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基于卓越工程师培养的工程认识教学改革探索

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【摘 要】在工程认识教学中,要以卓越工程师培养为出发点,充分利用现有教学资源。同时,对教学形式和内容进行优化,引入导向性实践教学环节,更加突出培养学生独立完成实践教学环节的能力。这样可以使学生自主地完成所学知识的内化,培养他们发现问题、解决问题的能力,最终实现培养卓越工程师和创新型人才的目标。

【关键词】卓越工程师 工程认识 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)35-0004-02

卓越工程师教育培养计划,是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010~2020年)》的重大改革项目。该计划是一种全新的人才培养理念和模式,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类高质量工程技术人才,全面提高工程教育人才培养质量,促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国。“卓越计划”遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,其特点主要在于:行业企业深度参与培养过程;学校按通用标准和行业标准培养工程人才;强化培养学生的工程能力和创新能力。

本文针对目前《工程认识课程》教学中存在的问题,基于培养“卓越工程师”的基本要求,从教学内容、教学模式和能力培养三个方面对工程认识课程教学改革进行了初步探索

一 卓越工程师能力模型

当今社会就业形势日趋严峻,单从教育的角度分析,可看到其中一个重要因素是社会对人才的需求与学校教育的培养模式之间的矛盾。现今学校教育缺少按照能力模型来对学生进行专业教育的环节。通过对“卓越工程师教育培养计划”的分析,可发现,对于一个工程师来说,最重要的能力是工程能力和创新能力。这里的工程能力含义较为广泛,包括工程专业知识、工程实践技能、工程管理能力以及个人素质等。目前无论是学术界,还是企业界,对于工程领域的能力模型并无统一标准,通过对行业及用人单位职位要求的分析,可归纳出一个最基本的卓越工程师能力模型,如下图所示。

在该模型中,专业知识和专业技能作为外显特征,处于模型上方;个人素质作为内隐特征位于模型下方,而工程管理能力则介于外显特征与内隐特征之间的中间层。我们可看到位于上层的专业知识和专业技能较容易通过一定的学习、训练等方法掌握,这两个方面都是最基本的,而对于位于下层的个人素质,这些内隐特征的形成与一个人的成长环境、经历的事情、所受教育都有一定的关系,也较难把握。工程认识课程的教学改革应与该模型有机结合,以实现既定的改革目标。

二 工程认识课程教学中亟待解决的问题

1.工程认识课程教学定位与实际教学缺乏有效结合

合理的教学定位可使面向卓越工程师培养的工程认识课程的教学设计打破传统单一的课程观念,确立与学习化社会相适应的课程观念,从而为课程的实施提供条件保障;能更好地明确培养目标和课程目标之间的关系,为课程知识、过程与方法、情感与态度多层面标准的实现提供可能性。目前《工程认识课程》教学旨在培养学生的大工程意识。但是,在实际教学内容的组织过程中遇到了一定的制约因素。

2.教学内容中典型工程问题存在不足

在教学过程中,由于知识范围涉及广泛,因此教学内容的深度与广度有效结合不够,在相关理论的讲解过程中典型的工程实际案例与理论的结合不够密切,在一定程度上忽略了行业的背景知识铺垫。此外,由于课堂教学学时有限,因此在教学过程中对理论知识的讲解只是“蜻蜓点水”,不能从理论深度出发,只能传授定性的内容,很难从定量的角度去分析工程实际问题。从而导致学生对《工程认识课程》中涉及的机械结构、控制技术、制造技术、工程管理、工程材料等知识的了解缺乏整体性认识。在实践动手环节学生也相应地缺乏主观能动性,更多的是依照老师的讲解“依葫芦画瓢”,缺乏一定的创新性。

3.教学模式的立体构建欠缺

目前,《工程认识课程》中涉及的实践环节主要是验证性的实践内容,学生只需要按照设定好的实验方法、步骤和内容进行。这种教学模式事实上仅是对课堂所学知识点的验证,学生通过实践过程只能简单体会所学知识,不能得到深化和扩充,不利于培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。此外,由于实践教学的学时有限,不能过多地针对工程实际开展探索,对学生综合能力的培养较有限。

三 基于卓越工程师培养中工程认识教学的改革措施

1.明确工程认识课程教学定位

了解学生基本工程素质,基于对学生基本素质分析的教学定位为学生探究性、开放式、合作式学习的开展提供支持系统;合理教学定位指导下的课程教学开发与利用将极大地拓展现有的工程教育内容,学生的主体性会极大地提高,学生的实践能力、学习兴趣、创新能力等将有全新的发展;同时,可使课程增加弹性、选择性,使课程更加适宜不同地区经济、文化及学生个体发展的需求,是工程教育多样化的前提。

因此,基于卓越工程师培养的合理教学定位应从以下几点加以改进:卓越工程师培养目标与工程认识课程目标之间的关系;学生已具备的基本工程素质;基于现代工程观下的卓越工程师素质结构。

2.调整优化工程认识课程教学内容

在教学内容上,以卓越工程师培养目标为引导,以培养学生大工程意识为核心,以机械结构、控制技术、制造技术、工程管理、工程材料等知识为主体,以综合性、实践性为特点,在此基础上开展各项教学。在各单元具体授课过程中,借助典型的工程案例加强教学内容的充实性,培养学生在实际工程中分析问题的能力。如在笔者所承担的工程管理单元,可根据学生专业特点选择适合的典型案例。如针对船舶学院学生,可采用与船舶制造相关的案例进行工程管理要素分析,并在此基础上进行讲解并与学生一起讨论有关造船的成本、质量、安全、环保等问题,使他们初步具有一定的工程意识。在机械结构单元的实践环节中,除安排学生进行产品的拆装训练,让他们较深入地了解产品的结构和组成外,同时还可以引导学生进行联想,写出相关创新报告,让学生提出自己独特的见解和对产品结构提出改进方案,鼓励学生进行小产品的创新设计方案实践。

同时,典型工程案例要不断更新,紧扣学科热点问题,密切跟踪企业发展急需解决的问题以及相关领域的新方法、新理论、新思路,紧跟学科前沿,从而最大限度地激发学生的学习热情。使学生能从中获得相应的知识和实践经验的积累,培养其主动思考、分析问题的能力。

3.工程认识课程教学模式立体化

根据工程认识教学单元的内容特点,灵活采用启发式教学、互动式教学、讨论式教学、现场教学、CAI教学等教学方法,充分体现学生的主体作用,并实现讲课、实践、训练一体化。一方面,要真正实现以学生为主体、教师为指导的作用。教师从知识讲授者转变为学生学习的指导者、学生活动的导演者;而学生从知识被动的接受者转变为主动学习的参与者。即使是理论环节,也一定要安排时间让学生在课堂中进行讨论,让学生有机会发表自己的观点,并在其中互相学习。另一方面,要形成讲课、演示、实践相结合的一体化教学模式,加大实践动手环节的强度,做到以理论指导实践,在实践过程中使学生自己发现对相关知识认识的不足。实践过程中教师积极引导学生解决实际中出现的问题,并能总结出这些问题的症结,并在以后的教学中加以强调和改进。这样不仅能巩固学生理论知识的学习,更能提高其解决实际问题的能力。

参考文献

[1]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见(教高〔2011〕1号)

[2]谢芳、毛翠丽.基于“卓越工程师教育培养计划”的《机械设计》教学改革研究[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2012(2)

[3]张智钧.试析高等学校卓越工程师的培养模式[J].黑龙江高教研究,2010(12)

[4]王占勇、陈惠芬、徐家跃等.卓越工程师培养的实践教学模式探索[J].河南教育(中旬),2012(4)

[5]崔媛.基于学科专业特色的卓越工程师培养模式——来自哈尔滨工程大学的实践[J].煤炭高等教育,2011(1)