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摘要:随著国家人才强国战略及“卓越工程师教育培养计划”的提出,青年教师工程能力培养的问题受到越来越多高等工程院校的重视。本文从青年教师工程能力培养项目参与者的角度,对工程能力的内涵,工程能力培养对提升青年教师个人工程素质、教学能力和科研能力的巨大作用,以及当前工程能力培养中存在的问题进行了分析,并提出围绕应用型高校办学定位改革考核体系以及建立完善的工程能力提升计划两个方面进行改善。
关键字:高等教育;青年教师培养;工程能力
一、引言
国家教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)旨在培养造就创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,全面提高工程教育人才培养质量,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,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。青年教师作为我国高等教育教学的主体力量[1],其工程素质和工程能力的提升是实现“卓越计划”人才培养目标的重要前提和保障。当前各大高校对青年教师工程能力培养问题的研究十分广泛深入,但大部分关于研究着眼与学校学院层面的政策设计、培养方式、措施探讨[1-6],参与其中的青年教师对工程能力培养问题的看法较少见诸文献资料。
我校作为“卓越计划”第二批试点高校和传统的应用技术型高等院校,担负着培养适应区域经济发展需要的应用型高级专门人才的任务,历来对青年教师工程能力培养十分重视,相继开展了各种教师工程能力培养项目,本文结合我所参与的本校青年教师工程能力培养项目,从青年教师的角度谈一谈工程能力培养的内涵,工程能力培养对青年教师个人能力的提升以及存在的问题等方面的看法。
二、工程能力的内涵
何为工程能力?文献[4]认为教师的工程实践能力是指教师在实施以生产实践为导向的工程教育时应必备的特有素质和能力的总称。工程实践能力不是单一的某种能力,而是多种工程能力所组成的综合性能力,具体表现为四个方面:一是工程教学能力;二是实际操作能力;三是工程管理能力;四是工程思维品质。文献[5]认为目前国内外工程教育领域对工科教师工程素质的内涵尚未形成统一认识,概括下来主要有以下几种主流观点:一是能力导向的素质观,即把工程素质等同于工程教育能力;二是资质导向素质观,即把工程素质视为工程教育资质;三是基本特征导向的素质观,即把工程素质看成工科教师所应具备的基本特征。但工程素质无论是作为能力、资质还是基本特征,本质上都是工科教师开展工程教育活动所应具备的自身条件和基本品质。美国工程与技术认证委员会对工程教育培养的技术人才制定了11条具体的评估标准,即应用数学、科学与工程等知识的能力,有进行设计、实验分析与数据处理的能力,有根据需要去设计一个部件、一个系统或一个过程的能力,有多种训练的综合能力,有验证、指导及解决工程问题的能力,有对职业道德及社会责任的了解,有效地表达与交流的能力,懂得工程问题对全球环境和社会的影响,学会终生学习的能力,具有有关当今时代问题的知识,有应用各种技术和现代工程工具去解决实际问题的能力[1]。上述文献从“工程能力”内涵的角度非常具体、全面地阐述了工科高等学校教师应该具备的工程素养。
三、工程能力培养对教师能力的提升
1.工程素质和教学能力的提高
当前高校理工科青年教师中,很大一部分是从大学到大学,没有经过企业锻炼,平时也缺乏与工业界的沟通,导致工程实践能力的先天不足[7]。个人对此深有同感,由于缺乏企业工作经历和实际工程项目经验,对自己所讲授的课程与产品设计、试验、制造、加工等环节的内在联系不甚了解,在课堂教学过程中难以很好的将理论与工程实践和工程案例进行结合,教学效果不尽理想。
根据学校青年教师工程能力培养项目的要求,在本地某汽车空调企业实践学习一个学期,在此期间,有机会参与到汽车空调产品完整的开发流程,从整车热负荷计算到空调系统匹配,压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀的选型,从两器单体风洞试验、空调系统试验方法到产品在整车上的安装、管路布置,从多元平行流冷凝器的真空钎焊工艺到风道注塑件的成型、装配等方面均有涉及。通过参与这些开发工作,对理论知识的应用有了更多实际的体会。整车的热负荷计算正是《传热学》中多层无限大平壁传热问题的经典工程应用案例;而空调系统的匹配和部件选型用到《工程热力学》压缩蒸汽制冷循环中的大量知识,如过热度、过冷度、饱和液体焓、蒸汽焓、绝热压缩、等焓节流等;换热器风洞试验和空调系统试验中采用的测试方法和传感器大量涉及《工程流体力学》中的基本原理。
在教学过程中,弱化复杂公式的推导和证明,将理论和概念融入工程实际相关的习题和案例,将理论与产品开发环节对应起来,让学生掌握如何使用理论来解决实际产品开发过程中的问题,这些措施从很大程度上改善了学生对理论课的认知和课堂教学效果。下表1为近年来学生对我讲授的《工程流体力学》课程教学质量满意度情况,表中数据显示最近两年学生对该课程教学质量满意度有十分显著的提高。事实证明,教师在企业接受工程能力的培养和锻炼对提高青年教师的工程素养和工程教学能力有很大的帮助。
2.科研能力的提升
在企业实践期间,通过积极向有经验的工程技术人员学习和请教,学习企业成熟的开发流程、项目管理方法、试验标准、规范和法规,掌握行业的发展动态和技术前沿,了解企业在产品开发中的需求,有针对性的开展相关课题的研究。例如针对汽车空调多元平行流冷凝器、蒸发器换热性能的仿真优化研究、对某款车型冷凝器支架在疲劳耐久性试验中出现的断裂问题进行的支架结构优化研究,改善支架的疲劳耐久性问题,针对空调系统出风温度不均匀开展的暖风风道结构优化研究,这些研究项目有明确的工程背景,有真实试验结果的验证和支持,能够解决工程项目中的实际问题。此外,在毕业设计中引入这些紧密结合研发生产一线、有真实工程背景和明确的工程目标的课题,提高了学生参与毕业设计的积极性,提升了毕业设计的整体质量。由此看见,企业实践学习经历对提高青年教师的工程知识储备和科研能力有极大的促进和帮助作用。 四、青年教师工程能力培养中的主要问题及对策
当前大量文献对青年教师工程实践能力普遍较低、工程实践意识薄弱,学校工程实践能力培养机制不健全,教师资源和实践教學资源短缺,校企合作培养平台不完善,基层教学组织对青年教师工程实践能力培养重视不够等问题及对策[8-9]都有较为深入的分析和阐述,这些问题确为当前青年教师工程能力培养过程中比较突出而且迫切需要解决的问题,但从我个人的体会来说,我认为以下两个方面的问题也应该得到一定程度的重视。
1.应用型本科院校应该围绕办学定位,形成以工程能力为主要目标的教学体系和评价体系,与研究型高校开展差异化竞争。目前我国多数高校教师评价体系和考核机制分类不够明显,研究型和应用型高校都使用科研导向的评价和职称晋升体系,不利于应用型高校建立以工程能力为核心的差异化竞争优势及其长远发展。该问题的解决一方面需要完善与应用型人才培养定位相一致的师资队伍培养管理考核体系,另一方面,还应当设立不同于科研项目的专项基金,加大工程项目设计开发研究、实验和实践教学研究项目的资助力度,鼓励教师从事工程应用和工程教学改革研究。
2.注重工程能力培养的长期性,建立完善的教师工程能力提升计划。在我国汽车工业快速发展的今天,汽车企业在工程技术、科技创新等方面领先于大部分的高等院校,教师到企业实践获得工程知识和经验是教师工程能力培养一个非常重要组成部分,但青年教师个人和学校都应该意识到工程能力的提升并非一朝一夕之事,教师在企业的学习时间毕竟有限,只有通过不断完善校内的工程实践软硬件基础设施,帮助青年教师更好的融入科研团队,大力引进具有良好工程背景的企业技术人员充实教师队伍,利用假期有计划、有组织的选派教师到产业部门参观、进行短期培训学习,才能达到教师工程能力的提升以及学校工程教育水平不断提高的长远目标。
参考文献:
[1]许德章. 工科高等学校青年教师工程能力培养的实践[J]. 科技创新导报,2012,04:226-227.
[2]王亚明,周梅村,马应良. 地方高校青年教师工程能力培养模式的研究与探索[J]. 科教导刊(上旬刊),2012,06:124+167.
[3]冯学花,陶阿丽,曹殿洁. 专业课程教师工程实践能力培养研究[J]. 长江大学学报(自科版),2015(27):72-74.
[4]张泳. 应用型本科院校青年教师工程实践能力培养研究[J]. 中国成人教育,2013(9).
[5]靳敏,张安富. 高校工科教师工程素质现状与发展探析[J]. 高等工程教育研究,2014(6):97-104.
[6]吉莉. 高等院校青年教师工程实践能力问题探究[D].大连理工大学,2011.
[7]丁华,刘混举,王义亮,等. 卓越计划下青年教师工程实践能力培养和提升研究[J]. 山西高等学校社会科学学报,2015(7):84-87.
[8]祝德显,张乐勇,张庆荣,等. 工科高校青年教师工程实践能力现状分析及对策[J]. 中国石油大学胜利学院学报,2014(3):61-63.
[9]赵金瑞,李守玉,李大伟. 论地方工科院校青年教师工程实践能力的培养[J]. 教育与职业,2012(26):76-77.
第一作者简介:杨润泽(1985.8-),男。讲师职称,硕士研究生。主要研究方向为发动机设计与性能优化、发动机热管理及电控技术。
关键字:高等教育;青年教师培养;工程能力
一、引言
国家教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)旨在培养造就创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,全面提高工程教育人才培养质量,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,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。青年教师作为我国高等教育教学的主体力量[1],其工程素质和工程能力的提升是实现“卓越计划”人才培养目标的重要前提和保障。当前各大高校对青年教师工程能力培养问题的研究十分广泛深入,但大部分关于研究着眼与学校学院层面的政策设计、培养方式、措施探讨[1-6],参与其中的青年教师对工程能力培养问题的看法较少见诸文献资料。
我校作为“卓越计划”第二批试点高校和传统的应用技术型高等院校,担负着培养适应区域经济发展需要的应用型高级专门人才的任务,历来对青年教师工程能力培养十分重视,相继开展了各种教师工程能力培养项目,本文结合我所参与的本校青年教师工程能力培养项目,从青年教师的角度谈一谈工程能力培养的内涵,工程能力培养对青年教师个人能力的提升以及存在的问题等方面的看法。
二、工程能力的内涵
何为工程能力?文献[4]认为教师的工程实践能力是指教师在实施以生产实践为导向的工程教育时应必备的特有素质和能力的总称。工程实践能力不是单一的某种能力,而是多种工程能力所组成的综合性能力,具体表现为四个方面:一是工程教学能力;二是实际操作能力;三是工程管理能力;四是工程思维品质。文献[5]认为目前国内外工程教育领域对工科教师工程素质的内涵尚未形成统一认识,概括下来主要有以下几种主流观点:一是能力导向的素质观,即把工程素质等同于工程教育能力;二是资质导向素质观,即把工程素质视为工程教育资质;三是基本特征导向的素质观,即把工程素质看成工科教师所应具备的基本特征。但工程素质无论是作为能力、资质还是基本特征,本质上都是工科教师开展工程教育活动所应具备的自身条件和基本品质。美国工程与技术认证委员会对工程教育培养的技术人才制定了11条具体的评估标准,即应用数学、科学与工程等知识的能力,有进行设计、实验分析与数据处理的能力,有根据需要去设计一个部件、一个系统或一个过程的能力,有多种训练的综合能力,有验证、指导及解决工程问题的能力,有对职业道德及社会责任的了解,有效地表达与交流的能力,懂得工程问题对全球环境和社会的影响,学会终生学习的能力,具有有关当今时代问题的知识,有应用各种技术和现代工程工具去解决实际问题的能力[1]。上述文献从“工程能力”内涵的角度非常具体、全面地阐述了工科高等学校教师应该具备的工程素养。
三、工程能力培养对教师能力的提升
1.工程素质和教学能力的提高
当前高校理工科青年教师中,很大一部分是从大学到大学,没有经过企业锻炼,平时也缺乏与工业界的沟通,导致工程实践能力的先天不足[7]。个人对此深有同感,由于缺乏企业工作经历和实际工程项目经验,对自己所讲授的课程与产品设计、试验、制造、加工等环节的内在联系不甚了解,在课堂教学过程中难以很好的将理论与工程实践和工程案例进行结合,教学效果不尽理想。
根据学校青年教师工程能力培养项目的要求,在本地某汽车空调企业实践学习一个学期,在此期间,有机会参与到汽车空调产品完整的开发流程,从整车热负荷计算到空调系统匹配,压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀的选型,从两器单体风洞试验、空调系统试验方法到产品在整车上的安装、管路布置,从多元平行流冷凝器的真空钎焊工艺到风道注塑件的成型、装配等方面均有涉及。通过参与这些开发工作,对理论知识的应用有了更多实际的体会。整车的热负荷计算正是《传热学》中多层无限大平壁传热问题的经典工程应用案例;而空调系统的匹配和部件选型用到《工程热力学》压缩蒸汽制冷循环中的大量知识,如过热度、过冷度、饱和液体焓、蒸汽焓、绝热压缩、等焓节流等;换热器风洞试验和空调系统试验中采用的测试方法和传感器大量涉及《工程流体力学》中的基本原理。
在教学过程中,弱化复杂公式的推导和证明,将理论和概念融入工程实际相关的习题和案例,将理论与产品开发环节对应起来,让学生掌握如何使用理论来解决实际产品开发过程中的问题,这些措施从很大程度上改善了学生对理论课的认知和课堂教学效果。下表1为近年来学生对我讲授的《工程流体力学》课程教学质量满意度情况,表中数据显示最近两年学生对该课程教学质量满意度有十分显著的提高。事实证明,教师在企业接受工程能力的培养和锻炼对提高青年教师的工程素养和工程教学能力有很大的帮助。
2.科研能力的提升
在企业实践期间,通过积极向有经验的工程技术人员学习和请教,学习企业成熟的开发流程、项目管理方法、试验标准、规范和法规,掌握行业的发展动态和技术前沿,了解企业在产品开发中的需求,有针对性的开展相关课题的研究。例如针对汽车空调多元平行流冷凝器、蒸发器换热性能的仿真优化研究、对某款车型冷凝器支架在疲劳耐久性试验中出现的断裂问题进行的支架结构优化研究,改善支架的疲劳耐久性问题,针对空调系统出风温度不均匀开展的暖风风道结构优化研究,这些研究项目有明确的工程背景,有真实试验结果的验证和支持,能够解决工程项目中的实际问题。此外,在毕业设计中引入这些紧密结合研发生产一线、有真实工程背景和明确的工程目标的课题,提高了学生参与毕业设计的积极性,提升了毕业设计的整体质量。由此看见,企业实践学习经历对提高青年教师的工程知识储备和科研能力有极大的促进和帮助作用。 四、青年教师工程能力培养中的主要问题及对策
当前大量文献对青年教师工程实践能力普遍较低、工程实践意识薄弱,学校工程实践能力培养机制不健全,教师资源和实践教學资源短缺,校企合作培养平台不完善,基层教学组织对青年教师工程实践能力培养重视不够等问题及对策[8-9]都有较为深入的分析和阐述,这些问题确为当前青年教师工程能力培养过程中比较突出而且迫切需要解决的问题,但从我个人的体会来说,我认为以下两个方面的问题也应该得到一定程度的重视。
1.应用型本科院校应该围绕办学定位,形成以工程能力为主要目标的教学体系和评价体系,与研究型高校开展差异化竞争。目前我国多数高校教师评价体系和考核机制分类不够明显,研究型和应用型高校都使用科研导向的评价和职称晋升体系,不利于应用型高校建立以工程能力为核心的差异化竞争优势及其长远发展。该问题的解决一方面需要完善与应用型人才培养定位相一致的师资队伍培养管理考核体系,另一方面,还应当设立不同于科研项目的专项基金,加大工程项目设计开发研究、实验和实践教学研究项目的资助力度,鼓励教师从事工程应用和工程教学改革研究。
2.注重工程能力培养的长期性,建立完善的教师工程能力提升计划。在我国汽车工业快速发展的今天,汽车企业在工程技术、科技创新等方面领先于大部分的高等院校,教师到企业实践获得工程知识和经验是教师工程能力培养一个非常重要组成部分,但青年教师个人和学校都应该意识到工程能力的提升并非一朝一夕之事,教师在企业的学习时间毕竟有限,只有通过不断完善校内的工程实践软硬件基础设施,帮助青年教师更好的融入科研团队,大力引进具有良好工程背景的企业技术人员充实教师队伍,利用假期有计划、有组织的选派教师到产业部门参观、进行短期培训学习,才能达到教师工程能力的提升以及学校工程教育水平不断提高的长远目标。
参考文献:
[1]许德章. 工科高等学校青年教师工程能力培养的实践[J]. 科技创新导报,2012,04:226-227.
[2]王亚明,周梅村,马应良. 地方高校青年教师工程能力培养模式的研究与探索[J]. 科教导刊(上旬刊),2012,06:124+167.
[3]冯学花,陶阿丽,曹殿洁. 专业课程教师工程实践能力培养研究[J]. 长江大学学报(自科版),2015(27):72-74.
[4]张泳. 应用型本科院校青年教师工程实践能力培养研究[J]. 中国成人教育,2013(9).
[5]靳敏,张安富. 高校工科教师工程素质现状与发展探析[J]. 高等工程教育研究,2014(6):97-104.
[6]吉莉. 高等院校青年教师工程实践能力问题探究[D].大连理工大学,2011.
[7]丁华,刘混举,王义亮,等. 卓越计划下青年教师工程实践能力培养和提升研究[J]. 山西高等学校社会科学学报,2015(7):84-87.
[8]祝德显,张乐勇,张庆荣,等. 工科高校青年教师工程实践能力现状分析及对策[J]. 中国石油大学胜利学院学报,2014(3):61-63.
[9]赵金瑞,李守玉,李大伟. 论地方工科院校青年教师工程实践能力的培养[J]. 教育与职业,2012(26):76-77.
第一作者简介:杨润泽(1985.8-),男。讲师职称,硕士研究生。主要研究方向为发动机设计与性能优化、发动机热管理及电控技术。