劉向堯 黃 芳 薛九天
(貴州理工學(xué)院航空航天工程學(xué)院,貴州 貴陽 550003)
2017 年2 月,教育部發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》(教高司函[2017]6 號)。隨后,教育部在復(fù)旦大學(xué)和天津大學(xué)分別舉行研討會[1],形成了新工科建設(shè)的“復(fù)旦共識”和“天大行動”,共識指出“地方高校要對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮支撐作用。 主動對接地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求,把握行業(yè)人才需求方向,充分利用地方資源,發(fā)揮自身優(yōu)勢,凝練辦學(xué)特色,深化產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人,增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)大批具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識、工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才?!?/p>
為了適應(yīng)社會發(fā)展需要,新專業(yè)在各地不斷涌現(xiàn)。 目前新專業(yè)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中普遍存在不符合新工科建設(shè)要求的地方,突出表現(xiàn)在以下方面。
學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)往往在實習(xí)實訓(xùn)類課程中,但是實習(xí)實訓(xùn)類課程受到經(jīng)費(fèi)、人員等方面的限制,實習(xí)實訓(xùn)類課程的開設(shè)達(dá)不到預(yù)期的效果,存在學(xué)生走馬觀花、教師敷衍了事的現(xiàn)象。 一方面,比如在實習(xí)實訓(xùn)的教學(xué)環(huán)節(jié),存在著校外指導(dǎo)單位不敢讓學(xué)生實際動手參與等問題;另一方面,某些有實驗環(huán)節(jié)的專業(yè)課程不能與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合,照本宣科,人云亦云,學(xué)生即使上機(jī)操作也不能了解其背后的工程背景和意義,學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)不能被有效喚起。 這些都對提高學(xué)生工程實踐能力不利。
新專業(yè)的任課教師以青年教師為主,且多為剛畢業(yè)的博士。 青年教師難以迅速地融入當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展,主動服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會的意識薄弱,對行業(yè)人才需求方向把握不準(zhǔn)[2]。 這些問題都會反映在教學(xué)上,部分專業(yè)課設(shè)置不合理,教研室只挑任課教師會的課程進(jìn)行開課,而不是依據(jù)行業(yè)需求開課;教師上課嚴(yán)重依賴教材,缺乏行業(yè)內(nèi)的案例分析。 新專業(yè)在凝練辦學(xué)特色方面能力弱,不同高校的相
近專業(yè)同質(zhì)化嚴(yán)重。 這些都對提高學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)能力,滿足行業(yè)需求不利[3]。
對學(xué)生學(xué)業(yè)的評價還停留在考試成績方面,沒有評價學(xué)生在工程實踐中的表現(xiàn)。 學(xué)生在工程實踐中對工程項目的態(tài)度、解決工程問題的能力和效果、溝通與協(xié)調(diào)的能力等方面是用人單位所看重的,但這些內(nèi)容均未在成績單中體現(xiàn)。 用人單位一方面有大量的用人需求,另一方面缺乏必要途徑與學(xué)生直接接觸了解情況,只能被動地看成績,試圖以此縮短信息不對稱的鴻溝。 這種培養(yǎng)/就業(yè)方式對于工程實踐能力強(qiáng),但是考試成績一般的同學(xué)不利。
針對專業(yè)建設(shè)中出現(xiàn)的不符合新工科建設(shè)要求的地方,對人才培養(yǎng)的路徑進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計,突出表現(xiàn)在以下方面。
應(yīng)用型本科教學(xué)要突出工程性和實踐性,不強(qiáng)調(diào)理論性和學(xué)術(shù)性。 要重視實習(xí)實訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程和課內(nèi)實驗課程等教學(xué)環(huán)節(jié),積極地創(chuàng)造學(xué)生工程實踐機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力。
運(yùn)用設(shè)計—制造整體統(tǒng)一的思想到一些專業(yè)課程中,讓專業(yè)課程成為學(xué)生動手實踐的重要載體。 在實習(xí)實訓(xùn)的教學(xué)環(huán)節(jié),重視學(xué)生在校外實習(xí)基地與校內(nèi)實習(xí)基地的知識互補(bǔ),比如學(xué)生在校外實習(xí)時參觀到的簡單產(chǎn)品可以進(jìn)行零件級的分解,對單個零件進(jìn)行動手操作加工。 學(xué)生回到學(xué)校,在CAD 軟件中進(jìn)行數(shù)字化建模,加深該零件對于產(chǎn)品功能實現(xiàn)的理解。 在帶有實驗的課程上,學(xué)生實驗用的實驗件盡量貼近生產(chǎn)實際,由任課教師從產(chǎn)品級的角度出發(fā),講解該實驗件在產(chǎn)品中的作用,說明本次實驗對于產(chǎn)品的目的,讓學(xué)生對產(chǎn)品和零件有一個統(tǒng)一的印象。
培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和能力的應(yīng)用型本科生,一方面發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢為行業(yè)賦予更多的創(chuàng)新元素,另一方面作為企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新人才幫助企業(yè)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。 緊密聯(lián)系區(qū)域內(nèi)外的優(yōu)秀企業(yè)參與產(chǎn)教融合項目[4],為學(xué)生提供了良好的實習(xí)條件和鍛煉機(jī)會。 產(chǎn)教結(jié)合會激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造、創(chuàng)新的愿望和熱情,激勵他們在實踐中不斷探索,不斷創(chuàng)新,而這種創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新人才的培養(yǎng)正是專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。 通過與企業(yè)的協(xié)同育人,讓學(xué)生了解到自身的能力范圍和現(xiàn)有知識及技術(shù)的局限性,協(xié)助學(xué)生有針對性地制定學(xué)習(xí)計劃與學(xué)習(xí)目標(biāo)。
緊密聯(lián)系區(qū)域內(nèi)外的優(yōu)秀企業(yè)參與產(chǎn)教融合項目,為教師提供了良好的了解行業(yè)的機(jī)會。充分了解行業(yè)發(fā)展的趨勢和動態(tài)和企業(yè)對學(xué)生的要求,促進(jìn)教學(xué)向應(yīng)用化、實踐化和工程化方向發(fā)展。
本文的雙學(xué)分課程是指本科人才培養(yǎng)方案中設(shè)置的課程,既能夠達(dá)成某一領(lǐng)域?qū)I(yè)知識、專業(yè)能力的教學(xué)成果目標(biāo);同時,通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革,較大幅度地將學(xué)科前沿、創(chuàng)新研究方法、創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)精神、創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)等方面內(nèi)容融入到專業(yè)課程教學(xué)過程中,從而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動的能力。
在評價機(jī)制方面,雙學(xué)分課程既可以通過較好的課堂學(xué)習(xí)活動獲得課內(nèi)學(xué)分和雙創(chuàng)學(xué)分;又可以通過較好的雙創(chuàng)活動表現(xiàn),比如在學(xué)科競賽中獲得較高名次或者獎勵獲得雙創(chuàng)學(xué)分和課內(nèi)學(xué)分
貴州理工學(xué)院飛行器制造工程專業(yè)于2015年經(jīng)貴州省教育廳批準(zhǔn)設(shè)立。 按照新工科的建設(shè)要求,將人才培養(yǎng)改革方案在貴州理工學(xué)院航空航天工程學(xué)院飛行器制造工程專業(yè)的學(xué)生的各個培養(yǎng)環(huán)節(jié)進(jìn)行體現(xiàn),取得了良好的效果,突出表現(xiàn)在以下方面。
為了適應(yīng)新工科建設(shè)的需要,飛行器制造工程專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃每年都在修訂,修訂時會組織省內(nèi)外專家召開座談會。 省內(nèi)外專家來自科研院所、企事業(yè)單位和生產(chǎn)一線的技術(shù)代表,從新工科建設(shè)精神、用人單位需求和生產(chǎn)實際的角度出發(fā),共同完善和修訂人才培養(yǎng)計劃。 實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)不斷得到加強(qiáng),課程不斷完善。 將“雙學(xué)分”課程建設(shè)納入人才培養(yǎng)方案。 飛行器制造工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中均設(shè)置雙學(xué)分課程無人機(jī)系統(tǒng)。
在飛行器制造工程專業(yè)設(shè)立之初就制訂了校企合作建設(shè)規(guī)劃,積極與省內(nèi)航空航天相關(guān)企業(yè)聯(lián)系、合作,以實習(xí)實訓(xùn)基地為重要工作抓手,建立了校外穩(wěn)定的教學(xué)基地,為學(xué)生熟悉和了解航空航天行業(yè),開展實際工程訓(xùn)練提供了重要保障。 校企合作在下面三個方面進(jìn)行了融合,助力教學(xué)科研質(zhì)量提高。
(1)校企雙方在人員交流環(huán)節(jié)融合發(fā)展
一方面,企業(yè)人員到學(xué)校擔(dān)任兼職教師,擴(kuò)充了師資隊伍,為學(xué)生帶來了行業(yè)信息;另一方面,專業(yè)的青年教師走入企業(yè),解決企業(yè)的實際問題,提高教師的科研水平。 專業(yè)聘請省內(nèi)外航空領(lǐng)域?qū)<覟榧媛毣蚩妥淌冢攸c引進(jìn)具有國防軍工背景的專家、博士來校任教,一個由校企雙方組建的教研團(tuán)隊為專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)打下堅實基礎(chǔ)。 專業(yè)實施教師進(jìn)修計劃,委派教師赴企業(yè)開展半年左右的交流培訓(xùn)活動。
(2)校企雙方在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)融合發(fā)展
一方面,學(xué)生增強(qiáng)了工程實戰(zhàn)鍛煉的機(jī)會;另一方面,企業(yè)與校內(nèi)青年教師以畢業(yè)設(shè)計為重要紐帶,推動產(chǎn)學(xué)研合作。 專業(yè)選聘企業(yè)具有中高級職稱人員作為畢業(yè)設(shè)計校外指導(dǎo)教師,建立畢業(yè)設(shè)計校外指導(dǎo)教師資料庫,開展與生產(chǎn)實際密切相關(guān)的課題設(shè)計工作。 50%以上課題實行“真題真做”,讓學(xué)生在生產(chǎn)一線的實踐中完成課題,于課題中了解專業(yè)實際。 校內(nèi)教師與校外教師密切配合,圍繞畢業(yè)設(shè)計題目開展教學(xué)活動,加強(qiáng)題目背后科研問題的探討。
(3)校企雙方在實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)融合發(fā)展
一方面,學(xué)生增強(qiáng)實踐能力和專業(yè)基本技能;另一方面搭建企業(yè)與學(xué)生相互了解的平臺。專業(yè)與貴州省內(nèi)多家知名公司,共建實習(xí)實訓(xùn)基地。 構(gòu)建了由基礎(chǔ)實訓(xùn)(認(rèn)識實習(xí))、工程實訓(xùn)(生產(chǎn)實習(xí))、綜合實訓(xùn)(畢業(yè)實習(xí))組成的實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)體系。 專業(yè)高年級學(xué)生已經(jīng)在實習(xí)基地完成了為期一個月左右的生產(chǎn)實習(xí)和認(rèn)識實習(xí)。
(1)將4C 技術(shù)融入專業(yè)課程
構(gòu)建以體現(xiàn)現(xiàn)代飛行器制造工藝師崗位特色的CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)、CAE(計算機(jī)輔助工程)、CAM(計算機(jī)輔助制造)、CAPP(計算機(jī)輔助工藝規(guī)劃)的4C 專業(yè)技能培養(yǎng)課程群。CATIA 軟件及應(yīng)用課程側(cè)重于飛機(jī)零部件的CAD 建模;飛行器結(jié)構(gòu)有限元分析及應(yīng)用課程側(cè)重于飛機(jī)零部件的CAE 仿真;數(shù)控加工與技術(shù)課程側(cè)重于飛機(jī)零部件的CAM 程序和CAPP 的實現(xiàn)。
(2)將全壽命周期的理念融入專業(yè)課程
在專業(yè)課程中融入無人機(jī)設(shè)計與組裝教學(xué)環(huán)節(jié),增設(shè)無人機(jī)生產(chǎn)線,以全壽命周期設(shè)計為目的,與公司深度合作,解決實際工程問題。 公司提供設(shè)計研發(fā)需求,并委派工程師指導(dǎo)學(xué)生。學(xué)生可以在學(xué)習(xí)過程中了解到無人機(jī)從設(shè)計、制造和維修整個過程。 構(gòu)建全壽命周期的設(shè)計—制造—維修技能培養(yǎng)課程群。 飛機(jī)結(jié)構(gòu)學(xué)課程側(cè)重于設(shè)計;飛機(jī)裝配工藝學(xué)和飛機(jī)制造技術(shù)基礎(chǔ)課程側(cè)重于制造;飛機(jī)維修技術(shù)基礎(chǔ)課程側(cè)重于維修。
改變以考試和知識為主的教學(xué)評價體制,多元化評價主體,教師不再為唯一的評價主體。 評價主體可以為任課教師、企業(yè)的指導(dǎo)教師和行業(yè)證書。
(1)校內(nèi)教師評價。 傳統(tǒng)的課程、實驗環(huán)節(jié)以校內(nèi)指導(dǎo)教師通過課堂表現(xiàn)、期末成績相結(jié)合的方式進(jìn)行評價。
(2)校外教師評價。 生產(chǎn)實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程以校外指導(dǎo)教師的評價為主,通過學(xué)生在企業(yè)表現(xiàn)、實習(xí)報告、項目報告及成果等方式進(jìn)行評價。
(3)行業(yè)證書評價。 雙學(xué)分認(rèn)證課程和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程可以采用行業(yè)證書評價。 一方面,學(xué)生可以通過行業(yè)競賽獲獎的方式獲得學(xué)分。 比如全國航空模型公開賽、國際(國內(nèi))無人飛行器大賽等系列競賽;另一方面,鼓勵學(xué)生了解并考取民用航空器維修人員、飛行機(jī)械員執(zhí)照等證書。
推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系建設(shè),初步構(gòu)建教學(xué)和雙創(chuàng)相結(jié)合,從航模、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、競賽、學(xué)習(xí)交流會、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目,到無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系。
(1)在專業(yè)教師指導(dǎo)下,學(xué)生成立了航模隊,建設(shè)航模實驗室,加強(qiáng)航模制作實踐,做到學(xué)生參與面廣,活動內(nèi)容與學(xué)生專業(yè)緊密結(jié)合。
(2)組織開展各級各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、航空航天知識競賽,積極承辦校級航模科技競賽、未來飛行器設(shè)計大賽,開放航模制作和航模競賽的實驗室項目。
(3)組織教師參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)師資培訓(xùn)班等活動,每年有十多場次的講座與交流會。
(4)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目立項多項,包括國家級、省級和校級等多個層次,其中高年級學(xué)生100%參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃。
為滿足教學(xué)需要,專業(yè)配備相應(yīng)的師資。 理論教學(xué)環(huán)節(jié)一般由具有博士學(xué)位的教師擔(dān)任,實習(xí)實訓(xùn)一般由實踐經(jīng)驗豐富的教師擔(dān)任,聘任具有高級職稱的企業(yè)工程師擔(dān)任校外指導(dǎo)教師。積極開展雙師型教師隊伍建設(shè)[5],鼓勵教師到企業(yè)鍛煉,到企業(yè)兼職,申報工程系列職稱。
介紹了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀及存在的問題,給出了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的創(chuàng)新路徑。 最后,以貴州理工學(xué)院航空航天工程學(xué)院飛行器制造工程新專業(yè)為例,介紹了在新工科背景下專業(yè)建設(shè)的探索。