機械工程師培養方案范例6篇

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機械工程師培養方案

機械工程師培養方案范文1

關鍵詞:培養方案;教學計劃;滑鐵盧大學機械工程專業;湖南大學車輛工程專業

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)30-0001-04

一、引言

隨著市場經濟運行的不斷深入,企業的技術基礎、工作手段、專業化分工、工作方式、對產品的要求及制約企業發展的主要矛盾都發生了顯著的變化,這種需求的變化導致企業對大學畢業生的能力需求發生巨大的變化。目前,國內外都非常重視學生能力的培養。中國機械工程學會2012年12月的機械工程教育峰會主題就是“聚焦學生能力的培養”,大連理工大學的李志義教授提出以學生能力為導向的培養方案和課堂教學改革,從克服培養方案的十個傾向、重構培養方案的十個方面及實現課堂教學的十個轉變詳細地討論了研究型大學如何以學生能力為導向來構架專業培養方案及實現課堂教學的轉變。華中科技大學吳昌林教授提出改革課程教學方法、營造學生自主探究的環境。推進了基于主動實踐“機械設計”課程教學改革和機械設計與制作能力培養系列Project。重慶大學的陳兵奎教授將畢業要求細化到每門課程中,采用課堂講授+自學環節+專題作業+項目設計+小組討論+……的過程性評價和考試環節的終結性評價的綜合評價手段對課程教學過程和方法進行評價,并且在制度上保證期末考試在總成績比例中不超過40%。國外在十多年前就提出并持續發展和倡導了全新的CDIO(Conceiving-Designing-Implementing-Operation,即構思―設計―實現―運行)工程教育理念和以能力培養為目標的CDIO大綱。這些都說明以學生能力培養為導向的高校人才培養方案和課程教學改革已提上日程。筆者受國家留學基金委資助,在滑鐵盧大學進行研究和訪學,能夠深入院系和課堂了解該校本科教學情況。又鑒于國外大多數綜合性大學本科專業只有機械工程專業沒有車輛工程專業,筆者對比研究滑鐵盧大學機械工程專業和湖南大學車輛工程專業的培養方案和課程設置,為各高校人才培養方案和教學計劃修訂提供一定的可參考的經驗。

二、滑鐵盧大學機械工程專業培養方案

滑鐵盧大學位于加拿大滑鐵盧市,是一個以數學著名、以工科為主、以產學合作教育為辦學特色的綜合性大學。現有本科生30000人,研究生5100余名。工程院是滑鐵盧大學最大的學院,機械工程專業是工程院14個專業之一,機械工程專業本科四年的學習是在四年零八個月內完成的,每年分為秋(9月到12月)、冬(1月到4月)、春(5月到8月)三個學期,每個學期為期4個月的時間,學生需要完成八個學期的學術學期和六個學期的工作學期,沒有寒暑假。學術學期的課程由核心課程、通識選修課程和專業選修課程組成。

1.核心課程。包括學位31門學分核心課程和7門非學分核心課程。31門學分核心課程主要包括兩大類:(1)自然科學基礎核心課程6門(1門化學領域、3門數學領域、1門力學領域和1門電學領域的課程),分別是:CHE102工程化學、MATH115工程線性代數、MATH116工程微積分1、MATH118工程微積分2、PHYS115力學、GENE123電氣工程。(2)專業核心課程25門,分別是:ME100機械工程導論1、ME101機械工程導論2、ME115材料結構和屬性、ME201高等微積分、ME202工程統計學、ME203常微分方程、ME212動力學、ME219固體力學1、ME220固體力學2、ME230材料行為學、ME250熱力學1、ME262微處理器和數字邏輯器導論、ME269機電設備和電加工、ME303高等工程數學、ME321機械運動學和動力學、ME322機械設計1、ME340機械制造、ME351流體力學1、ME353傳熱學1、ME354熱力學2、ME360控制系統導論、ME362流體力學2、ME380機械工程課程設計、ME481機械工程項目設計1、ME482機械工程項目設計1。(3)7門非學分核心課程分別是研討課(ME100B、ME200A、ME200B、ME300A、ME300B、ME400A、ME400B)。這些課程內容大致包括機械工程專業的課程結構和選課方法;學校、院系的組織架構和日常運轉;學生社團;就業機會;安全教育;圍繞核心課程的主題討論;機械工程前沿研究討論及學校已做的科學研究等。*課程后面括號內的編號為課程代碼,以1開頭的代碼是大學一年級的課程,依此類推。

2.通識選修課程。需要在技術對社會的影響、工程經濟學和人文社會科學三類課程中選修4門課程。分別為:(1)技術對社會的影響類課程選修1門;這類課程有:ANTH102社會與文化人類學導論、ECE390工程設計及經濟學和對社會的影響、ENVS105環境管理與倫理、ERS215環境與可持續性評價、SOC232技術和社會變革等20門。(2)工程經濟學類課程選修1門;MSCI 261機械工程專業規定選修工程財務管理。(3)人文社會科學類選修2門;這類課程有哲學、政治學、歷史、人文、和平與沖突、人力資源管理、音樂、心理學、國際關系研究等。

3.專業選修課程。需要在六個專業方向流體力學、機械設計與固體力學、材料工程與工藝、焊接、自動化與控制、熱工程選修7門課程。大三選修3門,大四選修4門。(1)流體力學方向:ME564渦輪機、ME564空氣動力學、ME564工程設計、ME567計算流體動力學和消防安全工程、ME571空氣污染。(2)機械設計與固體力學方向:ME423機械設計、ME435工業冶金、ME542先進的動力學與振動、ME526疲勞和斷裂分析、ME538焊接的設計制造和質量控制、ME555計算機輔助設計、ME559有限元方法。(3)材料工程與工藝方向:ME435工業冶金、ME463焊接工藝、ME526疲勞和斷裂分析、ME531物理冶金應用于制造、ME533金屬及復合材料、ME535焊接冶金、ME538焊接的設計制造和質量控制。(4)焊接方向:ME435工業冶金、ME463焊接工藝、ME526疲勞和斷裂分析、ME535焊接冶金、ME538焊接的設計制造和質量控制、ME547機器人運動學動力學和控制:(可選)。(5)自動化與控制方向:ME435工業冶金、ME538焊接的設計制造和質量控制、ME547機器人運動學動力學和控制、ME548數控機床1、ME555計算機輔助設計、ME559有限元方法、ME561流體動力控制系統。(6)熱工程方向:ME452能量轉移的建筑物、ME456傳熱學2、ME459能量轉換、ME557燃燒學1、ME559有限元方法、ME567消防安全工程、ME571空氣污染?;F盧大學機械工程專業的定位是培養機械工程師,機械工程師需要能處理任何運動的機器,如機器人、馬達、泵和車輛等。在所有的工業技術領域中,機械工程師都需要從工藝和系統的角度參與設計、制造、研發和維護機械的幾乎每一個階段。機械工程師需要理解力學和熱力學基本定律、力對固體和流體的影響、熱在物質內傳遞的規律、工程材料的性能以及針對特定的功能設計機械系統的能力。從以上的課程設置可以看出,滑大機械工程專業正是從培養一個合格的機械工程師的角度來設置課程的。從數學、力學、動力學、熱學、材料學、制造工藝、機械設計學、自動化和控制這些方向完成一個機械工程師應該具備的知識結構。

三、湖南大學產學合作教育的開展情況車輛工程培養方案

湖南大學起源于中國古代四大書院之一、創建于公元976年的岳麓書院,迄今已歷時千余年,故又稱“千年學府”。是一所理科基礎堅實、工科實力雄厚、人文學科獨具深厚文化背景、經濟管理學科富有特色的綜合性、開放式、研究型全國重點大學。現有本科生20400余人,研究生11000余人。車輛工程專業隸屬于湖南大學機械與運載工程學院,形成了以汽車車身、汽車底盤、汽車安全等核心內容見長的專業教學特色;推進產學研結合,實現高水平的專業教學與高水平的科學研究相結合,注重能力導向,培養工程創新人才。湖南大學車輛工程專業的學位課程由通識課程、核心課程、選修課程及集中實踐環節組成。

1.通識課程。包括通識必修和通識選修兩大類:(1)通識必修課程(思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養與法律基礎、形勢與政策、中國近現代史綱要、基本原理、大學英語、計算機基本能力測試、計算機導論與程序設計、心理素質與生涯發展、體育)。(2)通識選修課程(岳麓講壇、文學藝術領域必選一門、社會科學領域必選一門)。

2.核心課程。包括三大類:學門核心課程、學類核心課程和專業核心課程。(1)工學學門核心課程(高等數學A、線性代數A、概率論與數理統計A、普通物理A、普通物理實驗A、普通化學)。(2)機械學類核心課程(機械工程圖學、機械原理、機械設計、理論力學、材料力學、流體力學、熱力學基礎、電工電子學、控制工程基礎、工程中的數值方法)。(3)車輛專業核心課程[汽車構造(含發動機原理)、汽車理論、汽車設計、汽車電子技術(含嵌入式系統)、汽車制造工藝]。

3.專業選修課程。包括兩大類:專業限選課程和專業方向選修課程。(1)專業限選課程選修6門[汽車導論與法規(必選)、新能源汽車基礎(必選)、機械振動學(必選)、有限元分析、工程優化設計、汽車NVH技術、汽車結構CAE技術、汽車碰撞CAE技術、汽車試驗學]。(2)專業方向選修課程:任選一個方向修課。①車身方向(車身結構與設計、車身制造工藝學、汽車空氣動力學、汽車人機工程學、車身CAD技術)。②底盤方向(汽車系統動力學與控制、汽車懸架、液壓氣壓與電傳動、汽車底盤性能仿真)。③安全方向(汽車安全技術、人體損傷生物力學、汽車安全性實驗技術、智能車輛、汽車安全仿真理論與方法)。④新能源汽車方向(電動車輛原理與構造、電動車輛設計、電動汽車動力電池技術、電驅動及控制技術、電動汽車性能仿真)。

四、對比分析

滑鐵盧大學機械工程專業和湖南大學車輛工程專業教學計劃對比見表1:

從以上的對比可以看出,滑鐵盧大學機械工程專業的課程門數和學時數都大大少于湖南大學車輛專業,尤其是通識課程部分。滑鐵盧大學每門課基本上都是每周只上3小時,可以一次上完,也可以分兩次上,由教師決定。每門課程的課程大綱(SYLLABUS)包括以下8個部分:(1)Contact Info(任課教師的聯系方式):列出任課教師的姓名、辦公地點、電話和郵箱地址;(2)Lectures(課程講授):列出上課的時間地點;(3)communication(交流):明確學生跟老師交流的平臺;老師的課件、作業、實驗和課程中包括的編程代碼都會以郵件的形式上傳到UW-Learn平臺,學生通過該平臺提交作業、實驗報告和編程代碼;(4)Labs(實驗):明確實驗的地點、時間安排、學生分組安排及實驗的題目;(5)Assignments(作業):布置作業的題目、作業要求、提交作業的時間;有些課程還有Project的要求;(6)Tutorials(輔導):按學生的姓氏的字母排序分組安排輔導及各組輔導的具體時間和輔導的內容;(7)Final Exam(期末考試):明確考試的要求;(8)Grading(成績構成):明確實驗、作業和期末考試所占的比例;基本上每門課程的期末考試的比例不會超過50%、實驗的比例會在20%左右、作業在30%左右。滑鐵盧大學本科生的課程任務很重,課后作業量很多,并且要求很嚴,必須在規定時間提交作業的,否則零分計算。每門課程有完善的TA(助教)制度。

湖南大學車輛工程專業大一大二大類招生,整個機械類的課程一樣,夯實數學力學和機械基礎,大三重在專業核心課程,大四實施方向課程,與就業和研究方向接軌,整體知識結構合理,突出了本專業的特色。從2011年開始,湖南大學要求每門課程都要在教務處課程中心建立課程網站,上傳與該課程相關的所有內容。課程大綱也必須包括以上八個部分,并且開設小班討論和助教制度,一門課尤其是核心課程實施多位老師一起上的制度,課程要求趨于合理和規范,教學質量也大幅度上升。但也暴露了一些問題,譬如助教水平參差不齊、小班討論內容不太明確、學生課時任務繁重等等。新一版的教學計劃正在針對這些問題進行修訂,相信隨著制度的規范和借鑒國外的經驗,本科教學質量一定會更上一個臺階。

參考文獻:

[1]2012國際機械工程教育峰會:汕頭大學執行校長顧佩華教授做了題為《汕頭大學提升學生工程能力的舉措與實踐》的報告.

[2]2012國際機械工程教育峰會:美國卡羅爾.坎貝爾工程研究中心執行總監Imtiaz Haque教授的報告《案例研究:為汽車行業培養工程技術人才》.

[3]2012國際機械工程教育峰會:大連理工大學副校長李志義教授做了題為《以學生能力為導向的培養方案與課堂教學改革》的報告.

[4]2012國際機械工程教育峰會:華中科技大學機械學院吳昌林教授做了題為《學生能力為導向的培養體系設計》的報告.

[5]2012國際機械工程教育峰會:重慶大學機械工程學院副院長陳兵奎教授的報告《學生能力達成與綜合評價方法初探》.

[6]康全禮,陸小華,熊光晶.國際創新型工程教育模式中國化的探索與實踐[J].煤炭高等教育,2009,26(4):4-7.

[7]查建中.工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化[J].中國大學教學,2008,(5):16-19.

機械工程師培養方案范文2

關鍵詞:卓越工程師;精度設計與質量控制基礎;課程建設

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)05-0042-02

“精度設計與質量控制基礎”課程是高等學校機械類及近機類專業必修的專業基礎課[1],是一門綜合性、交叉性的應用技術基礎學科,是培養卓越機械工程師的核心課程[2]。鄭州大學機械工程學院依托學科與專業優勢,2012年開始實施“卓越計劃”,致力于培養符合時代要求的機械工程及自動化專業卓越工程師。卓越工程師培養的需求[3],勢必對“精度設計與質量控制基礎”的課程建設提出了更高的要求。本文基于我校兩年來機械工程及自動化專業卓越工程師培養模式下的“精度設計與質量控制基礎”課程建設情況進行了探討。

一、課程教學的現狀及問題

“精度設計與質量控制基礎”課程是一門理論性和實踐性均較強的課程,即強調理論性和綜合性知識的講授,又側重學生發現問題、分析問題和解決工程實際問題能力的培養,這也是卓越機械工程師培養計劃所要求的[3],但是傳統的教學內容和模式并沒有達到這一目的,存在的主要問題有:

1.該課程具有定義多、符號多、規范多等特點,既需要講授互換性、標準化、計量學及質量工程等基本概念,又需要講授機械產品精度設計的方法和產品誤差的測量評定方法。同時,該課程是一門多種技術交叉綜合學科,課程內容與相關前期課程和后續課程都有較大的聯系,與生產實際的聯系也非常緊密,學生學習起來感覺有些吃力。在課時較少的情況下,如何合理安排教學內容和更新教學手段,保證取得較好的教學效果是必須考慮的重要問題。

2.受傳統教育觀念和教學實驗條件的限制,該課程的主要教學內容過于偏重理論知識的講授,而忽略了能力的培養。

3.現有課程實驗教學內容中以驗證性實驗和演示性實驗內容居多,缺少學生自主的研究性學習內容和訓練環節,單個實驗項目所涉及的知識點比較單一,實驗中學生對知識點的掌握只限于幾個相對孤立的知識點,缺乏對各知識點之間的相互貫通,無法將所學習的知識點與分析、解決生產實際問題相聯系,限制了學生的創新思維和動手能力的培養。

因此,為使“精度設計與質量控制基礎”課程滿足卓越工程師培養目標的新教育理念,加強學生的工程實踐能力和創新能力的培養,需要重新組織、編排教學內容和教學環節,更新教學手段等。

二、課程建設實施方案

1.調整和優化教學內容?!熬仍O計與質量控制基礎”課程內容多、信息量大,既包括精度設計、誤差測量評定、質量控制的基本理論,又包括進行精度設計、誤差測量評定、質量控制的基本方法。在教學學時有限的情況下(理論教學學時為30學時),要做到面面俱到是不可能的。因此,需要緊密結合“卓越工程師”培養計劃對本課程提出的基本要求,整合和優化教學內容。首先,根據教學目標要求將課程內容整合為基礎模塊、提高模塊和應用模塊?;A模塊包括基本幾何精度和測量技術基礎兩個子模塊,基本幾何精度子模塊中,將三項基本幾何精度及互換性中涉及到的基礎概念和基本知識劃分為多個知識點進行講解,在各知識點的講授過程中,采用案例法進行教學,強調理論聯系實際。在提高模塊中,結合工程實際案例講解典型零部件的精度及互換性。應用模塊包括一般零件的基本幾何精度設計、典型產品的幾何精度設計、產品幾何誤差的測量與評定和量規的設計等內容,在講授過程中,注意突出重點、理順難點、深入淺出、探索和把握其內在規律性,著重突出“三結合”,“三結合”,即精度設計的理論與實際的工程項目相結合、傳統的設計方法與CAT/CAD技術相結合、三項基本幾何精度設計的聯系與結合。然后,根據課程要求,調整課程內容的學時分配,在有限的課時內突出與實際應用緊密關聯的理論知識,淡化公式推導內容的講解。如刪減了“直接或間接測量誤差處理”中公式推導的講解,減少了“極限與配合國家標準的構成規律”內容的學時分配等。最后,結合學科研究前沿和熱點,設置具有重要學術價值和應用功能的教學內容。如:隨著制造業信息化的飛速發展,與本課程密切相關的產品幾何技術規范(GPS)目前已發生了巨大的變化,已經由以幾何學為基礎的第一代GPS發展成為以計量學為基礎的新一代GPS,ISO/TC213和美國的ASME Y14.5目前均已頒布實施了相應的標準[4],為了使學生更好地了解本課程內容相關技術的國際最新進展,需要在本課程中的教學中引入這些教學內容,從而達到開闊學生視野、培養其創新能力的目的。

2.改革教學方法與教學手段。在講解基本知識時,根據教學目標、教學內容,將問題教學法、案例教學法、示范法等多種教學方法靈活運用。采用問題教學法,通過提出問題引起學生自主學習的興趣或好奇心,調動了學生學習的主動性和積極性;案例教學法通過運用實際工程中豐富生動的案例講解理論知識和技能知識,通過對案例的分析提高學生分析解決問題的能力。示范法是在幾何公差項目檢測中,通過教師或學生的檢測過程示范,分解步驟和操作要領,給學生提供觀察學習、模仿的機會。

本課程為河南省精品資源共享課程,精心準備有電子教案、多媒體課件和各知識點的講解視頻,因此,在理論知識講授時,大多采用多媒體課件輔助教學。在課件中,通過視頻錄像、動畫等導入學習項目,通過圖片資源了解精度設計、誤差檢測等,通過動畫理解教學難點、重點,便于學生理解和掌握。

3.改革實驗和實踐教學內容。整合各種資源,構建“虛實結合”的精度設計與質量控制基礎實驗室,整體優化實驗教學內容。其中“實”的部分是我院產品精度設計和質量控制實驗室現有的實驗設備,如高精度圓柱度儀、三坐標測量機、萬能測齒儀、干涉顯微鏡,等等,以及校內的教學工廠、校外實習實訓基地等?!疤摗钡牟糠譃槲覀冏孕虚_發的產品精度設計和幾何量檢驗認證虛擬平臺,通過虛擬平臺,可以隨時將產品規范設計和質量控制實驗搬到課堂上進行演示,實現“實驗室”走進課堂,“儀器”搬上講臺。在課下,還可以使每個學生立刻進入“虛擬實驗室”,“實地”反復操作儀器,教師也不必擔心“儀器”會被損壞,這樣可以大大提高學生們在實際操作中的動手能力、思維能力和創新能力,提高了學生的綜合素質。

構建《精度設計與質量控制基礎》課程中的“基礎性實驗―技能提高性實驗―綜合性實驗―研究型實驗”四個實驗模塊的教學內容,根據“能力”培養的基本目標,加大符合“能力”培養目標要求的實驗和實踐項目教學的改革力度,增設“計算機輔助公差設計”和“產品誤差數字化計量認證”環節的實驗實踐項目,將科研項目成果應用到實驗建設和創新實驗室建設中,將課堂教學與課外研學、學科競賽有機結合,形成研究性學習的氛圍,促進學生自主研學能力的提高。同時讓行業企業深度參與學生的培養過程,強化學生的工程能力和創新能力。

4.積極推進教材建設。我們在總結多年研究成果及教學經驗的基礎上,參考國內外有關文獻資料,進一步突出精度設計主線,強化理論聯系實際,編寫了《精度設計與質量控制基礎》新體系教材,該教材已于2011年8月由中國質檢出版社出版了第3版[5]。本書加強了“三基”即基本知識、基本理論、基本應用方法,突出精度設計主線,強化理論聯系實際;注重科研與教學的結合,以科研工作的深化促進教學改革上層次,促進傳統內容的改革、更新與充實;注意突出重點、理順難點、深入淺出、探索和把握其內在規律性;淡化了標準的繁雜條目,加強學生對標準構成規律及應用的理解和掌握。

5.建設課程精品網站。自2007年課程組建設了《精度設計與質量控制基礎》課程網站,同年實現了該課程部分教學內容的網絡化教學。2009年該課程被評為河南省精品課程,2012年又被評為河南省精品資源共享課程。利用網絡輔助課程的教學,學生可隨時隨地自主進行學習,提高了教學質量。

三、結束語

為培養卓越機械工程師,精度設計與質量控制課程課程調整和優化了教學內容,制訂出了新的教學計劃和教學大綱,解決了課程內容多、信息量大、學時少的矛盾。同時,采用多種教學方法與教學手段,解決該課程涉及的學科知識廣、概念多、規范性強、理解難度大的問題。改革實驗和實踐教學內容、積極推進教材建設,并將課程組的教學改革和科研成果引入到教學中,使課程教學內容保持基礎性的同時,提高了課程內容的先進性和前沿性。通過本課程的建設和教學改革,為培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才創造了較好的教學條件,使學生的學習積極性和主動性有了較大提高,收到了良好的教學效果。

參考文獻:

[1]鄧文娟,高興軍,鄧子龍.卓越人才培養環境下機械制造專業教學體系研究[J].大學教育,2015,(7):119-120.

[2]趙鳳霞,張琳娜.精度設計與質量控制基礎精品課程的建設與實踐[J].河南機電高等專科學校學報,2009,17(3):125-126.

[3]胡岳華,范曉慧,歐陽辰星,等.基于“知識+能力+素養”的卓越工程師人才培養模式的研究[J].中國大學教學,2013,(6):24-25.

機械工程師培養方案范文3

機械設計制造及其自動化專業的人才培養目標是現代機械工程師,使學生接受機械工程領域的基本知識和專業理論知識,受到機械工程師基本技能的訓練。學生畢業進入企業后,除具備機械設計制造及其自動化專業的一般知識與能力外,作為現代機械工程師,還應具備以下能力:(1)能夠正確判斷機械設計制造及其自動化專業領域的工程實際問題;(2)具備針對工程實際問題的系統分析能力和解決問題的能力;(3)具備機械制造行業的工程設計、工程開發能力;(4)能適應機械制造行業涉及學科的交叉性和復雜性,具備協調與合作能力;(5)具備終生學習的能力。

二、機械工程系列核心課程教學培養現狀

機械工程系列核心課程包含機械制圖、機械原理、機械設計、理論力學、材料力學、電工電子技術、互換性與測量技術基礎、機械制造工藝學、機電傳動控制、液壓傳動與氣壓傳動、數控技術等理論課程,以及課程設計、專業課程設計、畢業設計、認識實習、生產實習等實踐教學環節。每門課程的理論性和實踐性都非常強,與相關課程關聯關系強,在機械類學生的知識結構中都具有舉足輕重的地位。以《機電傳動控制》為例,該課程的理論性、實踐性和綜合性強,涉及動力學基礎、電機與拖動、傳感器、機床電氣自動控制、電力電子技術、傳動控制系統、可編程序控制器等知識面,關乎《理論力學》、《電工電子技術》、《機械制造技術基礎》等前期課程,和《金屬切削機床》、《機床夾具設計》、《液壓傳動與氣壓傳動》等同期課程,甚至《數控技術》、專業課程設計、生產實習、畢業設計等后期課程的關聯教學,在機械設計制造及其自動化專業人才培養體系中尤為重要。現有教學體系中,機械工程系列核心課程均存在內容量大,知識面廣,教學以理論為主,實驗為輔的現狀。理論教學方面,由于原理圖多,文字敘述較抽象,學生又無實物接觸,難以全面了解、掌握機械工程技術在生產實際應用中的內涵和精髓,不僅影響了學生的實際應用能力,也降低了學生在今后的工作中不斷學習提高的后勁。在工科教學中尤為重要的實驗或實踐教學環節,多采用驗證型實踐教學,且往往由于受控對象體積大、重量重、價格高、維護難等因素,難以大量裝備于實驗室,使學生在實踐教學中無法感受工程實踐的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感,在很大程度上挫傷了學生的積極性,更談不上對工程設計能力的培養。對于教學另一重要環節,即考試,現有的考試方式僅注重于考查具體知識點的了解或掌握,比較理論化,并不注重與工程實際的聯系,往往出現教師為考而教,學生為考而考、考后即忘的現象,無助于對工程技術人才的培養。機械工程領域知識的復雜性和交叉性,使得實際工程問題通常是隱性的,學生畢業進入企業后,無法再像課堂學習一樣根據已知條件和固有步驟得到答案,企業必須投入相關資源進行二次培養,企業的經濟效益和高校的人才競爭能力都大受影響。因此,工科院校機械設計制造及其自動化專業,針對機械工程系列核心課程實施以培養工程設計能力為目標的課程改革,培養學生對工程實際問題的分析判斷能力、工程設計能力和終生學習能力是實現該專業人才培養目標的需要,是適應社會發展需求的需要。

三、以培養學生工程設計能力為目標的機械工程系列

核心課程教學改革研究與實踐我校以培養工程設計能力為目標的機械工程系列核心課程教學改革的思路是以培養學生工程設計能力為總體目標,貫徹以工程項目構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)全過程為載體的CDIO高等工程教育理念,打破以理論知識全面性為原則的專業課程群設置方式和課程教學內容安排方式,以完成工程項目CDIO過程作為課程群設置或整合、課程教學內容(含實踐教學)安排、教學方法以及師資和教材建設的核心,系統推進教學改革。一個典型的領域工程項目(一級項目),其CDIO過程所需的專業知識和技能幾乎可以涵蓋一個專業方向甚至一個專業的所有課程(含實驗),這就給專業課程群設置及其教學內容整合提供了一個內在的“綱”,極大地增強了專業課程群的整體性。與此同時,工程項目的實施流程及各部分工作內容也為專業課程的教學內容和教學重點安排提供了有效依據。以工程項目運行過程來驅動課程教學實施,構建真實的工作場景,以完成“完整技術工作”的訓練并以此來實現工程綜合應用能力的培養,加速學生從在校生到工程技術人員的角色轉變。解決現有教學體系中重理論輕實際、教學過程中缺乏工程實踐和工程設計的引入、教與學均是紙上談兵等教學問題;解決現有實驗環節以傳統的驗證型實驗為主的實驗教學模式下,學生動手能力差、綜合分析問題能力欠缺,以及現有實驗設置與工廠實際脫離、與先進技術的發展和應用相脫離的現狀,使實驗教學環節與培養工程設計人才目標相促進;解決現有考試方式“考”老師所“教”、考試內容簡單化、命題標準化等教學問題,真正避免現有教學制度下,老師教學生“考”而不是教學生“學”和“用”的現狀。針對教學體系改革,建立以能力培養為中心、以工程設計為主線的課程教學體系,優化課程結構,改革教學內容。如教學過程中,以“車用氣瓶螺紋接口自動加工專機”的完整設計工作為主線,給出學生某企業待加工氣瓶產品的不同形狀與尺寸規格、加工精度要求、加工效率與設備成本要求等參數,要求學生直接進行該產品加工設備的設計。整個教學過程既圍繞“氣瓶螺紋接口自動加工專機”的實際工程課題研究,又緊密圍繞《機電傳動控制》課程各章節內容,注重工程實際在恰當知識點的引入。如進行第二章“機電傳動系統的動力學基礎”內容的教學時,將轉矩折算與電機選擇、專用鉆孔動力頭設計、車床變頻器主軸改造等工程實際案例逐層相結合,扎實培養學生的工程設計思路和能力。教學過程中適當引入“三通球閥加工專機設計”、“鋁塑藥品包裝機改造”“、80噴漆線伺服系統”等相關工程設計實例貫穿課堂的教學和設計指導。部分章節如“繼電器接觸器控制系統”、“PLC控制技術”等采用了現場教學模式,使學生易學,老師易教。在《機電傳動控制》課程教學改革過程,共有三條主線:其一,課程自身教學系統主線;其二,工程設計項目與實驗教學主線;其三,對相關課程知識進行驗證學習的主線。三條主線圍繞工程設計項目主線同步展開,最終為學生的《機電傳動控制》課程服務。學生在課程學習過程中,在授課教師的帶領下,進行了企業委托項目《氣瓶螺紋接口自動加工專機》的研究與設計。因涉及學習內容多,工作量大,單靠課堂學時遠遠不能完成。但是由于構建了一個學生進入企業后真正的現代化生產主戰場,極大地激發了整個團體的學習積極性和創造性。依靠課后大量的資料查閱與學習,課堂上再結合教師對《機電傳動控制》相應章節的講解與對該工程項目的設計思路引導,學生在課程學習期間即完成了該項目的工廠調研、工藝分析、方案設計、刀具設計等工作,完成了企業要求的設計任務。并成功申請了發明專利“氣瓶螺紋接口自動加工生產線”1項和實用新型專利“直動式電控疊加溢流閥”、“專用锪車復合刀具”等9項,目前均已獲得授權。由于學生學習積極性高漲,課后主動學習時間大增,在這個環節中扮演重要角色的教師的實際教學過程相對以往教學模式輕松。教師更多是扮演“導師”角色,而不是以往的“填鴨式”教學;學生通過實際的工程設計歷練逐步建立和深化了工程意識與能力,達到的是雙贏效果的工程設計人才培養目標的實現。同步實施的實驗環節改革,強調針對工程實際進行設計、選型、搭建、調試的系統性實驗,培養動手操作和創造能力,注重該課程與相關課程的關聯設計,注重該環節理論與實踐的聯系;對于考試環節,不以最后一考來定輸贏,而以階段性工程設計與期末整體性設計相結合,筆試與口試結合,注重工程設計的實際應用方面的考評。

四、總結

機械工程師培養方案范文4

關鍵詞:卓越計劃 人才培養模式 課程體系改革

一、引言

近年來,我國高等教育快速發展,目前高等教育的毛入學率已經達到23%。但是,企業的反饋意見卻認為目前大學培養的畢業生無法勝任企業的工作,工科大學生的培養方式必須進行改革。為了解決工科學生的培養無法滿足企業人才需求的問題,教育部于2010年召開了“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱卓越計劃)啟動會,該計劃培養的標準體系由通用標準、行業標準以及學校標準三個層面構成?!白吭接媱潯笔秦瀼芈鋵崱秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措,旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量的各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務,對促進高等教育面向社會需求培養人才,全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。其目的在于通過培養方式的改革,培養出一大批創新能力強、適應經濟社會和企業發展需要的高質量、各類型的工程技術人才。

清華大學工程教育研究中心副主任林健認為,課程體系和教學內容改革是成功地進行卓越工程師培養必須完成的一項至關重要而又具有挑戰性的關鍵工作,實現卓越工程師培養課程體系的四個方面的價值取向為總體目標,采用模塊化結構進行卓越工程師培養課程體系的設計和構建,并對原有專業的課程體系進行全面系統的整合重組,最終形成一個“厚基礎、寬專業、重實踐、強個性”的課程體系,應該能夠滿足卓越工程師培養的需要。

我校機械設計制造及其自動化專業于2013年經教育部批準,進入第二批“卓越計劃”,該項目的批準是專業深化學校辦學定位的一個標志性成果。為了適應國家對機械設計制造及其自動化專業人才的需求,構建工程實踐型人才培養模式,課程體系的改革勢在必行。

二、原課程體系

1.公共基礎課,共67學分,其中含選修6學分。高等數學(12學分),大學物理及實驗(10學分),大學英語(16學分),大學計算機基礎(2學分),高級語言程序設計(3學分)。

2.學科基礎課,共48學分,其中含選修3學分。線性代數(2學分),機械制圖(7學分),互換性與技術測量(2學分),理論力學(4學分),材料力學(4學分),機械原理(4學分),機械設計(4學分),電工電子學及實驗(7學分),機械制造基礎(3學分)工程材料(2學分),液壓與氣壓傳動(2.5學分),機械工程測試技術(2學分)。

3.專業課,共2分,分為三個專業方向,方向平臺課程10學分,方向限選10學分,任選分。金屬切削原理與刀具(2學分),機械制造裝備(2學分),機械制造工藝學(2學分),數控技術(2學分),機械制造專業英語(2學分)。

三、“卓越計劃”新課程體系

我校是新建本科院校,學校的《中長期教育改革與發展規劃綱要》中提出培養和造就卓越的高等工程技術應用型人才的核心理念和“技術立校、應用為本”的辦學方略,為了貫徹這些思想,專業的人才培養方案經過幾次修訂,形成了上述的2011版培養方案。從上述課程可以看出,該方案基本上體現出了培養德、智、體全面發展,具備機械設計制造基礎知識與應用能力,掌握現代設計、先進制造及自動化等方面的專業知識,獲得現代機械工程師的基本訓練,具有創新精神和工程實踐能力,能在機械工程領域內從事設計制造、技術開發與應用研究、生產管理等工作的高等技術應用型人才的目標。

專業獲批“卓越計劃”后,對原方案進行了細致的討論,認為需要打破過去以“掌握知識”為主的傳統課程體系,按照“卓越計劃”的學校培養標準,研究建立以能力為主,知識、能力與素質協調發展的應用型人才培養教學體系。課程體系設計應根據機械類專業具有卓越工程師素質的能力和知識結構要求的多個核心技術為各自的聚焦點,聚集與其相關的若干門課程,形成具備核心技術特征的模塊化課程組,使知識傳授與能力培養并重,而且讓學生在真實的企業工程環境中接受熏陶,提升工程素質和能力。

通過對行業需求、崗位描述、能力描述及專業核心技術的分析,形成具備工程能力特征的模塊化課程群,每個模塊都有其對應的具體應用領域或應用對象,每個課程模塊結束時均安排一個綜合實踐項目,提高學生綜合運用所學知識的能力,使知識傳授與能力培養并重,加強實踐環節,確保學生機械工程能力的形成和提高。

1.優化培養體系,降低總學分

原培養方案中,總學分為200,這使得學生的業余學習時間很少,而上課時候的注意力集中程度有限,使得學習效果不佳。計劃將學分減少到170左右,課余引導學生參加各類大學生創新項目和競賽,培養和激發專業學習興趣。加大選修課程的比例,為學生的個性化發展創造條件。增加校外企業實習經歷,與企業進一步對接。

2.強化基礎,拓寬專業

在降低總學分的同時,增加專業核心課程的學分,計劃將金屬切削原理與刀具、機械制造裝備、機械制造工藝學、數控技術這四門課程的學分進一步增加,同時改革課程內容,將原來課程重疊和老舊的部分內容刪除,增加企業需要的新知識。

同時增設熱力學、流體力學、傳熱學、控制工程基礎、微機原理及接口技術課程,加強力學學科基礎和控制工程學科基礎。

設置兩個專業課程模塊,學生可任意選修,同時在每個模塊中安排對應的綜合實驗和項目綜合實踐,如機械制造技術模塊安排了數控機床檢測綜合實驗和機械制造技術項目綜合實踐,將前面學習的相關課程知識與工程實際項目結合,鍛煉學生實際工程能力。

3.加強實踐教學

原2011培養方案中的實踐教學體系主要是課程實驗、綜合實踐、生產實習和畢業設計,而生產實習的安排是以班級為單位,人數眾多,企業安排的時候以集中講解、現場授課和參觀為主,很難達到動手的目的。畢業設計環節與大多數工科院校一樣,教師根據自己的研究方向命好題目,學生查找資料,確定研究路線,進行設計和研究,設計圖紙和撰寫說明書或論文。由于畢業設計時間較短,且與各單位實習重合,學生精力有限;同時教師的題目數量有限,而且,不可能有很多較系統全面的題目,因此,畢業設計的綜合訓練往往達不到我們對學生的預想期望值。

綜上所述,解決這個問題主要采用兩個途徑。加強教師的實踐能力培養,要求每位沒有工程實際工作經驗的教師必須到企業進行為期一年的掛職鍛煉,同時所有教師定期走訪企業交流。另外,為“卓越計劃”試點班級配備5-6位不同企業指導教師,學生的實習、綜合實踐和畢業設計環節采用企業項目,由學校指導教師和企業指導教師共同輔導完成。

四、總結

機械設計制造及其自動化專業“卓越計劃”的課程體系體現了“厚基礎、寬專業、重實踐、強個性”的人才培養模式。降低了總學分,使得學生課余時間增加,授課學時大大減少,同時增加了專業核心課程的學分,增設了力學和控制工程學科課程,加強了專業基礎。通過綜合實驗、綜合實踐環節的改革,得到了全面、系統、工程化的鍛煉,完善“知識+能力+素質”三位一體的工程人才培養體系。通過“卓越計劃”的學習與工程實踐,使學生系統掌握機械設計制造及其自動化專業理論基礎,具備數字化設計或制造技術專長,具有創新精神和機械工程能力,知識、能力與素質協調發展,能在生產第一線從事產品設計與制造、設備維護與管理、質量控制、產品調試、生產與技術管理、產品營銷等方面工作卓越的高等技術應用型人才。

參考文獻:

[1]林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[M].武漢:高等工程教育研究,2010.

[2]丁毓峰.基于創新計劃體系的機械工程卓越工程師的培養方法[J].教育教學論壇,2012,(11):34-36.

[3]林健.面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究,2011,(5):1-9.

機械工程師培養方案范文5

[關鍵詞] 卓越工程師計劃;機械專業;產學研合作;實踐教學;教學改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634(2013)05-0101-05

0 引言

長期以來,我國的高等教育一直都是實行“象牙塔”式的教育,與社會的聯系甚少,這就必然導致高等院校人才培養的滯后和與社會應用需求的脫節,主要表現在知識理論陳舊、專業設置不合理、教學手段落后、師資隊伍缺乏創新能力等,所培養的人才跟不上產業不斷發展所提出的需求,最終導致畢業生就業率連年下降[1]。在這種背景下,我國教育部提出了“卓越工程師計劃”。卓越工程師是我國實現工業現代化、提高工業國際競爭力的關鍵。研究型大學作為擁有一支高素質的師資隊伍、更好的實驗條件以及大量科研資金的高等院校,對于卓越工程師的培養有著責無旁貸的責任與義務[2]。然而,我國現階段的研究型大學工程教育培養特別是本科層次并不擁有與“研究型大學”相稱的優勢資源,主要還是沿襲傳統的教育模式,傾向于重知識的傳授、輕實踐能力的培養[3]。要實現卓越工程師的培養,單獨依靠高校是無法完成的,至少無法培養優秀的具有工程應用背景和實踐能力的工程師。因此,必須要依賴于高等院校和產業界的聯合培養,實現產學研合作教育辦學,才能夠最終實現我國卓越工程師計劃的初衷。在知識經濟時代,雖然也有不少研究型大學都正在進行著產學研的合作,但多數都是重視科技研發及科技成果的轉化,對應用型本科人才的能力及素質培養重視程度不夠[4],在專業素養培養、實驗創新環節、實踐應用訓練等方面均流于形式或者存在走過場的現象,致使目前我國具有工程應用能力的本科人才培養質量很不理想。

鑒于此,筆者緊抓鹽城工學院機械專業成為國家教育部“卓越工程師教育培養計劃”第二批實施單位專業的契機,結合鹽城工學院機械專業的特色,對機械專業卓越工程師產學研合作教育進行探索與嘗試,以期能夠為卓越工程師培養計劃的實施提供可供借鑒的培養理念、培養模式以及產學研合作教育改革的措施與策略。

1 我國當前產學研合作教育研究及工程應用人才培養現狀

1.1 產學研合作教育研究現狀

目前我國高等院校產學研合作的方式主要集中在科研產學研合作,而對于本科教學的產學研合作教育,目前尚未見卓有成效的專業培養成果,但是仍然有很多學者對產學研合作教育進行了探討與研究。李慶豐等人[5]以大學的辦學定位及人才培養目標為分類標準,將合作教育模式分為三個層級模式,并深入探討了不同層次大學的人才培養目標應當選擇不同層次的產學研教育模式。王雯[6]探討了教學、科研和產業在研究型大學中的關系,論述了研究型大學在結合產學研方面的優勢,提出了將產學研合作應用于教育能夠推動教育和大學自身的發展。郁秋亞等人[7]從我國高等工程院校的改革角度切入,找到了產學研合作教育和高等工程教育改革的契合點,詳細分析了產學研合作教育的實施重點。張澤一[8]重點探討了應用型本科人才的產學研合作教育培養,提出了“準確定位+特色培養”的產學研合作教育模式,具有較好的指導借鑒意義。

由上述分析可見,產學研合作教育模式是多種多樣的,不存在“始終如一”的教育模式,并且每種合作教育模式的適用范圍也是不同的。因此,我國高校不應盲目地追隨模仿,應根據自己的辦學定位及培養目標,結合學校的辦學特色和專業特點,選擇合適的合作教育模式,進行相應層次的人才培養,這樣才能達到產學研合作教育的預期效果。

1.2 工程應用人才培養現狀

目前,我國工程應用人才主要還是依靠職業技術類學校進行培養,而職業技術類學校普遍存在著生源質量較差、實驗實踐教學條件單一以及工程技術技能落后等嚴重問題,這就導致了我國工程應用技術人才普遍定位層次不高,多數只能從事體力強度高、技術含量低的職業,極大的限制了我國工程技術的進一步發展和提高。因此,我國工程應用人才的培養迫切需要生源質量較好、實驗實踐教學條件優越的高等院校參與進來,以提高我國工程應用技術人才的培養質量。

培養具有工程應用背景及實踐技能的技術人才尚處于探索階段,我國目前尚未在高等教育全范圍內開展工程應用技術教學改革。目前,全國僅有為數不多的幾所院校在部分專業試點,如武漢科技大學材料與冶金專業依托行業優勢,與企業進行深度合作[9],在最后一年畢業設計階段將學生“下放”到企業頂崗訓練,從而提高了學生的實際工程應用技能水平;重慶大學則創新性的提出“3.5+1+0.5”的培養模式[10],專業基礎課、專業課程和工程訓練的學時比例保持在3.5∶1∶0.5為宜,學生在一、二、三年級主要以專業基礎理論課為主,四年級則以工程訓練代替過去傳統的專業理論教學環節,對本科生的動手實踐能力和工程技術應用能力進行專項培養;寧波大學則系統的構建了學生大學四年的專業素養培養和技能訓練體系,實現了“四年不斷線”的實踐教學體系[11],促進了學生工程實踐能力的培養和創新素質的提高。

從上面的實例可以發現,高等院校在工程應用人才培養方面有著很大的優勢。但遺憾的是,我國高等院校尤其是理工科類高等院校,對于本科生的培養基本上還是采取傳統的四年學分制教育模式,其中貫穿金工實習、綜合實驗、生產實習等實踐環節,但是相較于四年的理論學習實踐,這些實踐環節的時間實在是微不足道的,這就造成了我國本科生普遍存在眼高手低的現象,這也是導致我國工程應用技術類人才缺口巨大的一個重要原因。

1.3 存在的問題及其根源

從上文對產學研合作教育現狀和工程應用人才培養現狀的探討可以發現,當前我國高等教育普遍重理論、輕實踐,缺乏與企業、產業界的有效溝通和聯合,致使理論教學滯后脫節,實踐教學敷衍了事,整個教學過程缺乏有效的創新引導機制和激勵體系,從而造成了我國目前大學生動手實踐能力差、創新能力差的現狀。這些問題的出現是多方面因素綜合作用的結果,具體來講,主要包含以下幾個方面的原因。

1)培養理念存在偏差。高等教育究竟是為了培養什么樣的人才,不同的高校有著不同的理解,但是在只片面追求就業率的今天,很多高校設置了“厚基礎、寬口徑”的人才培養方案,其最終目的只是為了能夠將學生送出去就業,似乎這樣就算完成了高等教育的任務。因此,有失偏頗的培養理念造成了我國高等教育普遍重視理論課程學習、輕視實驗實踐訓練的現象,并最終導致很多本科生眼高手低。

2)培養模式缺乏創新。當前高等教育改革進行的如火如荼,但是對于本科生培養模式的改革卻一直是新瓶舊酒,不管是“厚基礎、寬口徑”還是“寬口徑、重能力”,又或者“重實踐、求創新”,究其本質不外乎都是在原來的培養方案、培養模式下通過增加實驗實踐學時、加大課外實習實訓量來提高學生的動手實踐能力,有一定效果,但是缺乏足夠的創新,無法從根本上轉變目前本科生培養質量下行的趨勢。

3)理論教學任務過重。很多高校提出了“厚基礎、寬口徑”的培養方案,這必然會導致理論教學任務過重,只要是與本專業相關的基礎課程都要學,這樣做的直接后果就是學生整日疲于應付門目繁多的課程作業與考試,根本沒有時間和精力再去參加自己感興趣的課外興趣小組或者其他科研、創新活動,到最后學生普遍的感覺是好像什么都學,但什么都不精,既不知道學這門課有什么用,也不記得這門課到底學了哪些知識或者技能,只知道考試要通過。

4)實踐教學落入俗套。根據筆者的一項調研顯示,目前我國高校實踐教學環節除了課程實驗之外,普遍開設的實踐環節有金工實習、生產實習、畢業實習、綜合實驗、技能實訓、畢業設計等,除了畢業設計環節,其他實踐環節大多僅持續一周或者兩周,但真正有效學時僅在4~6學時。對于一些實驗實踐條件稍差的院校而言,綜合實驗變成了重復完成簡單步驟的演示性實驗,生產實習演變為參觀實習,技能實訓僅僅是操作著已經和社會生產實際嚴重脫節的老式車床或者機器,最后提交一份報告就算完成了實驗實習。缺乏足夠創新的實踐環節落入了俗套,又怎能責怪學生敷衍了事呢?

5)考評手段刻板單一。目前不管是對于理論課的考核還是對實驗實踐環節的考核,基本上都是采用一考定成績的方式,這種考評手段過于刻板單一,容易使學生對教學過程失去興趣,只是為了考試拿學分而學習,甚至有的學生只靠考前突擊復習或者抄襲實驗、實習報告等手段就能夠取得高分,這種缺乏有效公平考核機制的考評手段最終只能成為抹殺學生學習積極性和創新激情的工具。

2 基于“卓越工程師計劃”的機械專業產學研合作教育改革探討

2.1 鹽城工學院機械專業“卓越工程師計劃”的實施措施

1)更新培養理念。為了實現“卓越工程師”的培養目標,必須要更新培養理念。鹽城工學院機械專業實踐教學體系側重于“以實驗與工藝基本操作技能訓練為基礎,以設計為主線,以提高學生的學習能力、工程實踐能力、系統思考和研究能力、團隊合作能力、交流能力為目標”,主要包括校內實踐及企業學習兩部分。通過整合大型企業和社會的各種優質資源,開展與企業的密切合作辦學,利用先后累計一年多時間,將“卓越工程師計劃”機械專業的學生委派到企業進行學習,努力探索和創新“應用型機械工程師”人才培養新模式,為提高人才培養質量、探索多樣化人才培養模式提供參考借鑒。

2)創新培養模式。改變過去的4年理論教學培養模式,通過4年不間斷的社會、企業培養單元或節點的學習與鍛煉,學生從認識社會和企業逐漸達到融入和參與到社會和企業。

在企業培養的主要單元或節點包括專業教育、專業實踐、單元項目設計、系統項目設計、崗位實習和畢業設計。學生畢業設計或畢業論文選題來源于企業工程實踐,依托于與企業共建的校外人才培養實踐基地,指導老師采用雙導師制,由校內教師和企業方委派工程師共同擔任,讓學生畢業即可從理論知識和專業技能兩方面滿足企業對應用型人才的需求。

3)合理分配理論教學與實驗實踐教學。在新的培養理念和培養模式指導下,鹽城工學院“卓越工程師計劃”合理分配理論教學與實驗實踐教學,著重加大了實驗實踐教學比例,實驗實踐學分比例從過去的20%提升到48%,學生除了要完成專業課程內的實驗課之外,還必須參加課程設計、專業技能訓練、綜合實驗實訓、企業生產實習、企業頂崗實訓等課外實驗實踐環節,從而取得相應課程的學分。除此之外,在學生的日常教學過程中有意識的插入動手實踐環節,如定期組織學生參加發動機拆裝大賽、自行車裝配比賽、智能車設計競賽以及課外創新活動小組等,有力的提高了學生動手實踐的意識和技能。

4)加大校外實驗室建設。“卓越工程師”的培養必須要加大對實驗實踐平臺的建設,但是高校的教學資源和資金是有限的,在這種情況下,院??梢哉袭數仄髽I的優勢資源,實施校企共建實驗室和實訓基地,著力打造具有地方特色和專業品牌效應的實驗實踐平臺。鹽城工學院機械專業依托地方企業的優勢,充分挖掘機械專業實驗教學的內在技能需求,積極與地方企業共建實驗室,先后與鹽城當地知名企業如東風悅達起亞集團、江淮動力集團、鹽城市高精機電裝備有限公司及鹽城市紡織廠等企業共同建設了具有鹽城地方工業特色的實驗室,如汽車電子控制實驗室、生產裝配流水線實驗室、機電一體化裝備實驗室、精密數控車床實驗室、數字化制造實驗室等。這些實驗室的建立絕大多數都緊扣企業的實際需求,既能夠鍛煉廣大本科生的實際動手能力,而且也能夠為企業的生產、制造、產品質量檢測、產品性能實驗等提供服務,從而實現了企業和院校雙贏的局面。

5)構建靈活的考核機制。過去機械專業的理論教學與實驗專業通常采取“一考定分”模式,實驗與理論嚴重脫節,而實驗教學考試又流于形式,這樣的考核模式遠不能適應于應用型本科人才的培養目標。為此,鹽城工學院機械專業提出構建“全方位、多主體”的靈活考核機制,針對不同的專業知識或者能力要求,采用多種考核手段相結合的方式,全面考察學生知識理解和實際應用的能力。鹽城工學院基于全方位、多主體的考核模式具體見表1。

如表1所示,針對不同等級的考核內容與能力要求,采用多種考核手段,能夠較為全面的反映學生對知識和技能的掌握情況;另一方面,建立企業用工反饋評價體系,通過反饋回地方院校的用工評價,從反面加強對本科學生應用能力培養方案和執行措施的修正,進而提高“卓越工程師”計劃產學研合作教學的質量評價及反饋效果。

2.2 經驗與不足

鹽城工學院機械專業自從實施“卓越計劃”以來,院校資源和企業資源雙管齊下,積極依托企業優勢實行校企共建實驗室,收效明顯?!白吭桨唷钡膶W生實驗課積極性明顯高漲,而且學生做實驗從過去的“要我做”轉變為現在的“我要做”,少數動手能力較強的學生甚至自己設計實驗,極大的提高了學生的動手實踐能力。當然,在實施“卓越工程師”計劃的過程中,還是暴露出了一些不容忽視的問題,主要反映在以下幾個方面。

1)實驗教師人數偏少,理論課教師工作量過大?!白吭接媱潯敝嘏囵B學生的動手實驗實踐能力,但是由于機械專業課程理論性強、信息量大,加之專職實驗教師較少,實驗課程往往也落到了理論教師的肩上,理論課教師疲于應付備課、上課、改作業、準備實驗、批改實驗報告等教學環節,既不利于保障理論課程的教學效果,同時也不利于實驗課程的開展。

2)專業實驗準備時間長,理論課與實驗課時間難以協調。由于機械專業的很多實驗操作比較復雜,實驗時間較長,在一次實驗之前往往需要準備很多環節,無法做到隨到隨做,這就導致實驗課程與理論課程難以協調,加上實驗班級較多,往往容易顧此失彼,經常出現先集中上理論課再集中做專業實驗的現象,這不利于學生更好的消化吸收機械專業知識。

3)實驗室開放程度不夠。機械專業實驗由于實驗設備往往都具有一定的復雜性,而且操作也帶有一定的危險性,機械實驗設備一旦損壞,維修十分麻煩且維修費用較高,這就導致校方不愿意向學生開放機械實驗室,實驗室的開放程度不夠徹底全面,從而也在一定程度上扼殺了學生進行動手創造的熱情。

2.3 進一步完善“卓越工程師計劃”產學研合作教育改革的建議與策略

1)實施工學交替式合作教育。由于機械專業理論課程往往具有學時較長的特點,實驗教學通常遠遠滯后于理論教學,這對于學生的消化吸收是不利的,因此必須要改革過去的“先理論后實驗”的學時模式,倡導新的學時分配方案。國外的工學交替學時分配方案值得借鑒,不必將專業課程集中在幾周之內結束,而是理論課程與實驗課程并行實施,學生學習理論課程之后緊接著參加實驗課程,工學交替循環往復,往往可以起到事半功倍的教學效果;同時,實施工學交替學制,對于“卓越計劃”應用型機械工程師的培養也是有利的,能夠幫助學生更好的理解機械專業知識,學以致用,不斷提高個人專業素養和職業技能。

另一方面,“工學交替”實施能夠有效的解決學校實習場地不足的問題,擴大了教育資源;通過實踐鍛煉,提高了學生的動手能力,使他們接觸到了最新的技術和設備;使學生了解企業和社會,提高了返校后學習的積極性,增強了就業的緊迫感。

2)更新課程知識體系。機械專業教學課程應當緊貼當前社會實際應用的機電技術,然而目前鹽城工學院機械專業的課程教學內容仍然以上個世紀80年代的技術為背景,尤其是實驗教學,仍然以液壓操作臺、51單片機、機電控制面板、簡易數控車床等實驗內容為主,實驗教學課程嚴重滯后于當前社會實際的應用技術,這樣培養出來的本科生除了會操作液壓缸、數控車床外,基本已經與社會主流技術脫節,無法真正實現應用型本科人才的培養目的。為此,“卓越工程師”計劃亟待更新機械專業課程知識體系,以當前主流機械應用技術技能為背景,以前沿機械技術為導向,全面更新機械專業課程知識體系,適時的增加機器人、多維度數控加工、傳感網絡及模糊控制等方面的課程內容,既可以提高學生的學習興趣和積極性,同時也有利于培養更加符合時代潮流和技術需求的應用型機械工程師。

3)校企多渠道將產學研合作教學推向縱深發展?!白吭焦こ處煛庇媱澋膶嵤┡c應用型機械工程師的培養,離不開企業的參與,而這也是國家實施“卓越工程師”計劃的初衷,因此,院校必須從多方面加強與企業的深度合作,不僅僅表現在派遣學生進入企業進行生產實習、實驗和實踐等,更重要的是應當從多個渠道加強彼此之間產學研合作的縱深化發展。結合“卓越工程師”計劃,校企雙方可以從以下兩個方面加強產學研合作教學:(1)共建重點實驗室。學校與企業產學研合作培養應用型機械工程師,不能僅僅停留在共建校外實驗室上,更重要的是應當共建具有地方工業特色的品牌實驗室,著力打造重點實驗室,這樣既可以服務于學校校外實驗教學,同時也能夠為企業的生產、制造、產品質量檢測、產品性能實驗等提供服務,還可以為校企橫向科研課題提供實驗平臺,極大的提高了校企雙方教學與生產資源的整合利用效率。(2)共建校外實訓基地。對于機械專業而言,參加校外的實習實訓是非常必要的,但是在目前的教學資源下,實習基地大多都是大型的機械加工廠或者機電裝備制造廠,學生只能在老師的帶領下走馬觀花式的觀看相關設備,不能動手,更不能實踐操作,因此這些實習實訓沒有任何意義。鑒于此,必須結合機械專業課程的實際培養目標,尋找合適的企業作為“卓越計劃”課程的校外實習實訓基地,必須要讓學生動手操作相關設備。這就需要教師走出去,廣泛聯系相關生產制造企業,將一些科研實力較強的企業引進來,與學生形成面對面的交流,讓學生更深刻的明白書本上的知識怎么用、如何用,從而激發學生更大的學習熱情。

3 結束語

機械專業是目前全國各個工科院校普遍開設的一個專業,對于如何開展這樣一門理論性強、實踐能力要求高的課程,是目前各個高校都在探討的一個問題?!白吭焦こ處煛庇媱澋膶嵤?,有力的促進了機械專業在培養目標、培養模式、培養措施及培養管理等方面的改革,推動了應用型本科人才培養的教學改革,加快了產學研合作教育的步伐,使得教學模式真正由重理論、輕實踐向重實踐、求創新轉變。鹽城工學院機械專業作為國家第二批實施“卓越工程師”計劃的試點專業,對過去傳統的教學方式、手段和內容進行了大刀闊斧的改革,“卓越班”學生目前教學秩序良好,學生求知欲明顯增強,動手實踐能力明顯提高,對于其他院校機械專業以及其他理工類專業的教學改革,都有著較好的示范性指導意義。

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機械工程師培養方案范文6

[關鍵詞]應用型本科 綜合性課程 職業素質

[作者簡介]趙林惠(1973-),女,河北石家莊人,北京聯合大學機電學院,副教授,主要從事智能控制、機電工程方面的教學與科研工作;方新(1956-),女,湖北武漢人,北京聯合大學機電學院,教授,主要從事機械工程方面的教學與科研工作;陳瑞陽(1957-),女,北京人,北京聯合大學機電學院,副教授,主要從事機電一體化方面的教學與科研工作。(北京 100020)

[中圖分類號]G642.3 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)06-0133-01

創新應用型本科人才培養模式是實施質量工程、提高本科教學質量的重要任務。應用型本科的人才培養目標是滿足社會經濟發展需要的,在生產、建設、管理、服務等崗位工作的高級應用型專門人才,開發相應專業的綜合性課程是實現該培養目標的要件之一。綜合性課程并不等同于簡單的多門課程的整合,需要綜合考慮專業培養目標、生源特點、就業方向等因素對課程進行設計與開發。針對他們的特點創新課程模式,將產學研合作教育與實踐教學相結合開發新的綜合性課程是實現該培養目標的途徑之一。本文就產學研合作教育模式與綜合性課程相結合的方式以及課程開發等問題進行了探討,并提出了一種全新的應用型本科工科綜合性課程新模式。

一、應用型本科綜合性課程開發的必要性

綜合應用能力是應用型人才必備的重要能力,應用型本科教育在人才培養過程中需要開設強調綜合應用能力和綜合職業素質培養的綜合性課程。另外,應用型本科教育的目的是將學生培養成為在生產、建設、管理、服務等崗位工作的工程師。目前我國工科專業課程體系的構成基本相似,主要依據專業教學指導委員會制定的統一課程體系來制定,且課程綜合化程度低,導致學生解決實際問題的能力不足。美國的現場工程師教育則實行課程體系綜合化改革,引人多門技術課程的綜合內容,強化實驗和動手能力的培養,強調培養技術背景,提高學生的交流能力和團隊工作能力。以機械專業為例,美國機械工程師協會制定的機械現場工程師的課程體系包括理論課程體系,側重當前技術和方法在解決當前工業企業問題中的應用。實踐課程體系,側重設計實際問題的解決方案及其實施,工程訓練側重訓練解決專門技術領域實際問題的能力。

綜上所述,要提高應用型本科教學質量和應用型人才培養質量,開拓建設專業綜合性課程是一條有效途徑。

二、產學研合作教育與綜合性課程結合的方式

目前國內課程越來越多地采用項目式教學,但要想真正使學生通過項目得到各方面能力的提高,項目的設計非常關鍵,因此有必要采用產學研合作教育的方式來開發課程項目,這是產學研合作教育與綜合性課程相結合的方式之一,即產學研合作開發課程的“工程項目庫”。學校教師與企業工程師相結合共同設計、共同實施項目,既保障了項目的真實性,又保障了所學知識的實時性。產學研合作教育與綜合性課程相結合的方式之二是學校與企業相結合共同建設多維學習環境。一方面利用企業的資源,如場地、設備、環境;另一方面通過共建實驗室、實踐基地或研發基地為學生創造接近企業實際工作現場的學習環境。

通過以上兩種結合方式能夠保證綜合性課程將理論教學、實踐教學與工程實際應用結合起來。將學習環境與工程現場結合起來。學生在校時即能參與企業的技術改造、新產品研發等真實的工程項目,在完成項目的過程中扮演現場工作者的角色,承擔工作者的職責,體驗實際工作過程,積累第一手工作經驗。

三、采用產學研合作方式開發應用型本科綜合性課程

采用產學研合作方式來開發綜合性課程時,應以社會需求為導向,以能力、素質培養為核心,以學生為主體,教師為主導,具體應滿足以下幾個條件:

第一,綜合性課程應以項目式教學為主,項目的開發應在透徹了解現行技術和相應綜合應用能力需求的基礎上進行,可以是由教師承擔的各級各類科研項目改進而來,最好是直接來自企業或行業的真實技術革新課題。

第二,綜合性課程的項目必須是融合多種技術知識與技能的綜合項目,要以提高學生綜合應用能力為核心,以提高學生的實踐能力和綜合素質為出發點。綜合性課程的考核則應側重考核學生的綜合應用能力,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。激勵學生平時積極參與到教與學的過程中,成為主動學習者,讓學習過程成為+人人參與的創造實踐活動。

第三,綜合性課程的教學要力爭在真實環境中實施,項目要有明確而具體的成果展示或結果演示,可以依托校內外實踐教學基地、產學研合作平臺實施,以使學生順利完成從學校到工作的轉變,能夠很快適應工作狀態。

第四,為保證教學效果,綜合性課程應設置為多周的集中實踐教學環節,且安排在畢業設計的前一學期,為畢業設計奠定理論基礎和技術基礎。因此在綜合性課程中需要完成對畢業設計關鍵技術的學習和實踐,以及對相關知識點的掌握。畢業設計可以是項目的拓展和延伸,如技術難度的增加和工作量的增多。

第五,綜合性課程以項目為導向、以任務為驅動的特點決定了傳統的以班級為單位的課堂教學加實驗或實踐的形式已不能滿足教學目標的要求,特別是課程中的項目多為企業生產中的實際工程問題,因此綜合性課程的教學組織形式應是開放的、靈活的,教學的開展不應采取以班級為單位的形式,而代之以項目小組,真正做到以學生為主體,教師僅僅起到指導作用。

第六,與其他課程相比,綜合性課程的項目內容涉及多種技術領域,這就對教師的知識結構和素質提出了更高要求。因此任課教師不應是個人,而應為一個團隊,而且團隊中的教師不僅要具有較寬的知識面,在工程實踐經驗和理論知識兩方面均有較高水平,還要具有較強的工程實踐能力和實踐教學經驗。

第七,綜合性課程應設置講座環節,可以邀請行業/企業專家介紹本領域最新的行業動態、技術發展、研究成果,也可以介紹自身從業經驗,還可以就實施項目所需的新知識與新技術對老師和學生進行培訓。

四、應用型本科綜合性課程的實踐

我校機械工程及自動化專業借鑒德國工程教育先進理念,突破機械專業多門單一課程設計的傳統教學方式,創設了“機械工程技術綜合實踐”課程,經過10年的建設與完善,形成了一種全新的課程模式。

該課程以工程項目為依托,將知識和技能的獲取與具體項目任務的實現相聯系。通過工程項目的實踐鍛煉,培養學生綜合運用多門專業技術解決實際問題的能力,同時通過項目實踐,培養學生獨立工作、自主學習、團結協作、履行職責、應對壓力的綜合素質。

課程特色之一是建立了“三結合”的課程產學合作運行機制,教師與企業工程師共同設計、共同實施課程,共同建設課程的實踐教學平臺。

課程特色之二是建立了課程實施的“五階段”制:信息獲取階段――教師向學生下達任務書;計劃制定階段――教師幫助學生分析完成任務所必需的工作步驟,項目小組自行進行任務分解,并安排工作進度;決策階段――由學生選擇技術路線確定技術方案,指導教師進行評價并給予合理的建議,對技術解決方案進行優化并鼓勵技術創新;執行階段――學生按照確定的技術方案和工作步驟著手實施;評估階段(即課程考核)――項目完成后,由學生、項目組成員與教師共同完成項目評估。

五、結論

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