實(shí)施“四位一體”教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)

王貴成　符永宏　盧章平　楊繼昌　薛宏麗

摘 要： 針對(duì)地方高等院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的基礎(chǔ)共性問(wèn)題，以“大工程教育”理念為指導(dǎo)，按照“四位一體”綜合教學(xué)改革的思路，通過(guò)系統(tǒng)集成教學(xué)資源、創(chuàng)新課程和實(shí)踐教學(xué)體系、建設(shè)高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)等方式，可開辟出優(yōu)化教學(xué)資源配置的新途徑、確立“三年共平臺(tái)”開放型人才培養(yǎng)新方案、創(chuàng)立出提高學(xué)生工程意識(shí)和創(chuàng)新能力的新模式。

關(guān)鍵詞： 教學(xué)改革； 機(jī)械專業(yè)； 人才培養(yǎng)； 工程意識(shí)

中圖分類號(hào)： G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-8381（2009）03-0090-03

隨著機(jī)械制造科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求。尤其是江蘇乃至“長(zhǎng)三角”地區(qū)國(guó)際制造中心的形成及發(fā)展，以及由“江蘇制造”向“江蘇創(chuàng)造”經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，對(duì)人才培養(yǎng)也提出了新的更高要求。但機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)共性問(wèn)題“學(xué)生的培養(yǎng)模式、特別是創(chuàng)新意識(shí)和工程能力培養(yǎng)與創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要還存在著很大的差距”［1］ 。地方高等院校如何在經(jīng)濟(jì)全球化和教育國(guó)際化的新形勢(shì)下，采取科學(xué)的方法和有效的途徑進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn) “大眾化教育”與“精英教育”有機(jī)統(tǒng)一，主動(dòng)擔(dān)負(fù)起為地方經(jīng)濟(jì)或區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展輸送大批高素質(zhì)的創(chuàng)新人才，為創(chuàng)新型省份乃至創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)多作貢獻(xiàn)等，已成為我國(guó)高等工程教育專家和學(xué)者們研究和探索的重要問(wèn)題之一。因此，系統(tǒng)開展地方院校機(jī)械專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究具有重要意義和價(jià)值。

一、實(shí)施“四位一體”，綜合教學(xué)改革

“四位一體”綜合教學(xué)改革是以“大工程教育”理念為指導(dǎo)，以精品課程建設(shè)為基礎(chǔ)，以品牌特色專業(yè)創(chuàng)建為核心，以優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科打造為關(guān)鍵，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源系統(tǒng)集成為保障，融課程建設(shè)、專業(yè)建設(shè)、學(xué)科建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)于一體（簡(jiǎn)稱為“四位一體”）。

近年來(lái)，由于種種原因，以工科為主的綜合性大學(xué)本科教學(xué)資源無(wú)法適應(yīng)人才培養(yǎng)規(guī)模的顯著增大和社會(huì)對(duì)人才質(zhì)量期待更高的新需求。為此， 1997年江蘇大學(xué)率先提出了“四位一體”綜合改革思路［2］，創(chuàng)新了機(jī)械學(xué)院教學(xué)管理體制機(jī)制，變傳統(tǒng)的以課程或?qū)I(yè)設(shè)置教學(xué)組織為“系管教學(xué)、所管科研”，實(shí)施了“實(shí)驗(yàn)室中心化工程”，將傳統(tǒng)“三級(jí)制”（基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程）實(shí)驗(yàn)室整合成學(xué)科專業(yè)資源共享平臺(tái)機(jī)械工程中心實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合、科研與教學(xué)相交融、學(xué)科與專業(yè)相支撐，教學(xué)資源的優(yōu)化配置，顯著提升了本科教學(xué)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室中心化的推進(jìn)，教學(xué)資源和管理效率顯著提高：（1）實(shí)驗(yàn)室管理人員減少了75%,提高了管理的工作效率;(2)綜合性、選修性教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目顯著增加,為學(xué)生拓寬視野,提高專業(yè)技術(shù)水平創(chuàng)造了條件;(3)開設(shè)出設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。[JP]

“系管教學(xué)、所管科研”教學(xué)管理體制的確立及“實(shí)驗(yàn)室中心化工程”的推進(jìn)，極大地豐富了本科人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，顯著地提升了人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)，有效解決了制約人才培養(yǎng)質(zhì)量提高的瓶頸。新組建的機(jī)械工程中心實(shí)驗(yàn)室新增研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)32項(xiàng)，在學(xué)生實(shí)踐能力提高中發(fā)揮了重要作用。

通過(guò)“四位一體”綜合教學(xué)改革，江蘇大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、學(xué)科建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)都邁上了新臺(tái)階：1998年機(jī)械制造及其自動(dòng)化學(xué)科獲博士學(xué)位授予權(quán)；2001年機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科獲博士學(xué)位授予權(quán)；2003年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)被評(píng)為江蘇省首批品牌專業(yè)；《工程圖學(xué)》等7門課程獲江蘇省優(yōu)秀（精品）課程，“機(jī)械制造課程群”和“機(jī)械設(shè)計(jì)系列技術(shù)基礎(chǔ)課程群”分別于2002年和2004年獲省優(yōu)秀課程群獎(jiǎng)；2003年機(jī)械工程中心實(shí)驗(yàn)室被列入江蘇省首批示范中心建設(shè)；2007年機(jī)械制造及其自動(dòng)化學(xué)科被列為國(guó)家重點(diǎn)（培育）學(xué)科；2007年校面向機(jī)械動(dòng)力工程學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)的工業(yè)中心獲批國(guó)家工程訓(xùn)練示范中心建設(shè)點(diǎn)。由此，機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)大幅度提高，培養(yǎng)人才的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源顯著增強(qiáng)。本成果在江蘇大學(xué)材料工程、動(dòng)力工程、電氣信息工程類等專業(yè)中應(yīng)用取得了良好效果，并成為學(xué)校引導(dǎo)教學(xué)改革與實(shí)踐的指導(dǎo)性文件：1999年，原江蘇理工大學(xué)下發(fā)了《關(guān)于實(shí)施“四位一體”綜合教學(xué)改革的意見》（蘇工校1999字［162］號(hào)）；2002年12月，江蘇大學(xué)又下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)“四位一體”綜合教學(xué)改革的意見》（江蘇大校2002［304］號(hào)）；2005年學(xué)校召開實(shí)施“四位一體”綜合教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)推廣與應(yīng)用專題會(huì)議等。光明日?qǐng)?bào)（2004.10）和江蘇電視臺(tái)（2007.9）等媒體相繼對(duì)江蘇大學(xué)開展“四位一體”綜合教學(xué)改革及其成效予以報(bào)道，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益。

二、堅(jiān)持分類指導(dǎo)，培養(yǎng)開放型人才

按照“加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)、拓寬服務(wù)面向、提高工程素質(zhì)、突出專業(yè)特色”的改革思路，強(qiáng)調(diào)知識(shí)素質(zhì)能力協(xié)調(diào)發(fā)展。以機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生能力為核心，江蘇大學(xué)于1999年將重新設(shè)置的工程科學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)能力、外語(yǔ)能力、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造等五條線，構(gòu)成了“三年共平臺(tái)”課程新體系。即前6學(xué)期要求統(tǒng)一，第7學(xué)期進(jìn)行專業(yè)方向分流，每個(gè)學(xué)生修讀一個(gè)主（方向）模塊和一個(gè)輔（方向）模塊，柔性專業(yè)方向的設(shè)置滿足了學(xué)生增強(qiáng)適應(yīng)性和個(gè)性發(fā)展的需求。同時(shí)，增加了學(xué)科前沿類課程，也增加了多學(xué)科知識(shí)復(fù)合類課程，有效地實(shí)現(xiàn)了 “通才”與“專才”培養(yǎng)、“大眾化教育”與“精英教育”的有機(jī)統(tǒng)一，將“分類指導(dǎo)”和“因材施教”落到實(shí)處?！叭旯财脚_(tái)”人才培養(yǎng)方案先后在2003年和2007年修訂，已完整地在7屆學(xué)生培養(yǎng)中實(shí)施。該人才培養(yǎng)方案先后被國(guó)內(nèi)10余所高校借鑒和參考，發(fā)揮了良好的引導(dǎo)作用，取得了顯著的社會(huì)效益。1999年通過(guò)課程優(yōu)化重組及“五條線”（基礎(chǔ)科學(xué)線、計(jì)算機(jī)應(yīng)用線、外語(yǔ)能力線、機(jī)械設(shè)計(jì)線、機(jī)械制造線）重構(gòu)，創(chuàng)立了具有先進(jìn)性、系統(tǒng)性和完整性特點(diǎn)的開放型課程體系，確立出“模塊化、組合式、開放型”本科人才培養(yǎng)新方案并進(jìn)行了實(shí)施。又經(jīng)過(guò)2003年和2007年的進(jìn)一步修訂和完善，現(xiàn)已完整地培養(yǎng)了7屆本科生。教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、工程能力和創(chuàng)新意識(shí)得到了明顯提升，創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。2007年，機(jī)械動(dòng)力創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新區(qū)成為國(guó)家首批人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新區(qū)；2008年，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)成為國(guó)家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，進(jìn)一步提升了機(jī)械工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的示范性和影響力。人才培養(yǎng)方案及成果在2000年以來(lái)，先后被中國(guó)民航大學(xué)、集美大學(xué)、江蘇科技大學(xué)、溫州大學(xué)等省內(nèi)外高校借鑒或參考，為我國(guó)地方高校機(jī)械人才培養(yǎng)起到了示范和引領(lǐng)作用。

三、重組教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)系列精品教材

遵循“整體優(yōu)化與系統(tǒng)集成”的原則，我們先后將《理論力學(xué)》和《材料力學(xué)》整合成《工程力學(xué)》，《畫法幾何與機(jī)械制圖》和《計(jì)算機(jī)繪圖》整合為《工程圖學(xué)》，《機(jī)械原理》和《機(jī)械設(shè)計(jì)》整合為《機(jī)械原理及設(shè)計(jì)》，《金屬切削機(jī)床》、《金屬切削刀具》和《機(jī)械制造工藝學(xué)》整合為《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，《精密加工》和《特種加工》整合成為《精密與特種加工》等，成功地完成了課程重組。同時(shí)，根據(jù)發(fā)展學(xué)生個(gè)性需要，打破傳統(tǒng)的“老三段”（基礎(chǔ)課-專業(yè)基礎(chǔ)課-專業(yè)課）模式，將設(shè)計(jì)制造檢測(cè)等貫穿于理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等所有環(huán)節(jié)，消除了有關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)相脫節(jié)、相重疊的現(xiàn)象。

近幾年來(lái)，該專業(yè)團(tuán)隊(duì)主持并完成國(guó)家、部省級(jí)及以上教學(xué)研究項(xiàng)目10余項(xiàng)，在研部省級(jí)及國(guó)家級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目近20項(xiàng)。先后在《中國(guó)高等教育》等期刊或會(huì)議上發(fā)表論文70余篇，《工程圖學(xué)》、《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》和《精密與特種加工》等5門課程獲省精品課程，“機(jī)械制造課程群”和“機(jī)械設(shè)計(jì)系列技術(shù)基礎(chǔ)課程群”分別于2002年和2004年獲省優(yōu)秀課程群，出版專著教材40余部，其中，《精密與特種加工》和《大工程概論》于2004年被評(píng)為省首批精品教材。《精密與特種加工》教材先后被武漢大學(xué)、湖南大學(xué)、東北大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)等20余所院校選用，受到學(xué)生和學(xué)術(shù)同行們的肯定，2002年7月被教育部列入高等教育“面向21世紀(jì)課程教材”，累計(jì)發(fā)行近20 000冊(cè)，2004年在江蘇省首批精品教材評(píng)選中被評(píng)為精品教材?！稊?shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)》、《圖學(xué)基礎(chǔ)教程》和《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》3部特色教材被評(píng)為國(guó)家級(jí)“十一五”規(guī)劃教材。

四、提高創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)

通過(guò)實(shí)施“四位一體”綜合教學(xué)改革所形成的人才培養(yǎng)方案及提升學(xué)生能力的有關(guān)舉措，使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力素質(zhì)顯著改善，創(chuàng)新意識(shí)、工程能力和創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。近5年來(lái)，該專業(yè)學(xué)生申報(bào)或獲批國(guó)家專利10余項(xiàng)，部分項(xiàng)目已應(yīng)用于工程實(shí)際并產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益；學(xué)生在正式學(xué)術(shù)刊物或會(huì)議上發(fā)表論文30余篇；參加全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”系列科技競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模、國(guó)際數(shù)學(xué)建模、全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等活動(dòng)并獲獎(jiǎng)共20余項(xiàng)。其中，王權(quán)同學(xué)等完成的《通用型分體式耐高溫微型壓力傳感器研制及產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目獲第十屆全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽特等獎(jiǎng)；在江蘇省組織的普通高校力學(xué)競(jìng)賽、工科院校先進(jìn)制造技術(shù)教學(xué)與創(chuàng)新比賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)等競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)20余項(xiàng)；沈元錫、徐燕云等同學(xué)完成的《管外自動(dòng)清理及保護(hù)多功能機(jī)器人》獲江蘇省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)（2008年），獲獎(jiǎng)數(shù)量和等第居同類高校前列。畢業(yè)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程能力還得到了中國(guó)第一拖拉機(jī)、中國(guó)南車集團(tuán)和揚(yáng)州柴油機(jī)有限公司等企業(yè)（集團(tuán)）的高度評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)

［1］ 殷翔文，陳云棠.創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理念與實(shí)踐［M］.北京：高等教育出版社，2005：1.

［2］ 王貴成，盧章平，劉會(huì)霞.基于大工程理念創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索［J］.中國(guó)高等教育,2007（12）:26-27.

(責(zé)任編輯 朱漪云)