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教学资源建设是有中国特色卓越工程师教育培养计划实现的关键问题,也是长期以来中国卓越工程师教育培养计划实施的重点和难点问题。我国教学资源建设仍然存在总量不足、分布不均、共享困难、不能有效服务专业设置、课程建设、顶岗实习和学生就业等诸方面的不足。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确要求把加快教育信息化进程作为推动教育改革发展的保障措施。卓越计划结合自身规律开发数字化资源,加强以优质视频、教学素材、特色专题为主要内容的专业教学资源库建设,有利于推动卓越计划相关专业建设、课程改革和教学方法手段的不断创新,并直接关系到卓越计划培养出来的人才质量。同时,《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高(2012)4号)》提出“通过多种方式整合校园资源,优化办学空间,提高办学效益,确保高校办学条件不低于国家基本标准。因此,建立开放灵活的教育资源共享平台、提高资源建设的规范性和利用效率、降低建设成本和促进优质教育资源的普及和共享已成为亟待解决的重要问题。
2卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设的思路
卓越工程师背景下的化学工程与工艺专业需要根据行业对化工工程师知识、素质和能力的要求,确定相关课程和实践教学环节,将涉及工程意识、工程素质、工程实践能力、工程综合能力培养、企业以及工程项目管理知识的课程纳入培养方案中,增加工程教育相关课程,因此,必须按照新的人才培养方案,以教材建设和精品课程建设为手段,改革教学内容,加强教材建设,自主编写和完善系列专业教材,使教学内容充分反映新世纪化工实际生产和化工行业可持续发展的新要求。总体建设思路如下:
2.1构建“新体系”
构建以培养工程意识、工程素质、工程实践能力、工程综合能力为目标的实践教学新体系。按照基本技能层、知识应用能力与工程实践能力层、创新能力与工程综合能力层等“三层次”,循序渐进地培养学生的工程综合能力和创新能力。在基本技能层,主要通过课程实验、上机操作等实践环节加深对理论课程基本概念、基础知识和基本理论的理解和基本技能的培养;在知识应用能力与工程实践能力层,主要通过课程设计、专业实习、社会实践等环节实现对学生知识应用能力的培养;在创新能力与工程综合能力层,主要通过化工企业轮岗实习、化工企业项目设计与研究、毕业设计(论文)、大学生“挑战杯”竞赛、大学生科技创新活动、产学研合作开发等方式实现对学生的工程综合能力与创新能力的培养。
2.2突出“厚基础”
本专业卓越工程师教育专业培养方案课程设置分为通识教育,专业基础课和专业课三大模块。通识教育包括数学与自然科学、人文与社会科学、体育、素质教育公共选修课等,其课程学时占总学时的47.7%,课程学分占总学分的47.5%;专业基础课包括相关学科基础课和专业基础课,其课程学时占总学时的34.9%,课程学分占总学分的34.3%;专业课包括基本专业课和专业方向课,其课程学时占总学时的17.4%,课程学分占总学分的18.2%。突出了卓越工程师培养的厚基础,为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。
2.3强化“宽口径”
本专业卓越工程师教育专业培养方案设置了精细化工、能源化工和生物化工三个专业方向课程模块。其中,精细化工方向课程模块开设了精细化学品化学、精细化工工艺学、精细化工过程与设备、精细化工及分离实验等课程;能源化工方向课程模块中开设了煤化学、煤化工工艺学、洁净煤技术、煤化工实验等课程;生物化工方向课程模块中开设了工业微生物学、生物化工工艺学、生化分离技术、生物化工实验等课程。强化了卓越工程师培养的宽口径,以满足大化工行业对工程技术人才的要求。
2.4体现“重创新”
教材建设也是教学资源建设不可缺少的内容。在化学工程与工艺专业的专业基础课和专业课教材的选用上,以“加强基础、精选内容、有所创新、有利教学”为原则,尽量选用国家规划教材或者比较权威的高水平教材。同时,组织教师立项编写或参编高质量教材,如普通高等教育国家规划教材或精品教材;自编配套辅导教材和讲义,制作和充实各类声像教学资料,积极开发具有专业特色的CAI课件,录制网络教学视频。重点开展精品课程建设,争取获得1门国家级精品课程、2~3门省级精品课程、4~5门校级精品课程,通过改革与建设,不断提高教育质量和人才培养质量,努力培养学生的创新精神和实践能力,打造出有扎实理论功底、掌握化工专门技能、有很强事业心和吃苦耐劳精神的应用型专业人才,以满足现代化工业发展对化工专业高素质人才的需求。我们将不断完善卓越背景下化学工程与工艺专业的教学资源建设,确保学校教学质量不断提高,确保专业建设项目绩效。
3卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设存在的困难
卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设的内容相当丰富,在实际操作过程中需要突破重重难关,其中最为突出的有校企合作、人才需求的个性化和多样化以及师资队伍建设三个方面。
3.1校企合作是首先要解决的问题
近年来,我院不断探索和完善校企合作的长效运行机制,努力通过各种渠道与企业沟通,先后在多家大中型企业设立了教学实习基地并成立了一个工程实训中心,为学生营造了在企业进行实践学习的良好机会。但有些企业为了兼顾安全生产、产品质量和生产效益,不能为学生提供在相应的技术岗位上动手操作的机会,这样一来学生的动手能力就得不到真正的锻炼。
3.2人才需求的个性化和多样化
不同的公司对技术应用型人才的需求均存在差异,如同样是培养化学工程与工艺卓越工程师,有些公司需要学生具有精细化工或生物化工方面的知识,而有些公司则需要学生具有能源化工方面的知识。因此,我们必须有的放矢地进行化学工程与工艺专业卓越工程师教学资源的建设,以满足不同公司对技术应用型人才的多样化需求。
3.3师资队伍的建设
化学工程与工艺专业卓越工程师培养必须摆脱传统的大学生培养模式,为了实现卓越工程师的培养目标和落实卓越工程师的培养标准,形成具有良好的学缘结构、知识结构和以中青年为主体的双师结构教学团队是顺利、高效进行教学资源建设的必要条件。而要改变目前师资水平不足,知识结构单一和学缘结构不合理的现状将是一个长期而艰巨的过程。
4结论
我校金属材料专业是卓越工程师教育培养计划的试点专业。对于金属材料专业卓越工程师培养计划,我们进行了初步思考。实施金属材料专业卓越工程师培养计划,在校内培养方面,对有丰富教学经验的各类大学都不是问题。需要研究的是进一步转变思想观念,优化完善卓越工程师的培养模式,完善实践型教学体系,提升教师工程素质,建立长期稳定的校企联合培养机制。
1明确培养目标提升教育品质
卓越工程师培养计划是我国强国战略的重要举措,旨在造就一批综合能力过硬的高质量工程技术人才,它提出了一种新的教育品质概念,即高等院校的人才培养应当遵从社会发展需求和适应经济发展要求的双重标准,这不仅包含了对理论知识的应用和创新,还明确了人才培养应以综合素质和创新能力的全面拓展为核心。这就意味着高等学府对人才的培养应具备适应与时俱进的时代需求和高品质的工程技术发展要求的培养理念和课程体系。高质量工程技术人才不仅要求对工程技术有全方位深层次的掌握,还需通过正确的价值理性的引导,人文社会科学及企业管理精神的长期熏陶,懂得工程技术在社会和国家发展中的价值和意义。然而,目前的教育体系缺乏对学生进行从事工程工作意义的教育,很多工科学生并不明确工程工作的意义及其相应的社会责任,同时由于社会对工程和工学的认知度的欠缺与偏差,导致出现了一种现象——目前硕士研究生培养过程中,仅就学生生源方面,工学硕士明显优于专业学位硕士,甚至出现了工学硕士落榜的考生可以转向专业学位学习的第二选择。在20世纪70年代末至80年代初,大学生的理想职业是“不当工程师也要当技术员”。而且很多院校过去也常常以被命名为“工程师的摇篮”而自豪,但是在21世纪飞速发展的今天,这样的提法已从我们的生活中消失。目前的统计数据显示,现在大学生的理想职业一般为公务员、管理者、金融会计师等一些不具有工程意义的职业。对此我们不禁要发问:卓越工程师培养计划下的本科毕业生,会按照原本的设想,一部分继续全日制工程硕士的学习,另一部分转而攻读工学硕士吗?是不是学术研究型大学“卓越计划”的本科毕业生主要进入工学硕士阶段,从事科学研究;而一般本科院校的毕业生则进入全日制工程硕士的学习?当然,不管答案如何,都要求我们要实践好金属材料专业的三阶段(本科、硕士、博士)培养,这需要社会、学校、教师和学生多方面、多角度,及时有效地转变思想观念,更新教育理念,才能真正提高教育品质。
2创新工程教育培养模式
工程教育培养模式,常规的是变革课程体系、教材内容、教学方式,强化实践环节等。而工程教育的创新模式,例如“校企合作,顶岗实习”“学分互认”也在积极推动高等工程教育培养模式的全面改革发展。针对本科卓越工程师培养计划,常见的按学年分为“2+2”“3+1”“5+1.5”等。高校应打破学校封闭办学的传统模式,积极促进通过校企合作创设工程教育的环境与条件。我校金属材料专业本科卓越工程师计划采用“3+1”培养模式,即3年的校内学习,1年的企业学习,校内学习和企业学习相互交叉。在3年的校内学习时间内,穿插各类实验教学、实践教学以及认识实习,提升学生的实践能力;同时,学生也可根据自己的兴趣辅修管理学、经济学、自动化等第二学位专业。在1年的企业学习中,部分学生采用顶岗实习的方式,另一部分学生直接参与企业的项目研究。
3改革和完善实践教学体系
实践教学的目的是巩固理论知识和加深对理论知识认识,对培养具有创新意识的高等工程教育人才必不可少。我校金属材料专业本科“3+1”教学模式下,将实践教学与理论教学分离,将实践教学作为一个单独的部分,改变原来的将专业、基础课程以教师传授的方法给学生的这种传统教学方式。把培养学生能力作为主要目的,以通过精炼理论知识和工程训练作为辅助依托,学生解决实际问题的能力作为检验标准。与理论教学相得益彰又各自独立的实践教学体系。实践课程的学时有效性不同于理论教学,优化实践教学的教学模式,将工程人才的培养由课堂延伸到课外。同时,学校开设创新性实验和开放性实验,学生可自由选择。此外,课外科技活动和学科竞赛的奖励机制也可以调动学生学习的主观能动性,培养他们的学习兴趣和创造性思维能力。
4大力提升高校教师的工程素养
跟20世纪末期相比,现在的市场竞争更加激烈,高校的教师参加到工程实践中的次数和地位也在下降,这就使得高校教师更难把教学和工程设计都处理好。现在很多刚进入高校的青年教师大多都是没有或者很少有在企业实际的工作经验。结合生产实际和参加到工程的机会也在本科高年级的教学中正在减少,在本科的毕业设计中更是如此。因此,国内很多高校教师的工程实践能力和实践经验不足的现象突显。结合我校实际,可以从以下几个方面进行来提升教师的工程素质,从而满足卓越工程师教育培养的计划要求。
4.1教学相长结合
我校的实际情况,在研究和教学实践中发现,培养工程素质和工程实践能力的养成两个同等重要的因素是教师和学生。通过教师在研中学、学中教;学生在学中练、在练中学,实现教师和学生的共同进步。
4.2产学研紧密结合
学校搭建产学研一体化平台,使用该平台可以连贯地培养青年教师的工程素质,也可以提供给学生一个新的工程实践机会。
4.3合理高效的利用
社会资源创办校企联合教学模式,整合高效利用社会办学的资源优势,发挥出社会办学的力量。通过上面2种方式可以使教学紧密的结合行业发展的前沿,而且可以为教师工程素质和能力的培养提供必要的支持。
4.4加强教师队伍建设
要打造一支整体素质和技术能力都优秀的师资队伍,学校不仅要大力引进具有工程实践背景的高层次工程技术人才,还要建立一种长效机制,使得工科类专业教师有接受与社会发展接轨的工程实践锻炼的机会,并鼓励青年教师积极参与工程实践。学校还可以出台相关政策,以资助和鼓励青年教师到企业中进修学习。在岗位评聘、职称晋升等方面将工程素质考核纳入指标体系也是一种提升教师在工程教学方面素质的好方法。高水平工程教师师资队伍不但要有校内专职教师,还要有企业兼职教师,只有既鼓励有工作经验和科研水平的工程师到学校兼职任教,又鼓励专职教师到企业中兼职,才能使二者充分结合和交流,达到知识技能互补和彼此相互学习的目的。
5积极探讨校企合作方式
卓越工程师计划的实施必须重视校企合作,紧密依托行业。建立校企合作关系,是培养卓越工程师的有效途径。然而,长期以来国内的大部分企业都不愿意接纳未毕业大学生的实习,把在校大学生实习看成是企业负担,并且有很多企业把大学生实习的时间期限规定为1年,这都是培养卓越工程师计划的难点。同时,在校大学生在公司进行实习时,实习期间所需的实习费、安全保险费、交通费等各种费用都需要学校支付,这对于学校是很难承受的高额费用,会导致实习质量“缩水”。目前,在校大学生在企业实习中基本以参观实习为主,学生安全被学校和企业放在了第一位,在有限的实习期间内,对大学生的培养基本难以实现。针对该问题,希望国家明确要求企业担负起培养卓越工程师的校外责任,更希望国家实施政策鼓励企业的这种行为,促使企业积极主动建立校企合作关系,参与人才培养,将培养金属材料专业卓越工程师变成企业的经营政策。事实上,开展培养卓越工程师计划,建立校企合作关系,是一项学校和企业双赢的战略。首先,高等院校的发展,尤其是实施培养卓越工程师计划离不开相关企业的深度参与。其次,企业的发展离不开高等院校培养出的各种专业型人才。我校材料学院已与很多企业(如东北轻合金有限公司、东安发动机有限公司等)共同建立了长期稳定的工程硕士培养关系,已经帮助这些公司培养了众多工程技术骨干和管理人才。最后,校企合作关系的建立,能使高校与企业达到彼此生存共赢的目的。高校与企业之间是“你中有我、我中有你”的关系,合则两利,所以应该促使高校与企业之间建立更深层次的合作,即高校应该在企业建立生产实习基地,根据高校和企业的真实情况,建立各种等级的学生工作站,利用企业在生产、科研中遇到的实际问题和企业所能提供的实际技术、工作和科研环境,给高校本科生和硕士、博士研究生提供相应的研究课题。企业在给高校提供实习设备、场地、工作站的同时,高校学生也能给企业带来一定的经济利润,并且出站的毕业生也可以留在企业继续工作,使企业人才得到新鲜的血液,达到高校与企业双赢的目的。
二结束语
1.1教学目标不明确
“C”是很多高校普遍开设的一门课程,大部分学校教学方法大同小异:课堂讲授+上机实验,教学目标也集中于让学生掌握C的各种重难点,比如数组、函数、指针等。其实不同专业人才培养目标中本课程的作用差异较大,采用模式化的教学方法和雷同的教学目标是不合理的。此外很多教学方法忽略了编程思想锻炼,局限于讲授语言本身,变成了教“语言”而不是“程序设计”。
1.2学生动手应用能力较弱
多年来,大部分学生学习完本课程后,仍难以针对一个简单应用编制程序,此问题十分普遍。一般C语言教材,都是先介绍程序设计基础知识,然后介绍各种数据类型和输入输出等语句,由于内容枯燥,因此学生逐渐丧失了学习兴趣,甚至不愿上机,浪费了宝贵的实验机会。此外各种例题、习题也是数学性较强或者演示性质较强,比如牛顿迭代、水仙花数、10整数排序等,这些内容和实际应用关系相去甚远。
1.3未体现卓越工程师培养特色
如前所述,卓越工程师培养的不仅是一个程序员,更重要的是培养学生具有扎实的理论基础和创新能力,为进一步从事设计、架构规划打基础。由于课时所限,计算机专业的一些理论课程如自动机、组合数学等一般未纳入软件工程的培养方案,但对于卓越工程师而言,初步学习这些内容是必要的。此时如果在相关课程中融合部分上述知识将大有益处。
1.4没有为后续课程打下良好基础
一方面由于例题和习题所限,在学习“C语言”时学生未能充分理解软件工程的一些重要思想如模块化等,导致编程时思路混乱、僵硬。另外由于课时所限,结构、文件等章节经常被略讲甚至不讲,导致学生在后续课程学习时基础薄弱。
2教学改革措施
针对上述问题,结合软件工程卓越工程师培养目标,在近年来的教学实践中我们采取了如下教学改革措施:
2.1实验室授课
对于程序设计课程,学生在课堂听讲时,是一种静态的信息接收过程。当讲到各种知识点时,如果能够即时编程验证,将成倍地提高学生对信息的吸收消化效果。基于此,近年来我们努力实现了全程在实验室机房授课,学生可以实时动手分析,教师也可以从讲台主机远程指导、控制学生设备,效果良好。
2.2采用国外教材及引入软件工程思想
“C”的国内教材大都偏向初学者,存在细节被过度简化的问题,不利于实现培养面向实践的工程师的目标。为此我们采用国外知名教材进行授课。该教材的最大特色是面向应用,对C语言的应用特征、程序设计的特色描述详尽,例题及习题应用性很强,并且可结合软件工程的基本思想进行讲解,例如商品条码校验位计算、扑克牌发放及手牌比较、零件数据管理等。学生学习后,在后续应用性课程中能够很快上手并进行拓展。
2.3编程思维训练
我院“C”课程开设在大一上期,其目的是引导学生进入编程领域。因此在教学时,我们避免拘泥于C本身的语法细节,而是淡化其语言色彩,偏重讲述如何利用程序语言来处理问题。在此列举一例:很多C课程都会讲授如何编程打印一个由星号组成的菱形。某些教材上给出的解法是将菱形分为上半部和下半部分,用两个循环来打印,这种方法对学生思维训练无太大帮助。笔者在授课时,采用了如下思路:将菱形放入一个二维坐标系(原点在左上角),画出菱形所在区域边界,由此写出区域的解析表达式|x-3|+|y+3|≤3,从而得到程序循环中的核心判断语句.
2.4有机引入计算机理论课程知识
如前所述,软件工程专业一般不开设有限状态机等理论课程,但是作为卓越工程师,掌握这些知识是必要的。为此我们在课程中有意识地引入了这方面的知识,给学生提供初步认知,为有意自学者提供基础。例如,一直以来学生在学习“计算一个句子中单词个数”这一经典程序时,总是不明所以。为此我们另辟蹊径,采用如下方法讲授。首先抽取问题核心:把句子看成是由字母序列和空格序列(单词间可能有多个空格)交替组成的一个字符串。程序处理的方式,是对句子中的所有字符进行逐一扫描,然后在这个过程中判定单词的出现,如出现则把计数变量加1。其次将问题抽象化:用有限状态机来描述上述过程。其中“1”代表当前扫描字符“位于字母串中”这一状态,“0”代表当前扫描字符“位于空格串中”这一状态。当“扫描到字母”事件或者“扫描到空格”事件发生时,扫描器的状会被改变,如图箭头所示。我们关心的是当处于状态0时,“扫描到字母”事件发生的情况。此时意味着之前扫描到的是空格,现在是字母,即到了一个单词起始处,故此时计数变量加1。然后引导学生将问题转化为表格描述,(第一行表示事件,第一列表示状态,中间单元格表示某事件发生后,应进行的状态转换及其他操作),进一步地可以精炼为(b)。由此可得到示流程图。在此基础上学生很容易写出程序。这种教学法十分透彻,为学生今后自学相关知识打开了一扇大门。
2.5作业批改及考试规范化
为了避免传统教学中学生作业及考试批改过程低效,分析困难,且难以发现问题的缺陷的情况,我们开发了一套C语言作业及考试批改系统,该系统通过代码分析及用例执行等方式,客观地对学生程序进行判定,一方面提高了教学效率,另一方面更重要的是促使学生养成良好的编程习惯,改变了以往在纸面上写代码的随意性,从而培养起作为一个软件工程卓越工程师必备的素质。
3结语
依据南通大学自身的特色,依托长三角经济发展和南通市区域经济发展需要,积极探索、创新校企协同工程人才培养模式,以实际工程为背景,以工程需求为导向,以培养优秀后备工程师为目标,循工程技术为主线,靠校企合作为手段,以培养“双师型”教师队伍为支撑,达回归工程实践之重点。从2007年至今,倡导企业与学校按照新的模式培养工程师人才,变招收学生为参与培养学生,组织并实施了卓越机械工程师培养计划,并取得显著成效,主要进行了如下探索与创新。
1.1创立了高校和一流企业联合培养卓越工程师的新机制
从南通大学自身定位和办学特色出发,调研南通及周边地区产业结构,遴选在行业内产品技术含量高、科研实力雄厚,生产设备及管理模式先进的一流大型企业,研究论证校企协作共同实施人才培养的可行性,突破现有“订单式”人才培养模式的局限,探索面向行业需求的卓越工程师培养新机制。行业企业深度参与卓越工程师培养全过程,校企合作共同制订培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量、共同促进学生就业。
1.2校企协同下的卓越工程师培养模式制度化创新设计
在校企协同培养的机制与理念下,需要对传统的工科教育模式进行创新设计。将学生专业培养从宏观上分为学校培养和企业培养两个层面,学校培养以强化基础理论教学为主、夯实专业基础;企业培养以实践教学为主,强化工程实践能力。基于校企协同培养模式,进一步使特色课程建设、生产实习、综合素质拓展和毕业设计等具体环节设计制度化,形成具有自主特色的体系,主要体现在以下几方面。
1)创新设计特色课程体系和教学方法。
以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,优化课程体系和教学内容。结合企业和行业对工程师素质实际需要,特设与企业实际结合的专业课程,并纳入教学计划,聘请企业资深工程师讲授专业性强、实践性强、学校难以开设的核心技术课程,并针对现有技术难题和生产过程组织实施案例教学,开展基于问题的学习、基于案例的学习等研究性教学和学习方法,对调动学生自主学习的积极性、提升学生专业理论水平、加强专业技能起到重要作用,教学效果明显。
2)面向卓越工程师能力要求的综合素质拓展创新。
开设包括人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流与总结篇等涵盖多方面的系列讲座,对进一步提升学生与青年教师的工程素质、工程意识、人文科学素养和创新能力起到了积极作用。具有丰富工程背景和管理经验的资深教授、高级工程技术专家的讲座,极大调动了学生的学习热情,取得了良好效果。
3)制订规范、合理、安全且可操作性强的实习计划。
结合专业培养的需要,制定定点岗位实习与全厂多岗位流动实习相结合的实习计划,可满足学生对未来从事工作的兴趣需要,对培养未来工程技术人员的全面素质起到推动作用。
4)结合工厂实际生产,组织落实能符合学生培养要求的毕业设计。
毕业设计从选题论证、过程指导到答辩等诸多环节,以工厂工程师队伍为主、学校指导教师为辅共同负责,有力强化了毕业设计在卓越机械工程师培养中的重要地位,提高了学生解决工程实际问题的能力,深化了学生对理论知识的理解与掌握,促进工程应用与实践水平的提高。
1.3校企协同构建面向卓越工程师培养的“双师型”师资队伍
从企业层面构建稳定的企业教师梯队,选择技术水平高、责任心强的工程技术人员作为企业的指导教师,负责人才培养各个环节,同时负责对学校青年教师的再培养工作;学校组建以老教师为主、青年教师轮流参与的教师队伍,在对学生实施培养的全过程中,完成对青年教师的工程实践能力培养,逐步提升大学教师回归工程实践、服务工程需要的能力,使教师兼具工程师素养,取得对学生培养和对青年教师再培养双重教育效果;学校教师有义务培养企业年轻工程师,努力参与营造工厂科学研究、人文与管理氛围,使工程师兼具教师素质,共同构建适应卓越工程师教育培养的新型“双师型”师资队伍。
1.4以学科平台支撑卓越工程师教育培养体系的健全与完善
牢固树立大学以培养人才为宗旨,倡导一流企业为社会人才培养作贡献的理念,构建教、学、产、研系统。校企深层次产学研合作、共建实践基地和平台,促进科研与教学的融合、促进高校教师理论与实践的结合,构建寓研于教的培养模式,使校企合作平台提升到学科平台的层次。学科平台的构建对促进专业建设、实践基地建设、课程体系完善和科研反哺教学均具有重要的推动作用,最终支撑卓越工程师培养体系的完善,回归高等学校人才培养的根本任务。
2校企协同构建卓越机械工程师培养模式的实践
2007年,南通大学选择机械工程学院为改革试点单位,根据学科专业特点和服务地方经济发展的需要,与上海振华重工集团(南通)有限公司开始探索校企协同人才培养模式,从2005级300名学生中双向遴选出30名学生,成立南通大学振华港机班,实施校企协同定向培养,由企业和学校共同制定培养目标、共同实施培养过程、共同促进学生就业,这种机制与模式在南通大学尚属首次。作为校企合作单位的上海振华重工集团(南通)有限公司(以下简称“振华港机”)是世界著名企业上海振华重工集团下属生产基地之一,主要从事港机钢结构生产、总装、调试、发运以及钢桥、大型龙门吊、浮吊以及船舶配套件等海洋重型装备的研发与制造。公司先后参与承担了国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863计划)、工业与信息化产业部产业技术创新计划等几十项研究课题,并获得授权国家发明专利数十项。其中参与的:“ZPMC新一代港口集装箱起重机关键技术研制平台建设”获2008年国家科技进步一等奖、“海上重型装备全回转浮吊关键技术及应用”获得2010年国家科学技术进步二等奖。经校企双方专家共同研讨,制订了面向企业的人才培养方案,并根据机械工程师培养的目标和要求,对专业课程体系进行了调整和优化,增设了与企业生产实际紧密接轨的课程。2008年上半年组织该批学生到企业进行了认识实习,2008年暑假又组织该批学生到振华港机进行了为期1个半月的生产实习;工厂及教师团队完成了学生在企业半年的毕业设计任务,结合工厂实际题目,实施一生一题。针对公司港机钢结构装备制造的需要,开设了《钢结构力学及制造工艺》课程,共32学时;开设了《焊接结构工艺实践》,为期1周,由振华港机和学校共同实施组织完成。为适应振华公司面向进军海洋工程市场的需求,南通大学通过中远川崎公司邀请日本川崎造船株式会社及其配套件公司的日籍专家来校进行8场专题讲座。总部设在南通的中远川崎船舶制造有限公司是中国远洋运输集团公司与日本川崎造船株式会社的合资公司,是江苏乃至全国屈指可数的一流船舶制造企业,实现了行业联合实施人才培养。
2009年6月,首次由校企联合培养的30名学生到振华集团顺利就业,在各自的岗位上发挥了积极的作用,部分学生已经成长为企业骨干和中层管理,在人才培养实践过程中,通过不断积累经验,积极拓展,深化改革,进一步强化校企互动,彰显了办学特色,为地方经济社会发展做出了应有的贡献。在人才培养的基础上,南通大学机械工程学院与上海振华重工集团(南通)有限公司开展了深层次的产学研合作,积极参与企业重大项目研发和技术攻关。双方合作成功申报了2012年江苏省科技成果转化专项项目:“潮间带及近海风电设备多功能安装作业船的研发及产业化”获批经费1200万元,成功申报了2009及2012年南通市重大科技创新项目:“大型船舶动力定位推进器的研发与制造”、“大型高效回转伸缩式装船机关键技术研发与产业化”共获批经费900万元。双方合作科研项目的成果“喷射流场电沉积机理及绿色环保应用”、“喷射电沉积流场主导结晶机理与绿色技术应用”荣获2011年教育部高校科技进步二等奖、2011年江苏省科技进步三等奖;“海洋钻井平台升降系统设计与制造”、“潮间带风电设备多功能安装作业工程船设计与制造”分别荣获2012年南通市科技进步二等、三等奖各一项。协助公司申报高新技术企业、国家及江苏省首台套产品;与公司共建省级企业研究生工作站、省级技术研发中心,为企业自身发展、研究生培养、青年教师提升知识和应用能力都创造了条件和机会,在实践过程中逐步形成并完善了以公司高端人才、学校资深教授、年轻工程师、青年教师、研究生共同构成的多层次梯队,每年定期举行学术、技术研讨会,进一步促进和完成对“双师型”队伍的培养,促进科研团队与教学团队的融合。在科研合作过程中探索构建寓研于教的培养模式,在面向本科生开设的《先进制造技术》、《机械制造工程学》和《测试技术》等多门专业课中努力把与企业合作项目的科研思想、方法及成果纳入教学过程,让本科层次的学生及早了解技术发展前沿和趋势,尤其是让即将进入该行业的未来工程师们提前接触和了解行业的发展现状、技术前沿与趋势,对于学生的专业水平、科学素养、创新意识和能力都有明显提高,为这些学生毕业后能够迅速融入企业,参与企业的科技创新和技术革新,成长为社会需要的卓越工程师,奠定了良好的基础。振华港机的多名学生毕业后参与了企业的一系列重大技术攻关,获得了优秀团队的称号,体现出校企协同人才培养的良好效果。帮助公司工程技术人员进行工程理论再教育,接纳17名振华公司员工开设专科升本科的学历教育,派出学院教师参与企业文化、教育与工程技术交流等活动。把科研优势转化为教学优势,把科研成果转化为教学资源,促进科研与教学的融合、科研基地与教学基地的融合。
在成功实施南通振华港机校企定向培养的基础上,通过进一步总结经验,结合2010年6月教育部出台的关于卓越工程师教育培养计划的新要求和新形势,2011年经过与江苏苏南重工机械科技有限公司(以下简称“苏南重工”)多次协商,挑选机械工程学院30名学生组成“08苏南重工班”开展面向卓越工程师计划的培养。江苏苏南重工机械科技有限公司是由江苏苏南特钢集团有限公司于2006年投资创办的现代化冶炼大型锻件及装备的研发、生产企业,产品主要用于船舶、电力、石油化工、冶金设备制造等领域。企业拥有世界一流的生产设备和一批高端工程技术人员。2011年7月,南通大学和苏南重工校企合作签约仪式在常熟市举行,双方签署了面向卓越工程师教育培养的人才培养协议,共同推进南通大学卓越工程师教育培养计划全面启动。2011年7月,30名学生到苏南重工进行了为期一个半月的生产实习,结合学生就业兴趣和工厂需求,实施生产实习定点及岗位轮训制度,这是南通大学与苏南重工开展本科人才培养的一个重要环节,并倡导企业把工程师对学生指导、授课等培养环节纳入年终个人考核中。2011年9月,由南通大学与苏南重工共同开设的人才培养“08苏南重工班”特色课程班开课,特意安排三位享受国家特殊津贴、研究员级高级工程师周奠华、林尧武与白多智分别讲授《大功率低速柴油机用N80A高温合金排气阀的研制》、《柴油机半组合式特种曲轴制造技术及设备》、《大型锻件制造工艺及设备》等三门课程,各24学时,授课中实施了基于现场案例的教学,对照现场设备和制造过程讲授专业理论知识,深受学生欢迎。邀请了近20位校内外专家学者,围绕人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流总结篇几个部分组织、安排了15场特色系列讲座,着力提升苏南重工班学生的整体素质,提高人才培养的质量,取得了良好的效果。在毕业设计环节,机械工程学院根据南通大学毕业设计的规范和要求,结合苏南重工的实际情况,经过双方多次协商交流,共同落实了苏南重工班学生毕业设计题目,确定了企业毕业设计指导教师团队,以工厂工程师为主,学校教师为辅共同负责。学生在工厂为时半年,圆满完成了在企业进行的毕业设计任务。通过毕业设计环节学生进一步熟悉了工作岗位要求,学习企业先进技术和文化,为走上工作岗位参与企业技术创新和工程开发奠定了良好基础。
3结束语
2007年,南通大学与上海振华重工集团合作协同培养人才,形成初步培养方案,完成协同培养模式的设计;2011年,南通大学又与常熟苏南重工进行协作培养,更加注重培养学生的实践能力与创新能力,进一步发展完善培养模式。经过与振华港机和苏南重工的成功实践,完成了校企协同培养模式的构建,形成了校企协同的培养机制。协同培养学生的创新水平、实践能力、责任意识,沟通能力等都有了进一步的提高。该模式已经逐步成为机械工程师培养的基本模式,已逐步成为南通大学卓越工程师教育培养的示范和样板。结合南通大学卓越工程师培养的实践经验,对实施卓越工程师培养的改革与深化提出几点思考:
(1)目前,实施卓越工程师培养的最大困难在于企业的认知度与参与度不够。
迄今,政府没有相应的鼓励政策与约束机制强化企业的参与,以追求产品利润为目的的企业无义务履行大学生培养的职责;而教学资金短缺、无职场氛围和规模产品生产的学校又难以满足可持续性的卓越工程师培养任务。解决困难的措施在于把握企业的人才需求,倡导企业变市场普招学生为向学校定向培养学生,选择优秀学生,根据双向选择机制,各用人单位合理出具相应资金、人力和场所,减少学校教学成本;
(2)在实施卓越工程师培养中,需要为同行业或相近多家企业进行特色人才培养,遴选一、二个大型企业为基础,以其他企业为补充,以形成学生成班制的培养模式。
工科院校的教育工作本质上说应以培养工程师为目标。世界上所有的工科院校都培养工程师,有的是为未来的工程师打好基础如美国;有的是直接培养工程师如德国。中国高校多年来实际上没有做到这一点,许多工科院校都把建设研究型大学、成为世界知名大学作为发展目标,不重视工程师的自主创新能力培养。目前大家都认识到这个问题,各个学校包括清华在内的一流工科大学,都在积极研究如何把本科教育引入到培养应用型工程师的正确轨道上。改变“重科学轻工程”的价值取向,树立基于实践和应用型的课程教学质量评价理念是首先要解决的问题。为树立正确的机械技术基础课程教学质量评价理念,需要从以下几方面开展研究。(1)研究现有评价体系的缺陷和不足现有课程评价体系中存在着重理论轻实验、重考试轻实践、重条条框框轻可操作性、重评价轻建设等方面的不足,不能完整体现应用型工程师能力培养要求。(2)研究工程实际对应用型工程师培养的要求根据企事业单位对机械类本科人才作为应用型工程师的要求,分析培养过程脱离生产实践要求的环节,分析不断变化的实际要求与人才培养策略的关系,主动适应实际需求。(3)树立正确的教学质量评价理念根据现有评价体系缺陷和工程实际要求,树立面向应用的正确的教学质量评价理念,改变仅以考试成绩评价教学质量的陈旧观念,探讨综合评价方法并形成体系。
2机械技术基础课程质量评价体系关键环节
2.1参照现有质量评价体系内容,建立和完善课程教学评价体系的基础框架
评价体系包括对课堂理论教学质量评价和实践性教学质量评价两大部分。课堂教学依旧是机械类主干技术基础课程教学的主要内容。针对课堂教学,在现有评价体系基础上建立和完善新的课堂教学评价体系:对现有指标体系的教师自评、学生评价、专家评价、用人单位评价等评价层次中的工作态度、教学过程、教学方式等逐一细化,尤其在内容、方式、教改和课程考核创新等方面加强要求,使评价指标指导课程的教与学,使课程教授的理论和方法密切联系应用实际,使学生做到学以致用、灵活应用。机械技术基础课程的实践性教学质量评价是另一项重要内容。由于课堂理论教学质量评价有许多可参照的成熟经验,而实践性教学质量评价多涉及动态评价,相对成熟经验较少,是评价体系中应该关注的重点。课程的实验特别是课程设计环节,最能反应学生动手能力和创新能力培养,同时也反应了整个技术基础课程真正的教学水平,应予足够重视。在评价指标上可从如下方面建立相对完善的实践教学评价体系:(1)创新思维及其培养、创新技法与创造训练课程教学评价标准;(2)创造性设计、创新制作的评价标准;(3)操作技能与劳动素质等方面的评价标准;等。完善后的理论教学和实践性教学体系,作为机械技术基础课程新的评价体系框架。
2.2针对机械类主干技术基础课程特点和企业对应用
工程师的要求,突出教学评价体系特点机械类主干技术基础课程具有与社会生产联系密切、教学与工程科研结合紧密、专业针对性强、专业课内容变化快等特点。在教学评价体系中需突出这些课程特点,建立符合企业对应用工程师的要求的评价体系。为使课程评价体系具有面向工程应用的特点,各技术基础课程要在上述评价体系基础框架上,建立课程教学实体与用人单位间、课堂教学与实践教学环节间、课程教学各保障环节间的闭环交流运行机制,以评价体系作为闭环的反馈环节,并以此改进现有课堂教学、实验、设计选题、专题讨论等教学环节内容、形式和方法,适应卓越人才培养计划需求。
2.3通过教学实践,完善质量评价体系
通过教学实践,不断改进所建立的评价体系。在此过程中加强如下联系:(1)密切与用人单位的联系,加强产学研合作教育基地建设;(2)加强和各专业课程教师的联系,建立该评价体系的良好运行环境;(3)密切与教学管理部门联系,保证体系实施。
3用发展眼光和国际视野不断完善教学评价体系
退一步讲,至少必须由管理者、市场工作者和汽车设计人员共同完成,如果有复合型人才就更好了。仅对中国目前市场及汽车设计状况而言,造型的作用不可低估。因此,造型师除了要有美学方面的修养和汽车造型知识外,还必须要了解目标顾客、工程要求、质量问题和目标成本等等问题。他所设计的造型是否被大众接受?是否按照总布置基本要求设计?是否具有可制造性?是否能够高质量而又低成本地生产出来?是否安全?是否人性化?诸如此类的问题,他必须给出解答。众所周知,一旦造型基本确定以后,整个项目的成败就已经基本确定了,特别是在目前中国市场和技术水平下。
造型师应该受过汽车造型的专业教育,但是也不能一概而论,一般来讲具有工业造型设计教育经历的人都有可能成长为有前途的造型大师。
那么,如何进行项目管理呢?我们先只谈造型方面。
首先,先了解造型师的素质。他是否具有上述素质?不具备上述素质的造型师,往往很难成功地完成任务,即使侥幸成功,可能也需要很多人大力支持,同时也需要其本人的耐心与合作精神。
第二,了解造型师所使用的方法和手段。一般来讲,从他所用的手段可以直接发现他的现有水平如何。具有高素质,往往并不代表具有较高的水平。真正的动手能力往往跟他所使用的工具和经验密切相关,还有一点就是灵性。现在造型使用较多的工具是什么呢?通常来讲使用Alias和Rhino。当然,手工画往往更能表现出一个人的创造性,而不应该过多地依赖于电脑。似乎两者结合更为合理。Photoshop也常常被使用。
第三,看他的态度。工作是否认真仔细,造型效果图是否逼真?特别是是否注意到了细节的处理。一个好的效果图,要能确切地知道设计的车是什么样子的,而应该尽可能减少人们的想象。如果加入想象,不同的人可能会有不同的想象。这样,等样车出来以后,人们会恍然大悟,原来跟我们想象的不一样。
第四,要看比例。这是最最重要的标准与准则。我常常把整体感和风格与协调的比例相混淆。在我认为,没有比例美感谈何整体感和风格。大家都知道黄金分割线,那么设计汽车是否应该用到这个准则呢?并且我说的还不仅仅是美观,这样说可能会使人误解比例只是在讲美学,比例还是科学。在画上能够画出来的东西,未必就满足科学要求。我们用考虑如此基本的问题吗?
第五,要看过程。如果不看过程可能会出很多问题的。问题可能是我们现在还很缺少能够进行过程管理的工程师吧。过程管理包括工作内容管理、工作时间管理和人力资源管理,有时可能还包括点设备管理等其它资源管理。
第六,要看尺寸。我们可以尝试提出这样的问题,各个部分的尺寸是多少?造型师如果如数家珍地告诉我们,会让我们非常高兴。难道这些问题我们不应该知道吗?如果从一开始就知道了一些大概的尺寸,至少在模具投入方面我们会心里比较有底。如果是手绘的,如果是用高端软件设计的造型效果图,做到这一点其实并不困难。但在中国目前来讲,可能还非常少见,人们也不太敢提出这样的问题,怕显得自己比较外行。
第七,要当批评家而不是作家。我们都会发现一件艺术珍品是如此美妙,但如果当时让我们参与设计,提出意见,甚至是比较细致的一些建议,试想,毕加索还能画出他那么完美的画吗?答案是否定的。我们只要说出我们喜欢什么样的汽车就行了,剩下的工作应该由造型师来完成,我们只说喜欢不喜欢就够了。一个有个性的造型师,自然有他自己的风格,而把多个人的意见综合起来做出来的东西,很难想象那会是一种什么风格。
第八,要放开眼光,利用一切可以利用的资源。造型是科学性与艺术性的统一,它本身就要求既要有科学的素质,还要有艺术的修养。这样的人才本来不可多得,由于客户的多样性,即使一个造型师非常好,他的一种风格也不可能满足多样性的需求。而造型风格的雷同是一个必须引起重视的问题。只有充分利用一切可以利用的资源,才有可能最好地完成造型工作。
第九,要制作模型。一般要选中几个方案做1:5的油泥模型进行进一步的评审或风洞试验,选中的方案里再做1:1的油泥模型。据说油泥的价格跟巧克力一样贵,中国的企业为了节约成本往往不愿意做太多的1:1的油泥模型(国外也不做太多,但国内有时确实必要),但为什么把1:5的油泥模型也省略掉了呢?公说公有理。高档油泥的价格一般在80元/公斤。
早在19世纪70年代,美国联邦政府开始推行《莫里尔法案》,确立工程教育在大学高等教育中的地位,这是最早以政府法案方式强化校企合作的典范。2005年10月德国国际汽车制造商大陆公司(ContinentalAG)资助设立了“全球工程教育卓越计划”(GEE),探讨全球化背景下工程师的工作环境及全球化工程师的培养模式等问题,该项目具有突出企业在工程教育中发挥的作用和多方参与工程教育的培养模式两大特点。高等院校在工程人才培养方面采用校企合作模式,可以弥补学校在实践教育和职业训练计划方面的不足,为从事技术研发的教师提供更多施展才华的空间,也有利于提高企业的研发能力,实现校企双赢。我国从19世纪末引入工程教育,但由于开始就缺乏与工程产业领域的密切联系而失去工程化的环境。与国外相比,国内高校工程教育中的工程实践能力培养还存在较大的差距。国内工程人才培养仍以应试教育为主,与工程实际需求脱节,普遍存在重理论轻实践、工程意识较差、工程训练缺乏、社会适应性差等问题,导致所培养出来的学生的工程实践能力较弱。“卓越工程师计划”实施后,上述情况有所好转。统计数据显示,在实施“卓越工程师计划”的试点高校中,有91%的院校采取“3+1”人才培养模式,3年在学校学习理论知识,1年在企业进行专业实践培养,但在校企合作培养卓越工程师方面仍存在诸多不足,主要表现在以下几个方面。
1.缺乏符合“卓越工程师计划”实施要求的师资队伍
现有教育体系下,学生对专业知识的获取更多的来源于教师的引导和直接传授。尽管近年来工科院校师资队伍的学历层次得到很大提升,但绝大部分教师来自于应届毕业生,缺乏在生产一线从事技术开发或工程实践的经历,这导致了他们在教学中所教授的知识偏理论化,与工程实践结合较少,带有一定的片面性和局限性,使学生的专业深度和广度达不到工程实际的需要,不利于机械卓越工程师的培养。
2.学生培养环节中实习和实践机会偏少
实践教学是工程类人才培养的重要环节,它有助于学生对理论知识的理解、吸收和推广应用。在美国大学课程体系中,实践教学约占30%。我国教育主管部门也认识到实践教学的重要意义,2012年教育部在《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》中提出各高校要结合专业特点和人才培养要求,增加实践教学比重,确保理工农医类本科专业不少于25%。但实际情况则不容乐观,我国高校实践教学比例基本上只达到20%,且不同的学校相差较大。同时,配套的实验设施和实践实习基地也远不能满足卓越工程师培养的实际需要。专业课程配套实验开课率较低,一般不足40%,开放性实验与创新性实验流于形式,金工实习等工程实训环节以教学型演练和模拟教学为主,学生缺少工程实际环境下的真刀真枪实践机会,专业性实习以参观为主且时间较短,很难深入企业的生产实践中,导致学生在实践教学环节中很难得到充分的训练和实践机会。
3.校内教学与工程生产实际相脱节
虽然学校为学生开设了很多理论课程,但所开设的课程要么以对口专业需要为目的,课程体系窄、专、深,要么与工程领域的生产实际结合得不够紧密,教材编写人员缺乏足够的工程实践经验,专业教材更新不及时,学生对于所学的专业知识在实践中如何应用缺乏具体的概念,使得所学的专业知识缺乏针对性,学生学习积极性不高,学习效果严重打折。实践教学环节重视不够,实验课时不足,实验设施缺乏,更新不及时;实习环节存在一定的盲目性和随机性,内容安排上缺乏系统性、针对性和全面性,导致学生动手的机会越来越少,工程实践能力有所下降,与用人单位的实际需求相脱节。
4.校企合作层次较浅,缺乏深度和广度
现行的校企合作内容比较狭隘,合作目的比较单一,缺乏互惠共赢的利益机制,难以深入和持续合作。困扰高校的是企业参与工程人才培养环节的积极性不高,由于企业普遍认为人才培养是高校的任务,很少有企业愿意接待学生实习,学生在企业的所谓实习也只是参观实习,缺乏动手实践机会,无法接触工程应用知识。究其原因,一方面,由于市场经济体制,企业以经济效益为目的,担心学生进入企业会影响其正常生产;另一方面担心学生参与生产实践易出现安全事故。更为主要的是,学校和企业没有进行有效的沟通和了解,未能形成校企联合培养人才的机制。
二、校企合作实施“卓越工程师计划”的人才培养模式
在工程人才特别是卓越工程师培养方面,世界各国高校多采用校企合作方式,依托企业的工程实践优势弥补高校在实践教育和训练环节的不足,国外成功的校企合作培养卓越工程师模式,如,德国的“双元制”模式,英国的“三明治”模式等。国内高校多采用“3+1”培养的基本模式,细分开,还有“交替型”培养模式、继续工程教育模式、工程研究中心模式、企业研究生工作站(包括企业博士后工作站)模式、校内产学研结合模式、订单式培养模式、企业顶岗实习模式、校企共建联合实验室/实训中心模式和大学科技园模式等。在校企合作形式上,包括校企联合办学、联合组建师资队伍、共建实习基地、科研项目合作和微观课程合作五大校企合作形式。针对校内师资队伍工程实践经验缺乏的情况,我校与省内外十余家企业签订了联合培养机械卓越工程师的协议,并建立了专门的培养基地,在机械卓越工程师培养中采取了“两段式、双导师制”的校企合作培养模式。“两段式”是指在学校和企业分别进行理论和实践环节的两段式培养;“双导师制”是指分别给机械卓越工程师试点班的学生配置两名导师,其中校内专业指导教师由专业能力较强和具有一定技术开发和产品研制经验的老师担任,企业指导教师由承担联合培养任务的对口企业选派具有丰富工程现场工作经验的工程师担任。
三、校企合作实施“卓越工程师计划”的思考与建议
1.做好顶层设计,确定培养方案和课程体系
试点学校应成立包括行业专家、工程生产一线的卓越工程师在内的卓越工程师教育委员会,根据机械行业企业发展需求,以卓越机械工程师培养为目标,确定卓越机械工程师培养方案,重构适合卓越机械工程师培养要求的课程系统,课程设置侧重以工程实际应用为导向、以职业需求为目标,将卓越工程师计划的专业培养标准细化为知识能力大纲,确定本校培养的卓越机械工程师应具有的知识、能力、素质和特色。根据安徽理工大学的煤炭系统行业特色,构建基于大机械观、大系统观和大集成观的机械工程知识系统,将课程体系设置为公共基础模块、公共选修模块、学科专业必修模块、跨学科专业选修模块、专业核心课程模块、专业任选课程模块、课程实践模块、专业实践模块和素质拓展模块,共9大模块。其中课程实践模块包括机械原理课程设计、机械设计课程设计、专业课程设计、工程制图实践、机械基础综合实验和电工电子综合实训;素质拓展模块是指参加或参与科技文化竞赛、才艺竞赛、社会服务等取得的奖励、表彰以及在外语水平、计算机水平、从业资格、发明制作、论文论著等方面取得的成果,按学生所取得的成绩和效果给予不同的学分,侧重学科交叉和工程实践与创新活动方面的引导。
2.出台配套政策,保障卓越计划的经费投入
来自政府、高校和企业三个层面的配套政策,是有效实施“卓越工程师计划”的重要保障。国家、省级教育部门、行业主管部门、劳动与社会保障部门等相关政府部门可以为参与“卓越工程师计划”的企业提供优惠的税收优惠政策,协调解决学生进入企业实践前后所面临的种种困难,为“卓越工程师计划”的实施创造良好的政策和社会环境。学校可以联合企业共建集产品或技术研发、测试、教学、培训等功能于一体的综合科研平台,同时面向学生和企业员工开放;制定和完善卓越机械工程师师资选拔和培养计划,引导教师有效地将教学、科研与生产实践相结合,鼓励教师融入校企联合体,促进成果转化;联合制定优秀学生奖励和就业帮扶政策,为学生研究生推免、创新创业、就业派遣提供帮助。企业还可以制定优惠政策,鼓励师生参与企业产品开发和技术改造,鼓励优秀学生就地就业,甚至可以在经费许可的条件下为高校提供科研经费,在学校设立一批竞争性的长期项目,资助工程实践项目的开展,促进工程教育的深入改革。试点高校要加大对实施“卓越工程师计划”专业专项资金及配套项目的投入,确保卓越机械工程师培养平台和各级工程实践教育中心按计划建设完成,解决学生在企业培养阶段师生所需经费的维持。
3.校企深度合作,构建校企联合培养体
为了避免以往校企合作内容狭隘、目的单一、缺乏互惠共赢的机制等弊端,校企双方应以“双主体”的方式深度合作,充分考虑双方的利益诉求,制定合作与管理机制,共同确定人才培养目标和课程体系,共建师资队伍、共同指导实践教学。通过校企产学研深度合作,使教学与生产相结合,校企互相支持、互相融合、双向介入、优势互补、资源互用、利益共享、风险共担。一方面有利于企业借助于高校众多学术性高端人才及其成果解决企业存在的关键性技术难题,促进企业的快速发展;同时,也有利于高校教师加深对生产实践的了解,丰富其工程实践经验。另一方面,也有利于学生深入企业,获得真正意义上的专业实习和实践机会,增强动手能力,并可从企业导师处了掌握企业工作流程,学会如何运用所学专业知识灵活地解决工程实际问题,有利于学生快速向工程师的角色转变。按照卓越机械工程师的培养方案的要求,安徽理工大学已与广东宏大爆破公司、江苏鹏飞集团、中泰国际(集团)高新技术有限公司、凯胜重工等十余家知名企业签署人才联合培养协议,共建工程人才培养基地、联合实验室和研究生工作站。利用企业先进的工艺设计和装备制造能力,提升学生工程实践能力的培养水平,同时实施了专业教师企业挂职锻炼工程和青年教师进企业培养工程。
4.侧重工程实践,改革考核评价体系
卓越机械工程师与传统的机械工程师在培养模式和培养方案方面不同,因而有必要改革现有的考核评价体系。在专业教师的评聘与考核环节中增加在企业工程实践经历的要求;在教学内容上应增加注重理论性和实践相结合,强调专业知识在工程实践中的灵活运用;在考核评聘方面认可并重视教师在参与企业产品开发、技术改造等过程中所取得的成果,优先考虑参与企业挂职锻炼、顶岗工作的教师。对学生的考核要改变分数决定一切的传统考核方式,从单纯的书本知识成绩向集知识、能力、素质和特色四位一体的综合评价转变。除了要具有良好的素质修养、正确的人生观、价值观和世界观,具备扎实的基础知识和基本的人文知识,还要系统地掌握本专业的知识,了解专业现状和前沿发展动态。更为重要的是要具有善于学习和独立获取知识的能力,具有一定创新思维能力和团队协作能力,学会如何分析问题并灵活运用所学专业知识去解决工程实际问题。此外,还应具有一定的专业特色和技术优势。目的是为了有效地引导各教学环节从注重学生成绩向注重学生的学习过程和能力培养转变,回归工程教育的本意。尤其是在实践环节的考核方面一定要从严、从实,采用双导师评分法,对毕业设计课题的选题也应来源于生产实际或应用型课题,具有明确的专业背景和应用价值。
四、结束语
(一)人才培养定位
人才培养定位是关系到人才培养质量的重要因素。学校根据办学定位、行业背景,从社会对人才需求的出发,结合经济社会发展的需求,进行合理的、实际的、最适合的人才培养定位,同时,通过相应的人才培养标准来体现。人才培养标准按照知识、能力、素质三个维度,涵盖安徽工程大学高素质应用型人才基本要求。
(二)专业培养方案
专业培养方案是实现卓越工程师培养质量标准的实施方案。根据学校“培养德智体美全面发展、诚信实干、基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新精神的高素质应用型人才”的人才培养目标,坚持以人为本、以学生为主体的观念,树立“为学生未来的发展和适应未来社会的发展奠定基础”的学生发展观。整个培养方案的设计注重知识、能力、素质协调发展,促进课程体系整体优化。按照知识、能力、素质“三位一体”的人才培养模式,科学地选择知识体系,结合教学方式方法改革,以核心课程为重点,进行课程重组与整合、优化课程体系、更新教学内容、注意课程衔接,提高课程的综合化程度,加强学生思维能力和探索精神的培养。卓越班尤其加强实践教学环节设计,注重学生创新精神和实践能力培养。科学合理构建实践教学体系,设计实践教学环节,力求四年中学生实践教学内容不断线,突出创新精神、实践能力培养。同时与行业企业合作,建立校外实习实训基地,设置“3+0.5+0.5”的培养模式,提出“以工程实践能力培养为核心”、“三个课堂(课内、课外、校外)一体化”的卓越工程师培养方案。注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使在校学生的知识、能力、素质协调发展。
二人才培养质量保障体系建设
“卓越工程师计划”能否顺利开展,并获得良好的教育教学效果,满足社会经济发展对人才的需求,一系列的质量管理活动必不可少。人才培养全面质量管理的思想需贯穿整个卓越工程师培养过程,并指导各项活动的设计、组织和实施。安徽工程大学计算机科学与技术专业“卓越工程师”计划在运行过程中,生源质量管理、师资队伍保障、课程教学质量保障、政策保障等方面的投入和实施,都为教学质量的保障和提升奠定了坚实的基础。
(一)学生生源质量管理
学校从2012年开始,计算机科学与技术专业的所有新生都参加“卓越工程师计划”培养方案学习。但是随着卓越计划的开展,卓越班的优势逐渐显现,在高考招生过程中,填报计算机科学与技术的优秀考生将越来越多,逐步提高了卓越班的生源质量;学生入学后一年可以转专业,学校也可选择数理基础好、有较强的独立思考能力和创新意识、对科技活动或工程实践有浓厚兴趣的学生进入卓越班。[4]随着办学优势的逐渐显现,2014年计算机科学与技术卓越班率先进入学校一本招生行列。随着优质生源的进入,将更好地保证卓越计划的顺利开展。
(二)师资队伍保障
教育大计,教师为本。“卓越工程师计划”要取得成功,键在于建设一支能培养卓越人才的优秀工科教师队伍。计算机科学与工程系现有专任教师18人,其中教授2人,副高级职称6人,博士2人,在读博士2人,硕士12人。教师队伍中有1人入选安徽省高校中青年学科带头人,1人被评为安徽省教学名师,多人被评为安徽省教坛新秀。其教学团队是校级教学团队。学院给计算机科学与技术卓越班专门配备了计算机科学与工程系专业教师一名,负责学生的学习指导工作,与辅导员、辅导员助理形成三位一体的管理模式,加强学生各方面的引导和管理。
(三)课程教学质量保障
计算机科学与工程系从课程体系、教学方法与手段、校内外教学平台等多方面进行改革,培养学生的创新意识和实践能力。
1.改进课程体系设置。根据社会需求变化,顺应IT产业的发展,深入开展教学内容与课程体系改革。以课程群的形式,进一步完善加强嵌入式系统、计算机网络教学平台建设,并不断完善软硬件结合技术。在此基础之上,从以往过于注重学生考试能力的教学模式,转变为更加注重实践教学环节,重视对实验、课程设计的要求,把课堂教学与其相关实践教学紧密结合,完善课程实训模式。遵循理论与实践相结合的原则,以“校企合作、产学研结合、课堂教学与课外实践相结合”等多种形式,构建出满足人才培养要求的实践教学体系。强调实践教学在整个教学体系中的地位与作用,设立“兴趣、理解、应用、创新”等阶段性目标,按照课程实验、课程设计、专业认识实习、暑期工程实践、专业生产实习、大学生科研立项、毕业实习和毕业设计等教学流程,设立了由这些环节组成的软硬件开发能力培养实践体系。根据内容体系的目的和要求,设计了实验项目、设计选题及大学生科研课题等。在课程实验设计中,也根据课程在整个教学体系中的位置和作用,采用不同的教学方法。程序设计类基础课程,根据学生的学习心理,克服编程恐惧,通过模仿编程、自主设计单一结构程序,激发学习兴趣,通过编写简单的应用程序,来掌握程序设计方法。根据3种不同的目标,编写实验大纲、设计实验项目,设计与综合型实验所占比例在60%以上。在后续的课程设计、大学生科研项目、暑期工程实践及毕业设计等实践教学环节中,结合课程要求及实际应用需要,设计众多不同类型的选题,重在培养学生在软硬开发方面的综合能力。
1)通识教育课程。在学校和兄弟院校的大力支持和共同努力下,为达到卓越工程师的培养要求,提高学生工程应用能力,卓越班大学英语开展小班授课的教学模式。小班授课可以增加学生与老师交流的机会,提高口语水平,提高阅读量和写作能力。学生普遍反映对英语的学习兴趣提高,教学效果好。同时,学校也要求,卓越班CET-4的通过率在大一结束时要达到95%,CET-6的通过率最后要达到85%。大学物理、思政课等通识教育环节都做了相应的修改,增加了课外学习和实践的课时。
2)专业课程。根据教育部通用标准和行业标准,进行了课程设置,制定了培养方案,实施“3+0.5+0.5”培养模式,其中前3年主要在校内进行理论课和校内实践课程教学,第4年在企业进行系统的工程实践能力训练和毕业设计。在校内学习阶段通过专业理论知识的教学来夯实学生的理论基础,同时通过实验和实训课程的设置来加强学生的动手能力,在企业学习阶段通过实际工程项目和软硬件项目实训使得学生能够直接适用企业的需求。
2.改进现有的教学手段和方法,注重能力培养,加强学生课外第二课堂的指导工作,进行大学生课外学术科技活动。积极引导学生进行研究性学习和创新性实验,组织学生开展课外学术科技活动,指导学生申报科研课题、参加各类全省和全国性学科竞赛,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的工程实践能力。当前高校对本科教育的普遍要求是提高素质,注重能力培养,也是计算机科学与技术专业的本科人才培养目标。为全面贯彻这一思想,提高学生业务素质和分析解决业务问题的能力。强化实验、实习、设计、制作等实践性教学环节,学校还积极创造条件,加强学生课外第二课堂的指导工作和各类工程实践活动。
3.加强校内外实习实训基地建设,为卓越工程师的培养提供平台。进一步拓展校内外实习基地建设的深度和广度,以校外实习基地建设为契机,加强校企合作,企业深度参与共同确立培养目标、共同设计课程体系和教学内容、共同实施培养方案、共同实施与考核培养过程、共同评价培养质量。在培养过程中让学生熟悉、掌握本行业领域先进的技术方向、工艺路线和技术应用的本领。使学生通过实训不仅能掌握本专业的基本技术和技能,而且熟悉和了解与行业相关的新材料、新技术、新工艺的应用现状,在专业技能和能力、职业综合素质方面得到提高。培养出具有扎实的理论知识,能综合应用所学知识解决工程实际问题,工程创新能力强,受用人单位和社会青睐的卓越工程人才。
(四)学校的政策制保障
学校各级各部门加大对卓越计划的支持力度,在学生管理、教学管理、师资队伍建设、经费投入等方面给予政策保障。安徽工程大学计算机与信息学院进一步开展二级管理,全面落实卓越工程师教育的培养计划,使这项改革真正有益于教育教学质量的提高,从而真正有益于学生,真正有益于国家经济社会发展。
1.加强学生管理制度建设。采取辅导员、本科生导师和辅导员助理三位一体的管理模式,从学生日常管理、思想教育、到专业指导、学习解惑答疑全方位的管理。
2.教学管理。加强实践环节教学管理工作,突出实践教学在工程人才培养中的作用,除了日常教学中的实践教学环节,将第二课堂、学生创新实验室、暑期实践课题形成调动学生的动手实践能力和创新的积极性的有效手段,并形成长效机制。形成校企共管的教学管理机制。邀请企业直接参与专业人才培养方案的制订,重点负责企业实习阶段的课程设置、教学制订等,同时包括企业指导教师的确定、教学管理和成绩考核。创造良好条件,调动一切积极因素,确保在企业实习阶段教学任务的顺利完成。
3.师资队伍建设。学校通过制定有效的人事制度和政策,支持、鼓励和保证现有专职教师到企业挂职获得足够的工程实践经历,同时加大对高级工程人才的引进力度或是以企业兼职教师的身份授课,指导学生工程实践、毕业设计,尽快形成一支校内专职教师与企业兼职教师相结合的高水平师资队伍。
4.经费投入。安徽工程大学计算机科学与技术专业为省级卓越工程师计划,安徽省每年下拨项目经费,学校给予相应的配套支持,同时该专业是省级特色专业、省级专业综合改革试点、省级教学团队,这些项目的经费都主要用于教学改革、课程建设、教材建设、实验室建设、校内外实习实训基地建设和教师队伍建设等方面。这些经费的投入,能很好地保障计算机科学与技术专业卓越工程师计划顺利开展。
三结语