高职—应用型本科机械专业人才培养的研究
——基于工程教育专业认证标准
2020-11-17王丽萍覃钰杰
王丽萍,覃钰杰,白 海,邓 娟
(1.桂林理工大学南宁分校,广西南宁,530001;2.广西师范大学职业技术师范学院,广西桂林,541001)
一、引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020 年)》指出,高等教育要优化结构、办出特色,重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。[1]2018年 2月 21日至 22日,全区教育大会在南宁召开。自治区党委书记、自治区人大常委会主任鹿心社,自治区党委副书记、自治区主席陈武出席会议并讲话。[2]会上,自治区主席陈武指出:“广西教育事业取得长足进步,但发展还很不平衡不充分,与全面建成小康社会的新要求、与国家战略部署的新要求、与人民群众对教育的新要求相比,仍然存在较大差距,必须通过改革创新去破解。大力发展特色职业教育,推进‘双一流’建设,全面提升高等教育水平。”[2]这就要求,应用型本科学生不仅要熟练掌握专业理论知识,还能在岗位上熟练进行实践操作,同时具备一定的创造或创新能力,推动企业生产设备或生产技术的改造和更新。[3]
作为工程教育专业准则,《华盛顿协议》从学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七个方面对工程专业教育提出了具体要求。本文以机械设计制造及其自动化专业为例,从以上七个方面对其人才培养进行研究与实践。
二、教学现状
(一)学校和企业层面
首先,高职—应用型本科院校教育模式和教学手段处在“专科培养—本科培养”的过渡期。[4]由于经验缺失,学校大多沿用高职或采用本科的教学方案和人才培养方案, 缺少职业素养和能力的培养,使很多毕业生就业后难以很好地胜任岗位,就业后出现需要在企业进行再培训的现象。
其次,课程开发进程缓慢或停滞不前。原因在于:大多数教师教学任务较繁重,大部分时间花在日常教学,没有时间和精力参与课程改革与建设,更没有时间和机会了解企业的真实需求。
最后,学校作为主体与企业缺乏沟通。学校不能及时了解持续变化的行业岗位对劳动者能力的详细需求,校企双方在劳动者能力及其标准的沟通上存在障碍。
(二)专业教师层面
首先,高校教师观念还未转变,存在重理论轻实践的现象。大部分高校教师将更多的时间放在了课堂讲授上,没有走入实训室、企业车间实践,导致理论与实践脱节,学生在课堂学习时难以通过实践来理解和消化相关的专业理论知识。
其次,教师的“教”与学生的“学”缺少专业技能、岗位需求的指导。在高职—应用型本科院校中,教师大多为高校毕业生,传统的教学方式已经深深根植于教师的思想中。尽管在课程设计时,教师也力求体现岗位的实际需求,但由于自身缺少实践知识,他们也很难把企业岗位和专业技能的需求联系起来。
最后,教师难以将工匠精神融入课程。教师在教学的过程中不仅要传授课程知识,还要进行“课程思政”,时刻注意对学生工匠精神的培养。而现阶段,大部分教师很难在向学生传授专业理论知识的同时,融入实践操作需要的创造意识、创新意识和乐于钻研的工匠精神。
三、工程专业教育认证对教学的意义
(一)理论意义
工程专业教育认证标准规定了本科专业在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件七个方面的具体要求。[5]高职—应用型本科院校要以此为依据,持续改进教学的方式、方法,从而培养高素质的学生。
(二)实践意义
目前,高职—应用型本科人才的培养机制还处在不断发展和完善的过程中,大多数学校以工程教育认证为标准来推动机械设计制造及其自动化课程的建设和教学改革,从而规范和促进有关教学的建设。
四、基于工程专业教育认证的人才培养的改进
(一)从学生出发,制订和完善适应学生发展的措施和方案
高职—应用型本科院校要将“课程思政”的教育理念应用到每门课程的规划中,融入专业课的教学,与专业发展教育相结合,完善学生的职业规划、就业指导、心理辅导等方面的措施,并让其服务于专业知识的学习。例如在通识必修课中,学校开设大学生职业发展与就业指导课程,使学生在大学初期便形成职业规划的意识,同时定期开展“职业规划大赛”,以比赛的形式促进学生职业素质的提升。不仅如此,学校可以开展大学生心理健康教育课程和思想道德教育活动,促进学生良好品德和行为习惯的养成,还可以在通识选修课中设置艺术鉴赏、国学经典与文化传承等课程,并以学校或系部为单位,定期开展艺术、文化、诗词等相关主题的活动,在丰富学生课余生活的同时,陶冶情操,丰富内涵。
此外,各种措施与方案的制订和实施都离不开对学生的评价。在整个教学与学习的过程中,教师要针对学生的表现进行多元、可行的评价,并将竞赛、创新创业训练、专业认证考试、论文发表与交流、科研活动、课外实践活动、完成素质拓展教育任务等创新素质细化为学分,纳入评价标准。
(二)制订基于工程教育专业认证标准的人才培养目标
工程教育认证标准明确提出专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展的培养目标。学校要结合广西的人才需求、自身的办学定位和专业性质,完善改进应用型本科机械类人才培养方案,以“努力培养具有包容心、判断力、责任感,服务区域与行业的技术应用者”为目标和使命,着力培养具有健全人格、健康体魄、较高人文素养和科学素质,视野开阔、基础扎实、创新精神和实践能力强的现场工程师和一线管理者,把学校建设成为高素质技术应用人才的培养基地。
机械制造及其自动化应用型本科专业着力培养德、智、体、美、劳全面发展,具备良好的综合素质、创新意识,具有机械设计、机械制造、机械系统自动化等机械工程领域的基础理论和基本知识,熟悉机械行业技术规范及标准,具有机械设计与加工技术应用研究和开发的初步能力,能在机械工程及相关领域第一线从事设计制造、技术开发、设备维护、生产运行管理和营销等方面工作的高级应用型人才。
因此,在不断完善通识教育的基础上,学校要注重学生综合素质的提升,培养理论知识扎实、创新创造能力强,并具备较强动手能力的高素质、高技能型人才。基于工程专业认证标准,以应用型本科机械制造及其自动化为例,高职—应用型本科院校需要构建图1所示的人才培养目标结构。
图1 专业培养目标
(三)以工程教育专业认证标准确定毕业要求
以机械设计制造及其自动化专业为例,基于工程认证标准,该专业的毕业要求与课程体系关联矩阵明确了工程知识、问题分析、设计(开发)解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理以及终身学习12项要求。该毕业要求旨在培养具有较强的专业能力(识读机械零件图、装配图的能力;机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力)、职业道德、团队协作、沟通交流以及终身学习等能力的人才。
毕业要求达成情况一般依靠问卷调查和必修课对支撑毕业要求指标点达成情况两种途径进行统计。以某校2015级机制专业为例,教师针对12项毕业要求设计调查问卷,划分为不合格、合格、良好和优秀四个等级。在考核阶段,用人单位和毕业生填写调查问卷,教师对所有调查反馈问卷进行汇总,并依据必修课程支撑指标点的强弱、课程学分学时(权重),以学生的期考和过程评价(作业、实验报告、设计等)计算学生的毕业评价结果,以此作为课程对该条毕业要求指标点的达成度评价。具体评价内容如表1所示。
表1 专业毕业要求评价内容
(四)以持续改进为目的,进行跟踪评价与改进
人才培养的关键在于培养目标的制订和达成。[6]学校和教师要基于工程专业认证标准,以持续改进为目的,进行课程教学过程质量监控与跟踪,定期开展课程质量评价,对毕业生进行跟踪调查反馈,分析培养目标的达成情况。之后,教师要将分析结果反馈到现有的专业设置和教学中,进行完善,达到良性循环、持续改进的目的。
1.课程教学过程质量监控与跟踪
课程教学过程质量监控与跟踪需要学校教学管理部和教学质量监控中心在制订课程教学计划、教学过程和课程教学考核的过程中,进行定期的质量跟踪和评价。教学计划的制订要以学生为中心,以培养学生的工程实践能力为目标,对不足之处进行改进;教学过程需要教师明确“教知识”和“培育人”的实质,充分培养学生自主学习的能力,并不断进行反思,不断改进适应学生发展的教学方式方法;课程考核是最终环节,通过检测学生的学习能力和学习需求,向教师反馈教学情况,并以此为依据进行课程教学内容调整。[7]因此,学校要完善课程考核评价持续改进体系,使考核评价多元化。考核不能局限于期末考试成绩,还应注重过程性考核评价,在课程学习的过程中基于工程专业认证标准,采用多种方式、多种内容对学生的自主学习能力、技能达成情况等进行评价。以机械制图与CAD课程为例,本课程开展线上、线下混合式教学。线上作业、在线测试以及平台讨论等环节成绩的设置,旨在激励学生积极参与课堂、培养自主学习的意识。线下考核的设置旨在考核学生的空间思维和制图方法与规律。教师批改学生作业练习后要将作业返回给学生,学生再认真更正,期末交回检查。若学生都能准时上交且认真更正,教师需要予以一定的奖励,激励学生平时认真练习,培养学生一丝不苟的学习态度。此外,教师可以设置实际技能操作绘图训练,用以考核学生对立体的综合表达能力、绘图的标准性和美观性,让学生通过不断地改进绘图,培养自身的职业素养和工匠精神。课程考核过程的材料需整理记录在册,持续改进课程教学设计、教学方式方法,提升教学质量。
2.毕业生跟踪调查反馈
毕业生的跟踪反馈指定期对毕业生进行问卷调查。该环节由调查小组制订涉及专业培养目标、毕业要求、课程体系设置等的评价方案,邀请用人单位、企业专家等共同参与协作,对应届、往届毕业生的目标达成情况进行评价,并提出意见和建议,从而制订调查问卷分析报告,对培养目标、毕业要求、课程体系以及教学质量进行持续改进。
(五)以工程教育专业认证标准设置课程体系
学校可以邀请行业或企业专家参与课程体系的建设,设置与本专业培养目标和毕业要求相适应的工程基础类课程、专业基础类课程、工程实践与毕业设计、人文社会科学类通识教育课程。以机械制造及其自动化为例,高职—应用型本科院校的核心课程应包括:机械制图与CAD、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造技术基础、机械制造工艺学、机床夹具设计、机电传动与控制、数控技术与数控机床等。主要实践性教学环节为金工实习、机械测绘实训、机械设计实训、液压与气动技术应用实训、机械制造工艺与夹具设计实训、电气控制系统工程实习、数控技术实训、机械制造装备设计课程设计。这些课程要构成互相衔接关联的课程体系。学校要明确每个课程在课程体系中的地位、作用及其与其他课程的关系,并制订指导课程的教学大纲,以此处理好该课程与先修课、平行课和后续课的衔接关系。在此基础上,学校可以根据该课程具体支撑的毕业要求指标,确定课程目标,编制教学计划,合理进行教学设计。
(六)组建适应学生发展的教师团队
要使机械设计制造及其自动化专业的教师团队结构合理,就要求教师队伍中应有企业高技能人员作为兼职教师,将企业实际需求与学生所需能力的培养引入课堂。同时,专任教师需具有足够的教学能力,并能积极提高专业水平、积攒工程经验,并在科研方面能够进行或参与工程实践问题研究。同时,学校要引导团队中不会教学的兼职教师和工程实践能力不足的专任教师进行互补互学,并开展“老带新”模式,让专业带头人指导青年教师,提高师资队伍的整体素质。
(七)为专业建设提供支持条件
以桂林理工大学南宁分校为例,学校与上海润品有限公司合作构建了先进的智能制造虚拟仿真实验教学中心,满足了2000多名在校师生的实践教学和科研需要。学校拟培养产品设计、产品加工、 自动控制、 虚拟仿真等 4 个教学团队,各团队成员具备开展理实一体教学的能力。学校系部还建有完善的校内实训基地,包括自治区级先进制造及智能制造示范特色专业及实训基地(智能制造工厂)、数控加工中心、五轴加工中心、金工实训中心、工业机器人实训室、精密测量实训室、3D 打印实训室、CAD/CAM实训室等 20 多个功能实训室。实习和实训基地在教学过程中为学生提供了参与工程实践的平台,各类课程建设也有了课程网络教学平台,供学生自主学习使用。
五、总结
本文基于工程专业教育专业认证标准,从适应学生全面发展的举措、专业培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、教师团队、专业建设支持条件等方面出发,探索了高职—应用型本科机械设计制造及其自动化专业的人才培养模式,为实现人才培养与就业岗位实际需求的对接、培养适应社会需求的应用型人才奠定了基础。