徐學(xué)東 ,門玉琢 ,劉 輝 , 冀秉魁
(長(zhǎng)春工程學(xué)院 1.汽車工程學(xué)院;2.機(jī)電學(xué)院,長(zhǎng)春130012)
我國(guó)現(xiàn)階段處于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,須應(yīng)對(duì)“制造業(yè)雙向擠壓”(新興國(guó)家的低成本競(jìng)爭(zhēng)、發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)封鎖),迫切需要科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革,新技術(shù)、新產(chǎn)品、新需求成為驅(qū)動(dòng)高等工程教育范式變革的重要?jiǎng)恿Α?017年教育部達(dá)成“新工科”建設(shè)共識(shí),明確“培養(yǎng)造就創(chuàng)新型卓越工程科技人才,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)提供智力和人才支撐”新工科人才培養(yǎng)建設(shè)路線[1]。
2019年,長(zhǎng)春工程學(xué)院被教育廳遴選為“吉林省地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展示范?!薄C(jī)械學(xué)科作為學(xué)校傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科,包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、材料成型及控制工程、汽車服務(wù)工程和機(jī)器人工程四個(gè)本科專業(yè),各專業(yè)間通過課程打通、資源共享,形成相互支撐、協(xié)調(diào)發(fā)展的專業(yè)群建設(shè)格局。作為改革單位,如何適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和外部需求變化、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)具有創(chuàng)新和工程實(shí)踐能力、勝任行業(yè)需求的機(jī)械類應(yīng)用型人才,成為落實(shí)新工科建設(shè)和“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”的重要任務(wù)。
經(jīng)過調(diào)研,目前機(jī)械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求還存在一定距離,超過54%的企業(yè)認(rèn)為社會(huì)輸入人才質(zhì)量與企業(yè)需求差距較大[2]。主要表現(xiàn)在一是機(jī)械類傳統(tǒng)側(cè)重機(jī)和電兩條路線的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式與知識(shí)結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)現(xiàn)代制造裝備的自動(dòng)化、集成化發(fā)展現(xiàn)狀;二是學(xué)科劃界導(dǎo)致知識(shí)內(nèi)容陳舊局限,無法滿足新興產(chǎn)業(yè)和服務(wù)型制造產(chǎn)業(yè)需求;三是應(yīng)用型人才的能力結(jié)構(gòu)不夠合理,創(chuàng)新能力、系統(tǒng)分析能力、溝通協(xié)調(diào)能力明顯不足。
從人才培養(yǎng)的目標(biāo)與過程角度分析,上述問題可歸因?yàn)椋?/p>
1.多數(shù)高校對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)不到位,應(yīng)用型人才培養(yǎng)改革模式化,例如通過壓縮理論學(xué)時(shí),增加實(shí)踐學(xué)時(shí)凸顯對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。如果大量的實(shí)踐實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)缺乏有效的設(shè)計(jì)和實(shí)施,反而造成學(xué)生專業(yè)理論不扎實(shí),實(shí)踐能力未提高[3]。
2.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育分離割裂,效果不顯著。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是新工科人才培養(yǎng)的重要指標(biāo),各種配套制度、措施不斷出臺(tái),高校已經(jīng)形成了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的熱潮。但高校人才培養(yǎng)模式仍未根本性轉(zhuǎn)變,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育未能深入融合,缺乏與創(chuàng)新能力培養(yǎng)配套的人才培養(yǎng)機(jī)制、培養(yǎng)體系。
自20世紀(jì)90年代以來,美國(guó)啟動(dòng)以“大工程觀”為代表的工程教育范式改革,強(qiáng)調(diào)工程人才培養(yǎng)回歸工程教育育人本質(zhì),破除傳統(tǒng)工程教育學(xué)科劃界、知識(shí)割裂的藩籬。強(qiáng)調(diào)以工程實(shí)踐為基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、創(chuàng)新思維和人本思維,培養(yǎng)能夠適應(yīng)未來工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展、具有立體多維思維模式的人本式工程人才。其中“大工程觀”的“大”代表現(xiàn)代工程的系統(tǒng)性、整體性和組成部分的復(fù)雜聯(lián)系,“新工科”中“新”代表人才培養(yǎng)的多學(xué)科交叉、融合。兩者在內(nèi)涵、目標(biāo)上,具有內(nèi)在統(tǒng)一和實(shí)質(zhì)等效[4-5]。
“大工程觀”中人、工程、社會(huì)、自然是一個(gè)相互作用相互影響的系統(tǒng)。應(yīng)用型工程教育注重學(xué)生綜合素質(zhì)與綜合能力培養(yǎng),綜合素質(zhì)應(yīng)包括四個(gè)維度:自然素質(zhì)、社會(huì)素質(zhì)、技術(shù)素質(zhì)和發(fā)展素質(zhì)。能力是素質(zhì)的表現(xiàn),對(duì)應(yīng)前述素質(zhì),應(yīng)用型高校需關(guān)注思想道德、法律人文知識(shí)與意識(shí)培養(yǎng)、數(shù)理化科學(xué)理論與方法培養(yǎng)、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。如圖1所示。
具體到機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng),應(yīng)用型人才的任務(wù)是將專業(yè)理論與技術(shù)應(yīng)用到工程生產(chǎn)實(shí)踐中,并能實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新。新工科視閾下應(yīng)用型人才的素質(zhì)和能力培養(yǎng)要圍繞工程實(shí)踐需求設(shè)計(jì),其培養(yǎng)過程應(yīng)更強(qiáng)調(diào)與工程實(shí)踐結(jié)合,更重視專業(yè)創(chuàng)新能力的訓(xùn)練[6]。經(jīng)過多年探索,長(zhǎng)春工程學(xué)院機(jī)械學(xué)科結(jié)合本校辦學(xué)特色與積淀,開展了“專創(chuàng)融合、產(chǎn)教協(xié)同”應(yīng)用型人才的育人模式改革探索,取得了顯著的效果。
新工科視閾下的機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型人才應(yīng)具有扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)和較為完備的知識(shí)結(jié)構(gòu),具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)與勇于探索的創(chuàng)新能力;具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力;具有良好的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。圍繞上述目標(biāo),長(zhǎng)春工程學(xué)院機(jī)械類專業(yè)“專創(chuàng)融合、產(chǎn)教協(xié)同”育人模式改革主要包括以下方面。
“專創(chuàng)融合、產(chǎn)教協(xié)同”育人改革思路是突破以學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)化教育為目標(biāo)的人才培養(yǎng)體系,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力納入專業(yè)核心培養(yǎng)目標(biāo),搭建產(chǎn)教雙元協(xié)同育人體系;改革“理論—專業(yè)基礎(chǔ)—專業(yè)”為主線的專業(yè)教學(xué),通過打造專創(chuàng)融合課程體系、建立賽教融合培養(yǎng)機(jī)制、構(gòu)建多層次實(shí)踐平臺(tái)、建設(shè)產(chǎn)創(chuàng)融合導(dǎo)師團(tuán)隊(duì),完成機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的體系構(gòu)建并實(shí)踐優(yōu)化。
為適應(yīng)新工科建設(shè)需求,根據(jù)本校應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位、調(diào)研區(qū)域及行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求,確定機(jī)械類專業(yè)工程師的知識(shí)、技能與能力需求,在新工科視閾下分析擬定各專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力納入機(jī)械類各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求,修訂并構(gòu)建基于專創(chuàng)融合、產(chǎn)教協(xié)同的培養(yǎng)機(jī)制與課程體系。如圖2所示。
構(gòu)建的“全過程+遞進(jìn)式”應(yīng)用型人才育人體系如圖3所示。
1.“全過程”是指要將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)融入人才培養(yǎng)全過程。以“課程教學(xué)為主體、實(shí)踐教學(xué)為重點(diǎn),學(xué)科競(jìng)賽為依托”,通過多層次、立體化、全覆蓋的專創(chuàng)融合,解決創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)課程教學(xué)割裂分離的問題,確保學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與能力培養(yǎng)貫穿于人才培養(yǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)中。
2.“遞進(jìn)式”是結(jié)合人才培養(yǎng)過程,通過“大創(chuàng)訓(xùn)練—學(xué)科競(jìng)賽—科研實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)業(yè)實(shí)踐”遞進(jìn)式培養(yǎng)模式,從低到高的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,逐步提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
在新工科建設(shè)思路指引下,機(jī)械類專業(yè)探索多元化人才培養(yǎng)模式改革,實(shí)施“3+1”人才培養(yǎng)模式。各專業(yè)與吉利汽車、長(zhǎng)城汽車、美的集團(tuán)、凌云股份公司、上海潤(rùn)品機(jī)電有限公司和長(zhǎng)春合心機(jī)械制造有限公司等單位簽訂了產(chǎn)教融合育人協(xié)議。突破以校園為中心的人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建“學(xué)校與企業(yè)分段培養(yǎng)” “學(xué)校與用人單位訂單培養(yǎng)”“教學(xué)場(chǎng)所與工作崗位交替培養(yǎng)”等全方位、多種方式的產(chǎn)教融合、校企協(xié)同應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。
2017年以來,各專業(yè)的企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)均在合作企業(yè)完成,企業(yè)培養(yǎng)采用“頂崗實(shí)習(xí)”和“項(xiàng)目參與”相結(jié)合的方式,強(qiáng)調(diào)“學(xué)生即為企業(yè)員工,深度融入企業(yè)工作”的思想,在“學(xué)校導(dǎo)師”和“企業(yè)導(dǎo)師”的共同指導(dǎo)下,首先針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行多崗輪訓(xùn),然后分配到各項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)參與企業(yè)項(xiàng)目,在企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校導(dǎo)師的聯(lián)合指導(dǎo)下,參與一個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目的“設(shè)計(jì)—工藝—生產(chǎn)—裝配—檢(試)驗(yàn)”的全過程,體現(xiàn)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的系統(tǒng)性、貫通性和可操作性。從企業(yè)培養(yǎng)實(shí)踐的實(shí)施情況來看,對(duì)學(xué)生就業(yè)會(huì)產(chǎn)生直接影響,以材料專業(yè)為例,有38%的學(xué)生與實(shí)習(xí)企業(yè)簽訂就業(yè)協(xié)議。企業(yè)在培養(yǎng)環(huán)節(jié)中能夠全面了解學(xué)生情況,并提早按照企業(yè)的崗位需求進(jìn)行培訓(xùn),縮短了畢業(yè)生適應(yīng)工作崗位的時(shí)間,降低了企業(yè)的培養(yǎng)成本。學(xué)生的工程實(shí)踐能力、專業(yè)能力也得到顯著的提升。
課程是人才培養(yǎng)的核心要素,直接決定著人才的培養(yǎng)質(zhì)量?,F(xiàn)階段創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育多游離于專業(yè)教學(xué)外,未實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維方法與專業(yè)知識(shí)的有效結(jié)合。本次改革中,啟動(dòng)基于“專業(yè)認(rèn)知、理論完善、專業(yè)提升、實(shí)踐強(qiáng)化”專創(chuàng)融合課程建設(shè)。根據(jù)課程的內(nèi)在關(guān)系,將機(jī)械類專業(yè)的材料類、設(shè)計(jì)類、制造類、控制類和實(shí)踐類五類課程以知識(shí)遞進(jìn)的邏輯進(jìn)行課程路線圖規(guī)劃,提出分類別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力指標(biāo)。在各類別中選擇試點(diǎn)課程,包括《機(jī)械制圖》《材料科學(xué)基礎(chǔ)》《VR與AI技術(shù)》《材料成形工藝》《材料成型工程控制基礎(chǔ)》《現(xiàn)代模具制造技術(shù)》《企業(yè)設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)》等不同階段、不同層次的課程。在內(nèi)容上強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的結(jié)合;在教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式上關(guān)注從知識(shí)傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。例如選擇在具體教學(xué)實(shí)踐中,在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)中引入創(chuàng)新案例或企業(yè)工程項(xiàng)目,將死板枯燥的知識(shí)通過復(fù)雜工程問題呈現(xiàn),不設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)答案,讓學(xué)生主動(dòng)思考,在提出解決方案中學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)知識(shí)內(nèi)容。還將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力納入相關(guān)課程考核環(huán)節(jié),例如在課程設(shè)計(jì)中將創(chuàng)新意識(shí)和思辨能力作為考察的重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主尋找方案、解決問題的能力。
賽教融合是將學(xué)科競(jìng)賽與專業(yè)課程教學(xué)相融合,形成“寓教于賽,以賽促學(xué)”一體化機(jī)制。按照學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)燎原計(jì)劃“四個(gè)一工程”,即“一個(gè)學(xué)生參加一項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽、一個(gè)教師指導(dǎo)一項(xiàng)大創(chuàng)項(xiàng)目、一個(gè)班級(jí)組建一個(gè)雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)、一個(gè)專業(yè)舉辦一項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽”的要求,雙創(chuàng)會(huì)同各系部制定學(xué)科競(jìng)賽方案,承辦教育部學(xué)科競(jìng)賽榜單內(nèi)的相關(guān)競(jìng)賽的校賽暨高層次賽事選拔賽。
大學(xué)生三年通過參加大賽,分別掌握不同專業(yè)技能,逐漸完成專業(yè)能力逐級(jí)遞進(jìn)的培養(yǎng)過程。通過賽教融合體系建設(shè),機(jī)械類大學(xué)生的學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)突飛猛進(jìn)。2020年第九屆機(jī)械創(chuàng)新大賽獲得國(guó)賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng),省賽一等獎(jiǎng)5項(xiàng),二等獎(jiǎng)7項(xiàng);2020年、2021年兩屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽累計(jì)獲得省賽金獎(jiǎng)6項(xiàng),銀獎(jiǎng)15項(xiàng)的輝煌戰(zhàn)績(jī)。并孵化出“集聯(lián)智造”和“泰宇智城”兩支大學(xué)生團(tuán)隊(duì),已在長(zhǎng)春市高新區(qū)正式注冊(cè)企業(yè)并獲得長(zhǎng)春新區(qū)的創(chuàng)業(yè)補(bǔ)助。
為提升大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力,建立了全開放“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室+創(chuàng)意工坊+孵化基地”的多層次雙創(chuàng)平臺(tái),并構(gòu)建校企協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制,為雙創(chuàng)課程教學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽、大創(chuàng)項(xiàng)目的實(shí)施等提供有效支撐。
1.大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室
機(jī)械類專業(yè)課外創(chuàng)新實(shí)踐的基地,為科技創(chuàng)新和競(jìng)賽準(zhǔn)備提供研發(fā)訓(xùn)練環(huán)境。設(shè)立機(jī)械創(chuàng)新組、機(jī)器人戰(zhàn)隊(duì)、數(shù)字化組、慧魚組、智能汽車戰(zhàn)隊(duì)、焊接創(chuàng)新組六個(gè)創(chuàng)新小組和一個(gè)領(lǐng)航社團(tuán)。學(xué)校先后投入300余萬元用于設(shè)備、設(shè)施的完善,基地軟硬件達(dá)到省內(nèi)先進(jìn)水平,已經(jīng)形成鮮活、持續(xù)的“納新培養(yǎng)—競(jìng)賽提升—科研參與—?jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐”培養(yǎng)流程。
該活動(dòng)室完成的創(chuàng)新成果先后參加全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、飛思卡爾杯汽車智能大賽、ROBOCUP機(jī)器人大賽、CCTV杯亞太機(jī)器人大賽、大學(xué)生數(shù)字化設(shè)計(jì)大賽等,近三年來取得了國(guó)家一等獎(jiǎng)2項(xiàng),國(guó)家級(jí)季軍1項(xiàng),國(guó)家二等獎(jiǎng)8項(xiàng),省賽一等獎(jiǎng)8項(xiàng)、二等獎(jiǎng)17項(xiàng),其中2020校賽一等獎(jiǎng)項(xiàng)目“智能養(yǎng)老床”代表吉林省參加了全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽總決賽,獲得國(guó)賽二等獎(jiǎng)。
2.創(chuàng)意工坊
依托機(jī)械、面向全校,提供大型3D打印機(jī)、小型機(jī)床、激光切割機(jī)等創(chuàng)新用工具裝備,每屆選拔優(yōu)秀學(xué)生負(fù)責(zé)工坊管理,負(fù)責(zé)培訓(xùn)與指導(dǎo),滿足大學(xué)生創(chuàng)新作品制作、專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)和繪圖設(shè)計(jì)及零件加工需求。逐步打造成一個(gè)集材料加工、個(gè)性定制、DIY加工培訓(xùn)為一體的創(chuàng)新平臺(tái),保障大學(xué)生創(chuàng)新作品DIY需求。
為支撐應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求,需要一支產(chǎn)教互通、工創(chuàng)結(jié)合的師資團(tuán)隊(duì)。其做法有“引企入校、雙創(chuàng)培訓(xùn)”。近五年來從中車長(zhǎng)客、中車軌道等行業(yè)標(biāo)桿企業(yè),中科院、電科院等研究院所引進(jìn)了一批博士學(xué)歷技術(shù)專家,配合企業(yè)導(dǎo)師、學(xué)科教師組成多元協(xié)同團(tuán)隊(duì),整合校內(nèi)企業(yè)資源,創(chuàng)新培養(yǎng)途徑和載體。同時(shí)通過雙創(chuàng)培訓(xùn)、項(xiàng)目打磨、校企合作項(xiàng)目等方式加強(qiáng)專業(yè)教師培訓(xùn)。近三年來,利用雙創(chuàng)學(xué)院師資培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)和“互聯(lián)網(wǎng)+大賽特訓(xùn)營(yíng)”等機(jī)會(huì),先后完成了22名教師的雙創(chuàng)培訓(xùn)。經(jīng)過培訓(xùn)的教師承擔(dān)專創(chuàng)融合課程、創(chuàng)新方法實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué),指導(dǎo)“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽、挑戰(zhàn)杯、機(jī)械創(chuàng)新大賽,取得了突出的成績(jī),較好地滿足了應(yīng)用型人才工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。
新工科背景下,長(zhǎng)春工程學(xué)院積極探索應(yīng)用型人才育人模式的創(chuàng)新。機(jī)械學(xué)科積極探索“大工程觀”視角下的應(yīng)用型人才的素養(yǎng)指標(biāo),將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力納入培養(yǎng)目標(biāo)頂層設(shè)計(jì),構(gòu)建“全過程+遞進(jìn)式”專創(chuàng)融合育人體系,與企業(yè)共建產(chǎn)教協(xié)同育人實(shí)踐平臺(tái)。通過課程建設(shè)、賽教融合、多層次實(shí)踐平臺(tái)和產(chǎn)創(chuàng)師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)切實(shí)落實(shí)育人模式創(chuàng)新實(shí)踐,取得了顯著的改革成效。有力促進(jìn)學(xué)校新工科建設(shè)的深化改革。
長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)2022年2期