。
(二)结合现代教育技术,改革工程训练教学方法
传统的金工实习中的示范操作和讲解都在操作现场进行,由于学生多、环境差、噪音大,教学效果往往不理想。故可在教室先进行多媒体教学或者播放教学录像等介绍国内外先进设备、生产工艺和方法,丰富教学内容。形象生动的教学形式促进学生思考、探索、激发兴趣,充分发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。然后在现场通过指导教师对设备的组成、功能、工作原理等的讲解与示范操作,使学生能够充分理解与吸收。这样既可以革除传统的师傅带徒弟的指导方法的弊端,提高实习的教学效率,也可以压缩原来传统工种的实习时间,为增开新的先进制造技术实习工种创造条件。对于一些难以实施的新技术、新加工方法的实习,可以让学生观看录像资料或在计算机上进行模拟实习。
四、工程训练的发展趋势
随着机械制造业的发展与进步,一些新技术、新工艺的出现,将逐渐安排到工程训练中,增加学生掌握前沿技术和了解行业发展动态的机会。相关的职业技能培训将在各高校工程训练中心得到发展和推广。随着学校对工程训练的重视以及社会对人才培养的要求,工程训练将在硬件和软件等方面得到加强。
参考文献:
[1]江树勇,任正义,赵立红等.基于系统论的工程实践教学体系设计研究[J].高教论坛,2009(3).
[2]吴庆宪.高等工程教育发展与高校工程训练中心功能定位[J].南京航空航天大学学报, 2006(8).
[3]陈金水,刘伯伟等.创建工程训练教学中心[J].实验室研究与探索,2004(23).
(作者简介:陈红兵(1982-),男,重庆潼南,西南大学工程技术学院,助理实验师,主要从事材料加工和机械设计制造研究。罗书强,郑应彬,西南大学工程技术学院。)
一、工程训练教学面临的机遇
高等工程教育的培养目标是为社会打造能够适应知识现代化、信息社会化和经济全球化发展要求的创新型和复合型的工程技术人才。高等工程教育的成败影响着一个国家和民族的兴衰成败。随着社会的发展,现代工业对工程实践的综合性、创新性方面提出了更高的要求。
2004年8月教育部高等教育教学评估中心正式成立。建立“五年一轮”的评估制度及成立评估中心标志着中国高等教育的教学评估工作开始走向规范化、科学化、制度化和专业化的发展阶段。教育部在2004年下发了关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)》的通知。该评估方案之一就是考查实验室、实习基地状况。如果各类功能的教学实验室配备完善,设备先进,利用率高,在本科人才培养中能发挥较好作用;校内外实习基地完善,设施能满足因材施教的实践教学要求就评为A级。专业建设与教学改革指标中也包括实习和实训、实践教学内容与体系、综合性设计性实验、实验室开放等。
2007年,教育部出台了《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(“质量工程”)和《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》两个文件,成为在新的历史条件下、新的历史起点上国家指导高等教育发展的大政方针。文件明确指出各类高校要进一步加强对实验实践教学基本条件的投入。高度重视实践环节,提高学生实践能力。要大力加强实验、实习、实践和毕业设计(论文)等实践教学环节。推进实验内容和实验模式改革和创新,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力。要根据培养学生动手和实践能力需要,不断改善实验和实习教学条件,采用多种方法改造和更新实验设备,为教学提供必要的实验和实习条件。
对于工科院校,培养创新型人才,必须注重学生工程实践能力的培养和提高。创新型人才必须具有创新型思维,而工程技术人员的创新思维不可能凭空产生,有赖于工程实践的锻炼、工程实践能力的培养。因此,提高工科学生工程实践能力是工科院校培养创新型人才的重要途径。在学校工程训练实践教学环节中,必须坚持科学发展观,牢固确立质量是高等学校生命线的基本认识,必须强调和加强培养学生创新意识、创新精神和创新能力的重要性和责任感,在教育思想、教学条件、教学内容、教学方法、教学手段、考试制度和评价标准等方面全面进行改革,从而形成创新型人才培养的实践教学体系和保障机制。
二、工程训练教学面临的挑战
(一)工程训练教学师资队伍建设面临困难
工程训练的师资队伍建设与学科建设的师资队伍建设有所不同,它不仅需要扎实的理论基础,同时还需要有工程技术实践能力和生产管理能力。目前,大部分工程训练中心主要由实验师傅、专职实验员、兼职理论课教师等三部分人员构成。其中实验师傅大多是上世纪70年代由接班或者专业军人组成,这部分人学历低,专业知识欠缺,服务意识低,不适应现代工程训练发展的要求。目前高校招聘人才学历要求高,很多应届硕士不愿意到实验岗位,并且应届生的实践动手能力欠缺。兼职理论课教师对工程训练教学工作不够重视,普遍存在轻实践,重理论的现象。大部分教师的角色都是由学生直接转变为教师,没有机会参加工程能力训练,特别是没有机会去参加大型制造企业的锻炼机会,对现代制造业的认识是肤浅的,基于书本的。
(二)工程训练教学面对受课学生的挑剔
随着物质生活水平的提高,很多“90后”学生在家受到父母的娇生惯养,很少参与劳动锻炼,对事物观察能力不强,身体的惰性比较大,自律性比较差。普遍存在怕脏、怕累、怕苦等现象。从本质上讲,工程训练中心是一个准工厂,机械设备多,特别是传统加工设备在生产时,噪音大、灰尘多、油污多、部分设备高温加工、电焊焊接时存在弧光照射等。学生面对这些困难时,不愿意动手,特别是对传统机械制造训练部分没有兴趣。再就是高校开设的部分专业课程落后,知识更新较慢,与社会发展脱节。这些都会影响学生的学习兴趣。
三、与时俱进,加强工程训练教学改革
当前,全国高等工科院校的工程训练模式大致可以分为四种类型:纯教学型;教学科研型;教学生产型;教学、生产、科研一体化型。工程训练正从传统的以“学习工艺知识、提高动手能力、转变思想作风”为指导思想的金工实习向“学习工艺知识、增强工程实践能力、提高综合素质、培养创新精神和创新能力”为目标的现代工程训练转变。
(一)紧密结合行业发展,改革工程训练教学内容
工程训练的目的是培养“基础宽、能力强、素质高”的具有综合工程素质和创新能力的复合型高级工程技术专门人才,在强调工程实践能力的同时,更加重视工程意识和工程创新能力的培养。现代工程训练从横向上讲,不再仅仅是传统的制造技术基础训练,同时融入了先进制造技术训练、综合与创新实践训练以及综合素质训练的内容,并且将(下转114页)(上接109页)机械、电子、信息及其各方面内容相结合;从纵向上讲,工程训练已非传统的机械制造工艺与机械加工技能训练而是产品设计、产品制造、工程管理和创新实践等现代科学思想与高新技术的认知与实践。随着机械制造业的不断发展与进步,各种新工艺、新技术、新设备不断涌现,CAD\CAPP\CAM一体化、FMS和CNC等在制造业中的应用,传统的金工实习已经不能够适应社会要求和人才培养目标。
(1)改革传统金工实习内容:车削、铣削、刨削、钻削、磨削、钳工、铸造、锻造、齿轮加工、压力加工、焊接、热处理等。学生通过该部分实践可以培养机械制造基础知识,提高动手能力,但是该部分训练辛苦,工作条件差,学生不感兴趣。只有通过改革实习内容,才能够吸引学生的兴趣,增加学生的热情。
(2)增加先进制造技术训练内容。包括数控车削、数控铣削、数控线切割、加工中心、激光加工、电火花成形加工、超声波成形加工等。由于该部分的设备价格昂贵,投资大,加上场地限制等原因,很多高校只能购买一部分设备。
(3)开设创新实践模块。开展数控车削创新训练、数控铣创新训练、加工中心训练等,鼓励学生参加机械设计创新大赛、节能汽车设计大赛、工程训练综合能力训练比赛等。
(二)结合现代教育技术,改革工程训练教学方法
传统的金工实习中的示范操作和讲解都在操作现场进行,由于学生多、环境差、噪音大,教学效果往往不理想。故可在教室先进行多媒体教学或者播放教学录像等介绍国内外先进设备、生产工艺和方法,丰富教学内容。形象生动的教学形式促进学生思考、探索、激发兴趣,充分发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。然后在现场通过指导教师对设备的组成、功能、工作原理等的讲解与示范操作,使学生能够充分理解与吸收。这样既可以革除传统的师傅带徒弟的指导方法的弊端,提高实习的教学效率,也可以压缩原来传统工种的实习时间,为增开新的先进制造技术实习工种创造条件。对于一些难以实施的新技术、新加工方法的实习,可以让学生观看录像资料或在计算机上进行模拟实习。
四、工程训练的发展趋势
随着机械制造业的发展与进步,一些新技术、新工艺的出现,将逐渐安排到工程训练中,增加学生掌握前沿技术和了解行业发展动态的机会。相关的职业技能培训将在各高校工程训练中心得到发展和推广。随着学校对工程训练的重视以及社会对人才培养的要求,工程训练将在硬件和软件等方面得到加强。
参考文献:
[1]江树勇,任正义,赵立红等.基于系统论的工程实践教学体系设计研究[J].高教论坛,2009(3).
[2]吴庆宪.高等工程教育发展与高校工程训练中心功能定位[J].南京航空航天大学学报, 2006(8).
[3]陈金水,刘伯伟等.创建工程训练教学中心[J].实验室研究与探索,2004(23).
(作者简介:陈红兵(1982-),男,重庆潼南,西南大学工程技术学院,助理实验师,主要从事材料加工和机械设计制造研究。罗书强,郑应彬,西南大学工程技术学院。)