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机械工程概论论文范文1
关键词:机械专业;课程体系;实践教学;中外对比
中图分类号:TU;G642文献标志码:A文章编号:10052909(2012)05001304课程体系是指诸多课程相互联系而构成的整体,包括根据培养目标设置哪些课程,如何设置课程,内容、形式、形态各异的课程如何结合才能达到整体优化的效果。课程体系直接反映人才的培养目标。机械专业课程体系的研究对特色专业建设和培养高素质应用型人才都具有重要的意义。
中澳教育存在很多差异,不少学者从不同角度进行了论述[1-5]。笔者通过对比新南威尔士大学(以下简称“UNSW”)与沈阳建筑大学(以下简称“SJZU”)机械专业本科生培养模式和培养方案,分析两所学校在课程体系建设(包括专业课程设置、课程群、实践教学环节等)方面的特色,对借鉴澳大利亚高等教育教学经验,培养应用型高级人才提出建议。
一、课程设置对比
课程设置是人才培养方案的核心内容。根据培养目标,要求学生在单一性的基础上实现多样性,即体现不同的个性发展,突出专业特色和个性。因此,课程设置要充分体现学科融合,突出专业特色;要着重加强综合性教学实践内容,强化综合能力。课程设置要有利于培养学生扎实的理论基础,使他们既有通才的素质,又有专才的技能。课程设置的设计属于课程体系范畴,它应以培养目标和培养规格为依据,在一定教学方案设计原则的指导下,选择课程内容和组织教学过程。
UNSW机械学院和SJZU机械学院都建立于1949年。目前两学院建设规模和招生人数都相似,都以培养机械工程类人才为目标,前者在澳大利亚工程院校排名前5位,后者于2008年获批国家级特色专业建设点。
UNSW各专业方向每学期开设4门课,4年共开设32门课程。每门课程均为6学分,总共192分;总学时根据不同专业方向略有不同,以机械设计方向为例,总学时为2 028。其中所有的实践环节,包括实习、课程设计、毕业设计等都穿插在课程中,不单独设置。SJZU机械专业分为理论课程和公共实践环节及专业方向实践环节,其中理论课共开设41门课程,其总学分为150,总学时为2 394,除此外所有实践环节有52学分,共53周。
课程设置按照通识教育平台、基础教育平台、专业基础教育平台和专业教育平台归类,从开课门数、所占学分和学时比例等几个方面进行对比,如表1所示。
从表1可以看出,在通识教育平台中,SJZU开设的课程数、所占学分和学时均比UNSW多,前者大约是后者的4倍;在基础课程中,SJZU开设的课程数比UNSW少2门,所占学分和学时少8%~10%;在专业基础课程中,SJZU开设的课程数是UNSW的2倍,所占学分比例比UNSW多12%;在专业教育平台中,SJZU开设的课程数比UNSW的少4门,所占学分和学时比例少24%。总体看,SJZU在专业基础平台中所设置的课程较多,重点培养学生的专业基础,有利于学生进一步深造;UNSW开设的基础课程和专业课程所占比重大,说明该校对基础教育和专业教育非常重视。重视基础课程,即“厚基础”可以提高学生的就业适应性;重视专业课程,即“强专业”有利于提高学生的工程适应性,这也是澳洲高校人才培养的普遍规律。
二、课程群对比
深入研究课程体系内部的关系,考虑人才培养知识结构需求,根据课程内容相关性等因素构建不同课程群。课程群就是把具有相关性或有一定目的的不同课程编排到一起,组成一个“群”,进行系统的学习和教授。在课程群内部,以核心主干课为主线,优化教学内容,通过各课程相关知识点的有机结合,研究各课程之间的关系,使之相互促进,相映成彰。通过对UNSW和SJZU机械专业课程群进行对比,分析各自特色(表2)。表2UNSW和SJZU机械专业课程群对比表课程类型课程群UNSW机械专业开设课程SJZU机械专业开设课程通识教育平台社科类通识教育1思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论、基本原理科普类通识教育2军事理论、健康教育、外语、体育基础教育平台计算机类计算机1计算机文化基础、C语言数学类高等数学1A、高等数学1B、工程数学2E、数值方法与统计高等数学1、线性代数1、概率与统计物理类物理1A、固体力学1、固体力学2、热力学、流体力学大学物理、物理实验专业基础平台创新类机械工程与创新建筑机械概论、综合素质训练制造类制造设计基础、工程材料与化学机械制造技术基础、机械精度设计与测量技术、机械工程材料力学类工程力学1理论力学2、材料力学2设计类工程设计2、机械设计1机械原理、机械设计电子与控制类电子与通讯工程、线性系统与控制电工技术1、电子技术1、控制工程基础、机电传动与控制、微机原理测试类工程试验测试技术方法与管理类工程管理现代设计方法制图类画法几何2、工程制图与CAD2液压类液压传动与控制专业教育平台力学类设计类专业类工程力学2结构力学机械设计2工程机械、钢结构高级热流体学内燃机与工机底盘计算机工程工程机械液压系统高级振动学机械振动实践实践类专业工程、毕业设计1、毕业设计2生产实习、认识实习、毕业设计选修专业选修1、专业选修2专业选修1、专业选修2通过对比和深入调研,课程群的构建和课程内容的深浅程度、涉及范围等都有所不同。
(一)基础教育课程群比较
学科基础教育平台主要由数学、物理和计算机这3个课程群组成。通过深入调研和对比发现,在数学课程群中,UNSW开设的高等数学是分在2个学期开设,尽管基本内容与SJZU大体相同,但是更有利于学生的吸收和消化;通过教学大纲了解到,UNSW开设的数值方法与统计,其内容宽泛但难度较低。在物理课程群中,UNSW除了普通物理外,还开设了热力学和流体力学,以后的专业课中还继续热传导等方面的学习。在计算机课程群中,UNSW开设的计算机主要学习C语言,以锻炼学生的编程能力为目标,其作业难度较大,学生要完成3个大的编程任务;SJZU开设的计算机课程则以掌握基础知识为主。
(二)专业基础课程群比较
在专业基础教育平台中,根据课程内容的相似性划分课程群,如力学类、设计类、制造类、电子与控制类、测试类、方法与管理类和创新类等类课程群,在专业教育平台中有力学类、设计类和专业类等课程群。
在力学类课程群中:UNSW只开设了工程力学1、2,却包含了理论力学、材料力学、机械原理、结构力学,以及疲劳断裂等力学知识,所涉内容广泛,但难度较低。UNSW力学类课程群重点在于将不同的知识点融合在一起,培养学生解决工程中的综合性问题的能力,避免对知识的割裂,并拉近与工程实践的距离。而SJZU分别开设了理论力学、材料力学和结构力学等3门力学类课程,内容难度较大,理论性较强,往往因用人单位的需求而设置。
在设计类课程群中,UNSW将机械零件的设计分在大二和大三的3门课程中,课程内容前后衔接合理,有利于学生循序渐进地学习,且涉及范围宽泛,普适性较强,但是比较零散,缺乏系统性。而SJZU开设的机械设计课程群学时虽不多,却具有较强的系统性和内容的完整性,有利于学生对这类知识模块的迅速掌握。
在电子与控制类、制造类、方法与管理类和测试类课程群中,UNSW都具有一个共同的特点,就是课程紧密结合实际工程,以课程任务为主线引导学生掌握知识和技能,培养学生动手动脑能力。如UNSW开设的工程试验就是以测试为主要内容的实践性课程,在实验室进行教学,要求学生完成对不同传感器的测试、安装及实际应用等任务,从而达到学以致用的目的。
在创新类课程群中,双方各有特色:如UNSW开设的机械工程与创新课,内容涵盖了机械制图、快速设计、工具使用、项目规划和作品制作等内容,综合性和实践性非常强,将机械工程基本素质培养集于一体,强化培养学生的创新意识和动手能力,也培养了学生的项目管理能力和团结协作能力。又如SJZU开设了综合素质训练实践环节,学生通过拆装机械产品增强感性认识,并通过机械创新方案的构思和制作增强动手能力和创新意识。
(三)专业教育课程群比较
比较两校专业课有以下特点:(1)UNSW注重培养学生解决实际问题的能力。如开设的专业工程课程,是一个类似毕业实习的一门实践课,要求学生到企业解决实际问题,如设计环保装置等,应用以前学过的理论知识提出解决方案,并为以后的毕业设计打下伏笔。(2)SJZU在专业课程设置上更重专业化,知识分门别类,系统性和专业性强,如机械设计专业方向开设了钢结构、工程机械和工程机械液压系统等特色课程,突出了面向建设行业特色的培养模式,紧密联系建筑机械装备,为培养学生建筑机械产品的设计制造与运行管理能力打下基础,有利于学生就业。
UNSW课程内容宽泛而难度较低,注重知识点衔接和综合应用,理论与实践环节相辅相成,注重实用性和工程应用,并着力培养学生的动手能力和创新意识;SJZU课程设置注重知识的系统性和完整性,重视理论知识学习,课程具有行业特色,为培养高级专业技术人才做准备。
三、实践环节对比
中澳高校在实践教学环节设置安排上差别很大。国内工科院校普遍都将课程设计、毕业设计、实习等环节单独设置,集中训练,用整周的时间完成某一环节;而UNSW的所有实践环节都穿插在不同的课程中,没有独立的课程设计或实习,课堂内容直接与实践结合,边学边练,在实践中发现问题并找到解决问题的方法。
其一,金工实习。国内高校一般安排2~3周在金工实习基地集中训练;而UNSW则作为一年级的工程设计与创新课程中的一个环节,带学生去车间培训,学习加工工具的使用和简单的实物制作。国内高校都有独立生产实习和毕业实习环节;而UNSW不统一安排,只是要求学生在假期找企业进行12周的实习,完成实习报告并带回企业反馈,并在专业工程课程上完成实习内容和结果的汇报和验收。
其二,对于机械原理、机械设计等课程的课程设计,国内采用集中训练的方式,便于学生集中思路完成设计;而UNSW以大作业的形式根据课程进度进行课程设计,并且大多数课程中都有多个设计类的大作业,以课程任务为主线引导学生学习,从而达到知识的活学活用。
其三,国内大部分高校安排在最后一个学期进行毕业设计,作为对几年理论学习的总结和对所学知识的应用。UNSW则作为两门课程分布在大四的两个学期,也就是用一年的时间完成毕业设计,同时还要学习其他的专业课程,边学边做。前一学期不写毕业论文,但要完成对课题的深入了解,提出问题并找到解决方法,并在专业工程课程中参加答辩;后一学期根据具体的研究项目撰写毕业论文,根据相关要求制作出实体,并进行最终的答辩。尽管毕业设计在组织形式等方面有所不同,但两校对毕业设计的要求同样严格。
四、结语
综合比较UNSW和SJZU的课程体系,从课程设置、课程群特点、实践环节等几方面进行了对比,找出各自特点,借鉴国外的经验,提出一些操作性强、易于实践的新想法,为深化教学改革、优化课程体系,完善课程体系建设以及特色专业建设提供依据。
其一,在课程设置上,UNSW重基础,更重专业教育。“厚基础”可以提高学生的就业适应性,“强专业”有利于提高学生的工程适应性;SJZU更重视专业基础教育,有利于学生进入更高层次的学习。借鉴国外的课程设置情况,取长补短,在兼顾通才与专才教育的前提下,要进一步完善修订培养方案,调整课程体系,探索适应SJZU特色专业的人才培养模式。
其二,在课程群建设上,既要保持知识的系统性和行业特色,又要注重知识点的融合以及理论和实践教学的融合,并侧重知识的宽泛性和工程实用性。在课程群建设中,删减重复课程,加强知识点之间的内在联系,注重课程内容的衔接,强化知识的综合应用。
其三,在实践环节中,实施课堂教学与实践教学的衔接,并逐步形成以“课程任务”为主线的教学思路。通过课堂中的“课程任务”,锻炼学生的动手能力,培养创新意识,使他们在完成各种课程任务过程中,将知识学以致用,不仅掌握知识,锻炼能力,而且也培养他们的学习兴趣,增强自信心,最终达到理解知识、运用知识的目的。
参考文献:
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Comparative study of mechanical undergraduate curriculum system between
China and Australia
LUO Jiman1, ZHENG Xijian1, YUN Yanbin2, DUAN Chunzheng3
(1. Traffic and Mechanical Engineering College, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, Liaoning Province, P. R. China;
2. College of Environmental Science and Engineering, Beijing Forestry University, Beijing 100083, P. R. China;
3. School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 110624, Liaoning Province, P. R. China)
机械工程概论论文范文2
关键词:示范中心:实践教学:教育创新:规范管理
本文结合北京理工大学工程训练中心实验教学示范中心的创建,就工程训练实践教学体系和管理体系的创新与建设问题进行探索,以期深化工程实践教学改革。
一、坚持学科引领的工程实践教学理念和改革思路
在高等工程教育过程中,工程训练中心作为对学生进行全面系统的工程技术教育和工艺技术训练的实践教学基地,使学生获取机械制造工程技术的知识,了解工程概念,提高工程素质,培养创新意识和创新能力,正在发挥越来越重要的作用。长期的教学改革实践表明,工程实践教育是提高学生全面素质的重要环节。
北京理工大学要建设“国内一流、国际知名”的高水平研究型大学,必须有一流的公共实践教学基础平台。我校工程训练中心始建于1999年世界银行贷款“高等教育发展项目”,并分别得到了学校“985工程”实验教学基地建设、“十五”“211工程”公共服务体系建设等项目的支持。按照我校本科培养目标和教育教学改革的思路,在工程训练中心的建设中,贯彻以学科建设引领的工程实践教学理念和改革思路,促进实践基地与学科建设、专业建设的融合,利用机械大学科的拉动,超前设计,统一规划,集中管理,资源共享,对构建现代制造技术的实践教学基地有着重要意义。
我校工程训练中心建设以机械工程一级学科(机械制造及自动化、机械设计及理论、机械电子工程和车辆工程及工业工程五个二级学科)为龙头,依托四大课群(工程材料与机械制造基础课群、机械设计基础课群、机械工程及自动化专业课群以及工业工程专业课群),按照三大模块(工程技能基础训练模块、机电产品创新设计制作模块和先进制造技术训练模块),本着“边建设、边运行、边发挥效益”的原则,瞄准高水平,高起点和领先目标,进行了规模化、系统化规划建设,实现公共基础、技术基础、专业基础以及专业实践“一条线”的工程训练,完成传统“金工实习”向现代工程训练全面转变。
为了适应现代化工业技术综合性,多学科交叉的特点,工程训练课程的内容和训练方式都发生了根本的变化,在教学中必须对训练的内容进行精选、重组和优化,充分体现机与电结合、金属与非金属结合、技术与非技术因素结合,贯穿计算机技术应用,以适应科学技术高速发展的要求:在方法上按照层次从简单到复杂、从传统加工技术到先进制造技术、从按部就班训练到创新设计及制造。适当保留传统工艺方法的基本训练,让学生很好地了解和掌握材料成型、机械加工的基本工艺知识,同时增加现代加工技术和对经济、质量、市场意识的训练。使学生更加全面地了解和熟悉现代加工技术及其发展趋势,更深刻地感受到新工艺、新技术的产生和发展,需要多学科知识的交叉和融合,逐步建立起大机械、大制造、大工程的意识和概念。将素质教育和大工程的思想始终贯穿在工程训练的教学中,及时掌握现代工业的特征和内容。这种在工程实践教学中,坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展,注重对学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力的培养改革思路,从根本上改变实验教学依附于理论教学的传统观念,充分认识并落实实验教学在学校人才培养和教学工作中的地位,形成理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围,成为我校工程训练中心的风格,体现我校的办学特色。
二、构建“工程训练四年不断线”的实践教学新体系
以工程训练为载体,全面提高学生的工程素质,是当前教学改革的核心任务之一。根据学生的学习认知过程,建立分阶段、多层次、模块化、开放型、综合性工程训练教学新模式,分阶段完成和实施工程训练,实现工程训练四年不断线。把训练内容融入为四个层面,即:《工程训练Ⅰ》――针对学生进行对制造系统和制造过程的认知性工程训练,培养学生的感性知识,为学生奠定工程知识背景: 《工程训练Ⅱ》――针对学生进行工程技能基础训练,使学生学习工艺知识,提高工程实践能力,培养工程素质和创新意识和能力; 《工程训练Ⅲ》――针对学生进行工程综合思维能力与创新能力训练,结合先进技术和专业教学,提供不依附于课程的现代工程实践活动,增加学生的动手能力和创新思维能力:《工程训练Ⅳ》――提供综合工程平台,让学生进行专题研究训练,全面提高学生的工程素质。
上述四个部分训练以大工程为背景,以工程教育教学改革为动力,以提高学生工程实践能力、综合工程素质和创新意识和能力为主线,按照由浅入深,由低到高的认知规律,构建人才培养新模式和科学合理的课程体系。课程的设计坚持思想解放和观念更新,树立“大工程教育”理念,紧紧抓住素质教育的核心――创新精神和实践能力的培养。通过多年的实践,形成“纵向贯穿”、“横向交融”的课程新体系。所谓纵向贯穿,即从机械工程基础技能培养方面入手,逐步进入到该领域先进技术:所谓横向交融,即体现人才培养中,各科知识的融合与贯通,以及学科专业的交叉和渗透,使被培养者成为复合型、创新型人才。
这样的工程训练教学体系有利于根据不同专业、不同层次学生的需求,有利于采取灵活的教学方式安排工程实践训练教学内容,有利于培养学生实践能力、创新意识和工程综合素质,有利于提高实践训练水平。
三、拓展工程训练内涵,搭建多学科工程训练实训平台,提升实训水平
学科建设是高水平大学建设的一个重要方面,充分利用学科和学科建设技术优势,拓展工程训练内涵,搭建多学科工程训练实训平台,是建设高水平工程训练基地的有效途径,不仅使所建项目有较高的技术起点,使本科学生在工程训练中就得到高水平的装备操作、最前沿的科学技术知识。缩短学生与现代技术的距离,提升实训水平。
从人才培养体系整体出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系,与理论教学既有机结合又相对独立。实验教学内容与科研、工程、社会应用实践密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。引入、集成信息技术等现代技术,改造传统的实验教学内容和实验技术方法,加强综合性、设计性、创新性实验。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。
在工程技能基础训练模块的课程改革中,主要结合工程材料及机械制造基础课群的知识体系改革,在构建现代工业培训的基础综合硬件平台(机械制造基础工艺训练平台、材料成形工艺和新技术基础训练平台)上,
重点加强“新技术、新工艺、新设备”的应用,利用先进的教学手段,系统地提供工程素质、能力培养和作风养成方面的基本训练。同时,逐步实现传统的金工实习向全面工程训练的转变。并对“机械制造基础”、“热加工工艺基础”、“机械加工工艺基础”等课程进行了改革。
在机电产品创新设计制作模块的课程改革中,主要结合机械设计基础课群的知识体系改革,将原分散的课程整合,形成以“机械工程概论”、“几何精度设计”、“工程制图”、“机械原理”、“机械设计”为主线的机械设计基础课群,建立由机械创新基础训练、机械创新设计、机械性能测试和创新产品制作组成的产品创新设计制作实验平台,从认知、创新设计、性能测试到产品制作,完成完整的创新设计与制作的工程能力培养过程。
在先进制造技术训练模块的课程改革中,主要结合机械工程及自动化专业课群、工业工程专业课群的知识体系改革,在专业课程内容的调整、合并以及理顺各知识间关系基础上,打破原有课程分散实验的限制,开设“生产准备与控制”、“系统分析与仿真”、“物流工程”等跨课程、综合性(电、机械和信息处理)的实验内容,建成较为完整的先进制造技术实践知识的演示、训练和应用的教学基地。
在教学方法上,采取教师讲解和技工指导相结合,基本操作与现代工程能力训练相结合,参观研究与动手实训相结合,实物教学与CAI课件虚拟实验相结合。在新增较多先进数控设备的基础上,更新学生工程训练内容。特别在数控技术实训中,充分利用计算机网络技术,建设工程训练远程设计微机室和多媒体教室,引入最新CAD/CAM软件,改变了过去单纯手工编程的历史,使学生不但了解和初步掌握了先进的产品设计和绘图工具,而且将机件设计、计算机绘图、修改编程、加工制造等环节连接起来,使学生对产品的生产的全过程有一个直观的认识。应用远程设计、网络制造的设计理念以及计算机网络技术、现代多媒体教学手段,初步实现远程设计、网络制造的现代机械制造理念,完成金工实习向工程训练的全面转变。
四、开展科技创新活动,提高学生工程综合素质
高校是我国培养现代化建设所需高等人才的重要基地,在实践教学过程中,开展创新设计与制作活动,培养学生的创新意识和能力是示范中心的重要任务。必须把“创新”教育思想渗透、贯穿到工程训练的全过程,并逐步得以提高。
我校以工程实训中心的软硬件条件为平台,积极组织和开展大学生创新实践活动。一方面,在正常的实践教学计划内,专设创新活动周,组织学生按照给定的命题,如“非轮式仿生爬行机器人”、“机械式弹跳装置”等,以小组为单位,进行创新项目设计与制作。在实践中不断激发学生创新的潜能。另一方面,结合各种形式的创新大赛,开展大学生科技创新活动,部分学生的成果参加了相关的创新设计竞赛等。
学生通过开展科技创新活动,独立自主地学习,不仅可以将所学知识灵活应用于实际,学到更多的知识,而且还能培养学生的各种能力,提高学生的综合工程素质。
五、先进的运行机制和规范管理是工程训练中心可持续发展的可靠保证
依据学校学科的特点,整合实验教学资源,建设面向多学科、多专业的实验教学中心。我校工程训练中心是校级实验室。学校对中心实行统一领导、分级管理的体制(投资与建设以学校管理为主,教学与日常管理以学院为主)。校实验室与设备处、教务处对中心每年的常规实验费、设备费以及工程训练等专项经费实行单列,以确保工程训练教学经费落实到位。学院由一名副院长兼任中心主任,直接分管中心的工作。中心实行主任负责制,对本中心的人、财、物进行综合管理。
中心内部实现教学资源统筹安排、设备及所有资源共享。中心建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台,利用局域网络系统,结合数控技术和计算机科学技术,营造了一个使学生进行“远程设计、网络制造”理念的工程训练氛围。并形成“公共基础教育一学科基础教育一专业教育一专业学科”一条线的知识结构。同时,建立有利于激励学生学习和提高学生能力的有效管理机制,创造学生自主实验、个性化学习的实验环境,建立实验教学的科学评价机制,完善实验教学质量保证体系,引导教师积极改革创新。
工程训练实践教学过程,不仅通过加强基本技能和工程能力训练来提高工程素质,而工程环境及非技术因素对人才的影响也是十分重要的。我们以“科学、创新、艺术”为主题,打造中心环境,建立并营造具有人性化、智能化的人文环境、学习环境、实践环境以及可管、可控、可预防、可应急的安全管理环境。在建设中全面更新实验台、工具柜,建立工具站,设置实训区、实验室标识牌,划出安全通道等,使学生进入实训区,就能强烈感受到浓郁的学习氛围,清洁明亮的环境,加上排列有序的机床,展现了现代企业厂房的风貌,一扫过去实习环境脏、乱、差的状态。这些都无不给学生们一种新的感受,也得到各高校同仁的充分肯定和赞赏。
学校重视实验教学队伍建设,制定相应的政策,采取有效的措施,鼓励高水平教师投入实验教学工作。建设实验教学与理论教学队伍互通,教学、科研、技术兼容,核心骨干相对稳定,结构合理的实验教学团队。形成一支由学术带头人或高水平教授负责,热爱实验教学,教育理念先进,学术水平高,教学科研能力强,实践经验丰富,熟悉实验技术,勇于创新的实验教学队伍。
机械工程概论论文范文3
工业工程是一门“直接以系统效率和效益为目标”的工程技术,是自然科学和社会科学的交叉学科[5]。现代工业工程集成了信息技术、制造系统工程、工程心理学、工程生理学、工程经济学、环境科学等诸多的高新技术,成为一项社会共性技术[6]。工业工程起源于制造业,服务于制造业,其内容是研究如何提高制造系统的效率与效益。迄今为止,所有发达国家的实践证明,工业工程的普及应用是新型工业化的必经之路,是坚持以人为本、协调发展的基础。近年来,随着改革开放的不断深入,特别是加入WTO后,我国企业面对的是世界同行的竞争,这就更加迫切需要既懂技术又懂管理的复合型的工业工程人才[7]。工业工程专业能力体系构建以能力培养单元为系统要素,以能力培养的内在逻辑为系统结构,改革、完善能够提高工业工程专业人才素质、能力的培养方案,形成基于“梯次增强的能力拓扑体系”的培养方案改革特色。其目的是转变“知识为本”的人才培养观,通过以“能力培养”为主线的改革,建立工业工程专业“三层楼”的能力系统结构,以能力拓扑图为参照系(如图1所示),重组原有知识体系,强化理论与实践高度融合,调整理论学习和实践训练学分和学时分配,构建新型的“模块+单元”的知识体系,形成与之对应的“模块+单元+节点”的课程教学体系,突出培养学生工程能力;遵循知识传授的规律安排“模块”,按照能力培养的要求调整“单元”的先后次序,修订教学进程,形成工业工程专业素质能力的培养方案。首先,工业工程专业的所有学生前三年采用相同的培养方案,即所有学生均执行卓越工程师培养计划的前三年课程方案,完成通识课程、工学大类课程、专业核心课程以及基本的工程训练环节。在完成专业核心课程学习后,按照学校卓越工程师培养教学指导委员会的统一部署,成立工业工程专业系卓越工程师培养指导小组,采用学生自愿申报和指导小组考核相结合的方式,确定采用本方案培养的学生。其次,按本方案培养的学生,与学院其他按其相应专业卓越工程师培养方案培养的学生组成行政班,由学院进行统一管理;在学习上,由工业工程专业系卓越工程师培养指导小组进行指导,并为每位学生指定一位指导教师。第三,由指导教师根据工业工程专业应用型卓越工程师培养方案,结合学生所获学分和课程、指导教师的科研项目的实际,制定后续课程学习计划以及企业实习/实践计划,经机械工程学院卓越工程师教学指导委员会的审批后实施。第四,指导教师根据企业实习/实践计划,确定参与学生培养的合作企业、合作导师,并制定更详细的企业实习/实践以及毕业设计内容的方案,经学院卓越工程师教学指导委员会审批后执行。模块化教学改革借助于模块化这一手段,围绕学生的能力培养,将培养目标、教学环节、课程体系、教学内容、评价体系等方面的教学改革贯穿于人才培养的始终,以工程应用型工业工程专业的能力体系为基础,进行工业工程专业课程体系的模块划分,构建“模块+单元+节点”的课程教学体系,拓扑图见图2。
工业专业知识单元划分为[8]:(1)工业工程核心知识单元。主要介绍IE的专业知识与技术,包括基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、物流设施与规划、质量管理与可靠性工程等。(2)机械制造类知识单元。主要介绍机械制造专业知识与技术,包括工程制图、工程材料与热加工、机械设计基础、机械制造技术等。(3)现代信息技术知识单元。主要介绍计算机网络和管理信息系统等方面的先进信息技术,包括计算机网络基础、Web程序设计、数据库原理与应用、管理信息系统、电子商务等。(4)先进制造技术知识单元。主要介绍IE与现代信息技术结合,在现代制造业中的运用,如CAD、企业资源计划(ERP)、精益生产(JIT)、现代制造工程等,包括项目管理、供应链管理、先进制造系统等。(5)经济管理和数理统计类知识单元。主要介绍数理统计和一般的经济管理知识,如运筹学、系统工程、应用统计学、管理学、管理心理学、经济法概论、工程经济学、企业战略与规划、人力资源管理、市场营销学、会计学原理等。以上IE知识单元划分,主要为面向作业层次的基础类知识,以介绍IE在生产服务业中的应用为核心,向相关知识扩展。为避免相关知识节点内容重复,需要严格审核教学大纲,规定哪些内容在哪个知识节点中介绍,介绍到何种程度,后面的知识节点在内容上如何覆盖和加深等。通过知识节点体系的更新和教学内容的优化,使得整个体系一体化。
二、企业实践阶段的质量保障与监控体系
(一)制定质量目标并定期检查
由学校与企业共同制定总的质量目标和评价指标,并将其逐级分解。学校根据重实践,适应工程一线需求的要求,优化企业学习阶段的课程体系,并定期对各级质量目标进行评价,主要评价目标完成情况、完成目标的困难程度、实现目标的努力程度及采取的措施手段等。学校应在必要时进行修改,以保证教育质量目标适宜性;对目标完成情况进行考核,奖励先进、督促后进,以达到目标管理对教育质量的促进作用。毕业设计(论文)要结合生产实际进行,实行由学校教师和企业专家共同指导的双导师制,内容可包括方法与效率工程和现场管理、质量控制与保证、设施规划与物流分析、制造的规划、实施与评价、系统的规划与管理、生产计划与控制。为使学生具有工程管理能力、有效沟通与交流能力、良好的职业道德,高校应该与企业联合开设企业管理、领导艺术、企业经营、企业文化、国内外营销、工程管理、工程师职业道德、环保等课程,促使学生了解企业文化,培养学生社会责任、职业精神和职业道德。
(二)制定完整课程与实习体系
根据卓越工程师的培养目标和定位,构建新型工程实践教学机制:企业参与学生培养过程、学生参加企业生产过程;校企联合制订实践教学计划、联合开展实践教学活动、联合考核实践教学质量[9-11]。学生在校学习课程包含必修课程、选修课程、实践环节、设计和实习内容,必须取得规定要求的必修学分和选修学分,并完成规定内容的实习、课程设计、实验等内容;学生的学位论文在学校和企业的双导师指导下,由本人独立完成,且论文格式完整,具有一定的实用价值和创新性,行文规范,并进行论文答辩。学生在规定的期限内修满规定学分,完成本工程领域培养方案中规定的所有培养环节。经审查合格后,学校可根据有关申请学位的规定进行学位论文答辩和学位申请,经学位委员会批准后授予相应的工学学士学位[12]。
(三)建设高水平的工程型师资队伍
机械工程概论论文范文4
关键词:汽车工程;课程建设;课程实践;教学质量
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)14-0147-03
随着国民收入的增加,汽车逐渐成为人们日常工作和生活中不可缺少的交通工具,越来越多的人开始涉足汽车的设计、制造、销售、使用和维修。同时汽车的普及,大众对汽车的认知程度亟待提高,因此了解汽车知识势在必行,而作为在校大学生更应接受系统的学习。太原理工大学从2007年就开设了全校公选课《汽车工程概论》,车辆工程专业、工业设计专业、机械设计制造及其自动化专业的机电、机测、液压方向也开设有《汽车工程概论》课程。该课程容量大、服务专业面广,因此对其进行教学建设和实践十分必要。本文对《汽车工程概论》课程从课程目标、课程体系和教学内容、教学条件、教学方法和手段等方面进行系统的研究,提高该课程的整体教学质量。
一、划分教学层次,采用多元化的课程目标
《汽车工程概论》面向机械设计制造及其自动化、车辆工程、工业设计三个工科专业,同时是针对全校学生开设的公选课。由于专业特点和培养目标的不同,对汽车知识要求的深度广度不同。因此可以将该课程的教学对象分成A、B、C三个层次,根据不同的层次制定相应的课程目标和教学大纲。
A层次是针对车辆工程专业低年级学生。对车辆专业,《汽车工程概论》课程是第一门专业基础课程,为了让学生及早地了解专业、认识专业,将该课程从原来的第3学期提前到第1学期,这样车辆专业的教师在第1学期就与学生有了直接接触,便于解答学生有关专业方面的问题,有利于进行专业介绍和教育。《汽车工程概论》课程的教学目的和任务是使学生初步掌握汽车知识,明确车辆工程的研究对象和内容,了解车辆工程课程体系的大体框架,激发学生对汽车专业的兴趣,为以后的专业课学习打下良好的基础。
B层次是针对机械和工设专业的学生。对这些专业来说,《汽车工程概论》是唯一的汽车类课程,按照传授知识、培养能力、提高素质的要求组织教学。其目的和任务是使学生初步了解汽车的一些基本原理和知识,了解汽车的性能及相关新技术,为后续相关课程的学习及未来可能从事与汽车有关的工作提供汽车背景知识。
C层次是针对全校学生的公选课。这部分学生工科知识比较弱,学习起来相对比较困难,因此在教学要求方面更强调基本概念。其目的和任务就是普及汽车知识、传播汽车文化、了解汽车的发展趋向,通过该课程的学习培养学生对汽车的兴趣和爱好,提高他们鉴赏汽车的能力,有利于拓宽知识面,改善知识结构,提高科学素养。
依据《汽车工程概论》课程三个教学层次的性质、目的和任务,分别制定相应的教学大纲,合理地确定教学内容,体现教学目标多元化的特点。
二、完善课程体系和教学内容
《汽车工程概论》课程体系包括汽车文化、汽车构造、汽车性能与法规和汽车新技术等知识,以及汽车行业现状、汽车运动、名人名厂名商标等内容。教学体系上应该既体现汽车的相关基本知识,又要反映汽车现代科学技术的发展成果和趋势。教学大纲要充分体现精练性、先进性和科学性的特点。应以不同层次人才培养的标准为目标,以技术能力培养为主线,构建课程体系和教学内容,其教学内容及学时分配见表1。应合理安排各章节的教学内容,突出重点和难点,比如机械专业的学生应重点了解发动机构造、底盘构造和汽车电器及控制等方面的知识,工设专业的学生应重点了解汽车车身结构及造型方面的知识。
三、加强教学条件的建设
1.师资队伍的建设。建设好《汽车工程概论》课程,必须加强师资队伍建设,这是课程整体教学质量不断提高的组织保证。为了加强青年教师培养,采取了一系列措施:(1)充分发挥老教师的“传帮带”作用,由老教师亲自授课,向青年教师传授教学经验和授课技巧;(2)安排经验丰富的教授给青年教师担任教学指导老师,帮助新教师找出在教学内容、教学组织、教学方法、课件制作及教学语言表述等方面的问题;(3)积极鼓励青年教师参加学校和学院组织的讲课比赛,不断提高教学水平;(4)组织教研活动,研讨教学中的重点、难点和疑点,学内容、进度和要求,增强了教学的计划性和严肃性;(5)坚持教学与科研相结合,在开展科研项目的过程中发现问题和解决问题,并及时反馈到教学中来,以求做到理论与实践相结合;(6)组织老教师和青年教师共同承担教改项目和教材编写,以提高对教学内容的理解;(7)加强新技术培训,教师在对学生传授知识的同时,也要注意不断充实自己,如果仅满足于已有知识,将很难适应形势发展的需求。
在教师队伍建设中,通过以上措施,不仅提高了《汽车工程概论》课程的整体教学水平,而且建立了一支结构合理、具有创新能力、能够良性持续发展的教师队伍,为本课程教学水平的提高打下了坚实的基础。
2.加强教材建设。教材建设是课程建设的重要内容之一,是教学目标、教学内容的重要载体,教材的水平直接影响着教学质量和教学效果的提高。课程组教师十分重视教材建设,经过充分调研和准备,2011年编写了由国防工业出版社组织的普通高等院校机械工程学科“十二五”规划教材《汽车工程概论》。教材编写力求体现教学目标的要求,教材内容注重基础性、系统性、实用性和先进性的有机结合,不仅有比较成熟的理论及应用技术成果,而且还包含汽车发展的新结构、新技术、新工艺和新材料。本教材由“汽车工业发展史、汽车的分类与特性参数、汽车结构、汽车设计与制造、汽车维护及运行材料、汽车排放与噪声、新能源汽车”七个基础平台组成,形成了《汽车工程概论》教材体系。教材结构体系经过精心设计,遵循从整体到局部和循序渐进的叙述顺序,符合认识的一般规律。同时,为了与本课程教材配合使用,编制了相应的多媒体教学课件,并投入使用,效果较好。为了体现知识的完整性和系统性,教材内容较为广泛,但由于课时的限制,在课堂讲授时对不同层次的学生侧重点不同。
另外为了培养学生对汽车的兴趣和爱好,授课时在教材内容的基础上,补充了汽车厂商文化、品牌文化、汽车名人文化、美学文化、著名车展及赛车运动等汽车文化知识方面的内容,这极大地提高了学生学习的兴趣,实现了工程技术知识与人文精神的有机融合,切实提高了学生的汽车文化素养。
3.增加实践教学环节。《汽车工程概论》课程中的汽车结构这一章节实践性很强,如果没有实验,学生对汽车内部的结构很难搞清楚,对汽车的认识仅停留在感性认识。为切实提高教学效果,加强学生实践能力的培养,增加了实验数量,注重实验教学的质量,激发学生探索汽车发展的内在规律。本课程的实验是以基础验证型实验为主,实验目的是使学生验证、理解、巩固课堂所讲授的基本内容。结合本课程的理论知识,我们将实验课时由2学时改为4学时。最初开设的实验有汽车发动机构造认知、汽车底盘构造认知两个实验,随着实验和实训设备的增加,如新购置了桑塔纳轿车和帕萨特轿车电器实训台、汽车模拟驾驶仪,实验教学在继续加强基本技能训练的基础上,又开设了汽车电器认知试验及汽车模拟驾驶实验。通过汽车模拟驾驶使学生切实感受对汽车相关系统的操纵,理解各系统的相互配合,如起步过程、变速器换挡过程时离合器操纵等。为了保证实验效果,我们注重实验环节的组织,参加实验的学生较多,我们安排学生分组分批到实验室,保证学生的动手实验机会。同时为了确保课程实验的教学效果,我们编写了相应的实验大纲和实验指导书。
通过实验课程的基本训练,使学生加深了对课程内容和理论知识的理解,使更加深入地理解汽车的组织、结构和工作原理,从而提高学生对汽车的感性认识,增强了学生分析问题的能力和综合素质。有兴趣的学生可参加太原理工大学晋翔车队组织的节能车大赛和大学生方程式赛车,进一步提高学生的工程实践和设计创新能力。
四、优化教学方法和手段
课堂教学是《汽车工程概论》教学的主要形式,为保证课程的教学质量,我们采用了多种形式的教学方法和手段。在课堂教学过程中,注重激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性、主动性和创造性,增强互动教学环节,采用启发式、讨论式、现场教学和现场教学等多种形式的教学方法,实现以学生为主体、教师为主导的转变。
在教学手段上,将传统的课堂讲授方法和现代多媒体技术相结合。多媒体教学是现代化教学的重要手段,具有形象生动、信息存储量大和交互性强等特点。为了让学生在有限的时间内更好地学习知识、掌握知识,根据教学内容,我们初步开发完成了《汽车工程概论》课程及汽车文化知识的多媒体教学课件。这样可向学生提供更多的图表、图片以及大量的专题背景资料。多媒体课件的引入,使原来许多用传统方法讲授起来枯燥无味、难以理解的内容,可以通过动画的形式直观地表现出来,增强了趣味性、激发了学习兴趣,使学生更容易接受课程内容,从而提高教学效果。如《汽车工程概论》课程中的汽车构造部分比较抽象、难懂,如果采用多媒体,通过动画、实验录像等手段,可以让学生很快就建立起清晰的概念,取得事半功倍的效果。同时多媒体课件还可将最新的汽车技术带到课堂,及时更新教学内容,使广大学生得到最新的教学资源。实践证明将传统的课堂讲授方法和现代多媒体技术相结合,既有利于调动学生的积极性,也有利于培养学生的创新思维。
五、结束语
《汽车工程概论》是针对车辆专业、工业设计专业、机械专业设置的专业基础课,同时该课程还是全校公共选修课。通过对《汽车工程概论》课程的建设和实践,不仅增强了学生的汽车知识学习兴趣和动力,培养了学生分析问题与解决问题的能力,提高了学生的综合素质,而且有利于师资队伍的建设和发展,使师资队伍的师德教风、教学水平、教学的规范性都有了较大的提升,也激发了教师参与各种教学研究的积极性,极大地提高了教学效果和人才培养质量。
参考文献:
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机械工程概论论文范文5
关键词:森林工程,实践课程,课程体系,人才培养
Construction And Reform On Experimental Curriculum System Of Forest Engineering Program (Lifting Transport And Engineering Machinery)
Central South University of Forestry and Technology Wei ZhanGuo
Abstract:At present, the central south Forestry University of Science and technology intended to cultivate undergraduate proposed proportion increase experimental curriculum in the teaching system. For studied forest engineering students, the cultivation of practice ability is of special significance, because the forest project itself is a practical discipline, students in university after graduation can independently complete the enterprise first line design or technical application. In order to make students have good practical operation ability and quality, it should not only study the existing successful experience, the international and domestic design teaching should be combined with characteristics of our school walk the road of innovation, make our forest engineering gradually catch up with and unique, complete the shift towards engineering machinery professional.
Keywords: forest engineering; experimental curriculum; curriculum system; personnel training
一、课程教学问题的提出
当前中南林业科技大学针对大学本科的培养目标提出了在教学体系中增加实践的课程比重,这是非常正确的,是适应中国的实际现状的。对于学习森林工程的学生来说,实践能力的培养更具有特别的意义,因为森林工程本身就是一门实践性很强的学科,要求学生在大学毕业后就能独立的完成企业第一线设计或技术应用工作。
然而,从我校已毕业和即将毕业的森林工程学生状况来看,相当一部分学生在找工作时表现出信心不足、抱怨自己实践能力不强、缺乏行业新技术知识面对招聘对象的现象较为严重。经过分析,我们觉得产生这些问题的原因在于:
⑴本专业办学时间虽然较长,但教学培养方向尚未明确,课程安排趋向于机械工程方向,相关机械设计新理论、新方法课程、机械加工新技术课程安排不足;
⑵招收的学生均是理工生,实践能力需要入校后临时培养,留给专业教学的时间不多,有时在上专业课时还要补实践课程内容,耽误了完整进行设计课题实践的时间;
⑶与第二点相联系的是,由于缺乏实践和创新能力,造成很强的挫败感,对森林工程专业形成厌学情绪,于是一部分学生在进入大三后放弃专业课,开始潜心准备考研或出国等等;
⑷各理论课程和实践课程之间缺乏配合、条理,内容没有联系,各自为政,而且没有统一明确的要求等等。同时因为缺乏配合和条理,学生反映有时实践课挤在一起,设计与实践课的作业便会大量积压;而有时又有很长一段时间没有实践课。当积压的时候,量大造成每一件都无法完整地完成,学生或随便应付,或厚此薄彼,如此种种对学生实践能力的培养是很不利的,没有好的东西也做不出好的作品集;更为重要的是,没有统一的思想和合理的理论课与实践课的配合,学生对课程的认识是混乱的,不知道各门课程的关系和用途。
以上第四点在我国有森林工程专业的学校都普遍存在,教学与实践相脱离也是当前中国森林工程教育普遍存在的问题,而对于像我们这样一个历史很长的传统专业来说,这一问题更是突出。所以我们认为,为了让学生具有优秀的实践作业能力和素养,就既要学习国际国内设计教学的已有成功经验,更应该结合我校特点走创新之路,使我校森林工程专业逐步赶超并独具特色,顺利完成向工程机械专业的转变。
二、课程教学问题的分析
针对以上问题,我们形成了以下观点:
⑴顺应学校和实际需要,进一步增大新技术课程及实践教学比重,从2008级学生开始,开设工程机械相关的课程;
⑵根据我校招生特点将实践课程合理的分为几个课程群:机械设计基础课程群(培养机械设计理论素养、机械设计能力和设计方法应用的素养,包括机械设计基础、机构设计、外观设计等等);机械加工技术课程群(包括机械加工技术、机械加工工艺、金属材料、金属结构等);工程机械课程群(包括工程机械概论、内燃机理论、工程索道、汽车摩擦学等);专业应用技术课程群(包括几个方向的专题设计,如林业工程机械设计、路桥工程机械设计、起重运输机械设计等等);
⑶合理的编排教学内容和课程结构(在我系前两年的教改过程中已基本完成),将包括理论课在内的各课程有机的编入整个实践课程群中;
⑷关于第二点,四个不同的课程群之间大体上是串联递进的关系,第一个课程群延续的时间最长,大约有四个学期,第二个课程群从第三学期开始,持续到第五学期,第三个课程群从第四学期开始,也持续到第五学期,第四个课程群从第五学期一直到第七学期,因此各课程群之间是串并结合的关系;
⑸对于不同的课程群,相应的制定合理的总的教学目标,将各课程有序的填入到相应的课程群中,使各课程教学有了统一的目标和规范,不再各自为政,也不会出告,这样从二年级到四年级,每位同学至少有四份具有一定份量的设计作品集与实践成果;
⑹各课程群可以根据教师的研究方向确定由专人负责该群教学计划、教学内容现内容、课程要求和实践设计的重叠,各课程也能合理的组织在一起;每一个课程群在结束后有严格统一的要求,如要求做一份课题报告,报告包括的内容对应相应的课程,要求每位学生都完成成型的设计作品(包括从二维设计到三维成型的模型)和报的制定,明确教学目标,督促这一课程群的各教师相互讨论、按照统一的目标共同搞好教学,有统一的评价标准,做到客观有效。老师在自己的研究方向上也能出成果。
⑺通过各实践课程的目标和内容涉及进一步深入研究森林工程专业学生实践能力具体的培养途径与方法。
我们相信,如果按照以上想法实施,再结合我校的特点,定能使学生在实践能力甚至对于专业的认识上有大幅度的提高。
三、课程教改研究的主要内容及研究基础
通过对森林工程(起重运输与工程机械)专业设计课程的实践课程的科目及内容;各实践课程之间的联系以及要求;实践内容的要求;各实践课程族群的之间的配合关系;学生实践能力培养的途径与方法等方面的分析与研究,最终达到如下研究目标:
首先,通过合理组织实践课程的研究内容、体系以及统一的要求,使学生更快地理解设计,更明确地了解各课程的作用和相互之间的关系,以使学生形成独具个性的设计观念,促使学生沿着实践体系要求完成几件具有深度的设计作品。其次,完善健全实践课程体系,并逐步形成我系在这类课程教学上的指导思想;使学生的设计思想、设计能力与实践能力与实际需求更接近,以便更快而且自信的适应将来设计第一线的实际工作。最后,探索总结行之有效的实践的途径与方法,与对学生的教学结合起来。
参加课题研究的森林工程教研室专业师资力量雄厚,其中具有正高职称1人,副高职称3人,讲师3人,具有博士学位人员4人,在读1人,硕士学历1人,另外本专业教学时间10年以上4人,专业教学经验丰富。
课题参与人员科研能力较强,近三年发表各类学术论文20篇以上,其中EI检索10篇以上,积极承担了多项国家、省部、校厅级科研项目。
森林工程本科专业所在二级学院(交通运输与物流学院)有较为完善的实验环境,拥有一支教学经验丰富、工作积极认真的教学改革团队。
四、课程教改的研究方案及具体实施方法
主要实施方案包括:带学生赴教学已很成熟的国内工程院校交流学习,尽快熟悉一些实践的内容和目标;考察学习国内外优秀的工程院校,制定实施办法;邀请专家、学者进行交流与探讨;通过计划和内容组织学生参加实际的设计比赛和设计项目,以最终有形的设计成果呈现出来;举办设计成果的交流、展览与等。
以上研究成果和想法在实施的过程中需要一定资金的支持,为了保证此研究的实施、实施过程的稳定性和延续性以及最后研究成果的推广,学校给予了充足的经费资助。
目前已建立长期合作关系,为学生提供企业实践环境单位数量不多,有时会因为企业自身的因素调整学生实践的安排,对实践环节造成一定的影响。
今后将发挥各种渠道优势,积极争取更多的合作企业建立教学实践基地,为学生提供更多的实践选择机会。
五、研究结论与可行性验证
森林工程专业设计课程教改研究的创新之处在于与时俱进,根据目前我校森林工程专业毕业生的就业形势,对工程机械设计课程的需求,提出了设计课程体现族群的串并系统研究,使得森林工程专业基础教学与专业教学紧密地结合一起,真正地为专业服务,为学生着想。
目前在保留部分专业传统课程的前提下,修改了原有的培养方案,教学计划已经初步实现了向工程机械方向的倾斜,有一定的教学实践经验及理论基础,在新的教学大纲上已经体现上述改革思想,逐步增设工程机械设计课程,减少无关课程,增加新技术课程的授课课时及实践教学课时,并有相关的教学改革项目立项及,已经成功组织学生申报获批湖南省大学生研究性与创新性实验计划项目两项,其中一项作为学校代表参加了全省同类项目成果汇报展。另外,森林工程(起重运输与工程机械)本科毕业生已经连续5年蝉联全校本科就业率第一的专业。事实证明,本研究的构思具有较大的应用与推广价值及突出的发展潜力。
参考文献:
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机械工程概论论文范文6
针对目前工业工程专业人才培养模式落伍的现状,结合国家对创新型人才的需求及对素质教育的重视,探索个性化的工业工程人才培养模式。以东北林业大学工业工程专业的培养模式为研究对象,从确立人才培养理念和能力、构建个性化专业知识、加强实践应用环节、开展多元化教学评价及构建个性化教育教学管理模式等方面出发,构建了一套能体现学生个性化发展的培养体系。该体系能够充分开发学生的个体潜能,培养出满足行业、市场和社会发展需要的人才。
关键词:
工业工程;个性化;人才培养模式;研究
0引言
工业工程是一门将工程与管理有机结合的实践型交叉学科,其研究对象包括大规模工业生产及社会经济等宏观系统,也包括生产系统中的人、设备、物料、信息和环境等微观因素[1-5]。工业工程学科已建立近百年,其应用范围已经遍布社会的各行各业,但是我国高校中的工业工程专业培养却明显落伍,难以满足社会对工业工程专业学生的要求。本文将以东北林业大学的工业工程专业为例,探索个性化的工业工程人才培养模式的建设路径。
1工业工程专业个性化教育面临的现实问题
东北林业大学工业工程专业自2000年成立至今已培养出十二届合格的毕业生,学生的一次就业率一直位于学校各专业前列。近年来,随着教学的不断改革与专业教师的不断努力,工业工程专业建设有了很大的发展,但是由于培养体系的构建只关注了专业知识体系的本身,而没有注重培养学生的自主学习能力,没有将培养方案与学生的个性化发展相结合。因此目前的教学体系中存在许多问题。(1)教学手段、教学方式比较单调,缺乏课堂互动。由于受课堂教学时间和“以教为主”的传统教学方法等条件的限制,很多课程往往被作为纯理论的课程进行教授,学生感到内容枯燥,课堂氛围沉闷,缺乏互动,难以获得理想的教学效果。(2)过度强调了理论知识的学习,实践性教学环节薄弱。东北林业大学工业工程教学以课堂讲授理论知识为主,很少涉及寓情于景的案例式和启发式教学;一些课程虽有实验课和课程设计,但是实验类型单一且脱离实际,课程设计也脱离企业现场,既不能有效锻炼学生能力,也不利于学生的个性化培养;生产实部分局限于参观,学生缺乏亲身实践的机会,实习效果差。导致工业工程学习与企业生产相脱节,学生解决现实问题能力低,所培养毕业生与企业所需人才之间存在较大偏差。(3)课程体系设置不尽合理。学生需要完成的学分包括:必修课程学分、专业选修课程学分和校内公共选修课程学分,课程繁多且可供选择的课程单一,大多是机械工程类课程,或是经济管理类课程,导致学生没有多余的时间和精力来挖掘自身的特长,实现自我的个性化发展。(4)教学体系单调。东北林业大学工业工程教学培养体系比较传统,追求专业课程设置的合理性和逻辑性,没有考虑到学生对所开课程是否感兴趣,没有尊重学生的自和选择权,培养出来的学生专业方面的基础知识较扎实,但是大部分学生缺乏理论知识的运用和创新能力。传统的教育体系缺乏一种基于学生个性化发展、尊重学生自和选择权的培养模式。(5)教学评价体系机械、单一。教学评价是一种综合检查教师教学质量和学生学业成绩的方法,东北林业大学工业工程专业大多课程都采用期末考核一种形式,考核的内容以客观试题为主,学生经常只需要死记硬背,而主观试题较少,缺乏对于学生思考、分析和论述能力的考核。在评分标准上,主观题答案也与客观试题一样以教材或教师讲授为参考,学生发挥的余地有限,阻碍了创新思维的形成和创新能力的发展。
2实施个性化人才培养的对策
东北林业大学工业工程专业在个性化培养模式研究进行了探索,初步建立了一套能体现学生个性化发展的培养体系。
2.1确立个性化人才培养理念
以个性化教育为人才培养理念,对本专业学生的培养目标是具备工程技术、管理技能、实践应用和整合创新等方面的知识与能力,具体能力定位如下[6]。(1)具有扎实的数学和信息技术基础。(2)具备数据获得和处理的能力。(3)具有整体思维和全局意识。(4)具有快速适应环境的能力、自我投资主动学习能力和协同精神。(5)发现问题,提出和评价解决方案。(6)具有良好的专业伦理道德和职业道德、精益求精的态度、较强的社会责任感。(7)有效的沟通协调和和谐的人际关系。(8)面对危机或者突发事件具有初步的处理能力。(9)具备信息获取和职业发展。(10)关注当前问题。(11)掌握工业工程专业相关的技术、工具。(12)掌握工业工程的工具、理论和知识,了解专业领域标准和行业法律法规,掌握外语和计算机基础技能。(13)掌握学科前沿信息,判断学科最新的应用方向,并依据实际进行产品工艺设计、技术改造与创新的初步能力。
2.2构建个性化专业知识
(1)提高学生自我教育的能力和对培养方案的认知[7-9]。东北林业大学在2014年对本科专业人才培养方案进行全面修订,四年制本科专业的毕业总学分由180学分压缩至150学分,增加了公选课和实践课程学分比例,鼓励学生积极参与如“挑战杯”等课外竞赛,依据自身兴趣特长参与第二课堂进行个性化自我培训。为了使工业工程学生能够更好地认知工业工程专业的培养目标、教学体系及工业工程专业在未来职场、社会所处的地位和发挥的作用,在新生刚入学时,开展系列专业教育讲座,加强学生对工业工程专业的认知,明确自己的学习目标,热爱所学的专业,以积极向上的心态开始自己的大学学习生活。在生产认识实习前,结合实习要求,进行工业工程专业认知讲座,明确专业的培养方案,重点强调专业课学习的重要性及其在实践中能够解决的问题。为了使培养方案更具科学性,在工业工程各年级进行专业问卷调查,为专业方案的改革提供方向。(2)加强专业认知能力,拓宽专业口径。为了打牢学生的专业基础、使学生更加了解专业应用面,对培养计划进行了改革,保证公共基础课不削弱,取消了一些课程,合并了一些课程,加强了一些课程,增加了一些课程,使新的培养计划满足社会真正的需求增强学生未来的竞争力[10]。(3)优化课程体系,加大选择性和灵活性。在课程设置上考虑学生个性的差异性,扩大选修课的设置范围,努力做到因材施教。为了满足不同兴趣学生的愿望,在原计划的基础上,新增加了专业英语、现代项目管理、工业外贸概论、组织行为学、预测与决策、生产系统建模与仿真、工业统计与应用、电子商务供应链管理等课程;将取消原教学计划连续两年没有学生选的课程。在每学期专业选修课程选课前,就每门课程的授课内容、授课教师和授课方法等向学生介绍,指导学生根据自己的实际情况和今后的规划进行选课。将专业课程分为必修课和选修课两大模块,并确定合适的比例。考虑到学生个性化发展的需求,将选修课提高至34学分,占总学分比例21.4%,并且将专业选修课分为“制造技术与管理方向课程群”和“制造信息化方向课程群”,学生根据自己的需要有选择性地学习。除此之外学生在校期间还需获得30学分实践教学,6.5学分的形势与政策及“思政课”实践,2学分的第二课堂学分。(4)隐性课程建设,个性和谐发展。每个学生在大学时期,收获的不是证书和文凭,而是知识应用能力、创新能力、责任感,以及诚实、正直、善良、坚毅等许多受用不尽的财富[11]。因此,在培养体系中加强学生的专业伦理教育,激发学生的职业理想和学习兴趣,提高其自主学习能力,增强科研意识和创新意识,团队组织能力和沟通能力,树立高度的责任感和自信心。(5)涵养多元文化。“学术自由”是大学多元文化的内核之一[12],作为现代的大学,不仅是包容不同的学派、学术和研究者,也应该尊重学者和学生的人格,多一些包容,容忍失误者,善待失败者,褒奖成功者,进行良性竞争,尊重和包容必将营造一个充满生机与活力的校园。
2.3加强实践应用环节
(1)增加实践性环节。为了更好地贯彻教育部精神,培养出高质量的、实际动手能力强的创新型工业工程人才,在修订的教学计划中,加大了课程设计的比重,增加了如社会实践、公益行动、竞赛参与等形式的第二课堂教学;加强了基础工业工程、人因工程学、质量管理学、管理信息系统、工业工程测试技术和现代制造系统课程的实验学时。根据专业培养目标和能力要求,循序渐进的改革实践环节,依据实际将传统的演示性和验证性实验逐渐转变为综合性、设计性实验,将实践教学环节和企业实际进行结合,提升学生分析问题、综合运用知识解决问题的能力,还可以增强学生的学习热情和专业认知。(2)对生产实习进行了改革。生产实习主要是让工业工程专业学生对企业特别是工业企业有一个初步的、全面的感性认知,让学生接触多种不同类型的企业,了解各种企业的业务范围和主要生产流程,了解我国企业的管理现状和技术水平,丰富、完善和深化已学到的管理理论、方法和原则。新的教学计划对生产实习也进行了改革,原计划生产实习都采用一个方式,在两三个生产工厂进行生产实习,但是由于企业的生产自动化程度高及生产安全等的限制,学生只能站在一旁观看,实习效果非常差。新教学计划改革为在9个企业实习,企业中有大型国有企业,有中外合资企业和民营企业等。采取多种方式进行实习,如在一些企业重点进行机械制造工艺、设备等传统方式的实习;在另外一些企业重点实习现场管理方面的内容,主要采取观察、交流座谈的方式,通过与领导和现场人员接触,了解企业人、财、物等管理方面的具体情况,回校后再采取交流座谈、抽签答题等形式进行广泛交流和评审。鼓励学生依据个人意愿,结合暑期进行顶岗实习,以真实的工作环境来强化学生的知识技能水平,减少学生步入社会后的不适应,能够很好的提高学生的职业竞争力。在实习期间保证学校、企业等各方面能够相互协调,共同培养学生的知识技能,发挥学校与企业所具有的优势,形成一定程度上的资源优化配置。(3)毕业论文指导工作实行双向选择。毕业论文指导工作采用双向选择制。在第七学期,指导教师将毕业论文题目,内容以及要求填写在毕业论文选题表上,学生根据自己的兴趣、工作单位、就业情况选择自己喜爱的题目或者指导教师;教师根据自己对学生的了解,成绩的优劣,在尽量满足学生第一志愿的情况下,进行好中差搭配的基础上,选择需要指导的学生,达到双向选择的目的。第八学期再正式下达毕业论文任务书,进行毕业论文的指导工作。工业工程专业的毕业论文强调了其应用性强的特点,应尽量选择真实课题,以实际问题和应用来实践所学理论。鼓励并创造条件,让已签约的学生提前进入就业单位,熟悉环境并根据实际情况进行1~2周的一线工作实习,发现问题并选择毕业论文研究课题;第3~4周时间提出想法并酝酿改进方案;第5~6周的时间实施改善;第7~8周检验效果。学生更早地接触了实际工作,熟悉了工作环境,为毕业后正式工作奠定了基础,同时毕业论文由学校和用人单位共同进行指导,与生产实践紧密结合,论文质量得到了很大程度的提高。
2.4开展多元化教学评价
大学的学习既有继承性的一面,又具有探索性、实践性和独创性的特点,因此,高校教学评价也应依据这些特点进行[13]。目前的教学评价基本只考察学生的理论知识学习,忽视了实践和创新能力的考察,阻碍了创新人才的培养[14]。要对教学评价的方式进行改革,有以下几个方面可以实施。(1)转变教育思想观念。转变教育思想观念需要教师和学生共同参与,首先,教师要转变原本的对教学和教学评价的认识,以正确的人才观和质量观为视角,重新确立工业工程专业的培养目标。其次,学生应该抛弃仅仅对知识机械记忆即可的观念,发挥主动性和积极性,通过各种途径掌握新知识和技能,努力提高自己的能力。(2)建立多元化的教学评价体系。首先,增加阶段性考试,改变终结性一次评价的局面,评价要通过阶段考试、平时作业、学期终考核等多渠道进行。其次,注重对学生获得知识和运用过程的考察,依据教学效果加强对学生的引导,提高学生进行自主学习的能力同时也要检查教学中存在的问题,培养具备终身学习和创新能力的人才。(3)改革考核考试制度。调整相关考试内容,提高题型设计的灵活性,主观题、客观题都应尽量避免过于侧重知识的机械记忆,使得考核内容更全面、考法更科学、考点更符合工业工程专业的要求。增大主观题的比例,主观题的评分不应拘泥于书本,为让试卷真正起到考察学生真实水平,尤其是应用知识创造性解决问题的作用。
2.5构建个性化教育教学管理模式
传统的教育教学管理模式忽视学生个性的发展,而个性化教育教学管理模式有助于学生个体潜能得到充分开发、个性得以完全施展[15]。因此必须进行个性化教育教学管理模式改革。(1)进行教学制度体系改革。要树立“以学生为本”的理念,积极推进学分制改革、尊重学生自,逐步实施弹性管理。首先,要依据专业实际完善学分制。课程的学分很大程度上影响着学生的学习动机和学习态度,学分制体现了教育应该因人而异和因材施教的思想。调整学分比例,适当减少一些公共基础课过高的学分,提高选修学分占总学分的比例,放开对院系之间的限制,使学生可以自由地选择公选课程。其次,要充分尊重学生的自。赋予学生知情权,向学生明确工业工程专业的培养方案、师资、经费及有关措施和规定;给与学生选择权,在专业导师指导下,让他们自由选择课程、教师和学习方式等,给与学生自主选择和自主发展的空间。(2)以个性化的管理措施,推进教育教学管理的个性化进程。实现学生管理的个性化,要从了解学生的个人、专业课程的选择、价值观、个人创造能力开始,依据培养方案和学生个人成才的需求,来优化大学的教育资源的配置,创造更为有效的教育教学管理体制和教育平台。将现代化和管理信息化技术和手段引入教育平台[16]。借助各类先进的教学方法促进学生主动思考、探索和解决问题,将讨论式、参与式教学贯穿到整个理论教学过程中,如泰勒制辩论、福特生产方式意义、丰田式生产方式精髓的认知、通用破产的原因等,同学们亲自查阅资料、总结分析、共同探讨,对课程的内容有了更深刻、更准确的理解和掌握。随着东北林业大学官方网站数字化程度的不断提高,为本专业建立教育教学管理信息化运作新模式提供了必要的条件。
3结论
东北林业大学工业工程专业在人才培养及学科建设上经历了15年的历程。在15年期间,以市场经济和学科发展为导向,不断修订培养目标,完善培养方案,加强学科建设,探索出了在工科院系培养工业工程人才、专业建设的一些经验。通过东北林业大学工业工程个性化人才培养模式研究探索,明确了工业工程专业的人才培养理念,构建了个性化专业知识体系,加强了实践应用环节,提出了多元化教学评价方式,构建了个性化教育教学管理模式,使专业人才的培养更加适应社会发展的要求。同时,建立的核心课程及新的课程体系也为国内同类院校工业工程专业教学体系设置提供借鉴。虽然笔者对个性化教育进行了探索,但仍然处于起步阶段。今后在坚持个性化教育的过程中,需要密切关注市场需求和行业发展趋势,逐步完善适合东北林业大学实际的个性化培养模式。
作者:朱玉杰 冯国红 王巍 单位:东北林业大学工程技术学院
【参考文献】
[1]孟祥林.个性化教育的本质及我国的策略选择[J].广东广播电视大学学报,2005,14(1):92-97.
[2]宋官东,王思惠.高校个性化教育改革的思考[J].现代教育管理,2014(10):48-51.