丁 飛,張興元,劉 輝
(1.阜陽師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院,安徽 阜陽 236037;2.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,遼寧 阜新 123000)
實(shí)踐教學(xué)是機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)方案的重要內(nèi)容,是學(xué)生由知識(shí)積累向能力和素質(zhì)提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成起著決定性作用。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)存在的問題有:實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)定位不準(zhǔn),建設(shè)方向不明確,各環(huán)節(jié)與學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)性脫節(jié);各個(gè)實(shí)踐內(nèi)容缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,實(shí)踐訓(xùn)練功能存在重疊和遺漏;學(xué)生成績評價(jià)方式較為單一,難以有效激發(fā)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新積極性;軟硬件建設(shè)滯后,實(shí)踐基地功能單一,沒有充分利用社會(huì)資源;缺乏持續(xù)改進(jìn)機(jī)制等[1]。
產(chǎn)出導(dǎo)向教育(OBE, Outcomes-Based Education)是國際上普遍認(rèn)可的一種經(jīng)過理論和實(shí)踐檢驗(yàn)行之有效的教育理念?!皩W(xué)生為中心”“產(chǎn)出為導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”的工程認(rèn)證三大理念已深入到高校實(shí)踐教學(xué)的整個(gè)過程[2-5]。為適應(yīng)未來機(jī)械行業(yè)發(fā)展新態(tài)勢,高校必須培養(yǎng)工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有國際化視野的高素質(zhì)復(fù)合型機(jī)械“新工科”人才[6-8]。在此背景下,遼寧工程技術(shù)大學(xué)啟動(dòng)了機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革,開展了以O(shè)BE理念為指導(dǎo),基于開放式合作、多元評價(jià)的機(jī)械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐。
改革與實(shí)踐的總體規(guī)劃是,將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合,以強(qiáng)化學(xué)生工程素質(zhì)和實(shí)踐動(dòng)手能力、提高學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)造技能為目標(biāo),以市場多元化需求為導(dǎo)向,以逐級遞增的實(shí)踐能力要求為主線,設(shè)置一系列相對獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),并設(shè)定了持續(xù)改進(jìn)的機(jī)制;通過校內(nèi)集中實(shí)習(xí)和課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),強(qiáng)化學(xué)生對理論知識(shí)的理解和掌握;通過工程訓(xùn)練鍛煉學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力;通過核心課程綜合訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用的能力;通過科技創(chuàng)新大賽、申報(bào)專利、撰寫科技論文等課外創(chuàng)新訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力;通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)、合作教育、畢業(yè)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)與企業(yè)開放合作,進(jìn)行多元化合作培養(yǎng),提升學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力;以多元評價(jià)方式取代以往單一的評價(jià)方法,全面、客觀、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地評價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展;通過過程監(jiān)控和畢業(yè)生反饋機(jī)制,以及社會(huì)參與的評價(jià)機(jī)制,促進(jìn)各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)持續(xù)改進(jìn),不斷完善。
為了使學(xué)生能夠在扎實(shí)的理論基礎(chǔ)上具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力,具備社會(huì)責(zé)任感、事業(yè)心、開放意識(shí)、進(jìn)取精神,強(qiáng)烈的工程意識(shí)和工程素質(zhì),我們對機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的體系架構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式等進(jìn)行了研究與實(shí)踐。
在新修訂的專業(yè)培養(yǎng)方案中,實(shí)踐學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的30%。做好頂層設(shè)計(jì),科學(xué)定位各實(shí)踐環(huán)節(jié)及其功能(見圖1),實(shí)踐教學(xué)體系得到進(jìn)一步完善。實(shí)施過程中充分利用了實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、創(chuàng)新實(shí)踐中心、校企共建實(shí)驗(yàn)室、校企合作產(chǎn)學(xué)研基地等資源,實(shí)踐教學(xué)效果得到充分保障。
圖1 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)及其功能定位Fig.1 practice teaching stages and function orientation
上述實(shí)踐環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度為依據(jù),建立了管理、考核、實(shí)踐創(chuàng)新的教學(xué)體系,并確立了相應(yīng)的“知識(shí)、能力和素質(zhì)”的產(chǎn)出目標(biāo),突破了傳統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)框架,豐富了實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)涵,充分保障了學(xué)生工程意識(shí)、工程素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和鍛煉。
(1)建立以學(xué)生為中心的實(shí)踐教學(xué)模式
采用啟發(fā)式、討論式、案例式、探究式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,使學(xué)生參與到實(shí)踐訓(xùn)練的全過程。如,在先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練時(shí),學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料,自行設(shè)計(jì)訓(xùn)練題目,自行安排工藝過程,自行編寫數(shù)控程序,上機(jī)獨(dú)立操作完成加工,始終以學(xué)生為主導(dǎo),教師參 與輔導(dǎo)和答疑。
(2)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)
在實(shí)踐訓(xùn)練中,始終貫徹“理論結(jié)合實(shí)際”和“學(xué)以致用”的原則。在實(shí)踐中讓學(xué)生進(jìn)一步理解、應(yīng)用以往所學(xué)的理論知識(shí),同時(shí)學(xué)習(xí)一些新的知識(shí)和技能,將每項(xiàng)實(shí)踐訓(xùn)練的目標(biāo)達(dá)成度分解在各個(gè)環(huán)節(jié)。將知識(shí)、能力、素質(zhì)提升貫穿到實(shí)踐訓(xùn)練的全過程,堅(jiān)持在實(shí)踐過程中學(xué)習(xí)理論知識(shí),學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)并行實(shí)踐。
(3)在實(shí)踐訓(xùn)練中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力
始終貫穿“創(chuàng)新”理念,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,每個(gè)實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目都將自主性和創(chuàng)新性作為一項(xiàng)重要評價(jià)指標(biāo)。在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中,要求學(xué)生在查閱相關(guān)文獻(xiàn)后,能獨(dú)立提出自己的觀點(diǎn);在工程實(shí)訓(xùn)中,在完成各項(xiàng)指定訓(xùn)練任務(wù)后,要求學(xué)生參加實(shí)訓(xùn)中心組織的創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽和學(xué)校組織的機(jī)械設(shè)計(jì)大賽,通過“自主選題—自主設(shè)計(jì)—自編工藝—自主制作—自主組裝—自我評價(jià)”的模式,充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力和動(dòng)手能力。
(4)利用科技創(chuàng)新活動(dòng)提升學(xué)生創(chuàng)新能力
組織學(xué)生參與指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與本專業(yè)相關(guān)的各級各類科技競賽,指導(dǎo)學(xué)生將參賽作品與成果申報(bào)專利,并將研究成果梳理、提升后撰寫科技論文,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)精神。為確保該項(xiàng)工作的可持續(xù)性,學(xué)校還出臺(tái)了配套的激勵(lì)政策。
構(gòu)建從基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程、從理論課程到實(shí)踐課程、由低年級到高年級的分級實(shí)踐教學(xué)體系;設(shè)置了“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)—工程訓(xùn)練—核心課程實(shí)驗(yàn)—核心課程綜合訓(xùn)練—生產(chǎn)實(shí)習(xí)—合作教育—課外創(chuàng)新訓(xùn)練—畢業(yè)實(shí)習(xí)”等相對獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。各實(shí)踐模塊及其與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系如表1。
表1 實(shí)踐訓(xùn)練與培養(yǎng)目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系Tab.1 the relationship between practical training and educational objectives
對實(shí)踐課的考核方式進(jìn)行了相應(yīng)改革,構(gòu)建了“過程評價(jià)與結(jié)果評價(jià)相結(jié)合”的多元化考核方式。如,工程訓(xùn)練成績由訓(xùn)練表現(xiàn)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)等綜合評定;畢業(yè)設(shè)計(jì)成績由指導(dǎo)教師過程考核成績、教研室中期考核成績、教師評閱成績和畢業(yè)答辯成績等綜合協(xié)調(diào)各部分權(quán)重構(gòu)成。
整合學(xué)校資源,充分利用學(xué)校工程訓(xùn)練中心及各實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備,為學(xué)生提供便捷、優(yōu)質(zhì)的硬件條件。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)實(shí)踐需要,購置了3D打印機(jī)、激光加工機(jī)床、柔性制造裝配線等先進(jìn)設(shè)備,全天候?qū)W(xué)生開放。
加強(qiáng)對外合作,與企業(yè)聯(lián)合建設(shè)了20余家實(shí)習(xí)與合作教育基地,形成了穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研合作基地。聘請具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)技術(shù)人員與學(xué)院教師組成課程教學(xué)團(tuán)隊(duì),合作完成實(shí)踐性較強(qiáng)課程的講授;聘請企業(yè)和行業(yè)的技術(shù)人員參加實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)與答辯工作[9]。
充分發(fā)揮校內(nèi)外資源優(yōu)勢,合作建設(shè)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)基地,為學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)提供一體化硬件環(huán)境,吸引學(xué)生廣泛參與科技活動(dòng),提高創(chuàng)造性設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力。
建立自我評價(jià)體系,定期對實(shí)踐課程體系和教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。根據(jù)各項(xiàng)實(shí)踐項(xiàng)目對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的支持度,建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,通過實(shí)踐教學(xué)過程監(jiān)控和畢業(yè)生反饋機(jī)制引入社會(huì)評價(jià),進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。
強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。選擇雙師型教師作為實(shí)踐教學(xué)的主導(dǎo)教師;明確實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師的崗位職責(zé),完善績效考評體系,充分調(diào)動(dòng)教師的工作積極性;提供更多學(xué)習(xí)進(jìn)修條件,鼓勵(lì)實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師自我提升,提高業(yè)務(wù)水平;聘請行業(yè)和企業(yè)專家充實(shí)實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師隊(duì)伍。
健全規(guī)章制度,強(qiáng)化制度建設(shè)。組織專家制定了實(shí)踐環(huán)節(jié)大綱和指導(dǎo)書,明確實(shí)踐課程設(shè)置的目標(biāo)、主要任務(wù)和要求、學(xué)業(yè)評價(jià)方式、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度等;制定了創(chuàng)新實(shí)踐基地運(yùn)行工作條例、教師崗位職責(zé)、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作條例等一整套規(guī)章制度。
按“邊研究、邊實(shí)踐、邊完善”的思路,及時(shí)將理論研究成果與教育教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合。部分研究成果已在我校機(jī)械類專業(yè)2013版和2017版培養(yǎng)方案中實(shí)施,受到學(xué)生的普遍歡迎,先后有3 000余名學(xué)生參與其中,2016年12月9日,中國青年網(wǎng)專題報(bào)道了我校在學(xué)生科技創(chuàng)新方面的做法和成績[10]。
各實(shí)踐環(huán)節(jié)的科學(xué)定位,多層次實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施,以及開放式工程實(shí)踐訓(xùn)練,激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)以解決實(shí)際工程問題的興趣,切實(shí)提升了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力;多元化考核方式全面評價(jià)了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新全過程的綜合表現(xiàn);各相關(guān)激勵(lì)政策極大增強(qiáng)了學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動(dòng)的信心。
5年來,機(jī)械類專業(yè)獲批校級科研訓(xùn)練項(xiàng)目279項(xiàng),國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽獎(jiǎng)勵(lì)106項(xiàng),省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽獎(jiǎng)勵(lì)142項(xiàng)。學(xué)生以第一作者公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文34篇,授權(quán)發(fā)明專利12件、實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)專利63件[9]。有2名同學(xué)獲“中國青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)”,1支團(tuán)隊(duì)獲全國“小平科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”。
經(jīng)過系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練,學(xué)生具備了較強(qiáng)的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)能力、綜合性設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力,具有較強(qiáng)的創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,就業(yè)優(yōu)勢更加明顯,企業(yè)對畢業(yè)生認(rèn)可度普遍較高。
基于OBE理念,以培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度為依據(jù),確立了相應(yīng)的“知識(shí)、能力和素質(zhì)”目標(biāo),建立了開放合作、多元評價(jià)的機(jī)械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)模式,優(yōu)化了實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié),進(jìn)一步豐富了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵,實(shí)現(xiàn)了完整的育人功能。經(jīng)過連續(xù)多年的教學(xué)實(shí)踐,取得了明顯成效,學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力顯著提升,科技創(chuàng)新活動(dòng)成績優(yōu)異,畢業(yè)生就業(yè)優(yōu)勢更加明顯,為學(xué)校機(jī)械類應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供了有力支撐。