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時(shí)間:2023-12-27 14:47:37
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中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)44-0277-02
機(jī)械工程類專業(yè)是我校傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科專業(yè),為湖南省機(jī)械工程領(lǐng)域培養(yǎng)、輸送了大批人才。隨著經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展,邵陽學(xué)院根據(jù)自身?xiàng)l件順應(yīng)湖南省科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì),提出了“基本技能訓(xùn)練+綜合能力提高+工程實(shí)踐+創(chuàng)新應(yīng)用”多層次實(shí)踐教學(xué)體系的改革思路,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為根本宗旨,堅(jiān)持專業(yè)知識(shí)、能力、創(chuàng)新協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)踐教育理念,建立以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué)體系。
一、機(jī)械工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
當(dāng)前,針對(duì)機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的教育教學(xué)改革研究,國(guó)內(nèi)部分高校的相關(guān)專家、學(xué)者已開展了積極的研究和實(shí)踐,部分重點(diǎn)高校也實(shí)施了國(guó)家級(jí)機(jī)械工程應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實(shí)驗(yàn)區(qū),如浙江大學(xué)多層次機(jī)械工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、長(zhǎng)春理工大學(xué)機(jī)械工程“教學(xué)、科研、生產(chǎn)”的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式實(shí)驗(yàn)區(qū)等,而現(xiàn)有對(duì)機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)研究主要側(cè)重于通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)或競(jìng)賽活動(dòng)等強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用能力。
對(duì)地方本科院校而言,在機(jī)械工程領(lǐng)域內(nèi)的對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)主要側(cè)重于工程創(chuàng)新實(shí)踐能力,即培養(yǎng)機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才而非科研型人才。培養(yǎng)機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才,除了具備實(shí)踐操作能力外,更重要的是對(duì)機(jī)械工程行業(yè)前沿的實(shí)時(shí)把握。針對(duì)機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展變化,培養(yǎng)的人才必須具備綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
二、機(jī)械工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建
根據(jù)我?!耙蕴岣邔W(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力為核心目標(biāo),創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)相互融合、校內(nèi)培養(yǎng)與校外實(shí)踐鍛煉有機(jī)結(jié)合”的教學(xué)理念,機(jī)械工程專業(yè)按照學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的原則,在調(diào)整改革原有獨(dú)立于各門課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,構(gòu)建“基礎(chǔ)性、綜合設(shè)計(jì)性、研究創(chuàng)新性”多層次的研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
1.機(jī)械基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。機(jī)械基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)面向低年級(jí)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生,主要讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作方法及技能、正確使用儀器、掌握正確的數(shù)據(jù)處理方法。首先,在開展機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)之前,通過機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合展示與分析、機(jī)械拆裝及結(jié)構(gòu)分析、機(jī)械結(jié)構(gòu)分析及運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖等實(shí)驗(yàn)活動(dòng),對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的“啟蒙教育”;其次,通過工程圖學(xué)課程實(shí)訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生二、三維表達(dá)與初步的構(gòu)形設(shè)計(jì)能力、空間想象能力、手工與計(jì)算機(jī)圖樣繪制能力,為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);第三,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的初步剖析,讓學(xué)生具有初步擬定機(jī)械系統(tǒng)方案、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行基本機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)的能力和初步具有擬定機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的能力。
2.機(jī)械綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。機(jī)械綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要面向中、高年級(jí)機(jī)械類學(xué)生,主要分為綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力、分析與解決問題的能力。綜合性實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用一門課程或多門課程的知識(shí)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是結(jié)合各自教學(xué)或獨(dú)立于各種教學(xué)而進(jìn)行的一種探索性實(shí)驗(yàn)。一般是在學(xué)生常規(guī)或綜合性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,經(jīng)歷了一個(gè)由淺入深的過程之后開設(shè)的。更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則是在指導(dǎo)教師出題后,全部由學(xué)生自己組織實(shí)驗(yàn),甚至可以讓學(xué)生自己選題、自己設(shè)計(jì),在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行,最大限度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
我校開設(shè)的機(jī)械綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)包括微型發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)、組合夾具拼裝方案設(shè)計(jì)及組裝、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)試、滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)及性能分析實(shí)驗(yàn)、液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承性能實(shí)驗(yàn)、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)、減速箱結(jié)構(gòu)分析及裝拆實(shí)驗(yàn)、平面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真分析實(shí)驗(yàn)等。
3.機(jī)械研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。面向機(jī)械類高年級(jí)學(xué)生,以學(xué)生為主體,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我訓(xùn)練為主,重視學(xué)生個(gè)性發(fā)展,在更高層面上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力及初步科研能力。主要由開放式實(shí)驗(yàn)、科技制作、學(xué)科競(jìng)賽、學(xué)生科研項(xiàng)目和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等部分組成,以機(jī)械產(chǎn)品CAD/CAM為主要內(nèi)容的綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課。采用“集中指導(dǎo)、分散設(shè)計(jì)”的方式,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作,參加各類競(jìng)賽,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、創(chuàng)新能力、組織能力和科研能力。
三、機(jī)械工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)方法和手段改革
1.構(gòu)建機(jī)械認(rèn)知實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),培養(yǎng)專業(yè)認(rèn)知能力,啟發(fā)創(chuàng)新思維。在專業(yè)基礎(chǔ)課程開設(shè)前,組織學(xué)生到與專業(yè)相關(guān)的機(jī)械制造企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等進(jìn)行參觀學(xué)習(xí),了解產(chǎn)品生產(chǎn)過程和生產(chǎn)裝備,了解常用生產(chǎn)設(shè)備的功能、工作原理及組成。邀請(qǐng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行講解,著重介紹機(jī)械工程專業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用,當(dāng)前機(jī)械工程專業(yè)技術(shù)人才的現(xiàn)狀和發(fā)展方向。組織觀看生產(chǎn)錄像,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用機(jī)械工程領(lǐng)域的能力。
2.改革實(shí)踐教學(xué)模式,更新和豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。在實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí),不能照本宣科,應(yīng)注重能力的培養(yǎng),使學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合分析能力得到提升。例如,在金工實(shí)習(xí)課程教學(xué)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新和后續(xù)金工實(shí)習(xí)。學(xué)生通過計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)出各種有創(chuàng)意的作品并把它加工出來,不僅增加了學(xué)生的實(shí)習(xí)成就感,還促進(jìn)了作品的個(gè)性化。在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,課程內(nèi)容在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重其綜合性、互動(dòng)性、啟發(fā)性和完整性,盡可能地在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生自己完成部分實(shí)驗(yàn)裝置和儀器的安裝調(diào)試,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),充分掌握專業(yè)知識(shí)和提升專業(yè)技能。在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí),課程內(nèi)容注重大型的工程系統(tǒng)設(shè)計(jì),使學(xué)生能運(yùn)用理論教學(xué)環(huán)節(jié)中所學(xué)到的知識(shí)思考問題、分析問題和解決問題。
3.注重自主學(xué)習(xí)與思考,加強(qiáng)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。機(jī)械基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容分別采用相應(yīng)的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作并正確記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)、分析判斷、邏輯推理及正確表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)采用啟發(fā)式、討論式教學(xué),以問題為導(dǎo)向,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、思考,以小組形式自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自主完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),查閱資料,分析各種信息來源,獨(dú)立解決問題,獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié),培養(yǎng)了學(xué)生自主創(chuàng)新能力和科研能力。
4.引入計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,提高實(shí)踐教學(xué)的效率。將傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代化教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,優(yōu)化、整合教學(xué)資源,建立了掛圖、模型、視頻、多媒體、實(shí)物裝備等多種教學(xué)手段,特別是使用以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代教育技術(shù)手段開展教學(xué)活動(dòng),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練興趣,提高了教學(xué)效果。將虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)仿真等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)中去,引進(jìn)和研發(fā)相應(yīng)的軟件和硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境下模擬傳統(tǒng)和現(xiàn)代制造的加工工藝過程,有效地提高了實(shí)踐學(xué)習(xí)的效果。自制和引進(jìn)工程技術(shù)訓(xùn)練課程教學(xué)視頻,研制系列多媒體教學(xué)課件,建立了工程技術(shù)訓(xùn)練素材庫及大量案例。通過開展多媒體輔助教學(xué),將課堂實(shí)物模型與多媒體課件演示相結(jié)合,相得益彰,既增加了學(xué)生對(duì)工程問題的感性認(rèn)識(shí),又使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)獲取了更多的知識(shí)。
5.改革考試制度和考核方法,提高實(shí)踐教學(xué)的主動(dòng)性和自覺性。為了切實(shí)保證實(shí)踐環(huán)節(jié)達(dá)到預(yù)期的效果,激發(fā)學(xué)生的實(shí)習(xí)熱情和創(chuàng)新精神,實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的有效管理,根據(jù)不同實(shí)踐教學(xué)模塊采用不同的考試制度和考試方法,必須要考慮到實(shí)踐過程中的復(fù)雜性和變化性,盡量做到全方位考核,避免以偏概全。例如,金工實(shí)習(xí)成績(jī),要綜合衡量學(xué)生的平時(shí)成績(jī)、實(shí)際操作技能與質(zhì)量、創(chuàng)新能力、實(shí)習(xí)報(bào)告等情況,其中平時(shí)成績(jī)占20%,實(shí)際操作技能與質(zhì)量占50%,創(chuàng)新能力占10%,實(shí)習(xí)報(bào)告占20%,考核形式要有利于學(xué)生勞動(dòng)技能、團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng),學(xué)生工程意識(shí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),有利于高素質(zhì)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的高級(jí)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。
四、結(jié)語
實(shí)踐教學(xué)是機(jī)械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一個(gè)重要部分,邵陽學(xué)院機(jī)械工程類專業(yè)始終以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為根本,建立了以學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)貫穿教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié),完善了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力,從而更好的滿足了經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)和社會(huì)發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn):
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[2]鐘功祥,劉競(jìng)偉,呂志忠,彭彩珍.提高機(jī)械工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的綜合措施[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究,2013,(03).
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)51-0233-03
工程教育專業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,也是實(shí)現(xiàn)工程教育?國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)[1]。工程教育專業(yè)認(rèn)證通過建立同現(xiàn)實(shí)工程師制度相匹配的教育評(píng)價(jià)體系,實(shí)現(xiàn)教育與工程界的接軌,確保工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的素質(zhì)要求。通過對(duì)該理念的學(xué)習(xí),我們認(rèn)識(shí)到基于工程教育專業(yè)認(rèn)證,將以教師傳播知識(shí)為主要特征的傳授型教學(xué)模式,向以培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知能力和實(shí)踐能力為主要特征的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,滿足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求已成為我國(guó)高等工程教育界的研究熱點(diǎn)。
有限元法是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展和工程分析中獲得廣泛應(yīng)用的數(shù)值方法之一[2-4]。通過有限元分析軟件,可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段進(jìn)行性能分析、預(yù)測(cè)與精確計(jì)算,縮短了產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)周期。對(duì)于復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)與熱態(tài)線性與非線性或穩(wěn)定性計(jì)算分析,采用有限元借助計(jì)算機(jī)運(yùn)算,均可獲得滿意的結(jié)果。
近年來,有限元法已經(jīng)發(fā)展成為機(jī)械工程技術(shù)人員必須具備的知識(shí)[5,6]。國(guó)內(nèi)高校從90年代后期開始,就逐步展開有關(guān)有限元分析及應(yīng)用課程體系的改革與實(shí)踐,以滿足機(jī)械類專業(yè)教學(xué)需求。我校綜合大部分企業(yè)對(duì)機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生的反饋信息,發(fā)現(xiàn)機(jī)械專業(yè)對(duì)有限元法專業(yè)技能要求掌握得不夠理想。本文基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的新理念,對(duì)有限元法課程理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了形成性教學(xué)改革與實(shí)踐,這對(duì)提升學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用有限元法從事機(jī)械設(shè)計(jì)的能力、課程教學(xué)水平和學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等方面具有重要的意義。
一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化情況
教科書是課堂教學(xué)內(nèi)容的整體框架,教學(xué)內(nèi)容選擇的適合與否直接影響教學(xué)效果的好壞。現(xiàn)在的大多數(shù)教材內(nèi)容是在前人基礎(chǔ)上做出的二次開發(fā),即依葫蘆畫瓢,這就讓學(xué)生的學(xué)習(xí)成了“傻瓜型”,對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新不利。其內(nèi)容應(yīng)更注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不僅授人以“魚”,更著重授人以“漁”[7,8]。同時(shí),要求有限元課程側(cè)重課程內(nèi)容的深度、廣度與應(yīng)用,在教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)“少、精、寬、新”,實(shí)行課程模塊化和小型化。因此,應(yīng)本著教材的先進(jìn)性、學(xué)術(shù)性和適用性出發(fā),合理選取教材。
豐富教學(xué)內(nèi)容,將多媒體、網(wǎng)絡(luò)、幻燈片和實(shí)物展示臺(tái)等教學(xué)儀器引入課堂。對(duì)于有限元分析課程,借助多媒體設(shè)備,進(jìn)行直觀的交互式教學(xué)更凸顯其優(yōu)勢(shì)。處理好基礎(chǔ)性和先進(jìn)性、經(jīng)典與現(xiàn)代的關(guān)系,保證傳授知識(shí)的先進(jìn)性、實(shí)用性,使學(xué)生學(xué)有所獲,學(xué)有所用。融合知識(shí)要點(diǎn),理清知識(shí)結(jié)構(gòu),經(jīng)過組織、加工,最終有效地轉(zhuǎn)化為學(xué)生所掌握的知識(shí)。
二、教學(xué)指導(dǎo)與考核管理情況
1.教學(xué)指導(dǎo)方式先進(jìn)。在經(jīng)過大量調(diào)研分析的基礎(chǔ)上,借鑒國(guó)內(nèi)外大學(xué)研究型教學(xué)模式改革方面經(jīng)驗(yàn),結(jié)合機(jī)械專業(yè)特點(diǎn),采用“啟發(fā)式”、“互動(dòng)式”和“項(xiàng)目式”相結(jié)合的教學(xué)模式,營(yíng)造研究型課程教學(xué)環(huán)境,以著重培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知能力和實(shí)踐能力。
“啟發(fā)式”教學(xué)方法研究:教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),采用多種方式,以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,促使他們生動(dòng)活潑地學(xué)習(xí)。針對(duì)有限元分析及應(yīng)用課程邏輯性強(qiáng),要求數(shù)學(xué)力學(xué)基礎(chǔ)較高的特點(diǎn),研究如何有效結(jié)合計(jì)算結(jié)果與恰當(dāng)?shù)奈锢斫忉?,以增?qiáng)學(xué)生對(duì)深?yuàn)W理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)。
“互動(dòng)式”教學(xué)方法研究:以學(xué)生的自主分析和設(shè)計(jì)為主體,在教師給出特定情境下,研究基于有限元分析軟件ANSYS的工程實(shí)際問題,使學(xué)生針對(duì)具體工程實(shí)例充分認(rèn)識(shí)掌握各知識(shí)要點(diǎn)的本質(zhì),自主提出問題解決方案。
“項(xiàng)目式”教學(xué)方法研究:一種工學(xué)結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)模式。項(xiàng)目式教學(xué)法嘗試通過實(shí)施一系列完整的教學(xué)項(xiàng)目,將理論和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合,它以任務(wù)為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),在老師的指導(dǎo)下,將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理,信息的采集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià),都由學(xué)生自己負(fù)責(zé),學(xué)生通過該項(xiàng)目的進(jìn)行,了解并把握整個(gè)過程及每個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。其最顯著的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”,是師生共同完成項(xiàng)目,共同取得進(jìn)步的教學(xué)方法。
教學(xué)方法上逐漸向以學(xué)生為中心的方式靠攏,實(shí)現(xiàn)從“一言堂”到“啟發(fā)式、互動(dòng)式、項(xiàng)目式”的教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變。以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、獨(dú)立思考能力和觀察能力等,滿足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求。
實(shí)踐表明,這種教學(xué)方式的應(yīng)用,從課前重點(diǎn)和難點(diǎn)問題的提出,到課上重點(diǎn)和難點(diǎn)問題的討論和小組討論;從教師課題項(xiàng)目問題的提出,到學(xué)生對(duì)項(xiàng)目問題的分析、研究和解決,始終以各種問題為導(dǎo)向,引發(fā)學(xué)生思考,并將科學(xué)研究的眾多要素滲透到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,讓學(xué)生和科研小組在教學(xué)環(huán)節(jié)中體驗(yàn)科學(xué)研究的全過程,從而使學(xué)生自身的問題分析能力、理論分析能力、編程能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、科學(xué)創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到鍛煉和發(fā)展。
2.知識(shí)點(diǎn)模塊化、合理實(shí)施考核。為了改變應(yīng)試教育給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來的消極作用,我們也相應(yīng)地改變了考核形式。以往都是單純以卷面的形式來考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,這樣會(huì)造成學(xué)生為了考試而學(xué)習(xí)的弊端[9,10]。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,能使考試成績(jī)更加真實(shí)地反映學(xué)生學(xué)習(xí)的效果,我們采用多元化的考核制度,即:階段性考試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考核成績(jī)和期末考試成績(jī)結(jié)合模式。(1)階段性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。主要是對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)內(nèi)容和知識(shí)結(jié)構(gòu),并靈活運(yùn)用的檢測(cè)。我們將教學(xué)內(nèi)容模塊化,結(jié)合知識(shí)要點(diǎn)分為幾個(gè)考核項(xiàng)目,從實(shí)際問題中出發(fā),挑選出能反映所學(xué)知識(shí)且難度適中的習(xí)題。由學(xué)生自己獨(dú)立地完成上機(jī)建模與模擬分析,并依據(jù)有限元規(guī)范格式書寫分析求解過程的報(bào)告。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分?jǐn)?shù)的給出依據(jù)以創(chuàng)新性、實(shí)用性為主要標(biāo)準(zhǔn),并參考學(xué)生的實(shí)際情況,進(jìn)行客觀評(píng)分。這種以學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力為考核重點(diǎn)的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式,激發(fā)了學(xué)生平時(shí)創(chuàng)新的自覺性和主動(dòng)性,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新品格的培養(yǎng)。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考核,相對(duì)單純的卷面考試,更能體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。(2)期末考試考核。還是以卷面的形式考核,但在考試內(nèi)容和形式上做了改變。在考試內(nèi)容方面,提倡以解決復(fù)雜問題分析和設(shè)計(jì)為主的題型,合理布局試卷的難易度、深廣度、區(qū)分度。
通過以階段考核、期中考核和期末考核、上機(jī)實(shí)踐和作業(yè)以及教研討論和專題等有機(jī)結(jié)合,實(shí)施過程化、多元化的考核方式,激發(fā)了學(xué)生平時(shí)創(chuàng)新的自覺性和主動(dòng)性,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新品格的能力培養(yǎng)。
三、教學(xué)改革實(shí)踐成果
針對(duì)設(shè)定的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以之為導(dǎo)向,學(xué)生為中心,建立了“評(píng)價(jià)―反饋―改進(jìn)”的閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。以下是以成果為導(dǎo)向《機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析》課程教學(xué)實(shí)踐。
通過對(duì)2014年學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達(dá)成情況分析,發(fā)現(xiàn)學(xué)生應(yīng)用結(jié)構(gòu)有限元方法分析工程中實(shí)際問題的能力不足,獨(dú)立解決問題的能力欠缺。針對(duì)這些問題,2015年在課程講解的過程中,增加了更多貼近工程實(shí)際的案例分析;在課程章節(jié)性總結(jié)中進(jìn)行相似案例的歸納比^,加強(qiáng)貫穿性的對(duì)比分析認(rèn)識(shí);并在課程的考核過程中要求學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)際問題的分析與解決,有效地增強(qiáng)了學(xué)生運(yùn)用有限元方法的獨(dú)立工作能力,提高了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。2015年,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)軟件上機(jī)課程不夠重視,上機(jī)操作不熟練,隨即在后期的教學(xué)過程中加強(qiáng)上機(jī)操作實(shí)踐環(huán)節(jié)的管理,加大上機(jī)操作考核評(píng)分的比重,提高學(xué)生的綜合能力。表1為2016年上半年課程目標(biāo)各項(xiàng)能力達(dá)成度評(píng)價(jià)情況。
從表1可以看出,近3年機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元課程教學(xué)改革取得了顯著效果,學(xué)生的各項(xiàng)能力水平都達(dá)到了很高的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),通過對(duì)所設(shè)定的各個(gè)知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)的學(xué)習(xí)結(jié)果分析,可以評(píng)價(jià)本課程的實(shí)際學(xué)習(xí)成果。通過持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,保證持續(xù)改進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo),始終符合社會(huì)需求;持續(xù)改進(jìn)畢業(yè)要求,始終符合培養(yǎng)目標(biāo);持續(xù)改進(jìn)教學(xué)活動(dòng),始終符合畢業(yè)要求,為該課程在進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證建設(shè)中課程體系的改革建設(shè)提供了一定的參考依據(jù)。
四、結(jié)束語
本文結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)ANSYS課程的教學(xué)實(shí)踐,針對(duì)教學(xué)中存在的弊端,從教學(xué)內(nèi)容、教材及參考書選用、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了探索和改革。通過上述的教學(xué)改革和實(shí)踐,作為校重點(diǎn)課程的《機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析》教學(xué)取得了明顯效果,提高了學(xué)生應(yīng)對(duì)實(shí)際問題的綜合能力,實(shí)現(xiàn)了互動(dòng)教學(xué)中“教”與“學(xué)”的有機(jī)結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,建立了“新的觀念、新的教學(xué)模式、新的管理機(jī)制”。
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Teaching Reform and Practice of Mechanical Structure ANSYS Course Based on Engineering Education Certification
LI Shu-sen,REN Yi
(College of Mechanical and Electrical Engineering,Northeast Forestry University,Harbin,Heilongjiang 150040,China)
關(guān)鍵詞:協(xié)同創(chuàng)新、激光工程、人才培養(yǎng)
中圖分類號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2014)01(b)-0000-00
激光技術(shù)被譽(yù)為20世紀(jì)以來,繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后,人類的又一重大發(fā)明。激光作為新型的加工制造工具,具有精準(zhǔn)高效、節(jié)能環(huán)保、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)柔性化、低成本化、高效化制造。激光加工卓越的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)吸引了光通訊、半導(dǎo)體、汽車、電子、機(jī)械重工等產(chǎn)業(yè)的關(guān)注,并紛紛引進(jìn)激光加工技術(shù),在各種工序上發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。激光加工技術(shù)包括:激光增材制造技術(shù)、激光快速成型技術(shù)、激光焊接技術(shù)、激光切割技術(shù)、激光打孔技術(shù)、激光標(biāo)記技術(shù)、激光熱處理技術(shù)等。先進(jìn)激光技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家先進(jìn)制造領(lǐng)域科技創(chuàng)新能力的標(biāo)志之一,亦是推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的重要支撐,具有廣闊發(fā)展空間。
中國(guó)的激光技術(shù)研究取得了多項(xiàng)具有國(guó)際先進(jìn)水平的科研成果,激光應(yīng)用取得了世人矚目的可喜發(fā)展,激光產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展也已形成規(guī)模。隨著中國(guó)制造業(yè)升級(jí),大量傳統(tǒng)加工生產(chǎn)設(shè)備面臨升級(jí)換代的迫切任務(wù)將加速中國(guó)激光加工市場(chǎng)的發(fā)展。國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策在未來五年內(nèi)將對(duì)激光行業(yè)提供強(qiáng)有力的支持。2011年6月,國(guó)家科技部決定在溫州建設(shè)國(guó)家級(jí)激光與光電產(chǎn)業(yè)集群[1]。地方政府同樣重視激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,遼寧省提出 “傾全省之力,建遼寧鞍山激光產(chǎn)業(yè)園” [2],武漢“光谷”將建設(shè)世界一流的中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)基地[3]。激光產(chǎn)業(yè)迅速崛起,急需大批高素質(zhì)的專門人才。
眾多企業(yè)求賢若渴,尤其對(duì)業(yè)內(nèi)具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人才,企業(yè)更是紛紛爭(zhēng)搶,或委以重任,或許以高薪。經(jīng)過調(diào)研得出造成這種現(xiàn)象的主要原因是:(1)對(duì)激光專業(yè)人才的綜合素質(zhì)要求高,技術(shù)門檻高等有關(guān)系。激光工程領(lǐng)域人才應(yīng)有較寬的學(xué)科覆蓋面和專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備、同時(shí)具備具備設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作、維護(hù)控制等多種能力。(2)設(shè)置激光相關(guān)專業(yè)的院校太少,全國(guó)各類院校之和不超過50所,每年畢業(yè)人數(shù)無法滿足國(guó)內(nèi)激光企業(yè)的需求。同時(shí)相關(guān)院校在現(xiàn)有課程設(shè)置、師資配置等方面不盡合理,特別是在工程實(shí)踐方面的鍛煉和培養(yǎng)較為缺乏,導(dǎo)致學(xué)生在解決激光器件與裝備實(shí)際問題的能力欠缺。
創(chuàng)新已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力,創(chuàng)新能力成為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素。2013年,在遼寧考察時(shí)強(qiáng)調(diào)要發(fā)展集戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)于一身的高端裝備制造業(yè),培育新興裝備制造產(chǎn)業(yè)集群。要大力培育支撐中國(guó)制造、中國(guó)創(chuàng)造的高技能人才隊(duì)伍[4]。國(guó)家對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出了更高的要求,高校傳統(tǒng)的教育模式和管理理念遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。2011年4月教育部正式推出《高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱“2011”計(jì)劃),旨在促進(jìn)高等教育與科技、經(jīng)濟(jì)、文化的有機(jī)結(jié)合,推進(jìn)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)和人力資源強(qiáng)國(guó)建設(shè)[5]。推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新,是提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。協(xié)同創(chuàng)新旨在轉(zhuǎn)變高??萍忌a(chǎn)方式,打破高校傳統(tǒng)的封閉、孤立的創(chuàng)新模式,形成“政產(chǎn)學(xué)研用”一體化的協(xié)同機(jī)制,激發(fā)高校的創(chuàng)新潛能。
如何將協(xié)同創(chuàng)新的思維和模式運(yùn)用于激光工程領(lǐng)域的人才培養(yǎng)模式改革,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。筆者認(rèn)為應(yīng)從以下四個(gè)方面認(rèn)識(shí)和思考。
(一)樹立以人才培養(yǎng)為本,以協(xié)同創(chuàng)新為宗旨的人才培養(yǎng)理念
人才培養(yǎng)是高等學(xué)校的根本任務(wù),是衡量一所大學(xué)辦學(xué)水準(zhǔn)的重要標(biāo)志。同時(shí),創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略起著舉足輕重的作用。為了實(shí)現(xiàn)人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,高校必須樹立以人才培養(yǎng)為本的理念。我國(guó)高等教育還不完全適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民群眾接受良好教育的要求,同國(guó)際先進(jìn)水平還有明顯差距。具體表現(xiàn)在高校的人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相脫節(jié);高等院校、科研院所和行業(yè)企業(yè)等龐大的創(chuàng)新隊(duì)伍和豐富的創(chuàng)新資源長(zhǎng)期以來自成體系、分散重復(fù)、效率不高等,致使我國(guó)創(chuàng)新能力不足,與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定差距,而這也是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的原因之一。
現(xiàn)階段高校必須尊重教育的基本規(guī)律,將人才培養(yǎng)與科學(xué)研究放在同等重要的位置,正確處理兩者的關(guān)系,充分利用社會(huì)資源,努力解決人才培養(yǎng)與社會(huì)、行業(yè)實(shí)際需要相脫節(jié)的問題,著力提高學(xué)生的實(shí)踐能力、職業(yè)素質(zhì)和對(duì)社會(huì)適應(yīng)能力。上海交通大學(xué)校長(zhǎng)張杰院士指出,“以知識(shí)傳授為主的培養(yǎng)模式,已經(jīng)不能滿足對(duì)創(chuàng)新人才的需求,我們逐漸形成了“三位一體”的育人理念,那就是知識(shí)探究、能力建設(shè)、人格養(yǎng)成,其中知識(shí)探究是基礎(chǔ),能力建設(shè)是核心,而人格養(yǎng)成是根本?!?[6]
(二)基于協(xié)同創(chuàng)新思維和模式,構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)的多元實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)創(chuàng)造條件
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,一是要建立產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐基地,二是要通過推進(jìn)高校協(xié)同創(chuàng)新,打造產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新平臺(tái),形成成熟的人才培養(yǎng)模式。高校要主動(dòng)與行業(yè)企業(yè)溝通,實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)協(xié)調(diào)、協(xié)同。具體辦法包通過同其他高校、企業(yè)、科研院所或者國(guó)外科研機(jī)構(gòu)簽訂正式的實(shí)驗(yàn)室或者平臺(tái)建設(shè)協(xié)議,把學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)落實(shí)到學(xué)分和課程上。這種產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式將極大的改變高等教育閉門造車、紙上談兵的現(xiàn)狀,同時(shí)為高校畢業(yè)生學(xué)以致用、了解社會(huì)、順利融入社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。高校可以在高新技術(shù)企業(yè)、科研院所建立產(chǎn)學(xué)研一體化聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生、本科生工作站及專業(yè)實(shí)踐基地,集學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)、校企專家深度交流合作、學(xué)生就業(yè)與企業(yè)人才對(duì)接互動(dòng)平臺(tái)為一體,采取兩段式雙導(dǎo)師制學(xué)生培養(yǎng)的新方法,實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提高學(xué)生培養(yǎng)的質(zhì)量。
美國(guó)在激光工程領(lǐng)域的人才培養(yǎng)模式值得借鑒[7]。美國(guó)近期計(jì)劃在印第安河州立學(xué)院(IRSC)建設(shè)一個(gè)激光器與光纖光學(xué)項(xiàng)目中心,以滿足國(guó)內(nèi)激光器及光纖光學(xué)(LFO)技術(shù)人員的培訓(xùn)需求。在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)提供的290萬美元資金的支持下,IRSC將協(xié)同十個(gè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、超過253家企業(yè)為東南地區(qū)開發(fā)和提供培訓(xùn)服務(wù)。IRSC在培訓(xùn)LFO技術(shù)人員上擁有豐富的經(jīng)驗(yàn),自2005年以來已有126名合格學(xué)員從這里畢業(yè)。其光子學(xué)研究所(Photonics Institute)可提供面向生物醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、遙感及信息技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)培訓(xùn)。
(三)鼓勵(lì)學(xué)科專業(yè)交叉,提倡導(dǎo)師組協(xié)同培養(yǎng)模式,制訂突出創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的個(gè)性化人才培養(yǎng)方案
激光技術(shù)的研究涉及光學(xué)工程、材料科學(xué)、物理學(xué)、機(jī)械工程等,具有顯著的多學(xué)科交叉特性。“2011計(jì)劃”的重點(diǎn)任務(wù)之一,就是“建立寓教于研的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,以科學(xué)研究和實(shí)踐創(chuàng)新為主導(dǎo),完善高校、科研院所、企業(yè)相結(jié)合的導(dǎo)師組制度,實(shí)行聯(lián)合培養(yǎng),聯(lián)合授予學(xué)位,以高水平科學(xué)研究支撐高質(zhì)量人才培養(yǎng)?!边@些綱領(lǐng)性文件都為高校參與協(xié)同創(chuàng)新打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)、指明了前進(jìn)的方向。高校要著力建設(shè)的產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新平臺(tái)將打破原有的由于條塊分割,資源分散,產(chǎn)學(xué)研脫節(jié),技術(shù)進(jìn)步緩慢,人才培養(yǎng)落后的不良狀況。
應(yīng)該充分發(fā)揮交叉學(xué)科導(dǎo)師組的作用,為學(xué)生的高層次發(fā)展提供條件。這就需要增強(qiáng)導(dǎo)師隊(duì)伍的團(tuán)隊(duì)精神,定期地進(jìn)行集體指導(dǎo),發(fā)揮導(dǎo)師各自的優(yōu)勢(shì),為學(xué)生的全面知識(shí)積累和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。與此同時(shí),學(xué)生培養(yǎng)模式應(yīng)發(fā)揮交叉學(xué)科專業(yè)教師、學(xué)生的多學(xué)科專業(yè)分布的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),提倡跨學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)模式,按一定的研究方向或依托一定的研究課題建立導(dǎo)師培養(yǎng)小組,學(xué)生合作組等方式,達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的效果。
強(qiáng)化工程實(shí)踐,注重企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié),吸收學(xué)生做科研助手,通過開放實(shí)驗(yàn)室、課余科研活動(dòng)及國(guó)內(nèi)外校際交流等方式,加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)基礎(chǔ),注重解決現(xiàn)場(chǎng)工程問題能力、開發(fā)能力和設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)。從課程設(shè)置上來說,傳統(tǒng)的課程體系不能適應(yīng)新型實(shí)用人才的培養(yǎng),而在教與學(xué)的方式上,“填鴨式”的教學(xué)讓學(xué)生為了學(xué)歷無奈地被動(dòng)學(xué)習(xí)。錢學(xué)森先生1989年2月為紀(jì)念大學(xué)畢業(yè)55年而寫給交大的一段話。他說:“理工科的數(shù)學(xué)課必須改革,數(shù)學(xué)課不是為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己去求解,而是為了學(xué)生學(xué)會(huì)讓電子計(jì)算機(jī)去求解,學(xué)會(huì)理解電子計(jì)算機(jī)給出的答案,知其所以然,這就是工科教學(xué)改革的部分內(nèi)容?!?[6] 實(shí)踐證明,學(xué)生越早感受社會(huì)的創(chuàng)新需求,越快參與協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐,看到創(chuàng)新成果獲得和轉(zhuǎn)化帶來的巨大效益,其創(chuàng)新思維越容易被激活。
(四)促進(jìn)科研、教學(xué)與人才培養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展,建立科學(xué)合理的教師評(píng)價(jià)機(jī)制
影響人才培養(yǎng)質(zhì)量的因素很多,在諸多影響因素中,教育主體―教師則是影響教育質(zhì)量的關(guān)鍵因素。長(zhǎng)期以來,由于科研成果較易量化,顯性效果突出;相比而言,教學(xué)效果難以量化和衡量,高等教育中教學(xué)與科研評(píng)價(jià)嚴(yán)重失衡,教師將大量精力投入到科研上,對(duì)學(xué)生的教育和指導(dǎo)有所偏廢。對(duì)教師的評(píng)價(jià)至少應(yīng)當(dāng)增加對(duì)教師培養(yǎng)的學(xué)生質(zhì)量的考核,不應(yīng)局限于學(xué)生在讀期間有多少,更應(yīng)當(dāng)考察社會(huì)對(duì)該教師培養(yǎng)的、已畢業(yè)的學(xué)生的認(rèn)可程度。
結(jié)束語
高校是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基地,也是科技創(chuàng)新的重要源頭。為適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,高校應(yīng)積極探索協(xié)同創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)路徑,以科學(xué)研究和實(shí)踐創(chuàng)新為主導(dǎo),推動(dòng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制改革,做到協(xié)同創(chuàng)新必須和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的深度融合,為激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供高素質(zhì)的專業(yè)人才隊(duì)伍。
參考文獻(xiàn)
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[3].“武漢光谷將建全國(guó)最大激光產(chǎn)業(yè)基地”,2012年11月4日,楚天都市報(bào),第A02版
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[中圖分類號(hào)] TU241 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2016)07-0142-03
我國(guó)工程界、教育界對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證制度已達(dá)成廣泛的共識(shí):建立完善的認(rèn)證制度是實(shí)現(xiàn)我國(guó)工程教育全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的迫切需要,能促進(jìn)我國(guó)工程教育領(lǐng)域與國(guó)際接軌,顯著提升相關(guān)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。[1] [2] [3]我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證中對(duì)培養(yǎng)的學(xué)生提出了明確的畢業(yè)要求:“具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷,具備設(shè)計(jì)和實(shí)施工程實(shí)驗(yàn)的能力,能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,掌握基本的創(chuàng)新方法,具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí)等。”[4]結(jié)合我國(guó)高校工程教育的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)其改革已刻不容緩。就目前來說,如何將工程教育改革戰(zhàn)略、CDIO標(biāo)準(zhǔn)和能力培養(yǎng)目標(biāo)通過具體的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)落實(shí)到學(xué)生的課程學(xué)習(xí)過程中,是工程教育改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。[5]機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程作為機(jī)械基礎(chǔ)系列課程(工程圖學(xué)、工程材料、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造及互換性測(cè)量技術(shù)等)教學(xué)中的主要實(shí)踐環(huán)節(jié),機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是提高課程教學(xué)質(zhì)量的重要手段,更是大學(xué)生提高工程素質(zhì)與能力,實(shí)現(xiàn)知識(shí)向技能轉(zhuǎn)化的重要平臺(tái)。[6] [7]機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)與實(shí)踐能給學(xué)生提供綜合性很強(qiáng)的基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)、研究、開發(fā)能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),對(duì)學(xué)生更好地理解理論知識(shí)、提高實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)等都有重要的意義。[8] [9] [10]
一、存在的主要問題
北京石油化工學(xué)院歷來重視“實(shí)踐育人”,尤其是近幾年來,其對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)進(jìn)行了大量的改革,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和豐碩的成果。如實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程獨(dú)立設(shè)課,不再完全附屬于理論課程;綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容逐年更新,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了其獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的積極性、主動(dòng)性。但總體看來依然存在不少問題:如實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)仍然以驗(yàn)證理論知識(shí)和掌握實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)技能為主,對(duì)學(xué)生責(zé)任感、表達(dá)能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力沒有多方面的要求和考核指標(biāo),實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)不合理;綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重依然較低,且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一,缺乏對(duì)多學(xué)科、多課程知識(shí)綜合運(yùn)用的新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容;另外實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置偏重于理論課程中知識(shí)點(diǎn)的演示與驗(yàn)證,缺乏對(duì)工程實(shí)際問題的關(guān)注與思考;課程的過程管理和監(jiān)督缺位,教學(xué)評(píng)價(jià)流于形式,未形成準(zhǔn)確、客觀的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核考評(píng)辦法。這些都大大降低了實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生的約束力和吸引力,從而無法保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,使學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新性很難得到發(fā)揮??梢?,對(duì)實(shí)驗(yàn)課程中的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革刻不容緩。[11] [12]
二、改革的思路及主要內(nèi)容
以機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程為載體,學(xué)生為主體,實(shí)驗(yàn)教師為主導(dǎo),通過充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、構(gòu)建考核體系等方法,結(jié)合現(xiàn)階段國(guó)家工程教育認(rèn)證要求,努力改變現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的弊端,提高學(xué)生解決工程實(shí)踐問題的能力,使其在工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)中能以更加開闊的視野和思維方式,以考核促學(xué)習(xí),考核與激勵(lì)并重,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。
(一)充實(shí)機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的革新加強(qiáng)學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)
在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法與工程實(shí)際緊密聯(lián)系。首先,盡量在每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講授中引入與課程實(shí)驗(yàn)相關(guān)的典型工程實(shí)例,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程所涉及知識(shí)點(diǎn)的工程實(shí)踐應(yīng)用背景的了解。另外,通過開發(fā)改進(jìn)儀器裝置,整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使常規(guī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容與工程實(shí)踐更為貼近。例如將動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)中通用待平衡轉(zhuǎn)子用高度仿真按比例縮小的汽車車輪、輪轂、車輪整體,風(fēng)扇、泵的葉輪、普通電機(jī)轉(zhuǎn)子代替,采用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)這些傳動(dòng)部件的平衡問題進(jìn)行測(cè)試并矯正,增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的工程真實(shí)性等,這些貼近工程實(shí)際的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改進(jìn)更能激發(fā)并調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課程的積極性和主動(dòng)性。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)理論及解決工程實(shí)際問題的思維和方法,加強(qiáng)學(xué)生的工程素質(zhì)培養(yǎng)。
(二)開發(fā)新實(shí)驗(yàn),提高主動(dòng)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的比重,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性
綜合性、創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容是工程教育中極為重要的組成部分,為克服傳統(tǒng)演示型實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)難以調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性和學(xué)習(xí)積極性的弱點(diǎn),開設(shè)一批新的綜合性、設(shè)計(jì)性、提高性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓展其專業(yè)視野,鍛煉其專業(yè)能力都有事半功倍的效果。首先,建立“點(diǎn)面結(jié)合”的主動(dòng)教學(xué)模式,提倡學(xué)有余力的學(xué)生在自主設(shè)計(jì)的“點(diǎn)”上進(jìn)行創(chuàng)新,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告,實(shí)現(xiàn)“面”上創(chuàng)新。其次,建立“課內(nèi)課外結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)模式,將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)意在課外延伸。例如在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì),軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等試驗(yàn)中將方案設(shè)計(jì)放在課下完成,增加課后實(shí)驗(yàn)問題分析并提出機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性方案和總結(jié),以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)技術(shù)知識(shí)的理解,培養(yǎng)其獨(dú)立工作和分析問題的能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后從事機(jī)械工程的相關(guān)工作與研究打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)應(yīng)注意現(xiàn)代工程需要學(xué)科交叉和集成。這就要求工程師按照項(xiàng)目邏輯而不是學(xué)科邏輯開展工作,需要工程師團(tuán)隊(duì)運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)協(xié)同解決問題;要求工程師既具有所在工程領(lǐng)域的理論知識(shí)和實(shí)踐能力,又具有溝通交流和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。因此,實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容嘗試采用“實(shí)驗(yàn)小組結(jié)合”的探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,?shí)驗(yàn)評(píng)分增加組內(nèi)評(píng)分環(huán)節(jié),以考查學(xué)生在組內(nèi)實(shí)驗(yàn)中的領(lǐng)導(dǎo)力、參與度和組織協(xié)調(diào)能力等綜合素質(zhì)。
(三)制作“慕課”微課程視頻,借助網(wǎng)絡(luò)、微信等現(xiàn)代交流方式,拓寬學(xué)習(xí)空間
2012年起,慕課(MOOC)的先進(jìn)理念開始席卷全球,其現(xiàn)已成為最流行的在線開放課程。[14] [15]在課程改革中制作“慕課”微課程視頻,并利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)資源、計(jì)算機(jī)多媒體等實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)空間和教學(xué)時(shí)間的全面開放。通過線上學(xué)習(xí),線下操作實(shí)踐的方式來完成教學(xué)進(jìn)程。線上學(xué)習(xí)主要包含課程視頻制作、教學(xué)資料及習(xí)題內(nèi)容整理上傳以及課前課后的互動(dòng)討論,通過現(xiàn)有的教育在線系統(tǒng)及微信群通訊交流方式即能實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能。“慕課”背景下機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程改革的實(shí)施,需要學(xué)生誠(chéng)信、自主素質(zhì)的提高。必須使學(xué)生重視每一次登錄、點(diǎn)擊、作業(yè)、答疑,同時(shí)可以采用同伴互評(píng)、教師課前提問的方法來主動(dòng)約束規(guī)范學(xué)生的“慕課”學(xué)習(xí)過程,提高學(xué)習(xí)效果。線下操作,是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容。實(shí)驗(yàn)教師主要作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中問題的解答者和推進(jìn)者而存在,作為一個(gè)聆聽者、引導(dǎo)者、幫助者,他們給予學(xué)生充足的發(fā)展空間,從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的主觀能動(dòng)性,由學(xué)生自己去學(xué)習(xí),去探索。
(四)建立科學(xué)的、合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程考核評(píng)價(jià)體系
目前,在機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中,主要是通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的水平來對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。很顯然,實(shí)驗(yàn)報(bào)告并不能全面反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的真實(shí)完成情況,并且存在抄襲現(xiàn)象。這不僅不能真實(shí)、準(zhǔn)確的反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、投入程度及實(shí)驗(yàn)收獲,而且會(huì)抑制學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及主動(dòng)性。因此必須改變現(xiàn)有機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)定模式,研究出一套科學(xué)合理的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的考核評(píng)價(jià)方法。圖1為機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)體系框圖。
新型考核評(píng)價(jià)方法首先必須考慮對(duì)規(guī)定完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行客觀、全面的評(píng)價(jià)。通常來說,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成情況主要取決于三個(gè)方面,即實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與數(shù)據(jù)處理。因此,評(píng)價(jià)方法除應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行量化評(píng)價(jià)外,還要對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、分析、表達(dá)、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、科學(xué)態(tài)度等方面進(jìn)行定性評(píng)價(jià),同時(shí)還應(yīng)采用自我評(píng)價(jià)、相互評(píng)價(jià)的方法來對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的貢獻(xiàn)情況,組員的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與能力來進(jìn)行考量。另外,考慮到實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生自主思考能力的培養(yǎng)和鍛煉,在評(píng)價(jià)體系中增加了實(shí)驗(yàn)思考與附加項(xiàng)。最后在學(xué)期末實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后增加考試環(huán)節(jié)以強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。所考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可分為基礎(chǔ)性和提高性兩類基礎(chǔ)性題目,以課程中常規(guī)實(shí)驗(yàn)題目為主,有既定的實(shí)驗(yàn)步驟與方法,學(xué)生容易上手,難度低,但起評(píng)分也較低;提高性實(shí)驗(yàn)題目?jī)?nèi)容為教師根據(jù)工程實(shí)際設(shè)計(jì)擬定,其有一定深度及難度,但起評(píng)分也較高??荚嚽皩W(xué)生可根據(jù)自身情況自由分檔,分檔完成后題目由抽簽決定。實(shí)驗(yàn)考試通過筆試、實(shí)際操作及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析三方面相結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)定。實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)等于學(xué)生實(shí)驗(yàn)考試分?jǐn)?shù)乘以實(shí)驗(yàn)題目起評(píng)分。而學(xué)生課程成績(jī)綜合所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)定成績(jī)與實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)來確定。這樣一方面可督促學(xué)生認(rèn)真獨(dú)立完成每次實(shí)驗(yàn),對(duì)每次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有更為清晰、準(zhǔn)確的了解,并有效杜絕實(shí)驗(yàn)報(bào)告組內(nèi)抄襲的不良現(xiàn)象;另一方面也可使教師對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)有更為準(zhǔn)確的判斷,給出客觀的評(píng)價(jià),并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,使其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施過程中更主動(dòng)、更熱情、更獨(dú)立,同時(shí),更自覺地思考。
三、結(jié)語
工程教育專業(yè)認(rèn)證是大勢(shì)所趨,并且認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確了學(xué)生在工程教育的主體地位。機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程是機(jī)械類各專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,應(yīng)面向機(jī)械類各專業(yè)工程教育認(rèn)證的目標(biāo),以培養(yǎng)行業(yè)內(nèi)認(rèn)可的具有創(chuàng)新和綜合設(shè)計(jì)能力及應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)解決工程實(shí)驗(yàn)問題的復(fù)合型人才為導(dǎo)向,應(yīng)更新教育理念,充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,豐富教育方法與手段,建立多元化的課程考核評(píng)價(jià)體系,以學(xué)生專業(yè)能力和綜合素質(zhì)的全面提升為目標(biāo)來持續(xù)改進(jìn)各教學(xué)環(huán)節(jié)。
通過機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的改革實(shí)踐也證明,相關(guān)措施緊密結(jié)合國(guó)家工程教育認(rèn)證要求,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐的積極性,提高了學(xué)生解決工程實(shí)踐問題的能力,使其在工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)中具有更加開闊的視野,這對(duì)二類本科院校高級(jí)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有較好的借鑒作用。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2017)06-0184-02
隨著科技不斷進(jìn)步,構(gòu)建機(jī)械行業(yè)終身教育體系,培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,提高專業(yè)技術(shù)人員隊(duì)伍的整體素質(zhì),是我國(guó)由制造大國(guó)變?yōu)橹圃鞆?qiáng)國(guó)的需要。[1]由權(quán)威的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)專業(yè)工程師進(jìn)行資格認(rèn)證是國(guó)際慣例。機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試是由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)與教育部考試中心聯(lián)合開展的機(jī)械工程師資格認(rèn)證項(xiàng)目。在工程領(lǐng)域的研究生教育環(huán)節(jié)增設(shè)機(jī)械工程師資格認(rèn)證技術(shù)基礎(chǔ)課程(下文簡(jiǎn)稱本課程)并組織實(shí)施在校研究生參加機(jī)械工程師資格認(rèn)證工作,既能夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ),又能綜合提升學(xué)生的綜合素質(zhì),為他們的科研實(shí)踐活動(dòng)提供助力。
一、工程類研究生培養(yǎng)目標(biāo)及本課程設(shè)置的思考
掌握學(xué)科或?qū)I(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和專門知識(shí),具備運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力,是工程類碩士研究生培養(yǎng)的基本目標(biāo)。在我國(guó)工程類研究生的培養(yǎng)過程中,受工學(xué)研究生培養(yǎng)模式的影響,大都還是強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)體系的創(chuàng)建,強(qiáng)調(diào)論文的發(fā)表,忽視其他能力的培養(yǎng)。而工程領(lǐng)域涉及面廣并且具有跨學(xué)科的特點(diǎn),在工程類研究生課程內(nèi)容的組織上應(yīng)該緊跟學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的動(dòng)態(tài), 而不應(yīng)該只拘泥于現(xiàn)成教材的講授。[2][3][4]本課程的教學(xué)及考核內(nèi)容最大限度地順應(yīng)了工程類碩士生的培養(yǎng)目標(biāo)。
二、本課程的教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容
本課程是以培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的優(yōu)秀機(jī)械工程技術(shù)人員為教學(xué)目標(biāo)。通過在機(jī)械工程專業(yè)工程類研究生中開設(shè)本課程以及組織實(shí)施在校研究生參加機(jī)械工程師資格認(rèn)證工作,使專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)既滿足行業(yè)需求,又達(dá)到專業(yè)學(xué)會(huì)對(duì)人才工程技術(shù)能力要求的標(biāo)準(zhǔn)。
本課程以機(jī)械工程學(xué)會(huì)馮敬之編寫的《機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試指導(dǎo)書》為主要教材。課程教學(xué)內(nèi)容涵蓋7大部分:一是工程制圖、極限與配合,機(jī)械工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);二是工程材料;三是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì);四是機(jī)械制造工藝;五是企業(yè)管理、工程經(jīng)濟(jì);六是機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量控制;七是數(shù)字控制技術(shù)及機(jī)械制造自動(dòng)化。
本課程教學(xué)內(nèi)容豐富,其中的企業(yè)管理,工程經(jīng)濟(jì),產(chǎn)品質(zhì)量控制及制造工藝中的工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造,機(jī)械加工車間平面設(shè)計(jì)及裝配等教學(xué)內(nèi)容對(duì)于傳統(tǒng)的工科在校生來說是陌生的,主要是因?yàn)樵谒麄兊膫鹘y(tǒng)課程設(shè)置中基本見不到這樣的教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的工科學(xué)生對(duì)于上述知識(shí)基本都是在工作實(shí)踐中片面地了解一點(diǎn),既不系統(tǒng)又不全面。但工程類研究生教育不是脫離實(shí)際的高雅教育,而是關(guān)注社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的務(wù)實(shí)教育,是與社會(huì)生產(chǎn)緊密相關(guān)的教育。[2]在機(jī)械工程專業(yè)工程類碩士研究生中開設(shè)本課程既對(duì)其已有的知識(shí)理論進(jìn)行了綜合提升,又最大限度地拓寬了其知識(shí)范圍,提升了其實(shí)踐能力。
三、機(jī)械工程師資格認(rèn)證的考試內(nèi)容及考查方式
機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)聯(lián)合教育部考試中心組織實(shí)施,一年一次,屬于全國(guó)范圍的國(guó)考。這個(gè)考試在1天之內(nèi)完成,上午下午各3個(gè)小時(shí),教學(xué)內(nèi)容的7大部分在考題中均有涉及,基本做到了考試內(nèi)容的均衡性。上午考試為閉卷考試,滿分120分,考試題型分為80分的選擇題和40分的簡(jiǎn)答題,其中簡(jiǎn)答題每小題5分,所有題目均為必答題。下午考試為開卷考試,滿分80分,考試題型分10分的綜合題和20分的綜合題2種,每種均為6道考題,其中10分題6選4必答,20分題6選2必答。開卷考試題目綜合實(shí)踐性非常強(qiáng),重點(diǎn)考核考生對(duì)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用及解決實(shí)際生產(chǎn)問題的綜合能力。
四、本課程的教學(xué)實(shí)施
本課程自設(shè)立之初各位教學(xué)相關(guān)人員就樹立了明確的目標(biāo),以全面豐富學(xué)生工程理論,打造工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才為己任,以通過機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試為動(dòng)力,以機(jī)械工程師技能要求為標(biāo)尺,為達(dá)到最佳教學(xué)效果進(jìn)行了教學(xué)研討,并制定了下述相關(guān)措施。
(一)專家組團(tuán)授課
由于本課程以通過機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試為目標(biāo),教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置參照了機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試大綱,教學(xué)內(nèi)容豐富,考核范圍廣,為了達(dá)到最佳教學(xué)效果,采取開展專家專題講座及各專業(yè)教師組團(tuán)授課的教學(xué)模式。教學(xué)中邀請(qǐng)的專家有的來自中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì),有的來自科研院所,他們既有較強(qiáng)的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),又有較高的理論水平。授課過程中他們引用的各種實(shí)踐案例極大地開闊了學(xué)生的思路,所采取的解決問題的方法對(duì)學(xué)生的思維訓(xùn)練起到很好的點(diǎn)撥和引導(dǎo)作用。接受授課任務(wù)的專業(yè)教師都是相關(guān)專業(yè)的教學(xué)骨干,他們知識(shí)基礎(chǔ)扎實(shí),教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的把握精準(zhǔn)全面,能最大限度地保證各部分教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)效果。
(二)理論與實(shí)踐相結(jié)合
本課程的授課對(duì)象是在校研究生,這些學(xué)生在讀研之前來自不同的院?;蚱髽I(yè),他們的認(rèn)知能力千差萬別,而本課程的教學(xué)內(nèi)容很多,學(xué)時(shí)又短,如何讓他們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)掌握所學(xué)內(nèi)容,豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),成為擺在任課教師面前的艱巨任務(wù)。本課程結(jié)合課程組的優(yōu)勢(shì),最終采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式,在相關(guān)理論授課過程中,相關(guān)實(shí)驗(yàn)室全面對(duì)學(xué)生開放,并有專業(yè)教師負(fù)責(zé)答疑講解,讓學(xué)生最大限度地做到對(duì)理論與實(shí)踐的相互驗(yàn)證。
(三)開展專題訓(xùn)練
學(xué)生在解決實(shí)際問題中往往能反映出他們對(duì)知識(shí)的理解掌握程度,機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試的目的也是考查考生處理實(shí)際問題的綜合能力。為進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生理論基礎(chǔ),增強(qiáng)學(xué)生自信心,提高機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試通過率,課程組研讀了機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試大綱,以及歷年機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試試卷,結(jié)合一些典型題目給學(xué)生講解,并組織一些項(xiàng)目研討來對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程思維訓(xùn)練。
(四)開設(shè)學(xué)生研討課
由于學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)歷互不相同,即使接受的是相同的教學(xué),學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收和掌握總會(huì)存在一定差異。為了整體提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解掌握程度,教師專門針對(duì)學(xué)生開設(shè)了研討課,并在課程中期和末期分兩次進(jìn)行,這樣做克服了時(shí)間跨度長(zhǎng)、知識(shí)遺忘多的弊病。為了增強(qiáng)研討課的針對(duì)性及效果,教師在課程進(jìn)行過程中陸續(xù)收集學(xué)生問題,對(duì)問題進(jìn)行記錄并按其難易程度進(jìn)行分類,找出學(xué)生學(xué)習(xí)的疑惑點(diǎn),形成研討課的研討內(nèi)容。同時(shí)把要研討的內(nèi)容分解成若干層進(jìn)式的小問題交給學(xué)生課下討論,要求學(xué)生以小組的形式寫出討論結(jié)果并在上課前交給老師。教師在上課前對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行梳理并反饋給學(xué)生,同時(shí)對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充并帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)行總結(jié),最后結(jié)合工程背景及相關(guān)案例給學(xué)生出一些相關(guān)的題目繼續(xù)在課上討論,要求學(xué)生辨別討論題目的共性及差異性,形成思維要點(diǎn)。
五、本課程的教學(xué)效果及今后努力的方向
本課程自開課以來,經(jīng)過多方努力,得到了廣大學(xué)生的認(rèn)可,參與選修的學(xué)生都在用對(duì)待必修課的勁頭在用心學(xué)。2014年參加機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試的學(xué)生有34%多順利通過考試,與全國(guó)平均30%左右的通過率相比,這樣的成績(jī)是喜人的。2015年參加考試的人員與2014年持平,通過率也差不多。
大部分考生都感覺到,本課程的學(xué)習(xí)不僅是對(duì)以前學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)課程做了一次大的知識(shí)梳理,而且所了解到的很多工程案例為解決綜合實(shí)際問題提供了很好的思路。更重要的是他們學(xué)到了在以前的課程中根本學(xué)不到的知識(shí),諸如設(shè)計(jì)中要有人本思想,設(shè)計(jì)的產(chǎn)品既要美觀實(shí)用又要站在使用者的角度考慮安全便捷等因素。
在聽取學(xué)生反饋意見的同時(shí),課程組也詢問了各位碩士生導(dǎo)師對(duì)本課程設(shè)置的看法,大家也都表示學(xué)生學(xué)習(xí)了本課程之后,知識(shí)系統(tǒng)性明顯增強(qiáng),知識(shí)理論基礎(chǔ)越來越扎實(shí),碰到實(shí)際問題時(shí)思路更廣,解決問題的能力增強(qiáng)。總之,學(xué)生的綜合能力都有了一定提升。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 張士兵,包志華,徐晨,等.“卓越計(jì)劃”背景下研究生培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2011(22):21-23.
中圖分類號(hào):R852.8文章編碼:
1、引言
人防工程是根據(jù)國(guó)防的需要,動(dòng)員組織群眾采取防護(hù)措施,防范和減輕空襲危害,是戰(zhàn)時(shí)防空的最重要措施之一。人防工程結(jié)構(gòu)主要由主體和口部?jī)刹糠謽?gòu)成,口部是從主體到室外的通道,由于口部是人防工程唯一暴露在地面的部分,因此,口部在戰(zhàn)時(shí)更容易遭受攻擊或者被倒塌建筑物掩埋,同時(shí)它是地面與地下的連接通道,也極容易遭受洪水的威脅。因此,人防工程的口部設(shè)計(jì)是整個(gè)人防工程中非常重要的環(huán)節(jié)。人防工程口部設(shè)計(jì)要綜合戰(zhàn)時(shí)功能對(duì)其的不同需求,以及平時(shí)實(shí)用美觀要求來統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)。
人防工程的口部設(shè)計(jì)
人防工程口部是是防空段與地表段的連接處,主要包括人員口、物質(zhì)口和通風(fēng)口三個(gè)部分。人防工程的設(shè)計(jì)一般都有相關(guān)的規(guī)范,例如防護(hù)單元的面積與建筑地上層數(shù)及戰(zhàn)時(shí)用途之間的關(guān)系,通??梢詫⑷朔乐黧w劃分為若干防護(hù)單元,每個(gè)防護(hù)單元設(shè)置至少兩個(gè)單獨(dú)的出入口,并應(yīng)該包含一個(gè)坡道式或者階梯式出入口,人防工程通常將次出入口作為主要的出入口進(jìn)行物質(zhì)、人員的流通。在相鄰的兩個(gè)防護(hù)單元外部,設(shè)置一個(gè)共用的室外出入口,共用的室外出入口的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循相鄰防護(hù)單元中抗力等級(jí)較高的防護(hù)單元。在人防工程的物質(zhì)庫占用較大面積時(shí),為保持物質(zhì)傳輸?shù)谋憷?,可以分別設(shè)計(jì)兩個(gè)室外出入口對(duì)應(yīng)兩個(gè)防護(hù)單元,此時(shí)的室外出入口應(yīng)保持最大化的距離并安排在不同的方向上。
人防工程口部應(yīng)該布置在周邊地面建筑物的倒塌范圍之外,周邊建筑的倒塌范圍一般可以按照建筑物高度的0.5倍進(jìn)行確定。室外出入口是整個(gè)人防工程口部最主要的出入口,其設(shè)計(jì)根據(jù)口部的具置和周邊的建筑情況,若室外出入口在地面建筑的倒塌范圍之外,可以采用輕質(zhì)薄壁材料進(jìn)行單層建造;若出入口的選擇無法擺脫建筑物倒塌的范圍,口部設(shè)計(jì)必須根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)或者地形特點(diǎn)采用防倒塌棚架建造。
口部通風(fēng)口最好是在室外進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置,并且其合理位置應(yīng)該在建筑物的投影區(qū)之外,并與投影區(qū)保持一段距離以保證通風(fēng)順暢。當(dāng)口部的周邊環(huán)境不滿足設(shè)置獨(dú)立通風(fēng)口的條件時(shí),可以將通風(fēng)口布置在人防工程外側(cè),采用附壁式室外通風(fēng)口的形式,或者設(shè)置在外墻的內(nèi)側(cè),但這種設(shè)計(jì)的上端封口應(yīng)該朝向室外的
附壁式通風(fēng)口。同時(shí),通風(fēng)口的設(shè)計(jì)也應(yīng)該采用防堵塞、防倒塌的模式??诓康娜藛T掩蔽所等工程都應(yīng)該設(shè)置口部消波措施,人防物質(zhì)庫的通風(fēng)口和排風(fēng)口也應(yīng)該有消波措施,防止建筑物或者其他聲波對(duì)人防工程的人員造成傷害。
人防工程的口部無論其設(shè)計(jì)條件采用何種形式,都應(yīng)該滿足平時(shí)戰(zhàn)時(shí)的人員、物質(zhì)以及空氣的暢通,同時(shí)也應(yīng)該根據(jù)人防工程的總體布局確定好口部出入口的位置、形式和規(guī)模。
3、人防工程口部設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性和實(shí)用性
建筑美學(xué)中很關(guān)鍵的一項(xiàng)就是建筑的協(xié)調(diào)性,人防工程的協(xié)調(diào)性主要表現(xiàn)在了工程口部與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性,而實(shí)用性則具體表現(xiàn)為人防工程的實(shí)用價(jià)值,主要是人防工程防護(hù)能力的保證。因此,針對(duì)關(guān)于工程口部的協(xié)調(diào)性與實(shí)用性應(yīng)當(dāng)從最根本出發(fā),即在充分保證人防工程的防護(hù)能力和安全性的同時(shí)兼顧與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)。
在設(shè)計(jì)人防工程口部的時(shí)候,設(shè)計(jì)者需要對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)地觀察,并結(jié)合周邊建筑物的情況,確定口部的設(shè)計(jì)風(fēng)格,達(dá)到美學(xué)要求??诓康脑O(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)者們根據(jù)可能的戰(zhàn)時(shí)情況和平時(shí)情況,綜合羅列當(dāng)前環(huán)境,其中最重要的保證人防工程的口部與周邊的建筑物融為一體。既要做到口部的作為建筑的“普通性”,又要保證其防護(hù)標(biāo)志的“獨(dú)特性”,這就要求設(shè)計(jì)者們掌握足夠的美學(xué)知識(shí)。
口部的美學(xué)在滿足與周邊建筑的融合協(xié)調(diào)時(shí),也要突出口部自有的建筑特點(diǎn),可以在口部的外形上展現(xiàn)出其特色,使其成為一個(gè)建筑亮點(diǎn)。這就要求設(shè)計(jì)者了解工程口部的設(shè)計(jì)意義和口部與周邊環(huán)境的關(guān)系,并遵照一定的層次把工程口部需要的元素融合進(jìn)去,展現(xiàn)出良好的層次關(guān),把握好口部與周邊建筑的主從關(guān)系,只有這樣才能建造出具有一定戰(zhàn)略意義的人防工程。
在口部的設(shè)計(jì)過程中,為了展現(xiàn)出其獨(dú)特氣質(zhì),在外形色彩的選擇上應(yīng)該做到精致,在保證環(huán)境協(xié)調(diào)的前提下,色彩的運(yùn)用將更好的實(shí)現(xiàn)工程口部與周邊建筑的協(xié)調(diào),掌控好口部色彩才能發(fā)揮出口部的美學(xué)氣質(zhì)。
在進(jìn)行人防工程口部設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)要求。
首先,應(yīng)該做到多方配合、共同管理。各個(gè)方面協(xié)調(diào)統(tǒng)籌,以保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全為目的,高度重視人防工程的建設(shè),通過出臺(tái)合理有力的措施,保證人防工程建設(shè)的外部壞境,多方配合、合理統(tǒng)籌管理監(jiān)督,確保人防工程的施工建設(shè)質(zhì)量,提高人防工程的防護(hù)能力。
其次,進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。人防工程的建設(shè)需要統(tǒng)籌規(guī)劃,而口部的建設(shè)作為人防工程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)更應(yīng)當(dāng)在協(xié)調(diào)性與實(shí)用性方面達(dá)到兼顧和平衡。統(tǒng)籌規(guī)劃主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1、在人防工程規(guī)劃時(shí)應(yīng)當(dāng)注重工程規(guī)劃與城市規(guī)劃的結(jié)合,從而達(dá)到科學(xué)、合理的目的。人防工程具有與其自身想配套的體系,因而在規(guī)劃中對(duì)于出入口的設(shè)置數(shù)量、防堵塞、同向、距離過近、布局過于集中等凸顯問題,提高人防工程的戰(zhàn)略安全性,保證人防工程的防護(hù)能力,也給人防工程增加了美感。
2、對(duì)于工程選址,應(yīng)當(dāng)在考慮地形與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)上做出合理布局。確保建成工程能夠在安全性、隱蔽性和平時(shí)使用的便捷度上都能夠順利體現(xiàn)工程的作用。例如,從防洪的角度考慮,不應(yīng)選址在低洼臨水區(qū)域,保證口部在水平線之上。要確保人防工程口部與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào),保證人防工程的戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)的作用,同時(shí)為周圍生活帶來便捷而不是牽制。
3、對(duì)于人防工程的工程設(shè)計(jì)要保證設(shè)計(jì)單位的專業(yè)性和保密性。通過專業(yè)人員的豐富理論實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),確保工程質(zhì)量和布局規(guī)劃上達(dá)到各方面的最優(yōu)配置,例如設(shè)計(jì)出入口的數(shù)量、采用建造的材料用量和種類等保障人防工程防護(hù)作用的順利實(shí)施。
4、做好出入口隱蔽設(shè)計(jì)。人防工程最脆弱的部位就是口部,因而通過必要的地表建筑來保證人防工程的出入口安全性很有必要。利用高科技等多種手段來保證人防出入口隱蔽能力是人防設(shè)計(jì)的重要部分。要再保證人防工程正常發(fā)揮功能的同時(shí)保證口部與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和融入,保證戰(zhàn)時(shí)防護(hù)能力和平時(shí)美觀便捷度,不僅發(fā)揮其獨(dú)特作用,還隱藏了突兀的感覺,使人們的視線開闊遼遠(yuǎn)。
最后,保證科學(xué)管理和嚴(yán)格監(jiān)督??茖W(xué)的管理應(yīng)當(dāng)始終貫穿整個(gè)工程建設(shè)過程和后期的維護(hù)工作中。對(duì)工程的設(shè)計(jì)前后、施工的過程、竣工后的維護(hù)等工作的科學(xué)管理都是保證建設(shè)合格人防工程的前提、另外,對(duì)于人防工程的施工細(xì)節(jié)和竣工驗(yàn)收都要做大嚴(yán)格把關(guān)和監(jiān)督。人防工程是關(guān)系人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要工程,保證工程質(zhì)量,確保人防工程的防護(hù)能力是根本出發(fā)點(diǎn)。只有做到科學(xué)管理監(jiān)督才能有效遏制類似口部問題的現(xiàn)象發(fā)生。
4、結(jié)語
面對(duì)城市日益緊缺的土地空間資源,人防工程的戰(zhàn)平結(jié)合是最普遍的方式,優(yōu)秀的人防工程在戰(zhàn)時(shí)能夠充分發(fā)揮自身掩蔽作用,在和平時(shí)期應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)其他效用,從而達(dá)到土地空間資源利用的最大化,因此人防工程中口部作為唯一在地表的部分,更是應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)時(shí)充分的考慮協(xié)調(diào)性以及實(shí)用性,在保證實(shí)用性的同時(shí)兼顧協(xié)調(diào)性。
人防工程是關(guān)系著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全重要工程,無論戰(zhàn)時(shí)的防護(hù)作用還是平時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益都決定了人防工程的合理規(guī)劃建造的必要性。而口部作為整個(gè)人防工程中的重要組成部分,也是人防工程中唯一地面的部分,在設(shè)計(jì)建造時(shí)在充分考慮口部的安全性和防護(hù)性的同時(shí)兼顧協(xié)調(diào)周圍環(huán)境,充分實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)時(shí)防護(hù)作用和平時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益,合理統(tǒng)籌、規(guī)劃、布局,做好人防工程口部建設(shè)對(duì)于發(fā)展人防建筑具有積極重大的意義。
參考文獻(xiàn)
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隨著城市面貌的不斷發(fā)展變化,人們?cè)谌找鏉M足的物質(zhì)生活中開始追求更高的精神層面。“城市家具”作為連接人與城市環(huán)境的紐帶,對(duì)于人們來說已經(jīng)不再陌生,而且在城市空間中正扮演著越來越重要的角色。作為城市景觀環(huán)境中不可缺少的構(gòu)成元素之一,“城市家具”定義了室外空間環(huán)境的功能特征,豐富了城市景觀環(huán)境的內(nèi)涵。
現(xiàn)代城市街道中的設(shè)施是為生活在城市中的普通人設(shè)計(jì)的,它們是具體化的、富有人性的個(gè)體。人們對(duì)這些城市設(shè)施的要求在不斷提高,除了要美觀,更注重設(shè)施的體貼化與舒適性,更強(qiáng)調(diào)以人為中心,滿足人的基本使用要求和高品位生活情調(diào)的追求。因此,基于和諧公共空間的“城市家具”設(shè)計(jì)愈來愈受到人們的關(guān)注。
“城市家具”,顧名思義就是指城市街頭的各種地景設(shè)施,包括城市中的景觀小品、公共場(chǎng)所的配套設(shè)施等。如果把一座城市比作家園,那么街上的公交候車亭、路名牌、路燈、電話亭、垃圾箱、雕塑物等就像是一件件“城市家具”,它們的功能有時(shí)就像居室中的家具一樣,不僅實(shí)用,還能裝飾環(huán)境?!俺鞘屑揖摺笔浅鞘协h(huán)境和景觀的重要組成部分,并成為城市街道富有生氣和活力的元素。
1.“城市家具”在和諧公共空間內(nèi)的意義
城市公共空間是人類活動(dòng)的場(chǎng)所,而“城市家具”作為城市公共空間的重要組成部分,對(duì)建設(shè)和諧公共空間起到很好的引導(dǎo)作用,并不只是 “室內(nèi)家具外移”或“戶外公共設(shè)施”的意義而已。城市家具會(huì)在視覺上形成許多節(jié)點(diǎn)與記憶,使得“街道”或“廣場(chǎng)”不僅僅以物理形式存存,更成為人們心理、情感的“價(jià)值凹地”,公共空間的意義與功能得以拓展,價(jià)值得以提升。所以說,“城市家具”是城市公共空間中不可缺少的元素,是連接城市公共
2.“城市家具”設(shè)計(jì)的人文尺度
城市公共空間只有容納人群和活動(dòng),才會(huì)生機(jī)勃勃,也才能體現(xiàn)和諧?!俺鞘屑揖摺眲t在其中承擔(dān)著休憩、信息引導(dǎo)、美化環(huán)境和服務(wù)等功能,時(shí)時(shí)處處與人發(fā)生互動(dòng),不但要滿足人們的使用需要,也要滿足人的其他各種需要,所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮人的各方面需求,人是萬物的尺度更是設(shè)計(jì)的尺度。“人的尺度”就不再是冰冷的技術(shù)或科技的尺度,而應(yīng)該是理性基礎(chǔ)上感性的人文尺度,而城市公共空間也可以看成是一種“人化的空間”,滿足人的各種物質(zhì)與精神的需要的空間,城市家具則是其中與人關(guān)系最密切的設(shè)計(jì)品,更應(yīng)當(dāng)以人文尺度作為設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的尺度。
2.1 基本維度——人是萬物的尺度
對(duì)于“城市家具”而言,基本維度——人的尺度可以從兩方面去考量。一方面是個(gè)體人的生理及心理需求,特別是人機(jī)工程學(xué)方面的設(shè)計(jì)尺度,如公共座椅的高度應(yīng)以人的平均坐高為尺度,信息設(shè)備也應(yīng)當(dāng)考慮人的身高等因素;另一方面則是區(qū)別于室內(nèi)家具的公共家具特有的人與人交流的需要,比如公共空間中座椅的設(shè)計(jì)是為了滿足人們小坐休憩或交談的需要,不能僅從圖紙上看為了滿足空間所謂美學(xué)的需要而將座椅作為裝飾或點(diǎn)綴附加在空白處,這樣很有可能提供的是并不滿意的座位。公共座椅的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)研究人在小坐時(shí)視線走向(比如對(duì)于陽光的需求)、會(huì)選擇的坐姿形式(是否會(huì)有別扭的坐姿)、期望的座位朝向(對(duì)于良好景觀的需要)等,才能真正從人的尺度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.2 審美之維
城市家具之美應(yīng)當(dāng)是一種與環(huán)境相融合的美,每一個(gè)城市經(jīng)過時(shí)間的積淀都會(huì)形成不同的城市文化和城市風(fēng)格,不但如此,不同的具體環(huán)境也會(huì)影響人們對(duì)于城市家具的審美,比如城市廣場(chǎng)、風(fēng)景區(qū)、商業(yè)街區(qū)的城市家具就應(yīng)當(dāng)有不同的設(shè)計(jì)處理,以適應(yīng)不同的環(huán)境。與當(dāng)?shù)厝宋沫h(huán)境相適宜的美的創(chuàng)造,也不是在城市家具中加入文化元素,而應(yīng)當(dāng)是真正屬于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)?,并且屬于在此公共空間活動(dòng)的人們,切不可以符號(hào)化來簡(jiǎn)單地堆砌在城市家具上。所以對(duì)城市家具的設(shè)計(jì)來說,不是先完成功能的設(shè)計(jì),再進(jìn)行所謂“美”的裝飾,而應(yīng)當(dāng)貫徹設(shè)計(jì)始終,從一開始就以美與藝術(shù)的角度去完成功能的實(shí)現(xiàn)。
2.3 倫理之維
城市家具應(yīng)面對(duì)城市中所有的人表現(xiàn)其友好性,當(dāng)然也包括特殊人群,如兒童、老人或殘障人士,特別是不能引起這些特殊人群的心理窘迫感,或由于認(rèn)知不當(dāng)造成危險(xiǎn)性??紤]弱勢(shì)群體的需求正是體現(xiàn)了城市家具倫理性的一面,“善”的一面。所以在設(shè)計(jì)時(shí)不能因?yàn)樾螒B(tài)上的所謂“文化性”裝飾符號(hào),而犧牲城市家具的功能性,舍本逐末。比如一些影響殘障人士認(rèn)知或細(xì)節(jié)上的復(fù)雜高差等可以盡量避免,而一些為各個(gè)人群需求考慮的功能區(qū)域劃分、色彩材質(zhì)上的提示等應(yīng)該加強(qiáng),輔助殘障人士的認(rèn)知。另外就城市家具本身而言,其舒適性也是倫理性的體現(xiàn)之一,比如公共座椅增設(shè)扶手、增寬座面、舒適的椅背椅面傾角等都能增加公共座椅的宜人性,讓人們?cè)敢庠诖诵蓓毫?,也使公共空間成為富有吸引力的活動(dòng)空間,凝聚人氣、展現(xiàn)活力的區(qū)域。
城市家具作為城市景觀環(huán)境的重要構(gòu)成元素,賦予了城市獨(dú)特的個(gè)性。為了整合城市的機(jī)能,滿足都市中各種各樣人,即不同職業(yè)、不同年齡層以及不同國(guó)籍的多樣性生活方式和行動(dòng),甚至不同交通工具的使用,是“城市家具”的出發(fā)點(diǎn)。為了滿足多樣性的要求,必須在各種層面和水平上加以應(yīng)對(duì),在不同的環(huán)境和場(chǎng)所中可以突出各自的個(gè)性,然而又必須和都市的整體相協(xié)調(diào)。因此,對(duì)于建立在和諧公共空間理念下的“城市家具”設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)尺度應(yīng)當(dāng)是一種內(nèi)在的尺度,不僅是技術(shù)上、功能上的尺度,更應(yīng)該是一種集審美、倫理為一體的人文尺度,才能贏得人們的駐足、休憩、逗留,也才能算是和諧的“城市家具”設(shè)計(jì)。
基金支持:浙江大學(xué)城市學(xué)院教師科研基金資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):J-12026)
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[摘 要] 工程教育專業(yè)認(rèn)證是保證工程教育專業(yè)教育質(zhì)量的一項(xiàng)重要措施。工程教育過程中,教師有著舉足輕重的作用。參照最新
>> 關(guān)于高職院校印刷包裝類專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的探討 中職學(xué)校機(jī)械專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的探索與實(shí)踐 基于利益相關(guān)群體理論的高爾夫?qū)I(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)研究 對(duì)汽車職業(yè)教育專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的討論 基于校企合作的通信工程專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的改革與實(shí)踐 高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)芻議 高職資源勘查類專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)模式研究 專業(yè)認(rèn)證背景下的高?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè) 試論當(dāng)前高職院校汽車類專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的困境和對(duì)策 海洋油氣工程專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)研究 高職建筑工程技術(shù)專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)淺談 談山區(qū)高職校制造類專業(yè)師資隊(duì)伍的建設(shè)與培養(yǎng) 基于卓越農(nóng)林人才計(jì)劃的農(nóng)學(xué)專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的思考 對(duì)高職會(huì)計(jì)專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的思考 電子商務(wù)專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的思考 中職學(xué)校旅游烹飪專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的對(duì)策建議 工學(xué)結(jié)合視野下高職模具專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的思考 地方轉(zhuǎn)型發(fā)展高校數(shù)學(xué)專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的思考 中職學(xué)?!半p師型”專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的思考 關(guān)于高校旅游管理特色專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的探討 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:l.
[3]吳愛華,鄭秀英.穩(wěn)步推進(jìn)工程教育專業(yè)認(rèn)證工作[J].中國(guó)高等教育,2008,(18):14-15+21.
[4]郎婷婷,張艷,沈?yàn)槊?淺談工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的光電學(xué)科高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇,2012,(19):107-108.
一、CDIO模式的發(fā)展現(xiàn)狀
二零零一年由美國(guó)各大高校聯(lián)合提出CDIO工程教育模式的概念,這是首次確立了CDIO工程教育模式體系與實(shí)施方案,CDIO模式包括構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行這四個(gè)階段。構(gòu)思是指根據(jù)實(shí)際需求與發(fā)展來制定一系列的目標(biāo)或戰(zhàn)略計(jì)劃等,設(shè)計(jì)是指工程計(jì)劃、圖紙與實(shí)施方案等設(shè)計(jì),實(shí)施是指根據(jù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方案將其制造出來,是一個(gè)將預(yù)想轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的過程。上述三個(gè)階段完成之后,將制造出的產(chǎn)品投入到市場(chǎng)中,通過更新與改善的方式不斷提高產(chǎn)品價(jià)值,這個(gè)過程就叫做運(yùn)行。
CDIO工程教育模式具有系統(tǒng)性與完整性的特點(diǎn),將其運(yùn)用在機(jī)械電子工程教學(xué)中,有利于提高學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),通過開展工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、制造等實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生實(shí)踐能力得到提高,便于學(xué)生今后更好的走入社會(huì)。最早期的CDIO工程教育模式只注重實(shí)踐與生產(chǎn),教師多為一線工程師,在教學(xué)活動(dòng)中往往過于關(guān)注學(xué)生動(dòng)手能力與解決問題的能力,而沒有建立起系統(tǒng)的理論知識(shí)教學(xué),隨著時(shí)代的發(fā)展,二十世紀(jì)五十年代后,科技的變革與發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到理論知識(shí)對(duì)工程實(shí)踐的重要性,只有將理論與生產(chǎn)聯(lián)系起來,才能實(shí)現(xiàn)科技的進(jìn)步。直到今天,工程理論體系正在逐步走向成熟,給原有的教學(xué)模式帶來了翻天覆地的變化,工程教育內(nèi)容由實(shí)踐生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榻淌诶碚撝R(shí),教學(xué)環(huán)境也越來越多樣,包括教室、工程生產(chǎn)等活動(dòng)場(chǎng)地,教育者群體也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂胸S富工程理論知識(shí)的人員。
二、CDIO 工程教育模式的實(shí)踐與探索
為滿足工業(yè)生產(chǎn)與人才的供需,不斷提高了對(duì)機(jī)械電子工程課堂教學(xué)的要求,現(xiàn)代化培養(yǎng)工程技術(shù)人才要注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,以培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)與工程管理為首要原則,使學(xué)生各方面素質(zhì)得到提升,直至成為社會(huì)需要的工程應(yīng)用型人才?;跈C(jī)械電子工程行業(yè)CDIO模式,即要在原有的教育模式上聯(lián)系起CDIO工程教育模式,在教授與專業(yè)相關(guān)的理論知識(shí),如技術(shù)知識(shí)、基礎(chǔ)知識(shí)、高級(jí)工程知識(shí)等,同時(shí)也要注重加強(qiáng)學(xué)生職業(yè)道德的培養(yǎng)。通過設(shè)定科學(xué)合理的工程項(xiàng)目,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施與運(yùn)行,以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而對(duì)工程專業(yè)也有一個(gè)全新的理解,便于學(xué)生在今后學(xué)習(xí)工程專業(yè)走得更遠(yuǎn)。
CDIO教育模式就是將教學(xué)活動(dòng)與工程項(xiàng)目實(shí)施活動(dòng)緊密聯(lián)系在一起,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力為目的,讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施活動(dòng)中,以團(tuán)隊(duì)或小組合作的形式組織項(xiàng)目,在整個(gè)活動(dòng)的過程中學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)與項(xiàng)目組織,培養(yǎng)了學(xué)生合作精神、職業(yè)精神、責(zé)任感。本文以石油石化行業(yè)中機(jī)電一體化設(shè)備作為此次項(xiàng)目研究實(shí)例,將機(jī)器人設(shè)備與機(jī)械電子工程教學(xué)項(xiàng)目活動(dòng)聯(lián)系在一起,學(xué)生參與機(jī)器人設(shè)備CDIO的全過程。根據(jù)任務(wù)要求與目標(biāo),將全班學(xué)生分為多個(gè)合作小組,對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)查與分析,制定出初步的設(shè)計(jì)圖,結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識(shí),不斷調(diào)整和創(chuàng)新設(shè)計(jì)圖,使其變得更加完整和系統(tǒng),對(duì)完成的機(jī)器人樣品進(jìn)行檢驗(yàn)與調(diào)試,組內(nèi)分工設(shè)計(jì)與制造機(jī)器人系統(tǒng)各部件,并保證其運(yùn)行情況,最后對(duì)各小組比賽結(jié)果做出評(píng)價(jià)。學(xué)生通過與同學(xué)的相互合作相互配合,使自身綜合能力得到提高,將所學(xué)過的工程專業(yè)知識(shí)進(jìn)一步鞏固,轉(zhuǎn)變?yōu)槭熘⒛軌蜢`活應(yīng)用的知識(shí),在此過程中構(gòu)建了屬于自己的知識(shí)體系,培養(yǎng)了更新知識(shí)與人際交流的能力,學(xué)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)控,對(duì)機(jī)械系統(tǒng)也有新的理解。
三、結(jié)束語
綜上所述,國(guó)內(nèi)各大高校為進(jìn)一步滿足社會(huì)需求,根據(jù)工程企業(yè)實(shí)際要求提供各大企業(yè)所需的工程師,通過應(yīng)用CDIO工程教育模式,有助于培養(yǎng)出高技術(shù)、實(shí)用型的專業(yè)人才。
參考文獻(xiàn):
作者簡(jiǎn)介:黃民(1965-),男,江蘇徐州人,北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院副院長(zhǎng),教授,博士生導(dǎo)師;郝靜如(1946-),女,北京人,北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,教授。(北京100192)
基金項(xiàng)目:本文系北京市高校教改項(xiàng)目“機(jī)械電子工程”專業(yè)方向系列核心課程的建設(shè)與教學(xué)改革(2007-205)、北京市人才強(qiáng)教計(jì)劃教學(xué)創(chuàng)新人才項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):PHR201106227)、北京市教委教學(xué)管理研究與實(shí)踐創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):PHR201007303)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2012)11-0089-02
北京信息科技大學(xué)是由原北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院和北京信息工程學(xué)院合并組成的北京市屬普通高校,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)是學(xué)校傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科專業(yè),是北京市特色建設(shè)專業(yè),具有長(zhǎng)期的辦學(xué)歷史和經(jīng)驗(yàn),為北京市和機(jī)械工業(yè)培養(yǎng)、輸送了大批人才。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)向現(xiàn)代化制造的跨越式發(fā)展,人才市場(chǎng)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了新的、更高的要求,大量需要的是應(yīng)用型創(chuàng)新型人才。在新形勢(shì)下,北京信息科技大學(xué)根據(jù)自身?xiàng)l件順應(yīng)北京市科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì),提出了“更新辦學(xué)理念,找準(zhǔn)自身定位,突出人才的應(yīng)用及創(chuàng)新能力培養(yǎng),構(gòu)建基于大工程理念的多層次、全方位應(yīng)用型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系”的改革思路,實(shí)施了素質(zhì)、實(shí)踐、創(chuàng)新的三要素教育教學(xué)體系,提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量,取得了顯著成效。
一、確立了應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大工程理念,改革人才培養(yǎng)模式
1.明確辦學(xué)指導(dǎo)思想和專業(yè)定位
在國(guó)家科技發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)人才需求的形勢(shì)變化下,北京信息科技大學(xué)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)、模式進(jìn)行了定位,培養(yǎng)面向北京地區(qū)經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的、基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、專業(yè)視野寬、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)、知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的應(yīng)用型、創(chuàng)新型一線工程技術(shù)人才。先后進(jìn)行了與時(shí)俱進(jìn)的三次專業(yè)改革轉(zhuǎn)向,從專業(yè)內(nèi)涵上實(shí)行了傳統(tǒng)機(jī)械向機(jī)電結(jié)合的轉(zhuǎn)變、機(jī)械工程與信息技術(shù)的融合;從人才定位上,實(shí)行了從高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才向?qū)嵺`能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才的轉(zhuǎn)變;從知識(shí)結(jié)構(gòu)上,加強(qiáng)現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)、制造及其自動(dòng)化理論與技術(shù)的更新。改革人才培養(yǎng)模式,突出對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)解決現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)問題的實(shí)踐能力,強(qiáng)化先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用型教學(xué)及實(shí)踐訓(xùn)練。
2.提出應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大工程理念
為了實(shí)現(xiàn)新的人才培養(yǎng)目標(biāo)和模式的轉(zhuǎn)變,必須拓寬思路,在內(nèi)涵和外延建設(shè)上有所發(fā)展,為此提出了應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大工程理念,即:充分開發(fā)學(xué)校和社會(huì)的各種資源,科學(xué)延伸實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間和空間;拓寬專業(yè)人才內(nèi)涵,培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新的行為理念,使學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展;構(gòu)建系統(tǒng)化的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系,實(shí)施多層次、全方位的實(shí)踐訓(xùn)練。教學(xué)資源的拓展包括了校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、學(xué)科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及校外實(shí)習(xí)基地、科研合作企業(yè)等社會(huì)化的教學(xué)環(huán)境;延伸時(shí)空是指開放性實(shí)驗(yàn)、第二課堂、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽、科學(xué)研究等工程實(shí)踐環(huán)境;拓展內(nèi)涵是指理工與人文知識(shí)的融合,機(jī)、電、信息、管理等專業(yè)知識(shí)的融合,注重工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),樹立學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)精神。
二、建設(shè)了面向應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的機(jī)械工程實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)
1.構(gòu)建優(yōu)資資源共享的新型實(shí)踐教學(xué)體系
構(gòu)建了以北京市機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為主體、校內(nèi)外資源共享的創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系。包括工程實(shí)訓(xùn)、機(jī)械基礎(chǔ)訓(xùn)練、專業(yè)綜合訓(xùn)練、科技創(chuàng)新實(shí)踐、校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)共5個(gè)平臺(tái)、40多個(gè)模塊,如工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包括了車、銑、刨、磨、鉗、鑄、焊等機(jī)加工基本技能訓(xùn)練、電工電子技術(shù)訓(xùn)練、數(shù)控基本技能訓(xùn)練等;創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練平臺(tái)包括了基礎(chǔ)普及型創(chuàng)新訓(xùn)練(機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、機(jī)加工創(chuàng)新設(shè)計(jì)等)、重點(diǎn)提高型創(chuàng)新訓(xùn)練(結(jié)合第二課堂和科研項(xiàng)目的單項(xiàng)創(chuàng)新訓(xùn)練等)以及綜合創(chuàng)新實(shí)踐(機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽、機(jī)器人大獎(jiǎng)賽等)。該體系在不斷完善校內(nèi)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的同時(shí)高度重視社會(huì)資源,積極開展校企聯(lián)合,加強(qiáng)校外實(shí)踐、實(shí)習(xí)基地建設(shè),不僅可滿足學(xué)生教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃的需要,還給學(xué)生創(chuàng)造了發(fā)展個(gè)性、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的課外活動(dòng)時(shí)空。
2.科學(xué)實(shí)施漸進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)
系統(tǒng)沿著思維的成長(zhǎng)軌跡,遵循在理論基礎(chǔ)和深入感知上引發(fā)閃光點(diǎn)的科學(xué)邏輯,形成5個(gè)層面的金字塔攀升式教育,分別為:普通勞動(dòng)實(shí)踐工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐工業(yè)訓(xùn)練實(shí)踐研究創(chuàng)新實(shí)踐(參見圖1),該系統(tǒng)貫穿學(xué)生在校4個(gè)年級(jí),實(shí)施了理論與實(shí)踐、校內(nèi)與校外、課內(nèi)與課外、學(xué)習(xí)與應(yīng)用的4個(gè)結(jié)合。
三、注重實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的工程性、實(shí)用性和綜合性
強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性強(qiáng)的環(huán)節(jié),以綜合性培養(yǎng)方案為核心、實(shí)用為目標(biāo),在設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容和形式時(shí)強(qiáng)調(diào)工程與實(shí)踐導(dǎo)向,追求貼近工程實(shí)際的培養(yǎng)環(huán)境,培養(yǎng)方法體現(xiàn)實(shí)用性和目的性。打破原來單一課程體系的限制,將畢業(yè)設(shè)計(jì)與校內(nèi)外科研相結(jié)合,將機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械電子等課程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新訓(xùn)練相結(jié)合,將三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)仿真與機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合,開設(shè)了融合多門課程知識(shí)與內(nèi)容的綜合課程設(shè)計(jì),力求教學(xué)內(nèi)容的工程實(shí)用性、系統(tǒng)連貫性以及可拓展性。
積極開展工程技術(shù)培訓(xùn)和取證工作。為滿足學(xué)生就業(yè)需求,將學(xué)歷教育與職業(yè)資格證書培訓(xùn)結(jié)合起來,目前擁有中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)分會(huì)見習(xí)工程師北京地區(qū)培訓(xùn)考試點(diǎn)、中國(guó)機(jī)械工程聯(lián)合會(huì)指定數(shù)控工藝員培訓(xùn)點(diǎn)、全國(guó)三維軟件原廠正版軟件聯(lián)考考試點(diǎn)和CAD技術(shù)培訓(xùn)點(diǎn),已經(jīng)連續(xù)3年舉辦了培訓(xùn)考試。
四、畢業(yè)設(shè)計(jì)改革與創(chuàng)新
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生大學(xué)階段最重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié),目的是讓學(xué)生綜合應(yīng)用大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識(shí),對(duì)現(xiàn)代工程問題進(jìn)行求解和系統(tǒng)設(shè)計(jì),培養(yǎng)和提高其實(shí)踐動(dòng)手能力。為了使畢業(yè)設(shè)計(jì)切實(shí)起到應(yīng)用的作用,我們不斷探索,開展的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革包括選題與設(shè)計(jì)內(nèi)容、組織形式、考核方式及過程管理等幾個(gè)方面。
1.合理選題,注重實(shí)效,鼓勵(lì)實(shí)物型畢業(yè)設(shè)計(jì)
在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題方面,強(qiáng)調(diào)選題的實(shí)踐性和工程性,倡導(dǎo)四個(gè)結(jié)合,即與工程實(shí)踐相結(jié)合、課外科技創(chuàng)新活動(dòng)相結(jié)合、與學(xué)科競(jìng)賽相結(jié)合、與教師的實(shí)際科研項(xiàng)目相結(jié)合,力爭(zhēng)絕大多數(shù)選題均來源工程實(shí)踐。在內(nèi)容及要求方面,力求內(nèi)容具體、貼近工程實(shí)際,提倡小而精、不追求大而全,鼓勵(lì)自主設(shè)計(jì)、大膽創(chuàng)新。鼓勵(lì)實(shí)物形式的畢業(yè)設(shè)計(jì),這兩年每年約有五分之一的學(xué)生在學(xué)?!皩?shí)物型畢業(yè)設(shè)計(jì)”專項(xiàng)資金的資助下開展了實(shí)物型畢業(yè)設(shè)計(jì),這一改革措施和相關(guān)配套政策得到了廣大師生的積極響應(yīng)和好評(píng),部分學(xué)生的實(shí)物作品在全校范圍進(jìn)行了專題展覽,收到了較好的實(shí)效,另外,還有些作品被選送參加了北京市和全國(guó)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽并獲獎(jiǎng)。
2.革新畢業(yè)設(shè)計(jì)組織形式,培養(yǎng)合作精神和創(chuàng)新意識(shí)
在組織形式上,嘗試跨專業(yè)或跨專業(yè)方向小組形式的畢業(yè)設(shè)計(jì)、與學(xué)生課外科技創(chuàng)新及活動(dòng)競(jìng)賽相結(jié)合形式的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
跨專業(yè)綜合性、小組形式的畢業(yè)設(shè)計(jì)營(yíng)造了更為開放的設(shè)計(jì)環(huán)境和氛圍。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí),首先由學(xué)院經(jīng)研討確定部分綜合性畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,然后根據(jù)題目?jī)?nèi)容和要求由學(xué)院內(nèi)不同專業(yè)或?qū)I(yè)方向的學(xué)生組成畢業(yè)設(shè)計(jì)小組,如地震救助機(jī)器人設(shè)計(jì)、多足救援機(jī)器人設(shè)計(jì)均分別由機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)方向和機(jī)械電子專業(yè)方向的四名學(xué)生合作完成,智能辦公座椅則是由機(jī)械電子工程與工業(yè)設(shè)計(jì)的兩位同學(xué)搭檔。同組學(xué)生既有明確分工又需要密切合作,發(fā)揮各自專業(yè)特長(zhǎng),完成共同的設(shè)計(jì)目標(biāo),小組由相應(yīng)專業(yè)的教師聯(lián)合指導(dǎo)。這種形式的畢業(yè)設(shè)計(jì)既鍛煉了畢業(yè)生專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,又有利于拓展學(xué)生的視野和專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)和提升了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和組織溝通能力,有助于提高學(xué)生解決問題的能力。同時(shí)對(duì)于促進(jìn)不同學(xué)科專業(yè)的交叉與融合、不同專業(yè)師生的交流合作亦具有重要的實(shí)際意義。
與學(xué)生課外科技創(chuàng)新及活動(dòng)競(jìng)賽相結(jié)合形式的畢業(yè)設(shè)計(jì)形成了設(shè)計(jì)過程的長(zhǎng)效性,同時(shí)具有激勵(lì)作用。比如學(xué)校常設(shè)有兩個(gè)校級(jí)重點(diǎn)科技創(chuàng)新競(jìng)賽,一個(gè)是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽,另一個(gè)是機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。每年的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題都有一些來自于大賽主題相關(guān)的題目,這些選題實(shí)際是提前到大二或大三開始啟動(dòng),同學(xué)們自愿報(bào)名組隊(duì),分工協(xié)作,在專業(yè)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)物制作,參加學(xué)校的創(chuàng)新大賽,優(yōu)勝選手可通過進(jìn)一步修改完善繼續(xù)推薦參加北京市、全國(guó)乃至國(guó)際比賽,參賽畢業(yè)生完成的相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容則在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下按照畢業(yè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、要求和形式來完成。
五、積極引導(dǎo)并大力開展學(xué)生課外創(chuàng)新活動(dòng)
應(yīng)用與創(chuàng)新能力蘊(yùn)含于人的自覺意識(shí)和屬性,是經(jīng)過長(zhǎng)期培養(yǎng)、體驗(yàn)、積累而形成、固化于個(gè)體的潛質(zhì),可使人們的思維和行動(dòng)進(jìn)入融會(huì)貫通、創(chuàng)造性發(fā)揮的自由王國(guó)。要使學(xué)生真正具備該屬性和素質(zhì),就須拓展對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)、熏陶、養(yǎng)成的時(shí)間與空間,從課內(nèi)到課外、從校內(nèi)到校外,形成全方位的教育環(huán)境。
1.通過制度化營(yíng)造鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新的氛圍,使創(chuàng)新活動(dòng)成為學(xué)生的日常理念和思維習(xí)慣
設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),資助學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng),組成院、系兩級(jí)組織機(jī)構(gòu),推動(dòng)學(xué)生科技活動(dòng)小組的活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生積極參與科技創(chuàng)新,鼓勵(lì)教師的科研課題吸收本科生,鼓勵(lì)學(xué)生自發(fā)命題邀請(qǐng)教師指導(dǎo)。定期組織校內(nèi)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和大學(xué)生創(chuàng)業(yè)杯賽等多項(xiàng)比賽,使各種競(jìng)賽活動(dòng)貫穿學(xué)年,學(xué)生參賽人數(shù)多、比例大,有力地營(yíng)造了創(chuàng)新學(xué)習(xí)的氛圍。同時(shí),也為學(xué)校參加全國(guó)、北京市組織的賽事并取得較好成績(jī)打下良好的基礎(chǔ)。2005年北京信息科技大學(xué)學(xué)生研制的多功能康復(fù)治療床獲北京市機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng),2008年學(xué)校機(jī)電工程學(xué)院機(jī)器人研發(fā)代表隊(duì)在第十屆中國(guó)足球機(jī)器人大賽“中型組機(jī)器人足球賽”中榮獲亞軍。
2.擴(kuò)大創(chuàng)新活動(dòng)的專業(yè)交叉和受眾范圍,將科技創(chuàng)新活動(dòng)作為提高人才質(zhì)量的重要手段
組織跨年級(jí)、跨專業(yè)、跨學(xué)院的專題小組,使更多的學(xué)生有機(jī)會(huì)參與創(chuàng)新活動(dòng),如機(jī)器人研發(fā)組成員是機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)專業(yè)學(xué)生的結(jié)合;卡丁車組成員有機(jī)械設(shè)計(jì)制造、車輛工程、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生。在該過程中,學(xué)員擴(kuò)展了知識(shí)面,增加了相互學(xué)習(xí)交流的機(jī)會(huì),團(tuán)隊(duì)組織管理能力得到了鍛煉。
3.鼓勵(lì)學(xué)生參加多種創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng),進(jìn)一步激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性
近3年,學(xué)院成立科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)15個(gè),500余人次學(xué)生參加國(guó)家級(jí)、北京市級(jí)及校級(jí)各種創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng),成績(jī)逐年提高,共獲得獎(jiǎng)勵(lì)20余項(xiàng),包括:國(guó)家級(jí)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)2項(xiàng),三等獎(jiǎng)2項(xiàng);北京市級(jí)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)2項(xiàng),二等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)3項(xiàng),成功入圍獎(jiǎng)3項(xiàng);校級(jí)創(chuàng)新競(jìng)賽獎(jiǎng)6項(xiàng)。
六、構(gòu)建在學(xué)科建設(shè)、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和國(guó)際交流基礎(chǔ)上的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)平臺(tái)
把專業(yè)建設(shè)與學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究和國(guó)際交流相結(jié)合,拓展了專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵,豐富了人才培養(yǎng)資源,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
1.專業(yè)建設(shè)與學(xué)科建設(shè)的有機(jī)融合
依托北京信息科技大學(xué)機(jī)械工程北京市重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科、機(jī)械電子工程北京市重點(diǎn)學(xué)科、機(jī)械工程領(lǐng)域工程碩士點(diǎn)、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)電系統(tǒng)測(cè)控北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)機(jī)械工業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等學(xué)科及學(xué)科建設(shè)基地,將機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、機(jī)械制造及自動(dòng)化、機(jī)械電子工程的學(xué)科建設(shè)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的三個(gè)專業(yè)方向緊密結(jié)合,將學(xué)科基地建設(shè)與機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)緊密結(jié)合,為本科生的課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課外科技活動(dòng)及競(jìng)賽提供更為豐富的優(yōu)良實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)備資源。
2.走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合之路,豐富培養(yǎng)模式
同長(zhǎng)春一汽、北汽福田、北京光學(xué)儀器廠等十多個(gè)企業(yè)建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系,進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐、科研協(xié)作,部分學(xué)生直接參與了企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)改造、升級(jí)、新品研制等實(shí)際工作。絕大部分本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題結(jié)合工程實(shí)踐、科研課題或源于與企業(yè)合作研發(fā)項(xiàng)目,并取得了明顯成效。真實(shí)的工程與科研鍛煉不僅提高了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力,而且有效地縮短了就業(yè)適應(yīng)期,提升了就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
3.加強(qiáng)國(guó)際交流及合作辦學(xué),擴(kuò)大影響