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基于工程理念的高校实训模式改革探讨

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摘要:从工程实训方式、实训平台建设及使用、教学组织管理、质量保证、师资培养等方面,探讨如何对实训模式进行改革,力图为解决工程教育中面临的学生大规模工程实践问题寻找切实可行的办法和有效手段,为高校开展大规模、系统化工程训练提供了新思路和新方法。

关键词:工程教育;实训模式;工程应用型人才

作者简介:覃庆伟(1969-),男,广西藤县人,仲恺农业工程学院信息科学与技术学院,高级工程师;覃毅(1974-),男,四川遂宁人,仲恺农业工程学院信息科学与技术学院,工程师。(广东 广州 510225)

基金项目:本文系广东省高教厅计算机科学与技术特色专业建设(项目编号:k1111895)、广东省高教厅网络工程人才培养创新实验区项目的研究成果。

中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0159-02

中国的经济快速增长,需要大量的工程技术人才。高校每年有600多万毕业生,有许多学生找不到工作,而企业却抱怨招不到适用的人才;学生对社会上资费不菲的考证技能培训趋之若鹜,却对高校开设的课程兴趣不高。这种反差说明,传统的高校课程设置和培养模式与市场对人才技能的要求脱节,造成学生工程实操能力不强。为解决这一矛盾,国际工程教育合作组织于2004年制定了CDIO工程教育标准,我国教育部也于2010年6月实施了“卓越工程师教育培养计划”,两者都强调通过高校与企业的合作培养出具有创新精神和实践能力的工程师,以满足社会与经济发展方式转变对各类高素质工程人才的需求。但是在操作层面,校企合作谈何容易。一是由于竞争剧烈,为降低培训成本,企业都希望招聘到具有一定工程能力又掌握行业主流技术、能胜任团队工作的员工。但是按照传统的高校体制及人才培养模式,难以让学生掌握自成体系又不过时落后的专业知识;况且学校也无法提供类似企业的软、硬件环境和真实的工程项目,工程能力的培养难以落到实处。二是考虑到工程项目的工期、质量、场地设备成本及售后服务等多方面的因素,尤其是出于对核心技术及客户资料保密考虑,企业无法接纳大量的学生系统地进行工程项目的实践。

一、工程实训模式改革探讨

在探讨工程实训之前,首先要明确工程项目与传统教学科研案例的根本区别在于:工程项目是按照工业标准、技术规范及市场需求设计、制造出产品,强调产品的服务理念及成本控制意识,要求产品性价比高、在市场上有竞争力;而传统教学科研案例仅是原理验证或过程演示,只是说明某种技术而已,根本没有产品的概念,自然就不用关心技术落后与否,容易让学生毕业时感觉在大学没有学到实用的知识。这就要求在推行工程教育时,需要创新校企合作思路,改革实训模式——通过校企合作,利用企业真实的工程项目,培训教师而不是学生;然后在校内搭建类似企业软硬件环境,建立相应的工程实训体系,通过教师对学生进行工程项目的训练,培养学生的工程能力,以满足企业需求。

为此,需要按照工程能力的要求对教学要素进行系统规划与设计,对包括培养方案、课程体系、教学计划、教学方法、教材选择、实践教学体系与内容、实训室建设等诸多方面进行配套改革;需要按照工程理念,构建提供教学实训内容和环境支持的“工程实训平台”,并引入工程建设中的监理机制,配套建设“实训管理平台”,为保证实训质量提供监控手段。

1.工程实训平台建设

实训平台的建设目的是建设、管理大量的实训体系资源,为实训教学提供环境、过程支持和实训内容。平台建设包括类似企业的真实软硬件环境搭建和实训资源建设两大内容。前者提供环境支持,后者为工程教育提供实训内容和过程支持,为实训平台建设的重点。

按照学科的教学规律,实训过程可分为三个循序渐进阶段:工程知识学习阶段;工程技术训练阶段;工程项目实训阶段。各阶段对平台建设的要求分别为:

(1)工程知识学习阶段:目的是在工程技术训练前学习相关工程知识,建立系统的知识体系,明确各部分知识在整个体系中的位置及作用,掌握各部分知识的难点、重点。为此需按学科专业方向建设包括课程体系、教学大纲、学习资料、难点重点训练案例、测试及考试题库,以及能将所学知识有机联系起来的综合实例资料及参考设计等。

(2)工程技术训练阶段:目的是在学习工程知识的基础上,通过独立完成小型项目开发,训练工程项目开发所用技术,掌握开发工具的使用方法及技巧;熟悉技术标准细节,熟悉工程项目的设计、开发方法,以此来培养工程技术能力。为此需要建设按照不同课程、不同方向、不同技术实现的小型项目,收集、整理项目开发技术规范,编写开发文档、参考资料、标准手册等,为进行真实工程项目开发打下基础。

(3)工程项目实训阶段:目的是通过真实工程项目的开发,让学生学会市场调研方法、学会编写市场需求分析报告;学会查阅相应的工业标准及产品性能、技术要求,熟悉项目开发所用的技术、手段与方法;熟悉项目开发流程,理解项目管理的基本理念,锻炼团队的协作能力,从而积累项目开发经验,培养工程素质和能力;掌握项目开发的主流技术,拉近与用人需求的距离。为此,需要导入不同业务背景的真实工程项目,按工程理念和产品要求进行项目的需求整理、开发流程整理、开发用例整理、开发文档整理,实现方法、技术的对比整理,以便在学生独立完成所负责的分项目后进行参考、对照,发现、改进不足,也便于教师在指导学生的过程中进行参考查阅。实训平台的使用可分为课程实训和工程项目实训两个层次。

课程实训层次主要是针对课程体系中的各门课程,实现对课程教学资源的系统化管理及案例教学过程的管理,学生通过查看课程的教学大纲、章节的主要内容、课程的重点难点、多媒体课件等进行课程的学习,通过完成教师分配的作业、练习案例、实验操作、课程设计等任务,掌握课程知识,训练工程技术。可见,课程实训层次涵盖了工程知识学习和工程技术训练两个阶段,对这两个阶段的平台建设有明确且具体的要求。

工程项目实训层次主要是针对学生的学科专业,实现工程知识及技术的系统集成。要求按照行业的相关技术标准,实现对项目开发过程的全程管理及监控;参照企业实际项目管理过程,按需求分析、规划设计、开发建设、项目调试、验收总结五个阶段进行管理。学生可以通过平台了解项目团队的成员情况、项目开发计划、各阶段需完成的任务、小组成员的任务完成情况,并提交工作日报、项目会议纪要、项目调试结果、项目总结及实训调查等文档;教师可以通过平台进行项目、人员分组,开发设计计划,并按阶段开放项目资源,审阅工作日报及各项目组会议纪要,审阅设计方案,上传个性化学习资料、调查问卷,查看各项目组完成情况及修改情况等。

实训平台的建设是动态的,必须定时更新知识体系及工程项目内容,以跟上工程技术的发展步伐,确保培养出的学生能掌握主流技术,满足岗位技能需求。

2.实训管理平台建设

为确保实训平台在工程教育中的使用效果,达到大规模培养工程人才的目的,有必要引进工程项目建设中的监理机制,建设相应的管理平台,为实训提供质量监控手段。为此,需要教师通过校企合作,参与工程项目开发,再通过研究及教学实践,总结、提炼出一套实训教学的教学方法及管理文档,具体包括《实训教学安排》、《教师实训手册》、《实训教学方法》、《学生实训跟踪表》、《实训要求及管理办法》、《实训反馈表》、《实训考评办法》等一系列教学支持文件,以统一实训教学方法,规范实训教学考评及学生能力鉴定标准,为实训质量提供监控和保证手段。

二、实训模式的应用

为了达到实训目的,需要把四年大学教育纳入整个实训体系来通盘考虑。建议采用“3+1”教学模式,在前3年进行基础理论、专业基础及专业课程的教学,进行课程实训层次的工程技术训练,并且在大二第二学期结束前引入导师制,让学生在导师指导下结合自己的兴趣有针对性地选修专业课程;在最后1年采用项目实训与毕业设计相结合的方式,学生用近一年的时间进行实际工程项目开发训练,使学生到毕业时能基本掌握行业主流技术,并积累相关工作经验,以满足用人单位的岗位技能要求。

1.教学组织

课程实训层次:在前3年的基础理论及专业课程的教学中按课程来组织实施。

工程项目实训层次:在大三的暑假里,学生进行市场调研编写需求分析,提出项目实训方向申请。实训分为基础知识测试、实训前专业培训、项目实训、实训总结四个阶段,项目实训流程及阶段内容见图1。每个阶段要求学生提交相关文档,以对学生进行阶段考核。

2.教学管理

在项目实训阶段,整体仿照公司模式进行管理,学生以项目组的形式进行学习和开发训练。指导教师作为项目经理,指导学生进行项目开发,要求学生把每日项目完成情况以及遇到的问题以项目日报的形式进行总结提交,由指导教师批阅并给出指导意见。项目按需要划分项目小组,每小组设有组长,负责本组项目实施,并协助教师帮助解决学生项目开发过程中遇到的一些简单问题。每位组员定期轮流担任组长,以锻炼其项目管理能力;每日、每周组长召集小组成员认真总结研究当日、当周出现的问题,集体讨论、确定解决方案,采取措施,保证项目的顺利实施,以锻炼团队协作能力。

3.师资培养

实训模式改革要求教师具有丰富的工程实践经验。为解决教师普遍缺乏工程经验这一迫切问题,可以考虑采取“走出去”和“引进来”两种方式,“走出去”就是学校直接派教师到相关企业锻炼一段时间,参与整个工程项目的开发;“引进来”就是直接从企业招聘具有高学历、高职称的工程技术人员充实到教师队伍中。教师工程能力的提高,可以促进教师对人才培养方案、课程体系设置、课程内容等改革的思考,为大规模工程教育的开展提供保障。

三、总结与展望

进行实训模式改革,通过校企合作,以现实的工程项目培训教师;在高校内搭建类似企业的软硬件环境,再由教师对学生进行工程项目开发能力的训练,是解决学生大规模工程实践的切实可行的办法和有效手段。

参考文献:

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[2]张奇,唐奇良.高等工程教育CIO-CDIO培养模式研究[J].教育与职业,2009,(3):32-34.

[3]殷旭,胡景繁,张红.基于CDIO教育模式学生学习评估方法的探索[J].高教论坛,2010,(2):24-25.