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[摘 要]為積極應(yīng)對新一輪智能制造科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn),針對目前機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)存在的問題,鹽城工學(xué)院機械工程學(xué)院探索了基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)新模式,持續(xù)深化實踐教學(xué)改革,不斷提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量,這對于地方本科院校工程實踐教育具有較強的示范作用。
[關(guān)鍵詞]機械類人才;工程實踐能力;項目載體;任務(wù)驅(qū)動;多元協(xié)同
[中圖分類號] G416 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2023)06-0132-03
鹽城工學(xué)院(以下簡稱我校)機械工程學(xué)院自2012年實施教育部“卓越工程師計劃”以來,著力開展工程實踐教育教學(xué)改革,持續(xù)深化合作共贏的多元協(xié)同育人機制,形成了基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)體系,全面提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量,為區(qū)域制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和可持續(xù)發(fā)展提供了人才與智力支撐,努力實現(xiàn)專業(yè)建設(shè)與區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同頻共振。
一、機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)面臨的問題和解決思路
地方本科院校機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)普遍存在一些亟待解決的突出問題,主要有以下幾個方面: 第一,機械類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容老舊,部分教學(xué)內(nèi)容滯后于先進制造業(yè)行業(yè)與技術(shù)發(fā)展;第二,地方本科院校機械類專業(yè)學(xué)生工程能力培養(yǎng)模式不適應(yīng)用人單位對應(yīng)用型人才的需求;第三,機械類專業(yè)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)缺乏堅實的平臺資源支撐。
針對上述問題,我校機械工程學(xué)院提出“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)新模式,全面提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。主要思路如下:(1)以工程需求為導(dǎo)向,以課程群項目、科研實踐項目、學(xué)科競賽項目等為主干,以項目為載體,將專業(yè)教育和素質(zhì)教育課程體系的不同課程模塊有機融合,構(gòu)建以項目為鏈條的“課程—項目”式教學(xué)體系;(2)以學(xué)生培養(yǎng)為中心,將導(dǎo)入的項目分解成靈活多樣的項目任務(wù),構(gòu)建基于項目分解的任務(wù)驅(qū)動培養(yǎng)模式,通過“任務(wù)驅(qū)動、學(xué)生主體、教師指導(dǎo)”的培養(yǎng)模式,逐漸打破教與學(xué)之間的壁壘;(3)以平臺資源為支撐,不斷深化全方位、全過程、深融合的多元協(xié)同育人新機制,構(gòu)建開放共享、多元協(xié)同的工程教育平臺體系,以期實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相耦合,全面提升學(xué)生的工程應(yīng)用和創(chuàng)新能力。
二、基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)新模式的實踐路徑
(一)構(gòu)建“課程—項目”式教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐創(chuàng)新能力
在主干課程緯度中,以本科四年為主要時間跨度,將機械類專業(yè)主干課程分為公共基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)核心類課程、專業(yè)方向類課程。以與課程相對應(yīng)的綜合性實踐項目、不同層面的學(xué)科競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、橫向縱向科研課題為線索,將項目分為工程意識項目、工程基礎(chǔ)項目、工程應(yīng)用項目及工程創(chuàng)新項目四大類。以項目為載體將不同課程模塊有機地融為一體,構(gòu)建以四類項目為鏈條的“課程—項目”式教學(xué)體系,如圖1所示。
其中,工程意識項目是以數(shù)學(xué)和自然科學(xué)類課程為主干的設(shè)計與訓(xùn)練項目,突出工程理念、工程思維和綜合能力的培養(yǎng)。工程基礎(chǔ)項目是基于專業(yè)基礎(chǔ)課程群開發(fā)的設(shè)計與訓(xùn)練類項目,突出力學(xué)、電工電子學(xué)、材料、控制等知識交叉融合。工程應(yīng)用項目是基于專業(yè)核心課程開發(fā)的設(shè)計與訓(xùn)練類項目,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生解決專業(yè)性、綜合性工程問題的能力[1]。工程創(chuàng)新項目主要來源于教師科研項目、企業(yè)項目、學(xué)科競賽、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練等,將最新的工程技術(shù)和工程案例融入教學(xué)中,不斷提升學(xué)生的知識素養(yǎng)和實踐能力。這些兼具工程性、系統(tǒng)性和綜合性的教學(xué)項目,打破課程壁壘,優(yōu)化以知識點為目標(biāo)的碎片化課程體系;逐級遞進的系列化項目與課程密切配合、合理銜接,在理論教學(xué)與工程實踐這兩者間建立了橋梁,有效提高了學(xué)生的工程實踐創(chuàng)新能力。
(二)構(gòu)建基于項目分解的任務(wù)驅(qū)動培養(yǎng)模式,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐分析能力
為適應(yīng)智能制造科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的發(fā)展需求,針對以項目為鏈條的“課程—項目”式教學(xué)體系要求,構(gòu)建了基于項目分解的任務(wù)驅(qū)動培養(yǎng)模式。該培養(yǎng)模式以學(xué)生為中心,把重知識傳授輕能力培養(yǎng)的被動接受型學(xué)習(xí),轉(zhuǎn)變?yōu)榛诎咐?、項目分解的、以能力培養(yǎng)為主的主動吸收型學(xué)習(xí)。學(xué)生通過完成項目任務(wù),同步掌握知識和技能。
在任務(wù)驅(qū)動培養(yǎng)模式中,學(xué)生是任務(wù)的主體,根據(jù)校企聯(lián)合導(dǎo)師組導(dǎo)入的項目,創(chuàng)建對應(yīng)不同工程能力培養(yǎng)目標(biāo)的項目任務(wù)。在目標(biāo)任務(wù)的引導(dǎo)下,學(xué)生進行自主探索學(xué)習(xí)和互動協(xié)作的合作學(xué)習(xí),進而分析相關(guān)技術(shù)問題、提出解決方案。校企聯(lián)合導(dǎo)師組先審核任務(wù)方案的可行性,學(xué)生再根據(jù)相關(guān)指導(dǎo)意見,進行任務(wù)目標(biāo)優(yōu)化,這樣以任務(wù)作為驅(qū)動循環(huán)軸,促使學(xué)生的能力素質(zhì)不斷循環(huán)上升,并最終達(dá)成能力目標(biāo)。項目主要源于課程內(nèi)訓(xùn)練、專業(yè)課程群訓(xùn)練、專業(yè)綜合訓(xùn)練以及教師的橫向縱向科研課題、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、學(xué)科競賽等[1]。項目導(dǎo)入后,將課程的理論及實踐教學(xué)內(nèi)容分解成靈活多樣的任務(wù)單元,以任務(wù)作為驅(qū)動,促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)各學(xué)科知識,并在各項具體項目任務(wù)完成的過程中逐漸掌握課程教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)其分析問題、解決問題的能力,從而達(dá)到課程的培養(yǎng)目標(biāo)。任務(wù)驅(qū)動調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)造性,學(xué)生能獨立自主地完成項目任務(wù),遇到問題可求助校企聯(lián)合導(dǎo)師組加以解決,這樣的教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué),大大提高了學(xué)生的工程實踐分析能力。
(三)構(gòu)建開放共享的工程教育平臺體系,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力
深化多元協(xié)同育人,實施校企深度融合、多學(xué)科交叉融合、國內(nèi)—國際培養(yǎng)融合、教研學(xué)用主動融合,構(gòu)建開放共享的多學(xué)科工程教育平臺體系。
1.以充分就業(yè)為導(dǎo)向,實施“3+1”校企深度融合
立足長三角經(jīng)濟區(qū)行業(yè)發(fā)展需求,我校機械類專業(yè)人才培養(yǎng)融入制造業(yè)信息化本科全周期教學(xué),與西門子(中國)有限公司、瓦錫蘭集團等20余家國內(nèi)外知名企業(yè)開展“3+1”“預(yù)就業(yè)”實習(xí)。校企合作企業(yè)選拔一批大三在校學(xué)生,參加企業(yè)為期一年的頂崗實習(xí),校企聯(lián)動,實行“雙導(dǎo)師制”,校企共同制訂人才培養(yǎng)目標(biāo)、構(gòu)建課程體系,實施產(chǎn)業(yè)一線的工程項目教學(xué)過程。對優(yōu)秀的“預(yù)就業(yè)”學(xué)生,合作企業(yè)有選擇地錄用。
此外,立足區(qū)域地方行業(yè)發(fā)展,我校與江蘇巨威機械有限公司簽署了共建“巨威智能制造精英班”聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議。機械類專業(yè)學(xué)生從三年級起自主報名,我校每年選10~20人建立虛擬班級,校企共同商定實踐教學(xué)計劃,實施學(xué)生定崗實習(xí),完成相關(guān)實踐教學(xué)與培訓(xùn)。最后根據(jù)學(xué)生意愿和企業(yè)需求,優(yōu)先安排精英班學(xué)生就業(yè)。
2.以學(xué)科競賽為平臺,加強多學(xué)科的交叉融合
以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力為目標(biāo),在課程建設(shè)和實踐教學(xué)中將教、導(dǎo)、賽、學(xué)相結(jié)合,加強跨學(xué)科交叉融合。依托江蘇省電氣與新能源綜合實驗教學(xué)中心、江蘇省新材料與沿?;鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè)實驗教學(xué)示范中心、鹽城工學(xué)院智能制造教學(xué)生產(chǎn)線綜合實驗室、鹽城工學(xué)院機器人技術(shù)與應(yīng)用實驗教學(xué)中心等跨學(xué)科實踐教學(xué)平臺,建設(shè)創(chuàng)客空間和專業(yè)孵化器,支持學(xué)生實施各類實踐項目、參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和學(xué)科競賽等,保障學(xué)生進行自主創(chuàng)新設(shè)計與創(chuàng)造實踐。例如,我校獲第十二屆“挑戰(zhàn)杯”金獎的作品《綠林衛(wèi)士——智能化樹木養(yǎng)護一體機》,就是由機械類、信息類與經(jīng)管類學(xué)生聯(lián)合完成的。學(xué)生在完成競賽作品的過程中,得到了多領(lǐng)域?qū)W科教師的指導(dǎo),實現(xiàn)了多領(lǐng)域知識的綜合應(yīng)用,以“賽”為平臺促進了多學(xué)科的教、導(dǎo)、學(xué)相結(jié)合,提升了學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力。
3.以多元文化為基點,拓展國內(nèi)—國際培養(yǎng)融合
我校積極推行國際化融合培養(yǎng),與英國格林威治大學(xué)、美國底特律大學(xué)、波蘭格但斯克技術(shù)大學(xué)和韓國國民大學(xué)、又石大學(xué)、江陵大學(xué)等開展聯(lián)合辦學(xué),提高學(xué)生的跨文化國際交流能力。2010年我校與英國格林威治大學(xué)正式簽署合作協(xié)議,采取“3+1”培養(yǎng)模式,合作舉辦機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科教育項目。每年我校的英國格林威治大學(xué)畢業(yè)生獲最高學(xué)位一等榮譽學(xué)士學(xué)位比例達(dá)60%以上,申請在英國名校繼續(xù)攻讀碩士的比例在90%以上。同時,我校鼓勵教師到海外訪學(xué)研修,打造具有國際視野、理論知識和實踐技能的高水平師資隊伍。我校積極推進雙語教學(xué),營造國際化教學(xué)語言環(huán)境和國際化交流氛圍。我校定期開展國外學(xué)術(shù)交流與講座,不斷加強與國外工程領(lǐng)域?qū)<业幕咏涣鳎瑢鈨?yōu)質(zhì)工程教育資源引進課堂[2],加強機械類學(xué)生國際化工程實踐能力的培養(yǎng)。
4.以科研訓(xùn)練為手段,促進“教—研—學(xué)—用”主動融合
我校長期推行教師企業(yè)實踐定期輪崗制度,鼓勵校內(nèi)教師在企業(yè)完成累計6個月以上的過程實踐,積極參與企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計與生產(chǎn)等工作[3]。鼓勵教師將企業(yè)鍛煉科研項目主動轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例,或指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù),將科研訓(xùn)練項目轉(zhuǎn)化為學(xué)生科技競賽的立意,實踐“教—研—學(xué)—用”一體化教學(xué)模式。例如,我校李亮老師將橫向項目《新型環(huán)保電動微型田園管理機研發(fā)》主動融入機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中,將齒輪箱設(shè)計作為新增教學(xué)案例。此外,在2015年“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中,我校機械類學(xué)生的作品《環(huán)保電動微型旋耕機》獲得全國一等獎,而參賽作品的靈感也來源于指導(dǎo)教師李亮的橫向項目《新型環(huán)保電動微型田園管理機研發(fā)》。以指導(dǎo)教師的科研項目為依托,“教—研—學(xué)—用”主動融合不僅為教師完成自身科研項目奠定了良好基礎(chǔ),而且提高了學(xué)生的工程實踐應(yīng)用創(chuàng)新能力。
三、基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)新模式的實踐效果及應(yīng)用
基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的工程實踐能力培養(yǎng)新模式的應(yīng)用取得了良好的成效,提升了學(xué)生的工程實踐能力,顯著提高了學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量,得到了教育行政主管部門、行業(yè)主管部門、用人單位、畢業(yè)生、兄弟高校和社會媒體等多方面的贊譽,受到社會的普遍認(rèn)同。
(一)學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量高
畢業(yè)生協(xié)議就業(yè)率達(dá)98%以上,就業(yè)單位包括西門子工業(yè)軟件公司、瓦錫蘭維修服務(wù)(上海)有限公司、天納克(中國)有限公司、ABB(中國)有限公司、中國船舶重工集團有限公司等知名企業(yè)或跨國公司,企業(yè)對畢業(yè)生的滿意度較高。
(二)學(xué)生的工程實踐能力強
學(xué)生不僅能較好地完成課內(nèi)的實驗、課程設(shè)計等實踐任務(wù),而且積極參加課外的學(xué)科競賽實踐,進一步提升了自身的專業(yè)工程實踐能力。學(xué)生獲得國家級學(xué)科競賽獎勵37項,其中全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品競賽一等獎4項、全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎3項。學(xué)生還獲得江蘇省優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計12項,其中優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計一等獎4項,優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計團隊4個。
(三)獲得多家用人單位的高度評價
西門子工業(yè)軟件有限公司、中國船舶重工集團有限公司等國內(nèi)外多家用人單位高度評價了我校的教育實踐改革。在全國30余所西門子“GO PLM”計劃高校中,我校機械類專業(yè)與西門子工業(yè)軟件公司及其用戶的合作辦學(xué)被西門子公司譽為“合作教育的典范”。西門子工業(yè)軟件公司等用人單位都高度贊揚我校畢業(yè)生。
四、結(jié)語
本文針對目前機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)中存在的問題,提出了基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的工程實踐能力培養(yǎng)新模式。實踐結(jié)果表明:(1)依托項目為鏈條的“課程—項目”式教學(xué)體系,形成項目載體的教學(xué)內(nèi)容更新機制,優(yōu)化了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),有效解決了教學(xué)內(nèi)容陳舊、與行業(yè)發(fā)展脫節(jié)的問題;(2)依托產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,構(gòu)建任務(wù)驅(qū)動的培養(yǎng)模式,實現(xiàn)了以學(xué)生為中心、以完成項目任務(wù)為目標(biāo)的主動式學(xué)習(xí),提高了學(xué)生獨立分析問題及解決問題的工程能力,為智能制造科技革命和產(chǎn)業(yè)變革背景下應(yīng)用型人才工程能力的培養(yǎng)提供了有效途徑;(3)以產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新需求推動人才培養(yǎng)改革,構(gòu)建多元協(xié)同的工程教育平臺,為機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)提供資源要素支撐。
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[責(zé)任編輯:鐘 嵐]