本科职业教育机械类专业实践课程体系的改革与实施
2022-02-28齐强翟明戈姜宝华徐卫彦董兰高伟
齐强,翟明戈,姜宝华,徐卫彦,董兰,高伟
(1.青岛滨海学院,山东青岛 266555;2.青岛黄海学院,山东青岛 266427)
2019年2月,《国家职业教育改革实施方案》发布,方案指出,要把职业教育摆在教育改革创新和经济社会发展中更加突出位置;到2022年,职业院校教学条件基本达标,一大批普通本科高等学校向应用型转变[1]。2019年以来,为了促进应用型本科院校的转型发展,提高职业教育的办学层次,目前已经成立了32所高等职业本科院校,从事本科职业教育探索试点。
通过春季高考入学的本科生,其人才培养模式有别于普通高考学生的人才培养模式,可以应用型本科高校的转型发展为契机,适应地区经济建设的要求,通过产教融合的方式,开展本科职业教育,培养社会发展急需的职业类技术人才[2-3]。这是我国众多应用型高校转型发展的一条可行之路。
青岛滨海学院机械设计制造及其自动化本科专业通过近八年的实践和探索,构建了“学、练、创、产、研”五级进阶、产教融合的人才培养模式[4-5]。重点通过课程体系改革,重构实践教学体系,开展教学模式改革,校企融合培养人才等举措来落地实施[6-7]。
1 实践课程体系的构建
实践课程体系在职业教育课程体系中占有突出地位,按照三个“有利于”的原则来构建:有利于理论课程内容的开展和深化、有利于发挥春考学生的专业基础优势、有利于本科职业教育课程体系的构建[8-11]。整个实践教学体系由三个模块构成,分别是通识教育模块、专业教育模块和创新创业教育模块。
在专业实践教育模块,按照课程类型和实践内容,分门别类地确定为:
1.1 课程实验
课程实验主要涉及学科基础课程和专业课程,在理论课程学习期间,需要有典型的验证型实验环节、简单开发性的实验项目与理论部分相辅相成,共同加强学生对知识的理解和巩固[12-13]。例如大学物理实验、电工电子实验、力学实验、机械基础实验、公差实验、金属工艺学实验、数控编程与仿真、液压传动实验、机械制造基础实验、模具技术实验等。这些课程实验一般包含在课程内,不单独考核,也不单独设置学分,对学生的要求比较低,只需要按照要求完成实验内容、提交实验报告就可以。
1.2 课程设计
这一类实践环节,是为了巩固和加深学生所学的理论知识,以实践的形式对专业内容进行综合应用,初步培养学生的工程设计能力和分析问题、解决问题的能力,为今后的就业和工作打下基础,培养团结协作的工作作风。这一类课程主要有机械设计课程设计、液压传动课程设计、机械制造课程设计等。这些课程设计需要单独设课、赋予学分,集中一周或两周的时间开展,最后根据学生的设计方案进行审查和答辩考核。
1.3 实习实训
实习实训环节有的是面向整个专业培养期间开展的基础性、素养性的实习,比如专业认知、金工实习;有的是面向某一专业技能的专项实训环节,如:机械测绘与CAD、三维造型设计、机械系统综合实训、数控车综合实训、数控加工中心综合实训、模具数控加工等;还有一类是综合性的实习和实训环节,比如毕业实习、顶岗实习。这些实习和实训环节单独设课、赋予学分,集中实践或集中部分学时实践,单独考核。
1.4 毕业设计
毕业设计的训练过程包括选题、开题报告、文献综述、设计计算、绘制图形、撰写设计说明书、答辩、整理资料等环节[14],重点在于设计、计算和绘制三维造型、工程图和装配图等方面。
2 教学模式改革
2.1 以指点迷津为目的,开展专业导论和课程导论
学生进入大学后,如果没有教师指点“学什么、怎么学、怎么用”的问题,容易陷入迷茫。为了解决这一问题,本专业开设试点专业导论和课程导论。先制定导论提纲,并分配给不同专长的骨干教师,明确导论内容后在不同学期组织开展。课程导论要结合课程标准,重在课程的开始和结尾时,强调课程目标、内容、方法和课程在专业中的地位、作用和衔接关系,以及具体应用等,由各授课教师负责组织开展。
2.2 以感性认识为引导、理性分析为主线、精准计算和设计开发为目的课程教学模式
机械设计制造及其自动化专业包括工程力学、机械原理、机械设计等核心课程,这些内容的学习涉及很多具体的工程实例,而学生作为初学者,前期缺乏工程环境的熏陶,对具体的工程实例没有直观感受,因此在理论学习、计算、设计校核等方面的效果会大打折扣。鉴于此,在技术基础课和专业课程内使用机械工程实物案例做教具引导,穿插到实验室实训室、生产车间认识工程实例,对课程教学相关部分进行理论分析和计算、研发应用。这样的教学模式可以充分发挥理论与实践相结合的作用,使学生现场对实物进行认识和感受,提升其理性分析和精准计算、设计开发等能力。实践证明,这样的教学模式既使学生提高了学习兴趣,也在课程创新教学比赛、青年教师教学比赛等方面取得了一定的成果。
2.3 虚拟与现实相结合的教学
实验室实训室和车间的工程案例数量有限、应用协调不便,为此,筹建了虚拟仿真实验室,可以仿真模拟专业教学过程中各类型的工程案例、设备运转和操作、工厂生产运行等场景。虚实结合的教学模式,大大开阔了的学生视野,增强了学生的体验,提高了学生对专业的兴趣和爱好,对促进专业课程教学起到了巨大的推动作用。
2.4 贯穿四年的项目化教学
校企合作,学练结合,“双导师”制开展项目化案例教学。要求学生以团队形式,开展对某一个成熟的实践类项目的全过程训练。在实际执行过程中,从企业的实际项目中选择典型的技改项目或综合性、创新性强的机电一体化项目作为教学案例,实行“学校+企业”的“双导师”制,在不同阶段可以有重点地单独指导;但在某些实践阶段,要共同参与指导。这些项目的开展是随着学生学业的进程而不断深入的,从低年级的工程图学、工程力学、电学等较单一的专业知识开始,最后对整个机电一体化系统进行设计、加工、组装、调试。学生在不同的阶段,分别开展有关该项目的理论学习和实践训练,完成各阶段的实践任务,最后撰写该项目的技术研发报告。实践证明,这种项目化教学不仅使学生强化了专业知识和实践能力,而且经过团队协作、共同调研、开展技术研讨、完成设计制作、强化成本意识、训练技术答辩等环节,让学生经历了项目管理和技术服务的过程,为综合能力的培养打下了坚实的基础。
2.5 从学习到应用衔接的工程训练
学生掌握了制图、力学、公差等基础理论,学习了机械设计等专业知识,经过CAD 和三维设计软件的基本训练后,基本能够从事本专业的相关工作。但随着技术的进步和对工作效率提高的要求,需要学生在上岗时能够无缝衔接,因此在校期间的工程训练就显得格外重要。学科技能大赛、课程设计、生产性实训、参与教师的科研项目等活动都是从知识到应用的工程训练衔接环节。
2.6 校企融合,开展毕业设计
与青岛周边地区的企业深入合作,构建了稳定的产教融合机制,“真题真做”,对毕业设计质量的改进和提高起到了积极的作用。学生在第7 学期到合作单位参与生产实践,参加企业的生产线技术改造、开发新产品,并从中选择自己的毕业设计题目,采用企业导师和学校导师共同指导的“双导师”制,通过近10年的探索和实践,取得了“校、企、生”三方共赢的良好效果。
与青岛赛轮集团股份有限公司的合作是全方位、持续深入的产教融合,共同负责学生的认识实习、金工实习、毕业实习、顶岗实习、毕业设计、培养方案的制定、教学模式的改革、机械产品加工,并且共同进行生产性改造和技术研发、建立实验室等。与青岛中装视觉公司的合作模式为:学生以技术入股的形式,借助企业的资金优势,注册成立公司,由学生担任法人,通过与母公司达成协议或订立合同的形式,开展创业活动,同时完成毕业设计。
3 实践考核方式的强化
实践教学体系的构建对考核内容提出了明确的要求:每门课程中含8 学时以上的实践环节需单独考核,若考核不合格,该课程的整体成绩就不合格。
对于专业性、实践性强的课程,制定实践考核方案,进行实践考核,例如《数控编程与操作》课程考核分三部分,分别是程序编制、仿真考核和实操考核。三个部分都考核合格,该门课程才通过。对《机械设计》《机械制造》《液压传动》等专业课程,按照项目化教学的方式组织,强化学习过程中对单个项目的过程性考核。改革原来理论课程闭卷考核的方式,采用开卷、开放的考核方式;增加考核时间,将原来闭卷2 小时的考核改为开卷4 小时甚至8 小时的考核;将知识考核升级为应用能力考核,强调过程管理,把理论知识、软件实践和硬件操作相结合,重点突出项目的实践应用性。
4 结语
改革课程体系,让学生根据个人兴趣爱好和规划自主选择发展方向,进而选修某方向的课程,学生也可以选修另一方向的部分课程,这样就大大丰富了课程的供给数量,加大了学生的选修力度。课程体系的构建和实践教学体系的改革将课程的理论深度降低,突出了应用性,明确了实践类课程的教学模式和考核方式,适应本科职业教育教学,更加突出了职业需求,是对本科职业教育人才培养进行的有益探索和实践。