工程教育認(rèn)證背景下的應(yīng)用型機械類人才工程能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建

賈衛(wèi)平

(大連大學(xué) 機械工程學(xué)院,遼寧 大連 116622)

工程教育認(rèn)證背景下的應(yīng)用型機械類人才工程能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建

賈衛(wèi)平

(大連大學(xué) 機械工程學(xué)院,遼寧 大連 116622)

隨著高等工程教育改革和社會發(fā)展,工程教育認(rèn)證已經(jīng)在我國高等工程專業(yè)實施,其核心理念是以產(chǎn)出為導(dǎo)向,以學(xué)生為中心設(shè)計實施教學(xué)活動,是高等教育工程觀的重要轉(zhuǎn)變。分析了應(yīng)用型高校機械類人才的工程能力內(nèi)涵,提出人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置應(yīng)結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和學(xué)校定位,按照工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建了以技術(shù)實施型人才為培養(yǎng)目標(biāo)的工程技術(shù)體系和“回歸工程實踐”的課程建設(shè)思路,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

工程教育認(rèn)證;技術(shù)實施型;工程能力培養(yǎng)體系

進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著高等工程教育改革的深化,“實踐是工程專業(yè)的根本”已成為當(dāng)今國際高等工程教育界的普遍共識[1]。高等工程教育界關(guān)于如何培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力進(jìn)行了研究和探討,如提出“回歸實踐、回歸問題、回歸主體”的理念實施探究式教學(xué)[2]、將職業(yè)資格證書引入應(yīng)用型本科教育[3]等,取得了較好的效果。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,我國從制造大國走向制造強國需要高水平的工程人力資源保障,培養(yǎng)的工程人才得到國際企業(yè)界認(rèn)可等都要求高等工程教育必須進(jìn)行改革。我國已于2013年6月加入了“華盛頓協(xié)議”,這標(biāo)志著工程教育體系進(jìn)入國際工程教育聯(lián)盟,工程教育專業(yè)認(rèn)證是我國高等工程教育界面臨的機遇和挑戰(zhàn)[4-5]。

工程教育認(rèn)證下人才培養(yǎng)觀的核心理念是以產(chǎn)出作為導(dǎo)向,就是要從“教師能教什么”轉(zhuǎn)變成“學(xué)生應(yīng)達(dá)到什么”,大學(xué)階段受到的工程教育作為未來相關(guān)職業(yè)工作的準(zhǔn)備,以社會需求和學(xué)科發(fā)展內(nèi)涵來確定合理的培養(yǎng)目標(biāo),明確支撐培養(yǎng)目標(biāo)的畢業(yè)要求,以產(chǎn)出的產(chǎn)品“學(xué)生”為中心設(shè)計、實施教學(xué)活動,從工程技術(shù)知識傳授轉(zhuǎn)變到職業(yè)所需能力培養(yǎng),是目前高等工程教育培養(yǎng)觀的重要轉(zhuǎn)變[6]。

1 應(yīng)用型機械類人才工程能力的內(nèi)涵

從工程教育認(rèn)證對畢業(yè)生的12條認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)分析來看[7],工程教育應(yīng)注意3個方面的能力培養(yǎng),一是工程實踐能力;二是多學(xué)科的背景及多方面的能力;三是職業(yè)道德與社會責(zé)任感[8]。對工程師從業(yè)各項能力調(diào)查分析,“發(fā)現(xiàn)、形成、解決問題的能力”、“從事工程實踐必備的技術(shù)、技能”和“在工作中參與集體合作,并與人有效地溝通”列于工程能力前3項重要能力之首。而被調(diào)查者認(rèn)為,第二項能力主要從學(xué)校中獲得,而第一和第三項能力是工作中獲得[9]。這與當(dāng)前高等教育的現(xiàn)狀相符,知識、技術(shù)是高等教育的優(yōu)勢,但如何將從業(yè)中必備的能力培養(yǎng),或者將該方面的思維和意識置于學(xué)校教育階段進(jìn)行,應(yīng)是構(gòu)建工程能力培養(yǎng)體系考慮因素之一。

各類型高校機械類人才培養(yǎng)目標(biāo)定位應(yīng)有所區(qū)別以適應(yīng)企業(yè)人才的層次需求。據(jù)資料表明,企業(yè)中的工程技術(shù)人員通常有3種類型:技術(shù)實施型,在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事工程設(shè)計、制造、施工、運行等技術(shù)工作,約占工程師總數(shù)的75%;研究開發(fā)型,從事工程技術(shù)開發(fā)研究,工程基礎(chǔ)研究,約占工程師總數(shù)的15%;工程管理型,以技術(shù)背景為主,從事規(guī)劃、管理、經(jīng)營等工作,約占工程師總數(shù)的10%。這3種類型的工程師隨著工作需要有時也會互換[10]。作為地方高校培養(yǎng)應(yīng)用型機械類人才來說,就業(yè)3～5年內(nèi),主要從事生產(chǎn)現(xiàn)場的相關(guān)技術(shù)實施型工作。通過對企業(yè)的調(diào)研和畢業(yè)生的追蹤反饋得到,從事技術(shù)實施型的工作,工程實踐必備的技術(shù)和技能,“制圖、測試、工藝操作”方面要求高一些,對其專業(yè)能力方面要求主要集中為:設(shè)計能力、動手能力、開發(fā)能力、管理能力等[11],可具體闡述為:根據(jù)設(shè)計要求,提出機電系統(tǒng)設(shè)計方案及分析比較合理性,設(shè)計、開發(fā)或與團(tuán)隊成員協(xié)作開發(fā)機電產(chǎn)品;典型零件的加工工藝及質(zhì)量檢測;技術(shù)文件表達(dá)(制圖、技術(shù)文件撰寫);使用計算機專業(yè)軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(三維建模)、計算、制造(數(shù)控編程、工藝);熟練使用機械設(shè)計手冊、團(tuán)隊協(xié)作、溝通交流和提出問題、解決問題等能力和技能。

2 應(yīng)用型機械類人才工程能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建

社會、經(jīng)濟和科學(xué)的日益發(fā)展,技術(shù)因素和非技術(shù)因素同樣影響著工程實踐活動,因此現(xiàn)代工程教育要求是通才教育,在構(gòu)建培養(yǎng)體系時,要包括人文與社會科學(xué)、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、語言與寫作、計算機操作技術(shù)、工程技術(shù)等幾大領(lǐng)域的課程[12]。本文主要研究工程能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建和實施。

2.1 工程技術(shù)體系的構(gòu)建

工程技術(shù)體系,是培養(yǎng)學(xué)生工程能力的重要平臺。長期以來,工程教育更多地按照科學(xué)家和工程學(xué)家模式實施,偏離工程師培養(yǎng)目標(biāo),存在理論與實踐脫離的現(xiàn)象[13]。理論授課更多講授科學(xué)理論,而理論在實踐中的應(yīng)用比較薄弱;在實踐環(huán)節(jié)中,如原模式下開設(shè)的金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等實踐環(huán)節(jié),通常采用教師指導(dǎo)、學(xué)生實踐方式進(jìn)行,較多的是技能培養(yǎng)和知識在企業(yè)中的應(yīng)用認(rèn)知,與實踐技能依托的相關(guān)工程理論和工程技術(shù)知識聯(lián)系得不緊密。因此,構(gòu)建工程技術(shù)體系時,按照工程能力培養(yǎng)的整體性,由工程科學(xué)、工程設(shè)計、工程技術(shù)這幾部分組成,特別是將實踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化,作為重要環(huán)節(jié)納入教學(xué)課程體系。工程科學(xué)類課程作為核心課程,是工科專業(yè)學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的課程,如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和工程導(dǎo)論課等;而工程設(shè)計和工程技術(shù)類課程,可作為專業(yè)必修課程和技術(shù)選修課程,如力學(xué)、機械學(xué)、電工電子技術(shù)、工程制圖、設(shè)計與制造、測試技術(shù)、實驗與技術(shù)交流、相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用實踐等課程而開設(shè)[12]。特別是在專業(yè)課設(shè)置時,更要根據(jù)學(xué)校培養(yǎng)人才層次和本地區(qū)經(jīng)濟、行業(yè)發(fā)展需求等進(jìn)行設(shè)置,才能保障專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成和突出專業(yè)特色。創(chuàng)造實踐條件,提高實踐環(huán)節(jié)占整個培養(yǎng)體系的學(xué)分比例。

2.2 用CDIO工程教育理念指導(dǎo)課程建設(shè)

原有的課程內(nèi)容,通常按科學(xué)知識自成體系講授,運用理論知識解決實際問題,是目前課程教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)。工程教育認(rèn)證下,在課程內(nèi)容上,打破原有各自獨立的工程專業(yè)課程序列,而將設(shè)計和技術(shù)在內(nèi)的工程知識和工程實際問題進(jìn)行集成來開展課程建設(shè),即工程教育回歸實踐[14]。按照構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作的“CDIO”工程教育理念開展課程建設(shè)[15],是課程建設(shè)的新思路。在近幾年的專業(yè)課程建設(shè)實踐中,本文作者所在專業(yè)確立以“知識體系工程化、工程應(yīng)用具體化和崗位必備技能課程化”的建設(shè)思路,將知識傳授與能力培養(yǎng)融合一起重新梳理課程內(nèi)容。在課程內(nèi)容中大量地引入工程問題和實例,教學(xué)內(nèi)容“工程化”;將課堂走入實驗室、實習(xí)生產(chǎn)車間,講、學(xué)、練結(jié)合;結(jié)合工程基礎(chǔ)理論的工程實際應(yīng)用,開設(shè)符合工程實際的實驗項目;如將專業(yè)基礎(chǔ)理論在企業(yè)一線生產(chǎn)現(xiàn)場的應(yīng)用,如公差項目設(shè)計要求及檢測、工程實際問題力學(xué)模型簡化、機構(gòu)方案、液壓回路與PLC控制等實際應(yīng)用抽象出來,開設(shè)了緊密結(jié)合工程實際的實驗項目;課程設(shè)計內(nèi)容緊密結(jié)合“工程實踐”、“學(xué)科競賽”和“創(chuàng)新項目”,例如:應(yīng)用三維設(shè)計軟件和優(yōu)化分析軟件,進(jìn)行零部件測繪、表達(dá)、力學(xué)應(yīng)用分析;以企業(yè)實際生產(chǎn)的典型零件出發(fā),按典型零部件設(shè)計制造全過程,用現(xiàn)代技術(shù)將零件圖形表達(dá)、工藝分析和路線、數(shù)控編程加工等綜合起來進(jìn)行設(shè)計制造,進(jìn)行“真槍真刀”的實踐綜合訓(xùn)練。在整個講授、指導(dǎo)過程中,由于和工程緊密結(jié)合,因此工程意識和工程思維可逐步地滲入到學(xué)生的思維中去,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。

2.3 工程綜合能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)

我國傳統(tǒng)教學(xué)模式是一種“分析模式”,強調(diào)垂直思考、抽象學(xué)習(xí)、簡化分解與分析、確定性研究、獨立工作等,這對打好數(shù)理基礎(chǔ)是必要的。但是面向工程實際和團(tuán)隊工作等新的需要,設(shè)計與制造過程中需要關(guān)聯(lián)各部分進(jìn)行多因素、多角度思考,而經(jīng)驗學(xué)習(xí)、系統(tǒng)地說明問題、小組工作等“綜合能力”的培養(yǎng)十分重要[9]。

課程教學(xué)采用“基于問題的學(xué)習(xí)”或“基于項目的學(xué)習(xí)”教學(xué)方式[16],以工程中的“項目”或“問題”這一類真實復(fù)雜的問題為核心,引導(dǎo)學(xué)生采用小組研討充分地發(fā)表見解,通過表達(dá)解決問題的思路或方法,可調(diào)動學(xué)生探索、研究和實踐的興趣、積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)知識的應(yīng)用和提出解決問題的實施方案的能力。

校內(nèi)實驗室、工程實訓(xùn)中心是開展工程實踐活動和課外科技活動的重要場所。特別是當(dāng)前企業(yè)管理方式和制造設(shè)備現(xiàn)代化等條件的變化,校外企業(yè)實習(xí)質(zhì)量受到一定的影響。在當(dāng)前的實踐環(huán)節(jié)中,除了實踐內(nèi)容工程化外,指導(dǎo)教師隊伍也應(yīng)由多學(xué)科、多研究方向的教師組成,有意識地采用項目分解、小組協(xié)作等手段,從立項論證、總體方案設(shè)計、研究實驗工作到數(shù)據(jù)分析、科研總結(jié),全過程全方位指導(dǎo)學(xué)生。學(xué)生可以聽取不同教師的想法,多角度多方向研究問題,通過小組合作完成項目,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析問題、團(tuán)隊合作及創(chuàng)新能力。

企業(yè)的真實工程環(huán)境實踐是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的重要經(jīng)歷[17]。校企合作,主要有2種方式:一是校企合作培養(yǎng)學(xué)生,學(xué)生在企業(yè)實踐較長的一段時間(3～6個月),在不同的技術(shù)或生產(chǎn)部門參與具體工作,同時由企業(yè)高水平有經(jīng)驗的技術(shù)人員講授生產(chǎn)現(xiàn)場工程知識和技術(shù)；另外一種是企業(yè)將目前生產(chǎn)中的相關(guān)問題或某個項目提煉出來,由學(xué)校教師帶領(lǐng)課題小組參與和解決,即“產(chǎn)、學(xué)合作”的模式。學(xué)生實踐的項目來自于企業(yè),解決的場所可以在學(xué)校,也可以在企業(yè),完成的主體主要是學(xué)校。這2種模式比較適合于高年級的學(xué)生,如我校與建立校外實踐教學(xué)基地的合作企業(yè),根據(jù)企業(yè)條件和情況,既開展了“3+1”校企合作人才培養(yǎng)模式,將課程、專業(yè)實踐、畢業(yè)實踐、畢業(yè)設(shè)計等都在企業(yè)進(jìn)行;也開展了“產(chǎn)、學(xué)合作”模式。有的企業(yè)提煉出幾個工程項目,有的項目是科學(xué)研究類項目,如企業(yè)生產(chǎn)中碰到的技術(shù)難題與學(xué)校開展合作,學(xué)校派指導(dǎo)教師帶隊進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行相關(guān)研究;有的是工作任務(wù)型項目,將企業(yè)的技術(shù)文檔(技術(shù)圖紙)按國內(nèi)制圖標(biāo)準(zhǔn)重新整理,系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和計算機化等類似的項目工作。這些合作方式都可以使學(xué)生進(jìn)入工程實境中去,既體驗到工程環(huán)境的實際,提高了解決問題的能力,又潛移默化地培養(yǎng)了工程思維和意識。

3 工程能力培養(yǎng)體系實施的保障

3.1 工程觀的轉(zhuǎn)變和認(rèn)識

傳統(tǒng)的高等教育,教師和學(xué)生都以知識傳授、學(xué)會知識為出發(fā)點,這就要求傳授者和受眾者,都要從工程的角度轉(zhuǎn)變思想觀念。目前高校中的教師,特別是青年教師學(xué)歷高、知識強但缺乏工程實踐經(jīng)歷,又受考核、職稱評聘等牽制,重科研、輕教學(xué)的現(xiàn)象比較普遍。為了改變這種現(xiàn)狀,教育主管部門對傳統(tǒng)“重科研輕教學(xué)”的管理考核理念有所調(diào)整。教師是從原有的教育體系下培養(yǎng)出來的,其自身的“強知識弱能力”的不足必須要采取相應(yīng)的培訓(xùn)機制來和實踐措施才能改變。因此開展工程認(rèn)證的專業(yè),安排教師到企業(yè)中進(jìn)行6個月～1年的“掛職鍛煉”來補充工程實踐和培養(yǎng)工程意識;在教師隊伍構(gòu)建時,放寬學(xué)歷要求,有意識地引進(jìn)具有較強工程實踐背景的教師,而對新引進(jìn)的教師同時也要進(jìn)行教學(xué)規(guī)范、教學(xué)方法等的培訓(xùn)。同時,要創(chuàng)造條件外聘企業(yè)技術(shù)人員和人力資源管理部門人員作為兼職教師,定期開設(shè)講座搭建學(xué)校與企業(yè)溝通的橋梁。通過這些途徑,使教師的工程教育觀念增強實踐應(yīng)用性;教師的教學(xué)方式,從轉(zhuǎn)變到工程觀念以綜合應(yīng)用為主,突出解決實際工程問題的能力。

學(xué)生雖是教育的受眾體,但和其他工業(yè)產(chǎn)品不同,學(xué)生的參與是確保高等教育改革實施效果的重要保障。所以,做好學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知,提高學(xué)生的專業(yè)興趣,是工程教育的重要保障。學(xué)生工程觀念的調(diào)整要從校內(nèi)和校外多種環(huán)境進(jìn)行培育,特別是校外企業(yè),是提升學(xué)生的重要途徑。引入企業(yè)開設(shè)“職場講座”,進(jìn)入企業(yè)實習(xí),可提高學(xué)生對專業(yè)、職業(yè)的認(rèn)知。

3.2 硬件條件的保障作用

實踐體系的實施,必須要有一定的硬件條件作為保障。具體實施基地可以是校內(nèi)實驗室、工程實訓(xùn)中心、機械工廠、研究所和校外實踐基地等場所?？梢圆扇W(xué)校自主建設(shè)、與企業(yè)共建、利用專項基金等途徑引入資金,購置實驗設(shè)備、軟件、加工設(shè)備等,做到與生產(chǎn)現(xiàn)場直接對接,同時也要設(shè)有專業(yè)技術(shù)人員,指導(dǎo)學(xué)生動手操作,學(xué)生才能將設(shè)計作品付諸加工,學(xué)用結(jié)合。

4 結(jié)束語

依據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,構(gòu)建應(yīng)用型機械類人才工程能力培養(yǎng)體系時,應(yīng)以產(chǎn)出為導(dǎo)向,結(jié)合學(xué)校定位,按照工程專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn),從原來的工程科學(xué)教育模式向工程師培養(yǎng)模式調(diào)整,從工程技術(shù)知識傳授轉(zhuǎn)變到職業(yè)所需能力培養(yǎng),特別是在開設(shè)的各個教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合“工程實踐”、“學(xué)科競賽”和企業(yè)、教師的“研究課題”,以師資隊伍和實踐條件建設(shè)作為保障,培養(yǎng)學(xué)生扎實的工程理論知識、工程基本技能和工程思維和素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,突出專業(yè)特色,保障專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

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Building of engineering ability system about applied mechanical talents under background of engineering education certification

Jia Weiping

(College of Mechanical Engineering,Dalian University,Dalian 116622,China)

Engineering education accreditation has been implemented in the advanced engineering specialized subject with the reform of advanced engineering education and the development of society. The most important changes in higher education project concept are to implement teaching activities following the accreditation’s core concepts of output-oriented and student-centered. The engineering capabilities’ connotations have been analyzed about mechanical talents in the application-oriented colleges or universities. The views on setting training objectives are put forward to combine with regional economic development needs,industry development status and school orientation. According to accreditation standards,the engineering system has been built,which adopts the course construction of regression engineering practice in order to train engineering practical ability for technical implementation personnel.

engineering specialized subject accreditation;technical implementation;training system of engineer ability

2014- 05- 10

遼寧省工程人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)建設(shè)項目;教育部和遼寧省大學(xué)生校外實踐教育基地建設(shè)項目

賈衛(wèi)平(1971—)女,吉林永吉,碩士,副教授,副院長,主要研究方向為微細(xì)特種加工和高等工程專業(yè)教育理論.

E-mail：jiaweiping@dlu.edu.cn

G642

A

1002-4956(2015)1- 0038- 03