地方本科院校机械类专业人才培养方向实施探索
2020-12-21张玉良江海兵周兆忠
张玉良 江海兵 周兆忠
摘 要:衢州学院是一所以工为主、特色鲜明的高水平应用型本科院校。衢州地方制造业广泛,因而培养立足衢州,面向浙江,服务地方的机械类应用型创新人才十分重要。文章从基本技能培养、科学研究、社会服务和国内外交流四大方面、十三个小项详细阐述了衢州学院机械类学生在人才培养的具体实施做法,为地方性本科高校的机械类专业应用型创新人才培养提供了有效借鉴。
关键词:地方高校;本科;机械;应用型
中图分类号:C961 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2020)36-0173-04
Abstract: Quzhou University is a characteristic applied undergraduate universities with high levels in which the engineering course is main part. In Quzhou, the local manufacturing is very wide; therefore it is very necessary for training those persons with applied innovative ability so as to serve Quzhou city and Zhejiang province. In this paper, four major aspects and thirteen minor aspects are employed to expound the specific implementation of personnel training to training high level undergrads. Four major aspects are namely skills training, scientific research, social services, and domestic and foreign exchanges. The present approaches provide effective reference for cultivating creative personnel in the local undergraduate colleges and universities of applied mechanical engineering.
Keywords: local universities; bachelor degree; machinery; applied
一、机械专业发展
高等学校是高级人才培养的摇篮,现代科技的发展离不开高等学校发挥的巨大作用。机械学科,作为一种古老学科,已有几百年的历史。1794年,世界上第一所專门的技术大学-巴黎技术学院成立[1]。1847年,英国成立了机械工程师学会,标志着机械工程作为一个独立的工程学科得到了承认。中国机械工程学会成立于1936年。
一直到19世纪初,机械技术还是通过师徒关系来传承的,很多发明家都没有接受过正规的工程教育。为了适应快速发展的要求,很多欧洲国家不得不建立起自己的工程教育,其中有两个具有里程碑式的标志。
1794年,巴黎技术学院建立,它区别于以往的大学之处在于:将师徒间的个别传授改变为集体授课;学生在进入具体的工程教育之前,都要学习数学、物理、化学和力学,这就区分开了基础课和专业课。后来欧美工业国家的高等工业学校,大都仿照以巴黎技术学院为代表的、基于科学和数学的法国工程教育模式建立,而不是借鉴基于工艺经验主义的英国模式。
1809年威廉·洪堡创立了柏林大学。柏林大学办学三原则:大学自治、学术自由、教学与科研相统一。这三个原则对全世界的影响相当深远,所以柏林大学被誉为“现代大学之母”。教学与科研相统一,大学的功能由侧重于知识的传授转变为知识传授与科学创造并重。柏林大学建立起了近代意义上的研究生教育制度。
进入20世纪,随着机械工程知识总量的增长,作为一个研究领域的机械工程也开始分解,陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期达到了最高峰。
二、高等学校职能
(一)高校职能
高等教育的出现,最早的职能培养具有现代技能的人才。随着社会的发展,高校逐渐承担了开展科学研究、发展科技的任务。随后,由校园内逐渐转到校园外,为社会提供功能服务也成为了新的功能。上述就是高校的三大传统职能:培养人才、发展科技、服务社会。与三大传统职能相对应的工作是教学与教育、科学研究、多种形式的社会工作。培养专业技能人才是高等学校最基本的使命,所有高等学校都具备这一基本职能。高等院校集中了大量的高端人力资源,因此开展科学研究与发展科技是绝大多数高校院校的另一主要职能。在一些重点大学,发展科技职能愈发重要;在一些高职院校,科学研究相对较弱。近些年来,社会活动不断相互融合,因此高校的职能也由校园内走向了校园外,进而产生了高校的另一职能:社会服务。社会服务作为一种职能,以美国“莫里哀法案”的颁布为标志,至20世纪中期以后才普遍确立。目前,进行社会服务已经成为国内所有高校具有的职能之一。社会服务工作教学与科研活动的延伸,国外往往视之为学校推广工作。
不同层次、不同类型的高等学校,职能可以有所不同或有所侧重。除培养专业技能人才这一基本职能外,对于其余两者,有的高校可以不完全具备。即使同一种职能,对不同的学校来说,其具体任务也不尽相同。近些年来,随着社会的快速发展和地球村的不断交流,高校又多了两项重要职能:文化传承创新和国际交流合作。因此,现代高等学校具有了“五大”职能。
(二)地方高校机械类专业
本文以衢州学院为研究对象开展实施与研究。衢州学院是一所以工为主、多科协调发展的地方性全日制应用型普通本科院校。学校前身为创办于1985年的浙江工学院浙西分校,2010年经教育部批准升格更名为衢州学院。2015年获批为浙江省应用型建设试点示范学校。学校根据自身办学基础和地方经济社会发展要求,确立了“立足衢州,面向浙江,服务地方,把学校建设成为以工为主、特色鲜明的高水平应用型本科院校”的办学定位。
学院现有拥有5个机械类专业,这其中包含了省优势专业、省新兴特色专业、省重点专业,还拥有省重点学科和省一流学科。在机械类人才的培养过程中,努力在人才基本技能培养、科学研究、社会服务和国内国际交流中实现四位一体,建立全面推动培养人才体系,不断提高机械类专业的人才培养质量。
三、地方高校机械类人才培养
(一)机械人才基本技能培养
大学最基本的职能就是培养具有一定基础理论知识和实践创新能力的人。然而在社会不断发展和需求中,其职能内涵却是常常变化的,集中体现在培养什么样的人才和怎样培养适应社会需要的人才。高层次大学既是培养高学历人才的场所,更是培养高素质人才的基地,因此许多著名学府常常被誉为科学家、工程师、政治家、企业家的摇篮。不同的高校对自己的定位相当明确和清晰。“满堂灌”的教学方式培养不出高素质人才,因此这种传统教学方法已不适应现代社会的需求。衢州学院机械类专业学生在人才基本技能培养上走出了传统教学模式,采用多种手段、多种方式教学,让学生充分参与到学习知识中来。主要在以下四个方面开展了工作。
1. 课堂理论授课
课堂授课过程是传统的讲授模式,然而在现代高等教育发展过程中,还是必不可少。课堂理论授课是让学生集中地、全面地对所学知识有一个宏观性的理解和掌握。目前,衢州学院在机械类专业实施授课过程中,采用各种各样的新的方法,使得这一传统授课模式更加丰富多彩。比如常用的方法包括案例教学法、翻转课堂等等。小班化教学也是衢州学院机械类专业正在实施的一项工程。尽可能的一个单元班级上课,尽最大可能让每位同学都有亲自参与课堂体验的机会。
2. 实践环节
仅有课堂理论授课是远远不够的,还需通过实践环节进一步加强对理论知识的理解。实践环节教学是学生巩固知识的必不可少的重要方式。目前衢州学院机械类专业在学校已有实验设备的基础上,不断增加购置新的实验台仪器,让学生充分、全面掌握更多的实践知识。同时还与衢州当地企业单位和测试中心建立了良好的产教融合培养协议。不断增加实验内容,实验场地也仅从校内转移到校内校外。对于实践环节的教师队伍,重点加强具有企业经历和实践能力的教师担任。
3. 学科竞赛
学科竞赛的根本目的就是把基础理论知识转化为实际应用能力,从而不断提升学生的综合素养,使得学生具有一定基础理论知识和实践应用能力的综合性人才。目前我校开设了浙江省大学生机械设计竞赛、浙江省大学生工程训练综合能力竞赛、全国应用型人才综合技能大賽、全国三维数字化创新设计大赛等10多个竞赛。这些竞赛为学生从不同层面提供了锻炼能力、展示能力的机会。通过各种各样的学科竞赛,可以让学生在课堂学到的理论知识和在实践环节学到的实践知识在实际的、具体的载体中完整的体现出来。
4. 导师制
为进一步发挥大学生创新活动在提升人才培养质量上的成效和对学校创新工作的促进作用,努力将我校的师资优势更有效地转化为人才培养优势,学院启动了“‘导师+项目+团队导师制”(以下简称“导师制”)的申报建设工作。每一个导师制团队由1-2位老师担任学生团队导师,采用双向选择方式,即老师选学生、学生选老师;由导师和学生共同组建创新创业团队;由老师和学生共同组队申报科研项目(包括教师为负责人的科研项目和以学生为负责人的科技创新项目)、组织实施,直至完成。
导师制为学生创新活动提供了依靠和保障。导师可以搭建更多有效平台,提供更多优质条件。还会依托学校各级实验教学中心、重点实验室等教学和科研平台,充分发挥学科专业优势,支持学生开展自主创新实践活动。衢州学院机械类学生目前主要从事科技创新工作:学生团队在导师指导下,自主完成科技创新性研究项目设计、理论计算和研究硬件设施的条件准备以及项目实施等工作。
(二)人才培养与科学研究
高校是国家创新体系的重要组成部分。它除了承担培养人才的重任外,还承担着科学研究的重要职能。高校最大优势的人力资源优势,它包括两个方面的内容:学生人力资源和教师人力资源。要充分发挥高校人力资源优势这一特点,扎实推进高校科学研究工作。高校科学研究职能与科研院所科学研究职能的最大区别在于它始终是与科研育人紧密结合在一起的,应切实发挥科研工作的育人功能。在科研中实现育人,这是高校中一个非常明显的特征。衢州学院机械类专业在开展科研活动中也不断加强对人才的培养,主要通过以下两个方面开展科研活动并实现人才培养。
1. 大学生创新创业计划项目
目前已开展的大学生创新创业计划项目国家级大学生创新创业计划项目和浙江省大学生创新创业计划项目。大学生创新创业训练计划内容包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类。在具体的实施过程中,衢州学院机械类专业的学生目前主要以创新训练项目为主,以创业训练项目和创业实践项目为辅。本科生个人或团队,在导师指导下,自主完成创新性研究项目的撰写与申报、立项后的组织实施以及完成后的结题报告等。通过实施大学生创新创业训练计划,强化创新创业能力训练,增强学生的动手能力和创新能力。
2. 教师科研项目
除了以大学生为负责人的大学生创新创业计划项目外,衢州学院机械类学生还积极参与到教师的科研项目中。通过参与教师的科研项目,进一步提升学生对创新能力的理解,进一步提升学生的动手能力和创新实践能力。目前教师带领学生开展的科研项目主要包括横向科研项目和纵向科研项目两类:
(1)横向科研项目:该类项目偏向于应用研究为主,通常来源于企业课题。主要可以提高学生的CAD制图、运用SolidWorks进行三维数字化设计、编程以及部分动手加工技术的掌握,如铣床、钻床、车床等。
(2)纵向科研项目:该类项目偏向于基础研究和应用基础研究,通常项目来源于政府财政资助。将学生引入到这类项目中,可以显著提高衢州学院机械类学生的基础理论应用和数值计算能力,同时还可以显著提高诸如CAD制图、三维数字化设计、VB编程、C语言、ANSYS计算等基础应用能力。
(三)社会服务中培养人才
高校集中了丰富的人力资源和科技资源,除了日常教学和科研外,还应充分利用集聚的资源,尤其是人力资源开展为社会服务的活动。高校的社会服务职能是社会发展到一定阶段的产物,其具体内涵和要求也必然随着社会的变迁而发展变化。衢州学院机械类学生在人才培养方面,在指导教师的带领下,也从以下四个方面积极参与到社会服务中去。学生通过社会服务活动,一方面可以为社会、为企业真正的解决问题,提升社会价值;另一方面可以通过社会服务活动,显著提升自身的创新实践能力,從而在人才培养中提供了一条更好的方式,拓宽了人才培养的渠道,强有力补充了人才培养的质量。
1. 产品研发方面
目前,衢州学院机械类学生在参与产品研发方面,主要承担了企业的企业新产品的CAD制图、基于SolidWorks、UG等三维数字化设计等工作。解决的对象都是具体的、实际的企业产品,主要提升了企业产品的研发速度,并同时提升了学生的动手能力和动脑能力,进而提升了应用型人才的创新能力。
2. 申报项目
企业在生产制造的同时,还会承担一些科研研发任务,如新产品的申报、新技术的攻关等。因此,这些工作都需要一定的人力资源来完成。衢州学院机械类学生在指导教师的带领下,可以协助企业完成项目申报工作,包括从新产品、新技术的研发背景、国内外研究现状、研究目标与研究内容、实施技术路线和研究方案、研究基础以及创新点提炼等等诸多方面。机械学生通过这些申报内容的锻炼,全面掌握了项目的实施技巧和写作要领,为将来独当一面奠定基础。
3. 申报专利
学生工作后,无论是到企业中从事产品研发、生产、制造,还是到更高学府去进一步深造,以及将来从事技术研究等,都将面临申报国家专利的工作事项。衢州学院机械类学生在指导老师的四年带领下,一大部分学生具备了这样的能力。无论是画图、截图、标图、修图、再截图等,学生都将充分掌握每一部分的工作要领和要求。在专利申报书撰写过程中,学生要充分掌握专利摘要、技术背景、工作过程、工作原理、结构构成以及权利书等等诸多过程要求。
4. 申报奖项
同样的,无论是企业,还是高校、研究院/所,都要进行创新能力、创新技术的奖项申报工作。衢州学院机械类学生在这方面的能力锻炼主要来源于两个方面:(1)学生参与到校内老师的奖项申报过程中,充分掌握奖项申报的内容、构成、步骤、注意事项等;(2)学生在老师带领下服务社会过程中,参与到企业、研究所等奖项申报过程中,领悟到了奖项申报的内容和要素,进一步提升了学生申报奖项的能力。
(四)交流合作培养机械人才
无论是学术交流,还是教学交流,在校内各个二级学院之间、国内校校之间、国外高校之间的学生交流活动也是提升学生综合能力的有效渠道。衢州学院机械类学生在培养过程中,也是通过利用上述三种渠道开展了交流活动,从而进一步有效提升了学生的应用型创新能力的培养。
1. 校内交流
衢州学院机械类学生在完成自身所在二级学院的学习任务外,鼓励相当大的一部分学生与其它二级学院学生联合组队参与各种各样的学科竞赛。如在机械设计大赛中,越来越重视机械与自动控制的结合。单纯靠机械类学生和单纯靠控制类学生都将难以独立完成,因此这就需要双方的合作。机械类学生在与控制类学生的合作过程中,充分学到了控制方面的内容;同样的,控制类学生也学到了机械方面的知识。这是一种双赢的结果。因此,通过校内各个二级学院之间学生的交流,可以显著提升机械类学生的综合能力和创新能力。
2. 省内交流
除了校内各个二级学院之间、不同专业的学生合作开展学科竞赛外,省内高校之间的交流学习也是十分的频繁。例如,衢州学院机械类学生都将选拔一部分学生进行入浙江工业大学、杭州电子科技大学进行一个整学期的学习,两校互认学分。通过在不同高校之间的学习交流,机械类学生充分领悟到了不同高校的学科发展重点、发展特色以及发展规划,从而认识到差距与不足,弥补了弱点和短处,从而为培养出合格的应用型创新人才而进一步提供了保障。
3. 国际交流
在2019年2月,中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》,将“开创教育对外开放新格局”作为面向教育现代化的十大战略任务之一进行重点部署。因为随着我们国家的快速发展,经济实力、综合国力的日益强大,当今中国日益走近世界舞台的中央,我们国家在国际舞台上发挥着越来越重要的作用。处于这样一个历史角色,当中国为构建人类命运共同体谋求更大贡献时,高等教育应该发挥好国际交流合作的重要职能。衢州学院机械类学生每年都会选拔一部分学生利用暑假期间到国外大学去进行一个月左右的访问学习。费用由学生本人和学校共同承担。通过访问学习,一方面可以有效提高听说英语的实际应用能力,另一方面开阔了眼界,认识到不同文化之间的差异,认识不同国家科研发展的特色,从而在回国后回归到正常的学习过程中时,将会更加的努力和用功。这些国外交流的经历,也是有效提升衢州学院机械类学生应用型创新能力的重要手段。
四、结束语
衢州学院是一所以工为主、特色鲜明的高水平应用型本科院校。立足衢州,面向浙江,服务地方,定位十分清晰。衢州学院的学生大部分以浙江籍学生为主,因此毕业后留在衢州工作、服务衢州是学生的重要选择。衢州地区的机械制造业较为广泛,因此为了更好地服务地方产业,机械类学生的人才培养至关重要。本文从四大项、十三个小项详细阐述了衢州学院机械类学生在人才培养的具体实施做法,从而为地方性本科高校的机械类专业应用型创新人才培养提供了借鉴。
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*基金项目:浙江省高等教育“十三五”第一批教学改革研究项目“机械类专业应用型创新人才多元融合培养体系的研究和实践”(编号:jg20180304)
作者简介:张玉良(1978-),男,汉族,山东潍坊人,博士,副教授,研究方向:流程机械与应用流体力学;江海兵(1978-),男,汉族,安徽安庆人,博士,副教授,研究方向:化工机械;周兆忠(1968-),男,汉族,浙江衢州人,博士,教授,学院院长,研究方向:薄膜抛光与超精密加工。