应用型本科高校机电类专业教师实践教学能力提升研究与实践

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  [摘 要]针对地方应用型本科院校机电类专业教师实践教学能力不足的问题,项目组进行了分析研究,提出立足校内实验实训基地,师生共同组建团队,开发机电专业的综合性实验,积极开展创新创业实践教学活动;以参加各类教师和大学生科技竞赛为依托,师生互动,在实践中学习,以师生参赛为目标,检验训练学习成果,以赛促学、以赛促练。这样才能不断提高专业教师的工程技术应用能力和实践教学能力。
  [关键词]应用型本科院校;机电类专业教师;实践教学能力
  [中图分类号] G645 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2021)09-0049-04
  应用型本科院校的根本任务就是培养国家需要的生产、建设、服务领域的高层次应用型人才。因此,应用型本科院校的教学工作应重在“实践和应用”。实践教学是培养学生动手能力和创新应用能力的重要手段,也是提高学生职业素养和社会竞争力的重要路径。这就要求应用型本科高校要加大力度培养理论功底扎实、实践经验丰富、动手能力强的教师队伍,同时也要创新实践教学体系和考核评价运行机制,以满足应用型技术人才培养的要求。要达到这一目的,具有实践动手能力和工程技术应用能力的教师是关键。没有实践教学能力和工程技术应用能力的教师,是不可能培养出具有实践应用能力的学生的。高素质应用型人才的培养对应用型本科院校专业教师的实践教学能力提出了非常高的要求。
  教师的实践教学能力,是指教师为实现应用型专业人才培养目标,在教学过程中将专业知识技能和实践经验充分结合并得以应用的综合能力,主要包括教育教学能力、实践指导能力、科研开发能力三个层面[2]。目前,地方应用型本科高校专业教师的实践教学能力不足,严重影响了应用型人才培养目标的实现,如何提升专业教师的实践教学能力成了亟待解决的热点课题。本文根据山西大同大学(以下简称“我校”)机电工程学院日常实践教学过程中出现的问题,如教师深入实验室少、综合性实验开出率低、实验及实训设备利用率低、专业教师参与实践性教学积极性不高等,展开深入分析研究,探讨解决办法。
  一、专业教师实践教学能力现状和原因分析
  近几年来,新进青年教师大多是当年毕业的博士研究生或硕士研究生,这些新进的教师具有很高的学历,但专业研究领域很窄,主要还沉浸在读博期间的研究方向和研究领域中,缺乏和本专业相关的社会实践经历,实践经验几乎为零。这些青年教师的实践动手能力比较差,有的甚至连最基本的实验课都无法单独完成,不能适应应用型本科高校实践教学的要求。
  部分专业任课教师只注重课堂教学和理论授课任务的完成,课程中相关的实验一般交由实验员代劳,教师本人很少参与实验教学的全过程,对实验设备的原理、性能、操作、扩展等缺乏深入了解。实验设备仅仅完成了最基本的实验项目,综合性实验开出率低,实验设备的利用率不高,没有充分发挥实验设备的实践训练作用。专业教师由于平时缺乏实践锻炼,动手能力差,实践经验少,实践教学能力差。
  校企合作开展得不深入。专业任课教师一般具有高学历和扎实的专业理论知识,能够较好地完成理论课程的教学任务,但缺乏和本专业相关的社会实践经历,和当地的行业企业需要的应用技术不搭边,不能很好地服务当地行业企业的工程技术应用。虽然学院和当地的一些企业签订了校企合作协议,但对于学校应承担的技术服务项目,大部分青年教师不能上手参与,处于非常尴尬的境地;校企合作的科研项目无法深入开展,校企合作的效果也不能令人满意。究其原因,还是青年教师工程实践经验少,动手能力差。
  教师参与大学生创新创业教育和创新创业活动的人数少、范围小,无法达到创新创业教育的教学要求和目的。随着时代的发展, 创新创业能力是社会进步对人才的必然要求,创新创业教育已成为高校的重要任务。实践教学正是培养学生创新创业能力的有效平台,创新创业教育不同于传统教育, 其对教师的要求更高。
  目前,应用型本科专业教师的理论教学和学术科研考核体系比较健全,但是教师实践教学能力考评体系却不完善,对教师的年度考核还是侧重于课堂理论教学以及发表论文数量和质量方面,没有教师实践教学能力和实践教学成果方面的考核指标和评价体系。这严重影响了教师参与实践性教学的积极性。
  二、提升专业教师实践教学能力的实践探索
  关于专业教师实践教学能力提升的问题,我国一些高校教师进行了研究并发表了相关论文。笔者认为,教师在实践能力培养过程中,主要应立足本校,制定合理可行的实践教学管理制度和考核评价机制,关键是制度的落实;以校内实验实训基地为主,辅之地方、行业企业的现场实践,盘活、提高实验室设备的利用率;开发综合性实验,在实验训练过程中提高教师的实践动手能力和专业技术综合应用能力。图1为教师实践教学能力提升路径。对于机电类专业来说,实践性环节主要是控制器件的安装、调试,智能控制设备使用,各种控制系统软件的应用,控制程序的编写和调试。教师要能够开发相关专业实验室的综合性实验,确实能够综合应用实验设备,能够熟练应用软件,编写程序并完成系统调试,完整地完成机电一体化综合性实验。达到这样水平的教师,其实践教学能力完全可以满足培养合格应用型人才的需要。
  (一)制定合理可行的实践教学管理制度和考核评价机制
  管理制度和考核评价体系应按不同职称加以区分,不同阶段有不同的要求,形成终身学习、实践锻炼的长效机制,不断提高教师的实践教学能力和水平。
  1.将实践教学工作纳入教师年度绩效考核分配办法,将每位教师一年的师德师风表现、理论教学工作量、实践性教学工作量、科研工作量、学生管理工作量等均折合为量化考核分数,将所有教师的分数求和算出总分,去除绩效总经费额算出每一分的价值金额,每个教师的年度绩效工资就是自己的量化考核分数乘以每一分的金额数,即为个人绩效工资金额。绩效考核分配办法要明确体现教師实践性教学工作量的考核,为学院提升专业教师实践性教学能力提供制度保证,激发教师参与实践性教学工作的积极性和主动性。   2.当年新进校的博士、硕士教师,必须在实验室完成一年的实践性教学工作,和实验室人员同考勤,主要工作是了解所有本专业实验室设备的性能、工作原理、操作步骤、维护保养方法等,学习掌握和本专业相关的实验教学项目内容,能够独立辅导学生完成所有实验项目。一年后,经考核合格,方可进入教学岗位,承担理论教学任务。
  3.助教职称的青年教师,必须自己选择带领5名以上学生组成的大学生创新创业团队,依托单片机实验室、PLC实验实训室、过程控制自动化实验室、机电一体化实验室、工业机器人实验室、数控加工中心实验实训室、液压与气动实验室、机械原理实验室、EDA/EMA实验室等相关专业实验室和实训室,积极拓展专业知识应用领域,每年必须至少申报一项学校大学生创新项目和“互联网+”大学生创新创业大赛项目,将其纳入绩效量化考核,对获奖的指导教师按规定增加考核分数。
  4.讲师职称的青年教师,必须自己选择带领5名以上学生组成的学习团队,依托相关专业实验室和实训室,学习、开发综合性实验项目,提高综合性实验开发及工程技术应用能力。同时,还要指导学生参加大学生机械创新设计大赛、大学生工程训练综合能力大赛、大学生电子创新设计大赛等国家级和省级大赛。经选拔代表学院参赛的团队获奖后,指导教师绩效考核按规定加分。讲师职称的青年教师,在熟练掌握本专业综合性实验项目内容且有一定工程应用技术能力的情况下,可申请参加全国高等院校工程应用技术教师大赛,学院对申请参赛的教师进行选拔,并让合格者参加赛前培训,进一步提高其工程应用能力和实践动手能力。其中的相关培训费用由学院承担,获奖者按学校奖励办法进行奖励。同时,参赛教师绩效考核按规定加分。
  5.副教授职称以上的教师,必须自己选择带领5名以上青年教师或研究生组成的团队,积极申报国家、省、市、企业的科研项目,每年必须有一项科研项目在研。对没有在研项目的教师,学院会委派其到校企合作单位进行实践锻炼,在企业的生产实践中发现、整理科研线索,为企业提供技术服务,联合申报科研项目,直到有项目申报成功。教师在企业实践锻炼期间要实行严格考核制度,没有按要求参加实践锻炼的,年度绩效考核按规定减分;与企业联合申报科研项目成功的,年度绩效考核按规定加分。企业挂职锻炼是提升专业教师工程技术应用能力的重要渠道,目前学院已与大同市10多家企业签署校企合作协议,专业教师参与企业实践锻炼,要求教师参与企业的生产组织、技术管理、产品开发和技术改造,参与企业特定岗位的技能培训,鼓励专业教师承担企业的设备运行维护与修理工作, 真正接触和解决现场的实际问题。在实际工作中,教师要主动探寻企业生产过程中存在的问题,并以此为线索,进行技术革新,以校企双方联合申报科研项目的形式,共同攻关,改进落后的生产工艺或流程,提高生产效率和产品质量,为企业提质增效发挥积极作用。在实际工作中培养和提高专业教师工程技术应用能力和科研创新开发能力, 进而提升专业教师的实践教学能力。
  (二)落实实践教学管理制度,推動目标任务实施
  1. 2019年,学校安排新入职的两位教师(任老师和雷老师)到实验室适应学院实践教学工作,实行坐班制,和实验室人员同考勤。其中,任老师是从同煤集团塔山发电厂引进的有8年现场工作经验的工程技术人员。在实验教师的配合和帮助下,经过一个学期的实践学习和动手操作,两位老师的感受很深。雷老师刚开始认为自己的实验操作应该没问题,但在深入实验室后发现其和自己的专业方向有一定区别,尤其是单片机、PLC、供电系统控制、过程自动化控制、机电一体化实验室的实验项目,许多软件的应用和编程都不会,操作更无从下手。经过一段时间的学习,雷老师能够独立完成一些简单的验证性实验,这坚定了其继续向综合性实验拓展的决心。任老师认为自己虽然在现场工作了几年,对供电系统控制比较熟悉,但在理论讲解和其他软件应用和编程方面还有不少问题,表示会好好把握学习机会,努力掌握相关的综合性实验,为以后的教学工作打好基础。
  2. 依托青年专业教师开展创新创业教育。以学院大学生创新社团“idea to action社团”为管理平台,组织大一、大二学生按专业兴趣分为若干小组,每组5个学生;青年专业教师选择兴趣相近的社团小组对接,开展大学生创新创业教育和创新创业活动;相关创新创业团队与实验中心相关实验教师对接,利用下午的课余时间深入实验室,开展第二课堂实践训练。通过实践训练,激发大学生的创新思维,提炼大学生创新项目课题。目前,学校已累计组建31个大学生创新训练团队,每年10个左右,各项训练有序进行。同时,学院择优选派相关教师参加创新创业教育培训,让教师开阔眼界、拓展思路。截至2019年10月,学院派出4名教师,分别参加了北京、西安和厦门高校创新创业导师训练营,获得了创新创业导师证书。受训后的青年教师积极组织开展大学生创新创业教育和创新创业活动,在指导大学生创新项目和大学生创新创业“互联网+”大赛中,获得了很好的成绩。2018年以来,学院申报学校大学生创新项目13项,获批立项7项。其中,两个项目成为省级大创项目和国家级大创项目。申报山西省教育厅主办的“兴晋挑战杯”项目15项,获省级一等奖1项,省级二等奖3项,省级三等奖8项。申报山西省互联网+大学生创新创业大赛64项,其中,获校级金奖12项并进入省赛,获省级二等奖4项,三等奖8项。学生部分获奖证书见图2。青年教师依托校内实验资源,带领学生团队积极拓展专业知识应用领域,在指导学生创新创业活动中不断提高实践教学能力。
  3. 讲师职称的青年教师从“idea to action社团”中选择大三、大四学生组成的5人兴趣小组,共同组成团队,依托相关专业实验室和实训室,让学生学习、开发综合性实验项目,学会软件应用和控制程序编写、调试,提高综合性实验开发及工程技术应用能力。在进行实践训练的同时,以团队形式申报参加大学生科技竞赛项目,2018年5月申报山西省第八届全国大学生机械设计创新设计大赛13组,经院内选拔代表学校参赛8组,获省级一等奖1项、二等奖4项、三等奖3项;其中,获省级一等奖的团队获国家级二等奖。2018年10月首次参加山西省大学生电子设计竞赛(本科组),获得三等奖3项。2019年3月申报山西省第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛,经院内选拔有5组学生代表学校参赛,获省级二等奖3项、三等奖2项。2019年8月,风力发电球项目在第十二届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中获国家一等奖。除参加国家级的大学生科技竞赛外,学生团队还参加了华北五省机器人大赛、机械行业三维数字化创新设计大赛等,均取得了较好的成绩。学生部分获奖证书见图3。2018年6月,8位教师提出申请参加全国高等院校工程应用技术教师大赛,学院对申请参赛的教师进行选拔,确定6位教师参加。学院组织这6位教师参加了赛前培训,他们均提交了参赛目标任务书,经大赛组委会评审通过,全部参加了11月的全国总决赛,最终获得了电子技术项目三等奖1项,水环境监测与治理技术项目三等奖1项,可编程序控制系统设计及应用项目入围奖1项,数控机床控制技术项目入围奖2项。通过参赛,教师开阔了视野,认识到自身的不足,也激发了努力加强实践训练的决心和信心。   4. 针对副教授以上职称的教师,学院依托校级煤矿机电研究所和市级煤矿机电装备工程技术研究中心,以博士、硕士教师的专业方向为依据,以副教授带讲师和研究生學生的模式,成立了电力电子研究室、自动控制研究室、工业机器人研究室、先进制造研究室、材料成型工程研究室。学院与同煤集团、大同齿轮集团、恒岳重工、同华矿机、同煤天晟电气等10多家地方企业签署了合作协议。各研究室积极开展校企合作科学研究,以解决企业生产技术问题为项目课题,校企联合申报省、市、企业的科研项目;校企合作共同攻关,改进落后的生产工艺,提高生产效率和产品质量,为企业提质增效提供技术服务。2018年以来,学院教师共获批教育部协同育人项目4项,省级工业项目立项2项,市级工业项目立项4项,市级基础研究项目立项3项,同煤集团横向项目2项,恒岳重工横向项目1项;获国家发明专利2项,实用新型专利16项;发表论文179篇,其中核心期刊论文56篇。项目统计见表1。教师深入企业现场,在服务企业中提高自身的工程技术应用能力,提升实践教学能力。
  三、结语
  应用型本科院校提升专业教师实践教学能力,必须有切实可行的管理制度,而关键是制度的贯彻落实。制度的严格执行,可督促教师深入实验室,亲自操作实验设备。师生共同组队训练,会带给教师一定的压力,师生互动,在实践中学习。以师生参赛为目标,检验学习训练成果,以赛促学、以赛促练,为专业教师参加全国高等院校工程应用技术教师大赛和指导各类大学生科技竞赛奠定基础。制度的严格执行,可督促教师主动参与企业实践锻炼,深入企业一线了解生产系统的技术缺陷,解决企业现实的工程技术问题,提炼科研项目。校企联合申报立项,共同攻关,可以改进落后的生产工艺流程,提高生产效率和产品质量,为企业提质增效提供技术服务。长此以往,专业教师的实践动手能力和工程技术应用能力必能大幅提升,从而达到提升专业教师实践教学能力的目的。
  [ 参 考 文 献 ]
  [1] 汪群,周建龙.应用型本科院校教师实践教学能力培养路径研究:以应用型院校财务管理本科专业为例[J].铜陵学院学报,2019(4):112-114.
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  [3] 姚吉祥,汪本强.国外院校提升教师实践教学能力的成功经验及对我国的启示[J].安徽科技学院学报,2010(5):59-62.
  [4] 张欣欣.应用型本科高校营销专业创新创业能力培养实践教学平台构建研究:基于民营中小微企业合作培养模式[J].现代交际,2019(10):12-13.
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  [责任编辑:刘凤华]
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