吳小斌
延安大學(xué)石油工程與環(huán)境工程學(xué)院 陜西 延安 716000
金工實(shí)習(xí)又叫金屬加工工藝實(shí)習(xí),是理工科學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械技術(shù)制造的基本工藝方法和技術(shù),完成工程基本訓(xùn)練的必修環(huán)節(jié)。一般傳統(tǒng)高校的金工實(shí)習(xí)主要包括三大模塊:車工、鉗工、焊工;常規(guī)的任務(wù)就是制造一個(gè)金屬小榔頭。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)調(diào)研,從我國現(xiàn)階段的教學(xué)實(shí)踐情況來看, 應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中金工實(shí)習(xí)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)還不能很好的滿足社會(huì)的實(shí)際需求。
OBE從上世紀(jì)80年代到90年代早期,美國學(xué)者斯派帝撰寫的《基于產(chǎn)出的教育模式:爭議與答案》一書中把OBE定義為“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng),使之圍繞確保學(xué)生獲得在未來生活中獲得實(shí)質(zhì)性成功的經(jīng)驗(yàn)?!蔽靼拇罄麃喗逃块T把OBE定義為:“基于實(shí)現(xiàn)學(xué)生特定學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育過程。教育結(jié)構(gòu)和課程被視為手段而非目的。如果它們無法為培養(yǎng)學(xué)生特定能力作出貢獻(xiàn),它們就要被重建。學(xué)生產(chǎn)出驅(qū)動(dòng)教育系統(tǒng)運(yùn)行。”美國教育學(xué)家特克認(rèn)為:Outcomes-based Education與Outcomes Focused Education(OFE)是一組同義詞。
由此可見,無論是OBE還是OFE,都是一個(gè)重視基于教育的學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育理念和一種教育評價(jià)模式。其核心是:一切教育都是為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果,學(xué)生掌握的的技能與能力可以以某種成果可以展現(xiàn)出來。OBE模式的理念適應(yīng)了當(dāng)今的社會(huì),特別是企業(yè)界對人才的需求[2]。即此后,這一模式在澳大利亞、英國、加拿大、南非、新西蘭以及新興的國家范圍得到廣泛推崇。近年來,隨著全球工程教育的認(rèn)證,OBE模式已成為國內(nèi)地方工科院校廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。
近年來,隨著中國特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代,中國高等教育進(jìn)入了新的歷史發(fā)展階段。一方面工程認(rèn)證既要求所屬專業(yè)認(rèn)證內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)性、規(guī)范性,又要求具有自己鮮明的特色。另一方面,課程思政,必須堅(jiān)持正確政治方向,認(rèn)真貫徹黨的教育方針政策,回答好“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)、為誰培養(yǎng)”的問題。
延安大學(xué)是中國共產(chǎn)黨創(chuàng)辦的第一所綜合性大學(xué)。2000年-2014年期間,延安大學(xué)理工科的金工實(shí)習(xí),在一定程度上屬于金工見習(xí)的范疇。如石油工作專業(yè)學(xué)生主要到姚店產(chǎn)業(yè)園、裝備公司等相關(guān)機(jī)械加工公司,進(jìn)車間進(jìn)行瀏覽參觀。其最大的弊病在于:本應(yīng)大學(xué)承擔(dān)的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力沒有得到實(shí)施,大學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力比較薄弱。
自2014年起金工實(shí)習(xí)在教務(wù)處統(tǒng)一協(xié)調(diào)下,分批次統(tǒng)一到延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院進(jìn)行實(shí)習(xí)。自此,與其他理工科高校相比,金工實(shí)習(xí)達(dá)到了與外校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的一個(gè)平臺基礎(chǔ)上。此外,還建立了實(shí)踐教學(xué)基地,從機(jī)制上解決了實(shí)習(xí)單位不穩(wěn)定,聯(lián)系實(shí)習(xí)苦難、過去的“分、散、亂”標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題。盡管如此,距離新時(shí)代高度教育要求,還有一定的差距,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:①未突出專業(yè)時(shí)代需求,建立分專業(yè)、分層次實(shí)踐教育體系。如近十年來,延安大學(xué)化工、石油、建筑、物電學(xué)院的金工實(shí)習(xí)在院校兩級指導(dǎo)下,完成了“大而同”的上千人的大規(guī)模培訓(xùn)。②校企合作缺乏深度融合,傳統(tǒng)理論教學(xué)+室外基地實(shí)踐分離教學(xué)模式,缺乏對“大國工匠精神”等課程思政的引入,難以保障讓敬業(yè)、專注、精益、創(chuàng)新的工匠精神[4]貫穿整個(gè)教學(xué)過程。③與時(shí)代的需求脫節(jié),導(dǎo)致以工科需求引導(dǎo)、成果導(dǎo)向進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新機(jī)制培育難以建立,工科的OBE評價(jià)效果不突出。
(1)高校+院系+企業(yè)調(diào)研
首先依托專業(yè)、行業(yè)背景,走進(jìn)車間、了解產(chǎn)品需求、了解課程改革的差異化內(nèi)容,初步建立分層次教學(xué)體系,初步明確設(shè)計(jì)創(chuàng)新方向。教學(xué)案例庫的設(shè)計(jì)與創(chuàng)建方法是研究內(nèi)容的重點(diǎn)。案例庫不僅要符合課程知識框架體系,而且在價(jià)值取向上需要有合理的定位。這一方面可以收集各學(xué)院以往的實(shí)踐創(chuàng)新成果,在此基礎(chǔ)上逐漸更新、完善。比如延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系通過近年來的車工比賽學(xué)生的產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行搜集展覽,一方面展示了課程實(shí)踐的成果,第二方面也日積月累形成了一個(gè)產(chǎn)品案例庫。
(2)文獻(xiàn)調(diào)研建立課程思政庫案例
通過廣泛搜集、網(wǎng)上查閱,建立不同工種、不同行業(yè)的先進(jìn)事跡庫。挖掘教學(xué)素材中的思政元素,選擇有價(jià)值導(dǎo)向,有助鑄魂育人的素材。挖掘教學(xué)素材中的思政元素,選擇有價(jià)值導(dǎo)向,有助鑄魂育人的素材,培養(yǎng)學(xué)生形成正確的價(jià)值觀和遠(yuǎn)大的理想。在重視實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識的同時(shí),加強(qiáng)責(zé)任感和榮譽(yù)感的培養(yǎng),促進(jìn)專業(yè)理性思考和明辨是非的能力發(fā)展,使理工科專業(yè)學(xué)生具有解決復(fù)雜工程問題的創(chuàng)新思路和價(jià)值情懷。
焊工:火箭“心臟”焊接人高鳳林。
今年54歲的高鳳林,是中國航天科技集團(tuán)公司第一研究院211廠發(fā)動(dòng)機(jī)車間班組長,35年來,他幾乎都在做著同樣一件事,即為火箭焊“心臟”——發(fā)動(dòng)機(jī)噴管焊接。有的實(shí)驗(yàn),需要在高溫下持續(xù)操作,焊件表面溫度達(dá)幾百攝氏度,高鳳林卻咬牙堅(jiān)持,雙手被烤得鼓起一串串水泡。因?yàn)榧妓嚫叱?,曾有人開出“高薪加兩套北京住房”的誘人條件聘請他,高鳳林卻說,我們的成果打入太空,這樣的民族認(rèn)可的滿足感用金錢買不到。他用35年的堅(jiān)守,詮釋了一個(gè)航天匠人對理想信念的執(zhí)著追求。
鉗工:“蛟龍?zhí)枴鄙系摹皟山z”鉗工顧秋亮。
“蛟龍?zhí)枴笔侵袊讉€(gè)大深度載人潛水器,有十幾萬個(gè)零部件,組裝起來最大的難度就是密封性,精密度要求達(dá)到了“絲”級。而在中國載人潛水器的組裝中,能實(shí)現(xiàn)這個(gè)精密度的只有鉗工顧秋亮,也因?yàn)橛兄@樣的絕活兒,顧秋亮被人稱為“顧兩絲”。43年來,他埋頭苦干、踏實(shí)鉆研、挑戰(zhàn)極限,追求一輩子的信任,這種信念,讓他贏得潛航員托付生命的信任,也見證了中國從海洋大國向海洋強(qiáng)國的邁進(jìn)。
車工:胡勝是一位車床加工工人,是全廠車工中對刀具最精通的人。為了國產(chǎn)預(yù)警機(jī)核心部件的生產(chǎn),他使用數(shù)控機(jī)床必須將加工精度控制在4微米以內(nèi),這無疑是極大的挑戰(zhàn)。1微米有多長?它是1毫米的一千分之一,4微米僅是一根蜘蛛絲直徑的三分之一。這臺數(shù)控機(jī)床,極限加工精度是10微米。2012年,胡勝必須用它做出精度為4微米的產(chǎn)品,這幾乎是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù)。通過一次次對零件的實(shí)測,胡勝找到了理論推算與實(shí)際操作之間微妙的數(shù)值關(guān)系。現(xiàn)在只要在加工過程中提前把余量加入到程序中,就能解決這個(gè)問題。最終,在原本只能加工10微米精度的機(jī)床上,胡勝做出的這批產(chǎn)品精度達(dá)到了3微米,超越了產(chǎn)品的工藝要求。
(1)建立根據(jù)專業(yè)時(shí)代需求,建立分專業(yè)、分層次實(shí)踐教育體系
課程根據(jù)專業(yè)要求不同,分為《金工實(shí)習(xí)I》、《金工實(shí)習(xí)II》、《金工實(shí)習(xí)III》,分別滿足人文經(jīng)管類、普通理工科學(xué)生、機(jī)械類等不同專業(yè)學(xué)生對金工實(shí)習(xí)的差異化需求。
《金工實(shí)習(xí)I》是針對我校人文經(jīng)管類等專業(yè)的特點(diǎn),通過傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝、先進(jìn)制造技術(shù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,使學(xué)生對工程材料與制造工藝形成感性認(rèn)知,在訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新意識和實(shí)踐動(dòng)手能力的同時(shí),著重培養(yǎng)非理工類專業(yè)學(xué)生的工程意識與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
同時(shí),在課程思政方面,可以融入多種元素,比如以《大國工匠》等一些優(yōu)秀的時(shí)代楷模為例,集中觀看視頻的方式,讓人文經(jīng)管類學(xué)生逐步建立安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本、節(jié)能環(huán)保等工程意識,培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、開拓創(chuàng)新、勇于實(shí)踐、理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng),以及遵章守紀(jì)、愛護(hù)公物、熱愛勞動(dòng)、團(tuán)結(jié)互助等優(yōu)良品質(zhì),拓寬專業(yè)視野,增強(qiáng)就業(yè)競爭力。
《金工實(shí)習(xí)II》是擬針對工科專業(yè)開設(shè)的,安排在《機(jī)械制圖》、《工程材料》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《機(jī)械原理》等課程之后進(jìn)行,開設(shè)時(shí)間為三周。實(shí)習(xí)觀看用既與本石油工程專業(yè)相關(guān)的、又與機(jī)器相關(guān)的紀(jì)錄片,感受石油工程與機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性,提高學(xué)生的興趣;
觀看完紀(jì)錄片后,讓學(xué)生以3~5人為小組,立足自己的專業(yè)背景,課堂完成機(jī)械設(shè)計(jì)的小創(chuàng)意。通過實(shí)習(xí)讓學(xué)生了解機(jī)械制造的一般過程、機(jī)械零件加工的主要工藝方法,初步建立工程概念及機(jī)械制造過程感性認(rèn)知;了解各加工工種的工藝特點(diǎn)和加工范圍,常用設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理及其安全操作規(guī)程,初步掌握加工設(shè)備的基本操作方法和加工技能,并通過實(shí)際操作獨(dú)立完成簡單零件的加工制作。比如,近年來筆者帶領(lǐng)的石油工程專業(yè)的學(xué)生,立足社會(huì)實(shí)踐,進(jìn)行了“一種抽油管桿的清洗與探傷裝置”、“一種基于電子羅盤儀和GPS定位系統(tǒng)的地質(zhì)錘”等相關(guān)發(fā)明設(shè)計(jì)。在金工實(shí)習(xí)過程中,擬安排選取其中的零部件或整體進(jìn)行設(shè)計(jì),并加工成實(shí)際產(chǎn)品。這就是要求學(xué)生以自己設(shè)計(jì)并實(shí)際加工的產(chǎn)品--這種成果展現(xiàn)出來,那么在這個(gè)過程中勢必會(huì)要求學(xué)生掌握的的必備的技能與能力,這正是體現(xiàn)了OBE的教學(xué)理念。
《金工實(shí)習(xí)Ⅲ》是面向機(jī)械類專業(yè)或其他專業(yè)學(xué)有余力的專業(yè)學(xué)生開設(shè)的基礎(chǔ)實(shí)踐類選修課程。涉及機(jī)械制造傳統(tǒng)冷加工、熱加工和機(jī)械裝配、現(xiàn)代數(shù)控加工、3D打印等多個(gè)工種內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí),旨在使學(xué)生了解機(jī)械加工生產(chǎn)過程、建立多學(xué)科知識結(jié)構(gòu),獲得機(jī)械制造基本知識、培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力,奠定符合高端制造和現(xiàn)代時(shí)代特征的復(fù)合型人才必備的知識與實(shí)踐基礎(chǔ)。
企業(yè):新工科人才培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)把握共性與個(gè)性、科學(xué)性與實(shí)踐性的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)企業(yè)參與高校人才培養(yǎng)方案的制定,為人才培養(yǎng)提供更多實(shí)踐機(jī)會(huì)。新一輪的科技革命,技術(shù)核心是人工智能,產(chǎn)業(yè)形態(tài)是數(shù)字經(jīng)濟(jì),這一背景下,企業(yè)正在逐步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級,高校在人才培養(yǎng)上就要考慮企業(yè)的需要。企業(yè)如何轉(zhuǎn)型,這是一個(gè)不斷探索的過程,但高校的新工科人才培養(yǎng)需要有適當(dāng)?shù)某靶?,根?jù)企業(yè)的需求制定人才培養(yǎng)方案,這是共性。各大高校定位不同,專業(yè)特點(diǎn)不同,因此高校人才培養(yǎng)要明確定位,辦出特色,這是個(gè)性?!肮た迫瞬排囵B(yǎng)需要把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢,與企業(yè)一起研究探討人才新要求,這樣才能更好地制定創(chuàng)新性人才培養(yǎng)方案?!?/p>
另一方面,工科的發(fā)展是日新月異的,在追求科學(xué)和技術(shù)的道路上,很多規(guī)律還沒有完全把握,這就需要通過實(shí)踐不斷積累經(jīng)驗(yàn),通過豐富的實(shí)踐彌補(bǔ)對學(xué)科規(guī)律認(rèn)識的不足,因此要重視實(shí)踐教學(xué),企業(yè)要為大學(xué)生的實(shí)習(xí)提供便利條件。丁烈云認(rèn)為,還要重視工程的科學(xué)性,一是加強(qiáng)基礎(chǔ)課教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)知識;二是把科研成果轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)的教育資源,不能科研與教學(xué)兩張皮。
大學(xué),是學(xué)生與社會(huì)的紐帶,是社會(huì)發(fā)展建設(shè)的生力軍,創(chuàng)新型人才起步在大學(xué),奠基在大學(xué)。新征程上,面對新任務(wù)、新挑戰(zhàn),高校如何打牢我國科技創(chuàng)新的科學(xué)和人才基礎(chǔ),培養(yǎng)高水平人才?有著“工程師搖籃”美譽(yù)的哈爾濱工業(yè)大學(xué)的校長、中國科學(xué)院院士韓杰才,直面大學(xué)育人的核心痛點(diǎn),探討要培養(yǎng)什么樣的人才,才能真正為產(chǎn)業(yè)社會(huì)發(fā)展、國家自立自強(qiáng)提供力量?
韓院士指出:我們未來要培養(yǎng)的人才畫像是“兩彈一星”功勛科學(xué)家孫家棟院士。他是科學(xué)家型的工程師,不僅能夠勇闖無人區(qū),敢為人先,同時(shí)能夠解決問題,踏踏實(shí)實(shí)地干出來,這樣的工程師是我們需要的工程師。在工程教育方面,我們大力推進(jìn)新工科教育。第一個(gè)“新”就是新格局,怎么適應(yīng)世界百年未有之大變局和中華民族偉大復(fù)興的戰(zhàn)略全局,培養(yǎng)我們的學(xué)生面向世界、面向國家經(jīng)濟(jì)“主戰(zhàn)場”的視野;第二個(gè)“新”是新本領(lǐng),如何適應(yīng)新一代的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的需求,世界上的頂尖大學(xué)都在探討新的范式,新的改革之路。因此,高校按融合思維設(shè)置人才培養(yǎng)計(jì)劃,就是學(xué)科交叉融合,拓寬學(xué)生知識面。希望通過項(xiàng)目來帶動(dòng),使得各個(gè)年級的學(xué)生可以在一起互相學(xué)習(xí),互相探討問題。不同專業(yè)的同學(xué)圍繞一個(gè)共同任務(wù),通過任務(wù)鍛煉、學(xué)習(xí),看哪些地方不足,把學(xué)習(xí)的主動(dòng)性交給學(xué)生。
創(chuàng)新機(jī)制培育:問題導(dǎo)向和成果導(dǎo)向都是導(dǎo)向思維。問題導(dǎo)向的意思是基于需要解決的問題而思考解決問題的認(rèn)知加工過程;成果導(dǎo)向,即為結(jié)果導(dǎo)向思維,意思是基于事件的結(jié)果而思考實(shí)踐活動(dòng)的認(rèn)知加工過程?,F(xiàn)代意義上的“量化”排名,一方面迫使高校的管理層追求結(jié)果性的成績,并且另外一方面在人才培養(yǎng)的考核點(diǎn)也越來也注重學(xué)生的“產(chǎn)出”。以結(jié)果為導(dǎo)向的教育可以衡量學(xué)生的能力,而非學(xué)生知道什么,前者是傳統(tǒng)教育無法做到的。舉例來說,傳統(tǒng)教育通常用來測量學(xué)生從多個(gè)給定答案中選出一個(gè)正確答案。這個(gè)方法通常只能測試學(xué)生的記憶能力,而無法讓學(xué)生證明他們所學(xué)的東西。那就是說理解比記憶更重要。理解內(nèi)容所體現(xiàn)的認(rèn)知能力比記憶內(nèi)容所體現(xiàn)的記憶能力更重要。學(xué)生要掌握內(nèi)容方法,從有固定答案的問題解決能力向有開放性問題解決能力的拓展。
通過提出項(xiàng)目建議,完成項(xiàng)目計(jì)劃,進(jìn)行案例分析,以及做口頭報(bào)告等具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),來展示OBE的能力。這種作業(yè),可以讓學(xué)生表現(xiàn)出思考、質(zhì)疑、研究、決策和表達(dá)的能力。所以O(shè)BE就是把學(xué)生置于一個(gè)完整的過程中,培養(yǎng)他們的設(shè)計(jì)能力。OBE更注重高層次的能力,比如創(chuàng)造性思考,分析和綜合信息,計(jì)劃和組織能力等等。這一能力可以通過在團(tuán)隊(duì)中完成某些更復(fù)雜的任務(wù)而獲得。結(jié)合金工實(shí)習(xí),那么成果的展現(xiàn)則以在某一方面解決實(shí)際問題的具備專利技術(shù)的工業(yè)創(chuàng)造性產(chǎn)品(實(shí)體)為最佳途徑之一。
金工實(shí)習(xí)是培養(yǎng)廣大學(xué)生樹立“大國工匠”精神的良好依托途徑。在一方面依托專業(yè)、行業(yè)背景,走進(jìn)車間、了解產(chǎn)品需求;在課程教育中用需求去引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,進(jìn)行理論應(yīng)用+實(shí)踐創(chuàng)新初步形成機(jī)械設(shè)計(jì)小創(chuàng)意、小設(shè)計(jì)等概念產(chǎn)品,然后通過校外創(chuàng)新實(shí)踐,完成產(chǎn)品成型和3D打印等內(nèi)容,最終形成各具特色的產(chǎn)品庫+專利庫。堅(jiān)持把創(chuàng)新機(jī)制的培養(yǎng)過程貫徹在整個(gè)建設(shè)過程之中,并為高端制造和現(xiàn)代時(shí)代特征的復(fù)合型人才奠定基礎(chǔ)。這種改革與探索對于新時(shí)代的卓越工程師的培養(yǎng)具有重要的借鑒意義。