張建超 吳文江 高占鳳 尉耀元 褚蓓蓓
摘要:以“卓越工程師”培養(yǎng)理念,依據(jù)我校卓越計劃培養(yǎng)思想,結合我校的專業(yè)特點和學科優(yōu)勢,以面向鐵道工程行業(yè)、機械行業(yè)等相關的創(chuàng)新性工程技術人才為培養(yǎng)目標,探討“卓越工程師”班級學生培養(yǎng)的運作模式,提出搭建“工程訓練”與“工程創(chuàng)新”的實踐教學平臺,并將“卓越工程師”培養(yǎng)理念灌輸?shù)狡渌恰白吭焦こ處煛卑嗉墝W生的實踐教學中。
關鍵詞:卓越工程師;工程訓練;工程創(chuàng)新;平臺建設;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)48-0115-02
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是教育部為貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》的重大改革項目,目的是促進我國由工程教育大國向工程教育強國邁進,培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟、社會發(fā)展需要的各類高質量工程技術人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國的戰(zhàn)略服務。[1]
一、我?!白吭焦こ處煛钡闹笇枷?/p>
我?!白吭焦こ處煛迸囵B(yǎng)的指導思想是:按照國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”要求,秉承“嚴謹治學、勇于創(chuàng)新、精心育人、志在四方”的優(yōu)良校風,堅持“軍魂永駐,校企結合,育艱苦創(chuàng)業(yè)人”的辦學特色,發(fā)揮行業(yè)辦學優(yōu)勢,學、研、產相結合,為國家培養(yǎng)和造就一批工程實踐能力和創(chuàng)新能力強、具有國際視野和強烈社會責任感、適應我國經濟社會發(fā)展需要的卓越工程技術人才。
二、工程訓練中心的實踐教學改革方案
基于教育部和我?!白吭焦こ處煛迸囵B(yǎng)理念,工程訓練中心以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,針對我校的專業(yè)特點和學科優(yōu)勢,以面向鐵道工程行業(yè)、機械行業(yè)等創(chuàng)新性工程技術人才為培養(yǎng)目標,構建了“分階段、多層次、模塊化、開放式的綜合性”工程訓練教學體系,不斷探索“工程訓練”與“工程創(chuàng)新”在卓越工程師培養(yǎng)中發(fā)揮的作用和運行模式,不僅建立“卓越工程師”班級的培養(yǎng)模式和實踐平臺,而且將“卓越工程師”培養(yǎng)理念,灌輸?shù)狡渌恰白吭焦こ處煛卑嗉墝W生的實訓教學上,同樣為其提供高水平、高標準的工程訓練和工程創(chuàng)新平臺。
三、“工程訓練”教學平臺的建設
工程訓練中心將工程理論、工程思維、工程方法的系統(tǒng)化訓練貫穿于學生培養(yǎng)目標中,不斷引進和充實實訓儀器設備,完善實訓平臺,改革以往實踐教學內容各自獨立、相互割裂的弊端,注重各項實踐教學內容和教學環(huán)節(jié)之間的相互銜接,逐步形成工程設計實踐、工程制造實踐和工程應用實踐循序漸進為主線的工程訓練模式,具體措施有以下幾種。
1.完善“工程綜合能力訓練”課程的教學內容?!肮こ叹C合能力訓練”課程中的實訓模塊分為:(1)拓寬知識結構類:包括工業(yè)概況、鐵道知識、傳統(tǒng)制造技術、數(shù)控制造技術、特種加工技術、熱處理技術、鑄造技術等實訓模塊。(2)鍛煉動手實踐能力類:包括機電拆裝、鉗工技術、鋼結構焊接、安全用電技術、電子工藝基礎等實訓模塊。(3)培養(yǎng)創(chuàng)新意識類:包括創(chuàng)意制作、電子產品制作、機電組合、機器人技術等實訓模塊。該課程針對大學一年級學生開設,學生對工業(yè)制造設備、鐵道工程和鐵道施工裝備建立直接感性的認識,通過動手實踐掌握常用工具儀表的使用方法,提高其動手操作能力,并在動手實踐中發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)創(chuàng)新意識。[2]
2.升級“金工實習”課程的教學層次。“金工實習”課程能使學生獲得機械制造工藝的基本知識、操作方法和操作技能的訓練。對“金工實習”課程的教學層次優(yōu)化升級,就是從該課程的管理體制、實習項目、教學人員素質、實習編排方案等方面進行全面升級,把“為理論課程打基礎”轉變到增強學生的工程實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神的軌道上來,注意引用先進技術改造傳統(tǒng)技術,發(fā)展和提升傳統(tǒng)技術。例如,購置3D打印機、激光雕刻機、數(shù)控雕刻機等新教學設備,并充實到金工實習教學中,不斷增加新知識、新技術、新技能。
3.拓寬“專業(yè)生產實習”課程的教學范圍?!皩I(yè)生產實習”能夠加強學生對工程實際的理解,培養(yǎng)學生專業(yè)技能與實際操作能力。依托工程訓練中心的實踐教學資源,與各教學學院合作開展專業(yè)生產實習,目前已與土木、交通、機械等學院合作開展混凝土梁制作、鐵路線路測量、工程機械拆裝等實習。尤其是通過近幾年的建設,工程訓練中心已經搭建了實習實訓平臺,拓寬了“專業(yè)生產實習”課程的教學范圍。不僅擴充了傳統(tǒng)機械加工、數(shù)控加工和特種加工等設備,購置了先進的柔性生產教學系統(tǒng),還建立了為全校所有專業(yè)服務的鐵道實訓基地:一期為有砟鐵路線路,二期為鐵路信號、牽引供電部分,三期為無砟軌道與站臺、接觸網及購置機車車輛,四期為橋梁建設和行車調度與列控系統(tǒng)。預計將其建成集鐵道線路、鐵道信號、機車車輛、鐵道施工、鐵道養(yǎng)護為一體的認知、實驗、實習、實訓的綜合實踐教學平臺。
4.采用“工程訓練預約制”的實訓教學模式。針對卓越班學生,采用開放的實訓教學模式:除了遵循我校教務處統(tǒng)一安排時間外,還采用“工程訓練預約制”,以更好地完成工程訓練任務。在網上建立“工程訓練預約平臺”,公布實訓教學安排(包括實訓時間、地點、內容、指導教師等),對項目進行開放式管理,學生可根據(jù)自己的時間安排、專業(yè)特點和興趣,在網上自主地對項目進行預約,不僅可以調動學生的學習主動性,還可以促進指導教師進行教學方法和內容的改革與研究,從而形成了教與學的“雙向互動式”氛圍。
四、“工程創(chuàng)新”教學平臺的建設
“工程創(chuàng)新”是集成現(xiàn)有技術或汲取新技術,引入創(chuàng)新工程理念和管理機制的過程,是不斷突破壁壘和躲避陷阱的過程。在“工程創(chuàng)新”的實踐教學過程中,逐步引入實際產品實踐、先進制造技術實踐、創(chuàng)新設計制作實踐以及專業(yè)技能培訓等內容,優(yōu)化提升實訓設備與教學環(huán)境,建設工程創(chuàng)新制作平臺,為我?!白吭焦こ處煛迸囵B(yǎng)提供優(yōu)質的校內實訓基地,并能以“卓越工程師”培養(yǎng)思想為理念,完善其他專業(yè)的教育體系,進而提升各專業(yè)學生的工程素質,提高學生分析能力和創(chuàng)新能力。
1.搭建“工程創(chuàng)新制作”的開放平臺。創(chuàng)建開放式的綜合創(chuàng)新平臺,建立專用的創(chuàng)新制作實訓室。本著科學性、實用性、前瞻性的原則,配備創(chuàng)新制作室的設備工具,并提供專業(yè)技能培訓。實施項目管理、分類指導的辦法,開展學生科技創(chuàng)新活動,提供必備的、相對獨立、相對集中的實踐場所。例如,機械創(chuàng)新與制作實驗室配有小型車床、鉆銑床、臺虎鉗,并提供其他工具,在此,學生能夠把停留在電腦或圖紙上的概念,通過親自動手制作成現(xiàn)實產品(模型)。該開放平臺的搭建,將提高學生工程應用與創(chuàng)新能力,最終達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質和創(chuàng)新能力的目的。
2.開設基于“創(chuàng)新制作”的全校選修課程。工程訓練中心開設“數(shù)字化設計與制造實訓”、“單片機技術實訓”、“機器人技術實訓”、“工程創(chuàng)新實訓”、“工程實踐能力強化與提高”等全校選修課,著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法,加強非“卓越計劃”相關班級學生的創(chuàng)新能力訓練,加強跨專業(yè)、跨學科的復合型人才培養(yǎng)。
以“工程創(chuàng)新實訓”選修課程為例,學生能夠“真刀真槍”進行課程訓練:將學生分組,每組2~5人,題目可自選或自擬,要求其利用創(chuàng)新平臺的設備工具做出實際作品。創(chuàng)新題目可以分為:利用廢舊物品制作花瓶、3D橋梁打印、電磁驅動的小船模型、多路溫度巡檢儀、神舟十一號模型制作、多功能備忘報警鎖等。安排多名專業(yè)指導教師,從方案論證、技術培訓、成品制作、成果評價等方面進行全方位、全過程的教學管理,并與“卓越計劃”相協(xié)調,建立多手段綜合考評方法,不僅要體現(xiàn)對知識的掌握和理解程度,更要體現(xiàn)在教學過程中實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.組織學生開展豐富多彩的創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)訓練活動。積極引導和鼓勵學生基于此“工程創(chuàng)新”平臺,參與教師的科研項目,進而參加國家級、省級、校級的科技創(chuàng)新競賽與創(chuàng)業(yè)項目,例如各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、工程訓練綜合能力競賽、機械創(chuàng)新設計大賽、挑戰(zhàn)杯大賽、機器人大賽以及課外科技作品競賽等?!肮こ虅?chuàng)新”制作室給學生創(chuàng)建了一個良好的創(chuàng)新科研實踐的平臺,并能得到專業(yè)的制造技術指導。通過競賽培養(yǎng)鍛煉學生的綜合工程實踐能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力。[3]
五、結語
“工程訓練”與“工程創(chuàng)新”是高校實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的重要組成部分。建設校內工程訓練和工程創(chuàng)新兩個教學平臺,完善優(yōu)化“分階段、多層次、模塊化、開放式的綜合性”工程訓練教學體系,不僅可以滿足“卓越計劃”專業(yè)學生的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求,而且還可將“卓越工程師”培養(yǎng)理念,輻射到其他非“卓越工程師”專業(yè)的課程教學和實訓模式上,將學生的素質教育貫穿于整個卓越教育的實踐訓練過程。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見[EB/OL].2011-01-08.
http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s-
6342/201102/xxgk_115066.html.
[2]張建超,高占鳳,吳文江,尉耀元.“工程綜合能力訓練”課程建設探索[J].中國電力教育,2013,(8):51-52,59.
[3]高占鳳,張建超,吳文江,尉耀元.依托工程訓練中心的創(chuàng)新型工程訓練體系構建[J].教育教學論壇,2013,(50):26-28.