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關(guān)鍵詞:卓越工程師;機(jī)械制造工藝學(xué);教學(xué)
為了推進(jìn)我國高等工程教育改革,教育部決定實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”),培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程各類型技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。這是中國高等教育改革的一次創(chuàng)新,是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措,對促進(jìn)高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才,全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。
針對不同的專業(yè)科目,深入研究其教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)建符合卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的特色教學(xué)模式,對全面落實卓越計劃具有重要的現(xiàn)實意義。
1 課程特點及目前教學(xué)中存在的問題
“機(jī)械制造工藝學(xué)”是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生須掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在機(jī)械類專業(yè)教學(xué)體系中具有極其重要的地位。其教學(xué)內(nèi)容主要包括加工質(zhì)量的分析、零件機(jī)械加工工藝過程制定和裝配工藝過程設(shè)計等幾部分。該課程實踐性強(qiáng),涉及知識面廣,教學(xué)內(nèi)容組織上有很強(qiáng)的針對性和實用性,在教學(xué)過程中需要注重對學(xué)生解決實際問題能力的培養(yǎng)以及強(qiáng)化學(xué)生的工程意識。
作為機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,“機(jī)械制造工藝學(xué)”對機(jī)械卓越工程師的培養(yǎng)起著重要的作用,其教學(xué)改革成敗,對“卓越計劃”試點工作有重要影響。
長期以來,大多數(shù)高等學(xué)校受到教學(xué)和實驗條件的限制以及受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響,重理論輕實踐,教學(xué)內(nèi)容陳舊、更新緩慢,培養(yǎng)的學(xué)生與社會需求脫節(jié)。機(jī)械制造工藝學(xué)的教學(xué)存在一系列問題:①缺乏合理的教學(xué)模式,教學(xué)方法仍以單向灌輸為主,問題討論太少,導(dǎo)致創(chuàng)新思維培養(yǎng)滯后,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高;②評價體系將理論學(xué)習(xí)和考試成績視為評價學(xué)生能力的唯一標(biāo)準(zhǔn),考試時以記憶性的問題和選擇題代替了分析性問題;③缺乏實踐環(huán)節(jié),應(yīng)用和實踐能力的考核不足。
落后的教學(xué)體系和方式嚴(yán)重束縛了人才質(zhì)量的提高,必須進(jìn)行深入的改革,采用先進(jìn)的教學(xué)方法及手段有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能,才能滿足實施“卓越計劃”的需要。
2 改革措施
(1)改革課程教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)行業(yè)特色。目前“機(jī)械制造工藝學(xué)”的教材大概有50多種,但是內(nèi)容基本相同,甚至連教材的實例都雷同,導(dǎo)致各高校所講授的內(nèi)容高度一致,致使培養(yǎng)的學(xué)生高度同質(zhì)化。
不同的高等學(xué)校其畢業(yè)生就業(yè)領(lǐng)域往往存在著一定的差異,因此,各高校不應(yīng)采用統(tǒng)一的教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容,而應(yīng)該根據(jù)畢業(yè)生就業(yè)單位產(chǎn)品的零件工藝特點進(jìn)行“機(jī)械制造工藝學(xué)”的教學(xué),從而緩解高校培養(yǎng)的人才與社會需求嚴(yán)重脫節(jié)的狀況。
我國作為世界第一的造船大國,擁有眾多的船舶企業(yè),為使我國由造船大國躍升為造船強(qiáng)國,迫切需要大量具有扎實理論功底,掌握科技發(fā)展最新技術(shù)以及具有較強(qiáng)動手能力的人才。而我校是一所具有鮮明特色的高等工科院校,多年來為各級船舶企業(yè)及科研院所輸送了大批畢業(yè)生,為使我校畢業(yè)生熟悉船舶企業(yè)產(chǎn)品的工藝特點,縮小學(xué)校教學(xué)與企業(yè)實際情況之間的距離,我們針對“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革,在教學(xué)內(nèi)容選取上突出了船舶特色。
船舶企業(yè)的產(chǎn)品很多,其中船舶輔機(jī)是涉及機(jī)械加工最多的產(chǎn)品。船舶輔機(jī)包括船用泵、空氣壓縮機(jī)、液壓舵機(jī)、起貨機(jī)、錨機(jī)、絞纜機(jī)、船舶制冷裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置、船舶鍋爐和海水淡化裝置等一些設(shè)備,為提煉這些設(shè)備的常用零件加工工藝,對這些設(shè)備進(jìn)行分解,對這些零件進(jìn)行分類,如軸類零件、盤類零件、箱體類零件、焊接件等。然后就每類零件,選擇2-3個零件進(jìn)行工藝分析,將這些內(nèi)容貫穿于教學(xué)中。這樣一方面在教學(xué)中,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生對船舶產(chǎn)品的濃厚興趣,另一方面,又能使我校將來在船舶企業(yè)工作的學(xué)生盡快進(jìn)入角色。
(2)利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,建立跨越時空、方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“外延式”教學(xué)模式。實施“卓越計劃”后,學(xué)生的實踐教學(xué)學(xué)時將大幅度增加,這將導(dǎo)致課堂理論教學(xué)學(xué)時一定程度的減少。在實施“卓越計劃”后,我校機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的“機(jī)械制造工藝學(xué)”的教學(xué)學(xué)時也將由現(xiàn)在的32學(xué)時減少為24學(xué)時。這必然導(dǎo)致課堂上老師講解的時間減少,利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、模擬仿真教學(xué)等現(xiàn)代信息技術(shù),建設(shè)基于校園網(wǎng)的資源平臺、教學(xué)平臺和管理平臺,豐富網(wǎng)上教學(xué)資源,是解決這一矛盾的有效方法。
目前,課堂教學(xué)中廣泛采用的多媒體教學(xué)相對于傳統(tǒng)的板書教學(xué)方法,可以在有限授課時間內(nèi)使所傳授的內(nèi)容更多。但其信息傳遞是單方向的,學(xué)生被動地接受,很難在課堂上全部消化吸收。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué),使課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,課堂教學(xué)中確立教師的主導(dǎo)作用,課外借助于網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)揮學(xué)生的自主作用,將課堂教學(xué)延伸到了課外,使“機(jī)械制造工藝學(xué)”的教與學(xué)突破了時間和地點的限制。另外,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)交互性強(qiáng),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的不足,給教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來了新鮮感和樂趣,培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究、創(chuàng)新的能力。
(3)借鑒CDIO工程教育理念,創(chuàng)立高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合教學(xué)的新機(jī)制。CDIO工程教育理念最早由麻省理工學(xué)院創(chuàng)立,它倡導(dǎo)工程教育應(yīng)當(dāng)從科學(xué)向工程回歸。CDIO代表構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)
,它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。它以專業(yè)理論為基礎(chǔ),關(guān)注實踐,強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)的核心信念:個人、人際交往的能力以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的建造能力必須在真實的工程實踐和解決問題的過程中取得。
教育部提出的卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)是以工程技術(shù)為主線,以實際工程為背景,面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅實的人力資源優(yōu)勢,增強(qiáng)我國的核心競爭力和綜合國力。兩者在人才培養(yǎng)理念上不謀而合,CDIO教育模式,對于我國卓越工程師計劃的實施具有一定的借鑒意義。
CDIO工程教育改革成功的關(guān)鍵在于運(yùn)用校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式實現(xiàn)了學(xué)生的“做中學(xué)”和“基于項目教育和學(xué)習(xí)”,構(gòu)建了一個政府、社會用人單位、高校、學(xué)生等多個模塊共贏的一個良性合作機(jī)制。在“機(jī)械制造工藝學(xué)”教學(xué)過程中,借鑒CDIO工程教育成功的經(jīng)驗,運(yùn)用校企聯(lián)合教學(xué)模式對培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力必將起到積極的作用。
行業(yè)企業(yè)掌握本行業(yè)的發(fā)展趨勢、技術(shù)前沿、人才需求情況,應(yīng)該發(fā)揮他們在人才培養(yǎng)方面的指導(dǎo)作用。
行業(yè)企業(yè)擁有高校不具備的最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和制造技術(shù),真實的工程環(huán)境,以及經(jīng)驗豐富的工程師,這些對工程人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。
將行業(yè)企業(yè)工程技術(shù)人員的豐富實踐經(jīng)驗和高校教師淵博的知識結(jié)合起來,相互取長補(bǔ)短,應(yīng)用于教學(xué)中,進(jìn)行聯(lián)合教學(xué),可以有效地解決教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實踐脫節(jié)現(xiàn)象。
“卓越計劃”的實施,為像“機(jī)械制造工藝學(xué)”這種實踐性強(qiáng)的課程進(jìn)行校企聯(lián)合教學(xué)提高了難得的契機(jī),強(qiáng)化了行業(yè)企業(yè)在“機(jī)械制造工藝學(xué)”教學(xué)中的作用。邀請企業(yè)工程經(jīng)驗豐富的工程師參與制定“機(jī)械制造工藝學(xué)”教學(xué)大綱、教學(xué)計劃,“機(jī)械制造工藝學(xué)”的理論教學(xué)內(nèi)容由高校教師負(fù)責(zé)承擔(dān),課程設(shè)計從企業(yè)選題,并由企業(yè)工程師負(fù)責(zé)提供指導(dǎo)或咨詢。按照“術(shù)業(yè)專攻,雙劍合并,分工協(xié)作,有機(jī)配合”的原則進(jìn)行課程教學(xué),使行業(yè)企業(yè)深度參與到課程教學(xué)中,創(chuàng)建高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合教學(xué)的新機(jī)制,加強(qiáng)學(xué)生基于企業(yè)實際生產(chǎn)現(xiàn)場的實踐環(huán)節(jié),著力推行基于問題的探究式學(xué)習(xí)、基于案例的討論式學(xué)習(xí)、基于項目的參與式學(xué)習(xí)等多種研究性學(xué)習(xí)方法,從根本上解決工程人才培養(yǎng)中校企脫節(jié)的現(xiàn)象。
(4)構(gòu)建“機(jī)械制造工藝學(xué)”雙語教學(xué)平臺。教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”明確提出,“卓越計劃”是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,培養(yǎng)卓越工程師后備人才。培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該具有“國際視野”、“跨文化交流能力”和“國際合作和競爭能力”。參與高校要積極引進(jìn)國外先進(jìn)的工程教育資源和高水平的工程教師,要積極組織學(xué)生參與國際交流、到海外企業(yè)實習(xí),拓展學(xué)生的國際視野。
考慮我國高等教育辦學(xué)規(guī)模大、層次和類型多的實際情況,組織大規(guī)模大學(xué)生進(jìn)行國際交流和海外企業(yè)實習(xí)仍然存在很大困難。在這種情況下,構(gòu)建雙語教學(xué)平臺,對專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課采用雙語教學(xué)對“卓越計劃”的實施顯得尤為重要。
教師、教材與教法是任何一門課程“雙語教學(xué)”成功與否的三大決定因素。“機(jī)制造工藝學(xué)”的雙語教學(xué)過程中,需要處理好這三個方面的內(nèi)容,才能取得良好的教學(xué)效果。
對于高校雙語教師隊伍的建設(shè)過程必須堅持“請進(jìn)來”和“送出去”兩種策略并重。現(xiàn)在國家及地方每年都派遣一定數(shù)量的高校教師出國訪問學(xué)習(xí),其中大部分教師都是進(jìn)行純科學(xué)研究。其實,從國家卓越人才教育出發(fā),外出學(xué)習(xí)人員可利用交流機(jī)會,選擇一兩門國外大學(xué)的相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí),從而提高自己采用外語進(jìn)行教學(xué)的能力;另外,隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng),每年在國外學(xué)有所成,回國發(fā)展的高層次人才不斷增加,高等學(xué)校要充分利用這一資源,歡迎那些有志于從事科學(xué)研究和教育工作的人員加入到學(xué)校教師隊伍中來。
在中國高校中,目前機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)廣泛采用的課程體系是前蘇聯(lián)模式,大而全、多而細(xì)的知識結(jié)構(gòu)形成了機(jī)械類課程的主要特色。而歐美等發(fā)達(dá)國家由于職業(yè)教育起步早并日趨完善,在人才培養(yǎng)模式上的層次性更加清晰。對于大學(xué)本科課程,重基礎(chǔ)、重實踐、重綜合能力的特點比較突出。使用歐美原版《機(jī)械制造工藝學(xué)》教材更加適合卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)以及提升學(xué)生跨文化交流、合作能力和參與國際競爭能力。
“雙語教學(xué)”可分成單語教學(xué)與混語教學(xué)兩種方法。單語授課要求教師自始至終應(yīng)用外語(目前主要是英語)授課,不摻入母語。混語授課指在一堂課的教學(xué)中可同時混用兩種語言。混語教學(xué)法又可分成過渡式與滲透式。過渡式是指課堂師生交流主要使用英語,遇到學(xué)生“卡殼”(不理解),可用中文解釋。滲透式是指課堂師生交流以母語為主,教學(xué)中逐漸滲入英語。究竟采用哪個教學(xué)方法,可以根據(jù)學(xué)生的英語水平,靈活變化,不應(yīng)采用一成不變的模式。
(5)改變考核模式,強(qiáng)化實踐模塊,引導(dǎo)學(xué)生以積極的態(tài)度,正確的方式對待課程學(xué)習(xí)。考試成績的高低直接與學(xué)生的切身利益息息相關(guān),考試方式成為學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒。恰當(dāng)?shù)目己朔绞綄θ瞬诺呐囵B(yǎng)至關(guān)重要。
長期以來,評價一個學(xué)生的“機(jī)械制造工藝學(xué)”這門課程的學(xué)習(xí)情況,都是采用書面考試的形式,這種考核方式導(dǎo)致學(xué)生“上課記筆記,考前背筆記,考后全忘記”,在學(xué)習(xí)的過程中,重理論,輕實踐,不利于卓越工程師人才的培養(yǎng)。
為扭轉(zhuǎn)這種局面,將過去的一次書面考試方式,變成貫穿于教學(xué)過程中的多元模塊綜合考核模式。學(xué)生的期末總評綜合平時考核、實驗考核、課程設(shè)計、期末考試四大模塊,并且加大平時考核模塊所占的比重。在講解完每一章教學(xué)內(nèi)容時,針對工廠實際課題,留給學(xué)生一次大作業(yè),作為學(xué)生的平時考核。例如在講解完“機(jī)械零件工藝規(guī)程制定”這一章時,我們給每個學(xué)生一個零件的圖紙,然后讓學(xué)生編制工藝過程,再根據(jù)工藝過程進(jìn)行零件的加工,零件加工后分析零件的加工質(zhì)量,找出問題所在,提出問題解決方案。通過在考核中增加實際部分的考核,使學(xué)生對實踐操作的重視程度大大提高,把理論知識應(yīng)用于實踐的能力大大增強(qiáng)。
這種過程性評價有效地督促學(xué)生將功夫下在平時,避免學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中“前松后緊”、“期末突擊”的現(xiàn)象。
針對“機(jī)械制造工藝學(xué)”實踐性強(qiáng)的特點,充分利用“卓越計劃”的契機(jī),借鑒CDIO工程教育理念,以提高“機(jī)械制造工藝學(xué)”教學(xué)質(zhì)量為目的,以提升學(xué)生解決實際問題能力為最終目標(biāo),進(jìn)行“機(jī)械制造工藝學(xué)”教學(xué)模式改革的探索,文中從五個方面闡述了“機(jī)械制造工藝學(xué)”教學(xué)模式改革的具體措施,以從根本上解決工程人才培養(yǎng)中校企脫節(jié)的現(xiàn)象,為實踐性強(qiáng)的課程教學(xué)改革探索了一條有效途徑,為卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
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