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【摘要】要培养为经济建设服务的具有大工程思维的创新型机械类人才,必须强化实践教学环节中的工程训练。对工程训练模式进行大胆的改革和创新,突破传统教学理念,努力更新实践教学模式是培养学生创新能力的必然要求。
【关键词】工程训练 教学改革 创新能力
【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)11(a)-0147-02
随着我国社会经济和科技的快速发展,尤其是进入新世纪以来,国际制造业的重心不断向我国转移,我国已成为世界第四大制造国。要继续保证制造业的迅猛发展和实现制造大国向制造强国的转变,必须有大量高素质工程技术人才提供智力支持。作为工程技术人员培养基地的高校在新形势下如何培养出满足社会需求的工程技术人才,以及通过何种途径使学生获得较为全面的素质技能,使学生毕业走上工作岗位后能在尽可能短的时间内经过适当的培训就能实现由学生到具有创新意识和创新能力的工程技术人员的转变,成了摆在高校面前一个亟待解决的难题。
学生在学校培养过程中,主要的实践环节有生产认识实习、工程训练实践和毕业实习,其中以“学习工艺知识、增强工程实践能力、提高综合素质、培养创新精神和创新能力”为发展目标的现代工程训练,是全面提高机械类学生工艺知识,进行素质教育、创新意识和实践能力培养的一个极其重要的环节。
近年来,国内各高校都在积极改革传统的人才培养模式,特别是对实践能力的培养进行了积极有益的探索和改革。各工科院校把工程训练中心的建设作为促进学校发展的重要工作内容之一,先后在传统金工实习工厂的基础上建成现代工程训练中心。但是,要把传统金工实习工厂建设成为具有现代工程背景的工程训练实践教学基地,切实提高学生的工程实践能力,需要在继承基础上,进行大胆的改革和创新,突破传统教学理念,努力更新实践教学模式。我们学校以机械类学生为重点,在以下几个方面进行了积极有益的探索,取得了良好的实践教学效果。
1 改革传统教学计划,工程训练实践过程分两步走
在传统的教学计划中,机械类专业学生进行工程训练实践的时间为四周,一般安排在大学二年级上学期一次实践完成。学生亲自动手实践的内容为冷加工、热加工和装配等传统的实践项目。数控加工和CAD\CAM辅助设计、制造等先进制造技术和方法只是做演示讲解,让学生有感性认识。在这种实践教学模式中,学生按照预定的加工工艺和加工方法,按步骤完成即可。在这种情况下,工程实践内容和过程很难激发学生的主动性和创造性。
为克服上述问题,必须对传统的工程训练实习模式进行改革,变传统的集中在一个学期完成的工程实践为在两个学期完成。在大学二年级上学期实习三周时间,实习内容主要为冷加工、热加工和装配等传统的实践项目。通过这次实习,为学生奠定扎实的实践技能基础,使学生了解到零件的各种机械制造方法,初步培养了学生的动手操作能力。这有利于机械原理、机械制造技术基础等专业基础课和数控加工等专业课的教学工作,使学生更容易理解和掌握从课堂所学到的理论知识。这是学生由感性实践到理论知识的学习迁移过程。但是,实现由实践到理论的迁移,是知识迁移的初级阶段,不是高等教育的最终目标;要实现培养具有创新精神的高素质复合型人才这一教育目标,必须通过工程实践,让学生实现由理论到实践的学习迁移过程。这一过程通过第二阶段的工程训练实践来实现。
在第二阶段工程训练过程中,学生处于主导地位,指导教师处于提建议,可行性论证的从属地位。学生根据工程实际设计零件,制定加工工艺,确定加工设备,然后提交给指导教师,由指导教师对方案进行评价。方案通过后,学生按照自己制定的工艺路线和在第一阶段实习过程中掌握的操作技能,到相应的训练室进行加工、制作,这样不仅使学生充分利用基础训练中所掌握的基本操作技能,而且有时还要解决现有操作技能解决不了的新问题。实现从“被动学习、被动实践”向“主动学习、主动实践”的转变,在培养学生工程实践能力的基础上培养学生的创新素质,把创新实践融入到工程训练全过程。这样不仅使学生能积极主动的参与工程实践,了解零件从设计到加工的完整过程;而且能使学生综合利用所学知识,进行创造性的思维,解决工程实际中遇到的问题,实现由理论到实践的学习迁移过程,实现高等教育是“授人之渔”,而不是简单的“授人之鱼”的过程。
2 改变工程训练中心的隶属关系,强化中心的实践教学地位
工程训练中心一般是在原来金工实习厂的基础上筹建而成。多数金工实习厂隶属于学校产业处,而实践教学管理则是由教务处或教务处和二级学院共同负责。这种模式要求多个部门相互协调,不便于进行实践教学管理,在实习厂以生产为主的条件下是可行的,具有一定的优势。但是,随着学生人数急剧增加和以培养具有工程创新能力与创新精神的工程训练中心的建立,实践教学已经成为工程训练中心的重要任务,甚至是中心任务,上述管理模式已经不能再适应繁重的实践教学要求。改变训练中心的隶属关系是适应以实践教学为中心的必然趋势。
在这种背景下,我们学校将刚成立的工程训练中心划归机械工程学院管理,理顺教学管理关系,突出和强化实践教学在工程训练中心的中心地位。同时,机械工程学院不仅负责对训练中心指导教师的教学态度、教学质量进行考核,而且组织教学经验丰富的教师对训练中心的教师进行教学方法指导,确保实践教学计划和教学内容落到实处。
3 加强工程训练中心师资建设,提高教师教学实践和科研能力
在实践教学中,要实现以学生为本,培养学生动手能力、鼓励和支持学生创新,做到理论与实践有机结合,动手和创新协调发展,必需要有一支创新意识强、学历层次合理、满足理论教学和实践教学要求的教学队伍。
机械工程学院专门成立了机械制造技术研究室,负责工程训练中心的理论教学和创新实践指导。该研究室的教师均为“双师型”教师,不仅具有系统、宽广扎实的机械学科基础理论知识和较强的科学研究能力,而且都有在企业中工作的经历,具有丰富的工程实践经验。此外,为了进一步丰富教师的工程实践经验和紧密联系企业工程实际,学院协助和鼓励教师利用假期到企业调研和兼职,参与企业的实际生产过程,帮助企业解决生产中的难题,有效地保证教师的工程实践能力不断提高。教师还可以把在企业中遇到的问题作为创新实践内容布置给学生,让学生利用所学知识和查阅相关文献提出解决方案,使学生在学校就能接触工程实际,学以致用,实现学校、学生和企业的多赢。
学校还采取校内培训和在假期到企业进行专项培训的方式,培养和建设了一支高素质的技师队伍,每位技师都是一专多能,负责指导学生进行基本实践操作和加工制作。在教学方法与手段上,改变过去单纯的师傅带徒弟式的教学方法,采用启发式、自学式、讨论式等新的教学方法,鼓励学生对自行设计的零件、编制加工工艺并完成制造过程。
4 合理对工程训练中心的进行空间定位,突出创新意识
“定位”是指工程训练中心根据学校发展目标、自身资源状况和发展战略等确定的发展取向和建设类型。如表1所示,其定位有多维、多层次的选择空间。
随着学校招生规模增加,每年参加工程训练的学生8000人次以上,因此,保证本科生正常的工程实践是我校工程训练中心的主要任务。根据教学实际,我校在成立工程训练中心时,把其定位为面向本科生教学和应用研究的教学科研型的工程中心,要求实践教学和科研紧密结合,以教学为导向,以科研促教学。一方面,这个定位确立了实践教学在工程训练中心的中心地位,保证工程中心的各项工作和工作人员的配备都紧紧围绕实践教学这个中心进行,保证各项实践教学任务落到实处;另一方面,这个定位又要求指导教师必须紧密结合生产实际从事科学研究,这不仅使指导教师在理论和实践上都能不断提高,减少创新项目单一和重复现象,而且能使学生在校期间就能接触工程实际,学以致用,激发学生的创造潜能和对后续课程的学习兴趣。
为建立教学研究型的工程训练中心,机械工程学院还出台了多项鼓励措施:如自筹资金设立教学和应用研究基金;组织中心级的教学和应用研究项目;全额资助教学研究文章发表;将教学和应用研究成果作为重要的业绩考核指标等。现在,从事实践教学规律研究、积极进行实践教学改革在工程训练中心已蔚然成风,取得了许多有价值的研究成果,并应用于实际的教学工作中,对改革、完善工程训练系列课程起到了至关重要的作用。在教育部2007年l1月组织的本科教学专家评估时,专家在对我校工程训练中心的考察中,对中心所取得的成绩,特别是对创新实践教学工作给予了积极的评价。
5 结束语
高校在人才培养的主要任务就是培养为经济建设服务的有作为的创新型人才。工程训练中心是培养学生创新能力的实践基地,其建设是新时期高等工科院校实践教学改革的重要的和崭新的课题。改革工程训练模式,为学生创新能力和实践能力的培养提供必要的环境和条件,实现从传统加工方式到现代加工方式,从学生被动接受到主动创新的认识规律,形成连续完整的教学过程,这不仅使学生打下扎实的基础,同时也让学生了解到新材料、新工艺、新技术的产生和发展,树立“大工程”意识,激发学生的学习和创新的主动性。
参考文献
[1] 叶云,李巧玲,王晓峰,侯华,宋瑞珍.大学工程训练中心的建设与实践,机械管理开发,2007,(4):152-154.
[2] 吴庆宪.高等工程教育发展与高校工程训练中心功能定位, 南京航空航天大学学报(社会科学版),2006,8(1):68-72.
[3] 丁政,于兆勤,徐小明,周誉昌.工程训练教学模式与运行机制的改革探讨,广东工业大学学报(社会科学版),2006,6:65-67.
【关键词】工程训练 教学改革 创新能力
【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)11(a)-0147-02
随着我国社会经济和科技的快速发展,尤其是进入新世纪以来,国际制造业的重心不断向我国转移,我国已成为世界第四大制造国。要继续保证制造业的迅猛发展和实现制造大国向制造强国的转变,必须有大量高素质工程技术人才提供智力支持。作为工程技术人员培养基地的高校在新形势下如何培养出满足社会需求的工程技术人才,以及通过何种途径使学生获得较为全面的素质技能,使学生毕业走上工作岗位后能在尽可能短的时间内经过适当的培训就能实现由学生到具有创新意识和创新能力的工程技术人员的转变,成了摆在高校面前一个亟待解决的难题。
学生在学校培养过程中,主要的实践环节有生产认识实习、工程训练实践和毕业实习,其中以“学习工艺知识、增强工程实践能力、提高综合素质、培养创新精神和创新能力”为发展目标的现代工程训练,是全面提高机械类学生工艺知识,进行素质教育、创新意识和实践能力培养的一个极其重要的环节。
近年来,国内各高校都在积极改革传统的人才培养模式,特别是对实践能力的培养进行了积极有益的探索和改革。各工科院校把工程训练中心的建设作为促进学校发展的重要工作内容之一,先后在传统金工实习工厂的基础上建成现代工程训练中心。但是,要把传统金工实习工厂建设成为具有现代工程背景的工程训练实践教学基地,切实提高学生的工程实践能力,需要在继承基础上,进行大胆的改革和创新,突破传统教学理念,努力更新实践教学模式。我们学校以机械类学生为重点,在以下几个方面进行了积极有益的探索,取得了良好的实践教学效果。
1 改革传统教学计划,工程训练实践过程分两步走
在传统的教学计划中,机械类专业学生进行工程训练实践的时间为四周,一般安排在大学二年级上学期一次实践完成。学生亲自动手实践的内容为冷加工、热加工和装配等传统的实践项目。数控加工和CAD\CAM辅助设计、制造等先进制造技术和方法只是做演示讲解,让学生有感性认识。在这种实践教学模式中,学生按照预定的加工工艺和加工方法,按步骤完成即可。在这种情况下,工程实践内容和过程很难激发学生的主动性和创造性。
为克服上述问题,必须对传统的工程训练实习模式进行改革,变传统的集中在一个学期完成的工程实践为在两个学期完成。在大学二年级上学期实习三周时间,实习内容主要为冷加工、热加工和装配等传统的实践项目。通过这次实习,为学生奠定扎实的实践技能基础,使学生了解到零件的各种机械制造方法,初步培养了学生的动手操作能力。这有利于机械原理、机械制造技术基础等专业基础课和数控加工等专业课的教学工作,使学生更容易理解和掌握从课堂所学到的理论知识。这是学生由感性实践到理论知识的学习迁移过程。但是,实现由实践到理论的迁移,是知识迁移的初级阶段,不是高等教育的最终目标;要实现培养具有创新精神的高素质复合型人才这一教育目标,必须通过工程实践,让学生实现由理论到实践的学习迁移过程。这一过程通过第二阶段的工程训练实践来实现。
在第二阶段工程训练过程中,学生处于主导地位,指导教师处于提建议,可行性论证的从属地位。学生根据工程实际设计零件,制定加工工艺,确定加工设备,然后提交给指导教师,由指导教师对方案进行评价。方案通过后,学生按照自己制定的工艺路线和在第一阶段实习过程中掌握的操作技能,到相应的训练室进行加工、制作,这样不仅使学生充分利用基础训练中所掌握的基本操作技能,而且有时还要解决现有操作技能解决不了的新问题。实现从“被动学习、被动实践”向“主动学习、主动实践”的转变,在培养学生工程实践能力的基础上培养学生的创新素质,把创新实践融入到工程训练全过程。这样不仅使学生能积极主动的参与工程实践,了解零件从设计到加工的完整过程;而且能使学生综合利用所学知识,进行创造性的思维,解决工程实际中遇到的问题,实现由理论到实践的学习迁移过程,实现高等教育是“授人之渔”,而不是简单的“授人之鱼”的过程。
2 改变工程训练中心的隶属关系,强化中心的实践教学地位
工程训练中心一般是在原来金工实习厂的基础上筹建而成。多数金工实习厂隶属于学校产业处,而实践教学管理则是由教务处或教务处和二级学院共同负责。这种模式要求多个部门相互协调,不便于进行实践教学管理,在实习厂以生产为主的条件下是可行的,具有一定的优势。但是,随着学生人数急剧增加和以培养具有工程创新能力与创新精神的工程训练中心的建立,实践教学已经成为工程训练中心的重要任务,甚至是中心任务,上述管理模式已经不能再适应繁重的实践教学要求。改变训练中心的隶属关系是适应以实践教学为中心的必然趋势。
在这种背景下,我们学校将刚成立的工程训练中心划归机械工程学院管理,理顺教学管理关系,突出和强化实践教学在工程训练中心的中心地位。同时,机械工程学院不仅负责对训练中心指导教师的教学态度、教学质量进行考核,而且组织教学经验丰富的教师对训练中心的教师进行教学方法指导,确保实践教学计划和教学内容落到实处。
3 加强工程训练中心师资建设,提高教师教学实践和科研能力
在实践教学中,要实现以学生为本,培养学生动手能力、鼓励和支持学生创新,做到理论与实践有机结合,动手和创新协调发展,必需要有一支创新意识强、学历层次合理、满足理论教学和实践教学要求的教学队伍。
机械工程学院专门成立了机械制造技术研究室,负责工程训练中心的理论教学和创新实践指导。该研究室的教师均为“双师型”教师,不仅具有系统、宽广扎实的机械学科基础理论知识和较强的科学研究能力,而且都有在企业中工作的经历,具有丰富的工程实践经验。此外,为了进一步丰富教师的工程实践经验和紧密联系企业工程实际,学院协助和鼓励教师利用假期到企业调研和兼职,参与企业的实际生产过程,帮助企业解决生产中的难题,有效地保证教师的工程实践能力不断提高。教师还可以把在企业中遇到的问题作为创新实践内容布置给学生,让学生利用所学知识和查阅相关文献提出解决方案,使学生在学校就能接触工程实际,学以致用,实现学校、学生和企业的多赢。
学校还采取校内培训和在假期到企业进行专项培训的方式,培养和建设了一支高素质的技师队伍,每位技师都是一专多能,负责指导学生进行基本实践操作和加工制作。在教学方法与手段上,改变过去单纯的师傅带徒弟式的教学方法,采用启发式、自学式、讨论式等新的教学方法,鼓励学生对自行设计的零件、编制加工工艺并完成制造过程。
4 合理对工程训练中心的进行空间定位,突出创新意识
“定位”是指工程训练中心根据学校发展目标、自身资源状况和发展战略等确定的发展取向和建设类型。如表1所示,其定位有多维、多层次的选择空间。
随着学校招生规模增加,每年参加工程训练的学生8000人次以上,因此,保证本科生正常的工程实践是我校工程训练中心的主要任务。根据教学实际,我校在成立工程训练中心时,把其定位为面向本科生教学和应用研究的教学科研型的工程中心,要求实践教学和科研紧密结合,以教学为导向,以科研促教学。一方面,这个定位确立了实践教学在工程训练中心的中心地位,保证工程中心的各项工作和工作人员的配备都紧紧围绕实践教学这个中心进行,保证各项实践教学任务落到实处;另一方面,这个定位又要求指导教师必须紧密结合生产实际从事科学研究,这不仅使指导教师在理论和实践上都能不断提高,减少创新项目单一和重复现象,而且能使学生在校期间就能接触工程实际,学以致用,激发学生的创造潜能和对后续课程的学习兴趣。
为建立教学研究型的工程训练中心,机械工程学院还出台了多项鼓励措施:如自筹资金设立教学和应用研究基金;组织中心级的教学和应用研究项目;全额资助教学研究文章发表;将教学和应用研究成果作为重要的业绩考核指标等。现在,从事实践教学规律研究、积极进行实践教学改革在工程训练中心已蔚然成风,取得了许多有价值的研究成果,并应用于实际的教学工作中,对改革、完善工程训练系列课程起到了至关重要的作用。在教育部2007年l1月组织的本科教学专家评估时,专家在对我校工程训练中心的考察中,对中心所取得的成绩,特别是对创新实践教学工作给予了积极的评价。
5 结束语
高校在人才培养的主要任务就是培养为经济建设服务的有作为的创新型人才。工程训练中心是培养学生创新能力的实践基地,其建设是新时期高等工科院校实践教学改革的重要的和崭新的课题。改革工程训练模式,为学生创新能力和实践能力的培养提供必要的环境和条件,实现从传统加工方式到现代加工方式,从学生被动接受到主动创新的认识规律,形成连续完整的教学过程,这不仅使学生打下扎实的基础,同时也让学生了解到新材料、新工艺、新技术的产生和发展,树立“大工程”意识,激发学生的学习和创新的主动性。
参考文献
[1] 叶云,李巧玲,王晓峰,侯华,宋瑞珍.大学工程训练中心的建设与实践,机械管理开发,2007,(4):152-154.
[2] 吴庆宪.高等工程教育发展与高校工程训练中心功能定位, 南京航空航天大学学报(社会科学版),2006,8(1):68-72.
[3] 丁政,于兆勤,徐小明,周誉昌.工程训练教学模式与运行机制的改革探讨,广东工业大学学报(社会科学版),2006,6:65-67.