轮机工程专业工程教育模式初探

轮机工程专业工程教育模式初探

摘要:针对我校轮机工程专业的现状,分析了国内外主要的工程教育模式及其适用性,指出了与卓越工程师教育培养计划要求的差距及应采取的相应措施。卓越计划要取得成功,必须调动企业导师的积极性,并且保证其有足够多的时间与精力来参与;必须健全相应的法规,形成校企合作长效运行机制,使企业、学生、学校和政府都从中获得利益。

关键词:工程教育模式;卓越计划;轮机工程专业;CDIO

近年来,国内外教育界兴起了工程教育研究热潮,提出了多种工程教育模式。许多国家都设立了相应的工程教育认证机构,如美国工程与技术认证委员会(ABET),已有29个国家超过700所高校近3600个项目获得ABET认证。ABET认证是一种质量保证,通过A-BET认证的高校之间可以实现学分互认,有利于大学拓展国际合作,促进学生交流交换,有利于吸引优质留学生。华东理工大学、清华大学、上海交通大学等学校的一些专业也通过了ABET认证。我国也成立了中国工程教育专业认证协会(CEEAA),并正式加入《华盛顿协议》,这标志着我国工程教育质量达到了国际标准,工程教育质量保障体系得到了国际认可。2017年共有一百几十所高校的375个专业的通过认证。轮机工程专业开设院校有江苏科技大学、哈尔滨工程大学、华中科技大学、武汉理工大学等十几所。目前CEEAA认证专业名单中尚未将轮机工程专业列入。轮机工程专业列入第三批国家卓越工程师培养计划的有大连海事大学、上海海事大学、集美大学、武汉理工大学、重庆交通大学等5家,目前改革取得了一定成果。由于这些学校的轮机专业大都偏航运方向,而我校的轮机工程专业主要面向船舶制造业,所以不能简单的照搬。工学类专业的教育从“学术化”向“工程化”方向发展是大势所趋。轮机工程专业作为与船舶行业密切联系的工程专业,参加工程教育专业认证是早晚的事,所以有必要对工程教育模式进行研究分析,针对我校轮机工程专业的特点,提出适用和实用的工程教育模式,并提出具体的实现途径。

一、国内外工程教育模式

(一)美国的工程教育模式

2001年10月,美国工程院(NAE)联合美国自然科学基金委员会(NSF)正式启动了“2020工程师计划”,通过工程教育改革,培养出能满足适应2020年需要的工程技术人才。通过开发“以问题或项目为中心”,融合“理论教学”和“研究型教学”于一体的实践性课程来培养学生的创造性能力和实践动手能力,尤其强调对学生工程设计能力的培养。1981年由Spady等人提出一种先进的教育理念,即成果导向教育OBE(Outcomebasededucation),现已成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念。美国工程教育认证协会(ABET)全面接受了OBE的理念,并将其贯穿于工程教育认证标准的始终。OBE强调如下4个问题:我们想让学生取得的学习成果是什么?为什么要让学生取得这样的学习成果?如何有效地帮助学生取得这些学习成果?如何知道学生已经取得了这些学习成果?麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究,创立了CDIO工程教育理念,并成立了以CDIO命名的国际合作组织。CDIO要求毕业生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面能力达到预定目标。

(二)英国的工程教育模式

英国大学采用校企结合的办学模式培养学生工程能力。英国的工程教育非常注重实用性,对课程体系的规划以及每一门课程的授课内容力求精简。通过将相关课程的精简综合,整合为以应用实践为目的知识模块。从实际工程需要出发组合各种知识模块,编制教学计划。英国大学的授课课时是非常少的,而学生们的课业负担非常繁重,普遍课内外时间比要求在1∶3到1∶4。每个学年均要求学生选择实验室或者研究项目课程,引导学生通过自学获取所需知识,完善自己的专业知识体系。英国大学在学生学习成绩评价方面也非常有特色。平时作业成绩通常占有较大比重。大部分课程的期末考评除闭卷考试外,还包括论文或报告、口试、答辩等多种形式,并允许一门不及格,减轻学生期末考试压力。学生在每个阶段都会有包括任课老师、个人导师、项目指导教师的评价和建议报告,以帮助学生进行自我调整。

(三)德国“双元制”教育模式概述

德国“双元制”教育模式:一是教学内容由“理论”和“实践”双元组成,二是办学主体由“学校”和“企业”双元组成,三是受教育者属性由“在校学生”和“企业学徒”双元组成,四是教学活动“工学交替”进行。“双元制”教育模式使德国企业、学生、学校和政府都获得了利益。企业不仅能获得政府的奖励或税收政策优惠,而且可以从中录取优秀学员、得到熟悉本企业工作环境的高素质员工,节省了培养新员工的成本费用,并能长期保持市场竞争力;学生接受“双元制”模式教育,学习时间短、学习期间能获得企业支付的津贴,毕业后工作待遇高;学校方面可争取更多的教育资源,降低教学经费的投入。“双元制”教育模式培训内容易于专门化,过于注重技能的熟练程度,不利于学生职业生涯的全面发展。企业从经营范围和自身利益出发,给学生提供的是某一具体职业领域的学习内容,使得学生专业技能偏于狭窄而在今后难于重新选择职业。

(四)我国工程教育模式

我国2008年开始推广CDIO工程教育模式,2011年开始实施“卓越工程师教育培养计划”,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,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势,增强我国的核心竞争力和综合国力。“卓越计划”是工程教育改革项目,没有规定具体模式。西安电子科技大学本科层次根据实际情况采用两种培养模式:第一种培养模式,第6学期在合作企业进行一部分专业基础课学习和企业体验,第7学期回校选择专业方向和进行专业课学习,第8学期到企业进行毕业设计;第二种培养模式即安排学生7—8学期到企业进行联合培养。东南大学提出本科生在合作企业学习的累计时间不少于1年,占本科专业培养方案总学分20%左右。上海工程技术大学本科层次采取三阶段的培养方案:第一阶段以学校培养为主,理论与实践学习并重;第二阶段为校企联合,校内与企业学习交叉;第三阶段由校企双导师指导毕业设计。汕头大学工学院提出了EIP-CDIO培养模式,注重职业道德和诚信与构思—设计—实现—运作进行有机结合,以培养高级工程专业人才为目标。工学院除了要求每位学生选修人文、社会和艺术等课程,还必修一门《工程师的职业道德与责任》。CDIO项目按照规模和范围可以划分为三级:一级为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目;二级为包含一组相关核心课程和能力要求的项目;三级为单门课程内为增强课程能力与理解而设的项目。CDIO改革减少了授课时间,增加了自学和研讨课时间,此外还增加了团队设计大综合项目。发展学生的自学与创新能力,学生的沟通与协作能力以及适应与调控大系统能力的培养。工程教育有各种不同模式,学校应根据自己具体情况来选择或建立适应模式。

二、我校轮机工程专业的工程教育模式

(一)培养目标的制定及持续改进

我校轮机工程专业的培养目标的制定是基于学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期应取得的成就之上的。目前在全国各大船厂的老校友中,通过多年的生产实践锻炼,大都已成长为设计及生产技术骨干,其中有不少人已当上了中层领导。学院定期进行教学评估,请行业内企业专家及校友参加,评价培养目标的合理性,并根据评价结果对培养目标进行动态调整。

(二)课程体系的改革

以毕业要求的达成来设计课程体系,目前轮机工程专业数学与自然科学类课程占总学分的15.7%;工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程占总学分的43.9%;工程实践与毕业设计占总学分的22.6%;人文社会科学类通识教育课程占总学分的13.8%,这一项略显不足。

(三)师资队伍建设

经过近几年的引进与培养,在结构上有极大改变,目前我院专任教师58人,具有博士学位40人,博士比例达69%。教师队伍的学历结构、年龄结构、学缘结构日趋合理,具有海外进修经历教师人数逐年提升,为学院发展奠定了坚实基础。学院获批“中组部青年”1人,率先实现学校部级人才零的突破,获批江苏省特聘教授2人。教师数量上基本能满足教学需要,相当数量的教师具有足够的专业水平和工程经验,具备教学能力、沟通能力、职业发展能力,工程实践问题研究能力。通过增加教师队伍,每位教师都有足够时间和精力进行本科教学和学生学业指导,有时间参与教学研究与改革。学院每年都筹集一定经费设立教改教研课题,鼓励教师申报,并组织教师申报学校及省教育厅的相关课题。将科研和教研成果应用到教学过程中,不断改进工作,提升教学质量。教师热情为学生提供指导、咨询、服务,利用自己的人脉资源,对学生职业生涯规划进行指导。每学期都请一些企业或行业专家给学生作学术报告,很受学生欢迎,学生能从中了解行业发展状况及科技研发状况。学校支持教师队伍建设,吸引与稳定合格的教师,并支持教师本身的专业发展,鼓励教师以访问学者身份去国内外名校学习,鼓励青年教师去行业内企业参加工程实践活动,努力培养成为双师型教师。

(四)工程实训

轮机工程专业在校内建有工程实训中心,实验室及设备在数量和功能上能满足教学需要,可供学生使用。校企业合作共建实习和实训基地10多个,为学生提供工程实践场所及设备保障。在校外与多家企业建立了工程实践教育中心,有长期稳定的实习基地,如沪东中华造船集团有限责任公司及江南造船有限责任公司等著名船舶企业。“卓越计划”要求本科及以上层次学生要有一年左右的时间在企业学习,学习企业的先进技术和先进企业文化,深入开展工程实践活动,参与企业技术创新和工程开发,培养学生的职业精神和职业道德。其根本目的是建立工程现场环境,在真实环境中学习。学校在上海有办事处,可以解决学生住宿吃饭问题。学校与企业方共同制定企业学习方案、学习内容及具体实行措施。企业提供足够多的工作岗位供学生进行轮岗实习,采用基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法,并制定考核内容。根据工厂的工程项目来制定毕业设计题目及应完成内容,加强创新能力训练。需要解决的问题是如何调动企业导师的积极性,如何保证其有足够多的时间与精力来参与卓越计划。这不是学校能够解决的,需要政府的支持政策及经费投入,也需要企业的积极配合。应健全的相应的法规和机构,形成长效运行机制,使企业、学生、学校和政府都从中获得利益。

三、结论

国内外工程教育有各种不同模式,各有各的特点,适应于不同的教育环境,不能照抄照搬。我校轮机工程专业应借鉴国内外先进经验,根据自己专业的特点制定合适的工程教育模式。我校轮机工程专业实施卓越计划是完全可行的,已具备一些基本条件。但还需在下列几个方面加以努力改进。1.生源质量受行业形势影响较大,需要探索出保证生源质量的长效机制。2.学生参与工程问题的设计研究机会较少,需要各任课教师精心设计工程实训项目,让学生训练。参加创新活动的学生人数比例还不够高,需要加大投入。人文科学类课程偏少,需多设一些选修课程。需要调动企业导师的积极性,保证其有足够多的时间与精力来参与卓越计划。3.教师的工程背景较欠缺,不能满足工程教学的需要,外聘行业专家授课课时较少,有待进一步改善。

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作者:陆金铭 单位:江苏科技大学