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控制工程专业卓越工程师培养思考

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[摘要]

“卓越工程师教育培养计划”是国家的重大教育改革项目,其核心是强化学生工程实践能力和创新能力培养。通过分析材料成型及控制工程专业现有实践教学现状和存在的问题,提出校企联合“3+1”人才培养模式和“一目标、两平台、三结合、四层次”的工程实践教学体系;通过校企深度合作,共同培养模具卓越工程人才。实践表明该实践教学改革模式获得了较好的人才培养实际效果。

[关键词]

材料成型及控制工程专业;卓越工程师;实践教学

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的重大教育改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,其主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。[1][2][3]关键问题是如何构建满足卓越工程师培养目标要求的工程实践教育体系,强化学生工程实践能力培养。大连工业大学材料成型及控制工程专业作为教育部第二批“卓越计划”试点专业,辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业,于2012年7月起开始实施“卓越计划”。相比以往的工科人才培养“,卓越计划”更加注重学生的工程实践能力、创新能力以及必备的综合素质和社会能力培养。因此,材料成型及控制工程专业现有实践教学体系不能满足卓越工程师培养要求,必须对其进行改革。根据区域模具产业发展和需求状况,结合学校办学定位和专业培养特色,提出了校企联合“3+1”人才培养模式,建立了专门面向模具卓越工程师培养的“一目标、两平台、三结合、四层次”工程实践教学体系,旨在加强学生工程意识、工程素质、工程实践能力和创新能力培养。

一、材料成型及控制工程专业实践教学环节现状分析

材料成型及控制工程专业前身为机械工程及自动化专业模具设计与制造方向,始建于2013年,是在整合校内模具人才培养的资源,充分发挥多学科交叉的优势,在机械工程及自动化、高分子材料与工程、工业设计三个专业相辅相成的基础上设立的。实践教学主要包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计和科技创新等,存在的问题主要包括实践教学内容和方法、实践条件建设、实践教学考核和管理、教师队伍实践能力等。具体表现主要在以下几个方面[4-5]:1.在当前重理论轻实践的教学模式下,对实验及工程实践教学在人才培养中的重要性认识不足,没有改变传统的实践教学从属于理论教学的思想观念,对学生工程意识和实践能力培养相对匮乏。2.课程实验和课程设计等实践环节主要依托理论课程开设,在制订培养方案时缺少针对专业培养目标进行科学性和系统性评价,仅就课程而课程,忽视了课程间的相互关系和实践环节的相互衔接问题。课程实验演示性和验证性偏多,设计性和综合性实验偏少,而开放型实验更少,甚至有些实践教学环节与实际应用脱节,基本上是流于形式。学生在实验过程中缺乏积极思考和主动性,并没有起到将课堂理论通过实践加以融会贯通、灵活应用的效果。3.实践教学基地建设薄弱,实践教学经费不足,缺乏有效的校企合作长效机制,企业参与人才培养的热情有限。每年的实习都是依靠专业教师的个人资源联系企业安排实习,多数情况由企业技术人员做一个整体介绍后,学生在车间内走马观花的看一遍,缺乏动手实践的机会,难以达到预期的实习目的。4.实践教学考核方式比较粗放,在成绩核定、实践效果考核、实践过程管理等方面都不够系统科学,缺乏制度化的全过程监控。5.专业教师和实验教师在数量、工程素养和工程实践经验等方面不能很好的满足学生的工程能力培养要求。

二、材料成型及控制工程专业卓越工程师培养目标和实践教学体系构建

材料成型及控制工程专业卓越工程师培养目标是以区域模具产业经济发展需求为导向,以适应从业能力为目标,以塑料成型、金属塑性成型为主线,以模具设计制造技术为重点,培养学生掌握机械基础和材料基础知识、模具设计与制造、材料成型技术、电气控制技术及计算机技术的基本理论及专业知识,培养学生对科学知识的综合运用能力、创造性思维能力和工程实践能力,以及较强的沟通能力和协调能力,培养能在材料成型及控制领域从事设计制造、工程应用、运行管理和经营销售的模具现场工程师。根据上述培养目标,按照学校“培养具有工程师应具备的良好职业道德,具有较强实践能力与创新精神的应用型高素质人才”的办学定位和“卓越计划”实施精神,构建了基于项目引导式的校企联合“3+1”人才培养模式。将以模具卓越工程师能力和素质培养为目标,依托学校教育平台和企业教育平台,通过学校培养、企业培养、个人自我培养三个维度,实现了校内与校外、课内与课外、教学与科研相结合,搭建了基础实践能力层次、综合实践能力层次、工程应用能力层次、工程创新能力层次的多层次结构,形成了“一目标、两平台、三结合、四层次”的高质量模具卓越工程师培养的工程实践教学体系。

三、材料成型及控制工程专业卓越工程师培养实践教学体系改革举措

(一)重构课程体系,强化实践教学为了保证模具卓越工程师教育培养目标实现,我们先后两次召开了大连市模具协会、大连市模具园办公室领导和十余家企业总经理参加的校企联合培养模具卓越工程师研讨会,十余次校内教师和企业教师课程研讨,针对现有模具行业对技术人才的知识、能力需求,共同商定模具人才培养方案,采取主干专业课程前移,“平台+模块”的形式重构课程体系。通过模块化课程群的方式将全部专业核心课程有机的结合起来,优化课程体系,剔除课程之间的重复内容,降低了授课学时。这样既便于教师明确所授课程在整个体系中的作用,也便于学生灵活地掌握知识和相互课程内容的衔接,而不是简单地灌输某一学科的内容。在整个实践教学体系中始终坚持以模具设计、制作、装配、成型和检测五个要素以及他们相互之间关系为主线,培养学生对知识的综合应用和主动实践能力、创新意识和能力、团结协作精神和理论联系实际的学风,提高学生进行项目设计的能力。1.改革基础课程工程制图、金属材料及热处理、互换性与技术测量和模具制造基础等实践教学内容,专门设置了以模具为背景的设计性、综合性、创新性实验内容,编写了材料成型及控制工程专业实验指导书。2.在本专业原有的制图测绘、机械原理、机械设计、塑料模具设计和冲压工艺与模具设计课程设计的基础上,针对模具卓越工程师培养,对原有课程设计进行了再设计,增加了模具综合创新课程设计环节,对这些课程设计内容进行优化整合,以模具工程为目标,分段完成设计任务,促进各门课程的知识融合。编写了材料成型课程设计指导书。3.依托日中韩大学生模具大赛或企业实际模具工程项目,学生自主完成产品件工艺分析、方案确定、结构设计、加工工艺及数控编程、生产制作、组装试模、成型实验、部件及产品检测、结果分析和报告,形成全过程的工程创新训练。

(二)构建一支高素质的专兼结合的,具有丰富工程实践经验的教师队伍通过建立校外教师聘用体系和政策引导,吸引高水平教师从事实验和实习教学工作,达到校外教师和校内教师业务交叉、优势资源共享的目的,优化实践教学教师队伍。一方面聘任企业高职称、高学历的工程技术人员担任指导教师。到目前为止,总计聘请27名企业总经理、技术专家和一线工程师担任材料成型及控制工程专业卓越工程师培养客座教授和兼职讲师。由他们在企业现场担任4门理论课程和5门实践课程的主讲教师,并且担负学生现场实习和毕业设计指导任务。同时他们也会定期做客校内材料成型讲坛,就“当前模具产业现状及发展趋势”、“企业需要什么样的人才”、“作为一名优秀模具工程师应具备哪些职业素养”等话题与学生进行面对面交流。另一方面实行青年教师导师制及模具企业现场锻炼的制度,有步骤、有组织、有计划地安排教师到模具企业现场进行顶岗工作,不断提高专业课教师的实践创新能力,以便于在教学过程中真正担负起学生工程实践能力和创新能力培养的重任。

(三)深化企业培养,增加实践教学的深度和广度模具卓越工程师培养方案是由企业工程技术人员和管理人员及专业教师共同制订。在这一年企业培养中,采用企业教师为主,校内导师为辅机制,以真实模具项目为载体,多个模块分步实施,使学生在真实的工程环境中接受工程师的职业素养培养和项目工程师的系统训练,从而保证学生具有较宽的工程视野,拓宽学生的工程知识面,增加企业实践教学的广度和深度。模具卓越工程师企业培养方案有在企业现场的理论教学、实践教学和12个专题讲座。理论课程有压铸模具设计、模具检测技术、冲压模具设计实例教学、塑料模具设计实例教学和数控编程实例教学;实践课程有铣加工理论与实践、磨床加工理论与实践、放电加工理论与实践和钳工理论与实践;实践教学主要有轮岗实习、定岗实习、模具综合创新课程设计和毕业设计。每个环节分别制订培养目标,使学生能够在不同的工程环境下得到深入的实践机会,获得专门的工程知识与能力。在这里重点介绍轮岗实习和定岗实习。1.轮岗实习:该实践环节学时为9周,按照培养目标要求学生在企业现场对模具制作的生产流程、工艺和加工设备等有比较全面的了解,并对磨床加工、数控加工、放电加工、塑模钳工、冲模钳工和模具检测等环节进行简单实训,采用分组进行,每组3-4人,每个岗位7天,半天现场操作考评。这样使学生通过现场实际,加深对模具企业模具制作流程,设备的使用、维修、维护管理,企业管理等实践知识的理解,培养学生解决工程问题的应用和分析能力。2.定岗实习:时间从12月到次年5月,共计6个月。在这个环节中完成教学计划中毕业实习和毕业设计教学内容。根据前面9周的轮岗实习的认知,结合自身的学习兴趣,学生可以任选一个岗位进行定岗实习。实习过程采用师傅带徒方式,1对1进行实践能力训练培养。每个月进行一次定岗能力训练考评,学生要汇报一个月所学知识、现场发现的具体工程问题和感受体会。根据企业现有模具工程项目和岗位技能情况,给出毕业设计题目,所有题目全部来自企业真实工程项目,采用校内指导教师和企业指导教师共同指导的方式完成本阶段的学习。毕业答辩也在企业现场进行,由企业技术专家和校内教师共同组建答辩委员会进行考核评价。通过在企业全方位的学习,使学生具备综合运用所学理论知识和相关技术手段分析并解决模具项目的工程实际问题能力。

(四)校外实践教育基地选择与建设实践教学环节的实施,主要通过学校和企业两个平台,利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源,培养出社会所需要的卓越工程师。如何选择合作企业并能够保证企业培养目标有效达成成为“卓越计划”顺利实施的关键。首先,合作企业要与学校就工程人才培养拥有共同愿景和相同价值取向,企业要具有强烈社会责任感,并且具有一定规模,管理规范,有一定的技术人员和技术实力,同时效益较好。其次,校企双方通过合作实现双方资源优势整合,校企双方文化融合,能够实现资源共享、开放共赢。材料成型及控制工程专业现与中国华录•华录松下电子信息有限公司、共立精机(大连)有限公司、浙江嘉仁模具有限公司、铂翔超精密模具技术(昆山)有限公司等23家行业领先、特色突出的模具制造类企业签署了卓越工程师教育培养实践基地和校外实习基地协议。同时,完成了“一区两翼”校外实践教育基地群和辽宁省工程实践教育中心建设,具备了良好的工程实践条件,打造出了可示范的校外实践教育基地,为本专业的卓越工程师工程实践能力和创新能力培养奠定了坚实的软硬件条件。基地企业参与部分理论教学和大部分的实践教学环节,使学校教学与企业生产实际紧密结合,保证学生直接进入企业进行实习实训和毕业设计等,最后到相关企业就业。

四、结束语

本文通过对材料成型及控制工程专业卓越工程师培养实践教学体系研究,提出了校企深度合作,充分利用企业真实工程环境,通过学校和企业两个实践平台,培养学生理论联系实际,充分运用所学知识进行模具设计、制造、组装、成型和检测的策略,并强调应不断强化实践教学环节,加大工程训练力度,完善以培养模具卓越工程师为目标的实践教学体系,分层次培养学生的职业素养、工程实践能力和创新能力。经过三届学生的实践检验,模具卓越工程师培养取得了显著成效。

[参考文献]

[1]林健“.卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J].高等工程教育研究,2010(5):30-36.

[2]林健“.卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.

[3]朱泓,李志义,刘志军.高等工程教育改革与卓越工程师培养的探索与实践[J].高等工程教育研究,2013(6):68-71.

[4]查光成,孔凡新,李振红,等.应用型本科卓越工程师实践教学的改革与实践[J].教学研究,2013(3):92-94.

[5]潘佳卉,魏天路,颜兵兵.基于卓越工程师培养的创新实践教学体系探索[J].黑龙江教育,2014(5):49-50.

作者:王明伟 赵秀君 李姝 单位:大连工业大学机械工程与自动化学院

控制工程专业卓越工程师培养思考责任编辑:杨雪    阅读:人次