面向“工程認(rèn)證”的工程訓(xùn)練教學(xué)模式創(chuàng)新與實(shí)踐

繆憲文 姚燕升

摘要：針對國際、國內(nèi)對高素質(zhì)工程技術(shù)人才的迫切需要及高等工程教育的現(xiàn)狀，圍繞我校高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。以國際工程教育認(rèn)證體系為指導(dǎo)，以卓越人才的能力要求培養(yǎng)為目標(biāo)，課題組就實(shí)踐教學(xué)的定位、工程訓(xùn)練教學(xué)模式的創(chuàng)新、教師工程實(shí)踐能力的提高以及校企合作培養(yǎng)方式等問題進(jìn)行了重點(diǎn)研究和實(shí)踐。收到了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；工程認(rèn)證；實(shí)踐教育；工程訓(xùn)練；教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）05-0134-03

一、引言

十幾年來，我國高等工程教育得到了快速發(fā)展，取得了顯著的成就。然而隨著制造業(yè)全球化的要求的不斷提高，我國的高等工程教育在教育理念、教育定位、培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教學(xué)方法、師資力量、考核體系等方面都存在著問題。其中，理論與實(shí)際脫節(jié)、實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱、企業(yè)實(shí)習(xí)流于形式、畢業(yè)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐結(jié)合不夠、工科教師缺乏工程經(jīng)歷等問題尤為嚴(yán)重。用人單位的評價(jià)是：畢業(yè)生工程實(shí)踐能力較弱，適應(yīng)工作的過渡期長，缺乏創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作和敬業(yè)精神。[1]

工程實(shí)踐教育的核心是培養(yǎng)大學(xué)生工程意識、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。工程訓(xùn)練教育是我國獨(dú)具特色的工程教育方式，是高等工程教育的重要環(huán)節(jié)。它不僅包括通常的現(xiàn)場訓(xùn)練，還包括對大學(xué)生工程意識的培養(yǎng)；創(chuàng)新意識的孕育；創(chuàng)新能力的訓(xùn)練；有關(guān)知識、素質(zhì)、能力的協(xié)調(diào)養(yǎng)成；以及對學(xué)生多學(xué)科知識融合和貫通的體驗(yàn)和訓(xùn)練等。[2]其在培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才中發(fā)揮著傳統(tǒng)理論教育和其他工程教育所不可替代的作用。

二、面向?qū)I(yè)認(rèn)證的工程訓(xùn)練

中國加入WTO后，跨國工程項(xiàng)目越來越多，工程實(shí)踐教育也正在向全球化邁進(jìn)。因此，工程訓(xùn)練的教育方式也必然與國際工程教育接軌，并以國際工程教育認(rèn)證體系思想為指導(dǎo)?！度A盛頓協(xié)議》于1989由來自美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個(gè)國家的民間工程專業(yè)團(tuán)體發(fā)起和簽署。[3]該協(xié)議提出了具體的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)，對工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力在國際工程界具有公認(rèn)的權(quán)威性。其宗旨是通過雙邊或多邊認(rèn)可工程教育資格及工程師執(zhí)業(yè)資格，促進(jìn)工程師跨國執(zhí)業(yè)。[4]

2016年2月中國正式加入《華盛頓協(xié)議》，成為第18個(gè)成員國。我國現(xiàn)行的工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（2012年7月修訂）明確規(guī)定了工程畢業(yè)生應(yīng)具有的10條能力要求：（1）人文素養(yǎng)和職業(yè)道德；（2）理科知識和經(jīng)濟(jì)管理知識；（3）專業(yè)知識和實(shí)踐經(jīng)歷；（4）設(shè)計(jì)實(shí)施的分析實(shí)際問題的能力；（5）文獻(xiàn)檢索、獲取信息的能力；（6）綜合創(chuàng)新能力；（7）了解行業(yè)法規(guī)；（8）一定的組織、管理、溝通能力；（9）終身學(xué)習(xí)的能力；（10）具有國際視野和國際競爭的能力。卓越工程師應(yīng)具備的能力和素質(zhì)，工程實(shí)踐無疑是鍛煉和培養(yǎng)的最好途徑。把工程訓(xùn)練納入工程教育認(rèn)證的核心實(shí)施流程是深化工程教育改革的有效途徑。

三、更新教學(xué)觀念，創(chuàng)新工程訓(xùn)練教學(xué)模式

1.以卓越人才培養(yǎng)為目標(biāo)，重構(gòu)實(shí)踐教學(xué)課程體系。課程體系的建設(shè)關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量，科學(xué)的課程體系應(yīng)該注重綜合素質(zhì)的提高、個(gè)性能力的增強(qiáng)及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。我校是“卓越計(jì)劃”的實(shí)施單位，把培養(yǎng)“基礎(chǔ)扎實(shí)、適應(yīng)性強(qiáng)、具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識和競爭能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才”作為本科實(shí)踐教學(xué)工作的目標(biāo)。同時(shí)，以國際工程教育認(rèn)證體系為指導(dǎo)，把對學(xué)生畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)分解落實(shí)到工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)課程體系的每個(gè)模塊中。建立了由簡單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到綜合、由綜合到創(chuàng)新的循序漸進(jìn)的課程體系，突出“分層次、分階段、模塊化”的培養(yǎng)模式。每個(gè)層次又設(shè)置必做和選做的多個(gè)模塊。并且，結(jié)合我校土建類學(xué)科特色，把建筑電氣安裝和工程機(jī)械拆裝和維修納入工程訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)模塊中。（1）工程認(rèn)知教學(xué)：有制造技術(shù)認(rèn)識、機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)識、工程管理認(rèn)識、控制技術(shù)認(rèn)識等環(huán)節(jié)。以圖片展示、多媒體演示，現(xiàn)場參觀為主。使學(xué)生對機(jī)械工程的發(fā)展史、機(jī)械產(chǎn)品的制造過程、常用工程材料性能、機(jī)械零件的加工方法、安全操作規(guī)程、工程管理等有一個(gè)基本了解。該層面面向大一、大二學(xué)生，旨在普及機(jī)械工程基本知識，初步建立工程概念，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和好奇心。（2）工程實(shí)踐教學(xué)：包括鉗工、銑刨磨、車工、焊接、數(shù)控加工、電加工、鈑金、電工電子技術(shù)、工藝設(shè)計(jì)、建筑電氣安裝等模塊供不同專業(yè)選擇。以實(shí)踐操作為主，同時(shí)融入一定的工程管理、成本分析等內(nèi)容。該層面面向大二、大三學(xué)生，通過學(xué)生動(dòng)手操作，加工簡單零部件，掌握設(shè)備的操作技能，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力。[5]（3）工程綜合教學(xué)：有數(shù)字化加工、零件工藝設(shè)計(jì)、工程機(jī)械拆裝和維修、工裝模具設(shè)計(jì)、無線電測向、機(jī)器人大賽等模塊供學(xué)生選擇。以產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)為基礎(chǔ)，兼顧成本分析及工程管理。該層面面向大三、大四年級學(xué)生。旨在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能，體驗(yàn)產(chǎn)品研發(fā)過程，熟悉和掌握項(xiàng)目研發(fā)程序。[5]（4）工程創(chuàng)新教學(xué)：設(shè)置的目的是為全面提升學(xué)生創(chuàng)新能力，面向全校不同年級、不同專業(yè)學(xué)生。該層面面向大三、大四年級學(xué)生，為學(xué)生開設(shè)創(chuàng)新訓(xùn)練課程或?qū)W生利用課余時(shí)間參加中心的開放訓(xùn)練項(xiàng)目、科技創(chuàng)新活動(dòng)、學(xué)科競賽等，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力。

2.在工程訓(xùn)練教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。實(shí)踐出真知，創(chuàng)新思維不可能憑空產(chǎn)生。課題組在工程訓(xùn)練每個(gè)層次的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，有目的地安排能夠激發(fā)大膽探索的興趣和自主創(chuàng)新的潛能的環(huán)節(jié)。多渠道多舉措的實(shí)施人才創(chuàng)新、人才培養(yǎng)。（1）在工程訓(xùn)練模塊中融入創(chuàng)新環(huán)節(jié)，如在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)零件形狀，自己編程加工完成。要求學(xué)生在“學(xué)中做、做中想、想中改、改中創(chuàng)”。讓學(xué)生創(chuàng)造“奇思妙想”，從而迸發(fā)出創(chuàng)新思維的火花。[6]（2）設(shè)置創(chuàng)新必修學(xué)分，拓寬學(xué)生視野。要求學(xué)生完成創(chuàng)新課程，在觀察和實(shí)踐的基礎(chǔ)上綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)或創(chuàng)意設(shè)計(jì)，撰寫創(chuàng)新思維報(bào)告，實(shí)現(xiàn)“面”上創(chuàng)新。成立課外興趣小組，讓學(xué)有余力的學(xué)生自主創(chuàng)新，倡導(dǎo)個(gè)性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)”上創(chuàng)新。[5]（3）設(shè)置創(chuàng)新工作坊，向全校學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)開放。配備有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老師專門指導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新制作。指導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生積極參加課外科技活動(dòng)，學(xué)科競賽等創(chuàng)新活動(dòng)。（4）以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。倡導(dǎo)、組織學(xué)生參加校級大學(xué)生科研立項(xiàng)課題、全國大學(xué)生“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”、“挑戰(zhàn)杯大賽”、“機(jī)器人大賽”等。鼓勵(lì)組建跨專業(yè)、跨年級、跨學(xué)院的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，讓學(xué)生自行構(gòu)思、設(shè)計(jì)，自行選擇材料、加工工藝和工具設(shè)備，自己動(dòng)手加工零件和裝配機(jī)器。從而培養(yǎng)分析、解決工程實(shí)際問題的能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。[5]

3.以大工程觀為指導(dǎo)，構(gòu)建多學(xué)科交叉的實(shí)踐平臺?，F(xiàn)代工程是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及多個(gè)學(xué)科的知識背景及社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、文化等非技術(shù)要素。[7]這就需要我們轉(zhuǎn)變觀念，改變現(xiàn)行的以學(xué)科專業(yè)為基本教學(xué)單位組織教學(xué)活動(dòng)的定式，打破專業(yè)壁壘，資源共享。以大工程觀理念，站在全校通盤的角度，整合學(xué)科專業(yè)、科研和企業(yè)與社會(huì)等各類資源，建立跨學(xué)科、多學(xué)科交叉融合的實(shí)踐教學(xué)平臺，統(tǒng)一教學(xué)、設(shè)備、師資等管理。改變過去訓(xùn)練項(xiàng)目獨(dú)立，學(xué)科之間沒有聯(lián)系的格局。開發(fā)多學(xué)科交叉融合的綜合性訓(xùn)練項(xiàng)目。以培養(yǎng)學(xué)生解決綜合問題的能力和創(chuàng)新能力。

我校機(jī)電學(xué)院正在建設(shè)集機(jī)械、過程裝備、電工電子、自動(dòng)化、工業(yè)設(shè)計(jì)、智能建筑、測控工程、材料、工程管理于一體的多學(xué)科交叉、機(jī)電結(jié)合、強(qiáng)電弱電結(jié)合、建筑和電器結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)平臺。使工程教育向著多元化、復(fù)合化、完整化的方向發(fā)展，與國際機(jī)械類工程認(rèn)證接軌。

四、加強(qiáng)教師的工程經(jīng)歷，提高教師的實(shí)踐能力

目前工科教師隊(duì)伍普遍缺乏工程經(jīng)歷，他們主要依靠計(jì)算機(jī)解決軟問題，而不能根據(jù)社會(huì)實(shí)際需要完成真刀真槍的工程任務(wù)。在這種工程教育環(huán)境下熏染出來的一批碩士、博士走上教師崗位后，自然就將工程實(shí)踐能力不足的特征遺傳給下一代的學(xué)生。[8]這已成為制約工程實(shí)踐教育的內(nèi)在阻力。筆者建議，必須采取有力措施，來提升他們的工程實(shí)踐能力。

1.安排年輕教師到企業(yè)頂崗掛職，讓他們?nèi)^程參與企業(yè)生產(chǎn)、管理、營銷、售后服務(wù)等工作，也可聘請企業(yè)專家來學(xué)校培訓(xùn)教師。

2.積極引進(jìn)企業(yè)專家來校做兼職教師，引入企業(yè)工程項(xiàng)目與年輕教師共同開發(fā)。

3.安排年輕教師到校內(nèi)的工程訓(xùn)練中心，在有工程經(jīng)驗(yàn)的教師指導(dǎo)下，協(xié)助指導(dǎo)學(xué)生工程訓(xùn)練，參與工程項(xiàng)目的開發(fā)。

4.建立一系列制度政策和激勵(lì)措施，以調(diào)動(dòng)和激勵(lì)工科教師提高工程實(shí)踐能力、豐富工程實(shí)踐經(jīng)歷、提升工程實(shí)踐能力的主動(dòng)性和積極性。[9]

五、集約校外優(yōu)質(zhì)資源，加強(qiáng)同企業(yè)的深度合作

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”）是教育部2010年6月23日啟動(dòng)的工程教育領(lǐng)域的重大改革項(xiàng)目?！白吭接?jì)劃”具有三個(gè)特點(diǎn)：一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力[10]。通過校企的深度合作，讓學(xué)生學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和企業(yè)文化，參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā)，著力提高學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神和善于解決問題的工程實(shí)踐能力，這是培養(yǎng)卓越工程人才的關(guān)鍵。

1.開發(fā)工程訓(xùn)練合作項(xiàng)目，實(shí)行校企聯(lián)合培養(yǎng)。2011年2月我校依托工程訓(xùn)練中心平臺，與日立建機(jī)（上海）有限公司簽約共同培養(yǎng)挖掘機(jī)維修人員，把企業(yè)對人才培養(yǎng)的要求直接納入我校的辦學(xué)理念之中。校企雙方制定培養(yǎng)方案，共同為學(xué)生配備導(dǎo)師，共同制定課程體系，共同編制教學(xué)文件，共同評價(jià)培養(yǎng)質(zhì)量。日企派出資深專家分別在企業(yè)駐地上海和學(xué)校為我校培訓(xùn)挖掘機(jī)維修方面的實(shí)訓(xùn)講師，同時(shí)提高了我校青年教師的工程實(shí)踐能力。[6]

2012年5月我校與合肥叉車集團(tuán)“高級營銷本科班”的創(chuàng)辦是高校、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的又一次嘗試，是創(chuàng)新我校工程訓(xùn)練教學(xué)體系構(gòu)建的又一次實(shí)踐。采取訂單式培養(yǎng)模式，學(xué)生大四在企業(yè)實(shí)習(xí)一年，實(shí)行頂崗制、雙導(dǎo)師制和準(zhǔn)員工制。在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)后直接進(jìn)入企業(yè)工作。

2.拓展校外實(shí)習(xí)基地。我們在省內(nèi)外建立了一批校外實(shí)習(xí)基地，讓學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等，由校企雙方共同配備指導(dǎo)教師，共同對學(xué)生實(shí)習(xí)的安全和質(zhì)量負(fù)責(zé)。

3.聘請企業(yè)專家來校指導(dǎo)畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中需要解決的實(shí)際問題。學(xué)生通過在企業(yè)帶著問題的研究、測試，熟悉了工程設(shè)計(jì)、工程研究的基本方法，分析解決問題的能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、溝通表達(dá)能力等大大提高，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量也大大提高。

六、結(jié)束語

工程訓(xùn)練是我國特有的工程實(shí)踐教育方式，是落實(shí)工程教育、實(shí)現(xiàn)工程教育認(rèn)證能力標(biāo)準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié)。課題組就實(shí)踐教學(xué)的定位，工程訓(xùn)練教學(xué)模式的創(chuàng)新，教師工程實(shí)踐能力的提高，以及校企合作培養(yǎng)方式等問題進(jìn)行了重點(diǎn)研究和實(shí)踐。構(gòu)建了以工程訓(xùn)練實(shí)景式訓(xùn)練為內(nèi)容，以多學(xué)科交叉融合的實(shí)踐平臺為支撐，以學(xué)科競賽為驅(qū)動(dòng)，以企業(yè)項(xiàng)目型畢業(yè)設(shè)計(jì)為效果檢驗(yàn)，以學(xué)生自主創(chuàng)新—?jiǎng)?chuàng)業(yè)實(shí)踐為補(bǔ)充的工程訓(xùn)練創(chuàng)新教學(xué)體系。實(shí)施過程中，突出學(xué)生的主體地位，著力倡導(dǎo)基于問題的學(xué)習(xí)，基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生在主動(dòng)實(shí)踐的過程中，得到了工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力的培養(yǎng)，收到了前所未有的效果。我校機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)已通過中國工程教育認(rèn)證委員會(huì)的認(rèn)證。

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