时间:2022-06-18 07:55:02
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械工程毕业论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:机械工程 专业硕士 实践能力
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(b)-0130-03
专业硕士培养过程中,具备较强的工程能力和实践能力是其区别于学术型硕士的重要特点。机械工程专业的实践基础是从事复杂机械装备设计、先进装备制造、机电系统控制与监测研究最重要的条件之一,因此,机械工程实践环对机械工程类专业硕士研究生的培养是十分重要的。我国工程专业硕士研究生实践教学起步时间较短,开展机械工程专业实践基地建设可进一步完善研究实践教学体系,发挥机械工程学科的传统优势,使学生较深入地掌握机械工程领域的基本技能及开发技能,同时满足机械工程类研究生解决实际问题的迫切愿望。要达到这样一个培养目标,专业实践是必不可少的重要环节,充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证[1-2]。
1 机械工程专业硕士培养目标及方向的确定
充分考虑硕士研究生的学术及工程能力培养要求,才能确定机械工程专业硕士培养目标[3]。机械工程领域培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才。该领域硕士学位获得者应掌握机械工程领域的基础理论,掌握现代制造技术及系统的设计、分析、试验技术,机电一体化系统设计方法,现代制造工程,机械性能分析、设备故障诊断、状态监测与维护技术,信息化、智能化的基础技术,工业设计的研究与设计方法。具有从事机电新产品、制造装备开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、生产设备管理及使用维修能力。培养工程应用能力强,实践技能水平高,掌握先进设计、分析、检测、制造等现代研究与工程应用技术的高级人才。
由机械工程的培养目标可以看出,现代设计与方法、先进制造与装备、机电系统测控与技术是机械工程领域专业硕士不可或缺的培养方向。
2 培养环节的设计
2.1 实行机械工程专业硕士双导师制的培养模式
根据机械工程专业硕士实践能力的培养的特点,该领域全日制机械工程专业硕士研究生可采用学校导师与企业导师共同培养的方案。 机械工程专业硕士学校导师由具有指导硕士研究生资格并且具有工程经验的教师担任。学校导师应在机械工程专业硕士入学一学期内采用双向选择的方式确定。企业导师一般由学校导师所合作的单位内具有高级职称且具备丰富实践能力的工程技术人员担任。企业导师应在机械工程专业硕士入学后一年内确定。双导师以学校导师指导学术、企业导师指导工程实践的模式为主。学校导师主要负责机械工程专业硕士研究生的课程学习、论文选题、开题报告、中期考核、学位论文(特别是理论部分)的指导。学校导师对机械工程专业硕士论文的质量负责。企业导师主要负责机械工程专业硕士研究生在工程技术实践中能力的培养、学位论文的选题、论文实践部分的指导等。学校导师和企业导师应经常交流情况,切磋经验,互相配合,共同指导从而保证机械工程专业硕士的培养质量[4-5]。
2.2 机械工程专业硕士实践性毕业论文设计
机械工程专业硕士学位论文选题应来源于应用课题或现实问题,必须要有明确的职业背景和应用价值[6]。学位论文形式可根据行业特点,采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理等形式。学位论文须独立完成,要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文评阅人和答辩委员会成员中,应有相关行业实践领域具有高级专业技术职务的专家。其课题最终成果,要以具体的设备、系统来体现。学位论文完成后,按有关学位工作实施细则的规定由学院组织论文答辩。答辩通过后由学院分学位委员会审议,充分考核其实践能力,验证课题论文具体实物成果,然后才能将相关材料上报研究生院,提交校学位评定委员会审批,获得机械工程专业硕士学位。
3 实践课程的设定与实施
3.1 现代设计与方法实践能力培训
现代设计与方法实践能力培训主要是培养学生对现代设计与方法的认识以及如何实现。该实践通过使用ProE绘图软件和PowerMill软件以及数控机床来实现零件从设计到加工的现代化和智能化。首先学生通过使用ProE软件来设计出需要的加工零件,然后将绘制好的加工零件导入到PowerMill软件,通过此软件来实现数控机床加工零件所需要加工轨迹代码,在仿真检验后将代码导入数控机床中来实现零件的加工。图1为学生完成的零件三维造型及加工轨迹设计。
3.2 先进制造与装备方向实践能力的培训
先进制造与装备方向实践能力的培训是培养学生在对先进制造与装备的认知基础上的实践能力。该实践课程培训在西门子840D SL数控系统实验平台进行,如图2所示。教学试验台上配有针对机床常见情况(如运动、故障报警、加工状态)的演示盘,通过各种信号灯的显示可模拟机床的刀库的旋转、换刀以及机床辅助动作的状态。学生可进行西门子840D-SL系统的连接调试、西门子840D-SL系列S120伺服轴调试、西门子840D-SL系统参考点建立调试及故障诊断、西门子840D-SL系统所用Step-7 PLC指令编程与调适、ShopMill CAD/CAM编程实践、PCU单元OEMs HMI扩展界面开发与编辑、SIMATIC WinCC flexible开发工具包的使用及数控加工程序测试,完成图形仿真训练。
3.3 机电系统测控方向实践能力的培养
机电系统测控与技术方向的实践主要培养学生对测试和控制技术的认识与实践能力。该实践通过数据采集卡来实现对模拟量的采集和数字量的输入输出控制,让学生深刻了解到数据采集卡是如何将外界的模拟量转换成电压,然后将电压转换成人们熟悉的数字值;明白数据采集卡是如何控制数字量的输入和输出。让学生通过自己的编程来实现对直驱试验平台的控制。通过该实践不仅能够使学生直观地认识到先进制造与装备的概念,还能够使学生明白如何通过上位机来调用动态链接库函数,从而实现对设备的控制。图3是学生通过变成编程软件实现的简单测控界面。
4 结语
机械工程专业硕士实践能力要求较高,通过上述环节可进一步完善研究生培养方案及实践教学体系,培养机械工程类专业硕士研究生的动手能力和实践能力,使其掌握机械工程技术相关理论与技术,做到“学以致用”。同时可为我国制造行业提供实用型科研、技术人才,间接促进我国现代制造业的发展。
参考文献
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[4] 郑文轩,杨瑛,田贝贝.全日制硕士专业学位研究生“双导师制”培养模式探析[J].教育教学论坛,2015(34):154-155.
关键词:机械工程 校企联合 人才培养模式 研究
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)08(a)-0208-02
“厚基础、高素质、强能力”的高层次人才培养是当今高校研究生培养教育的主要目标定位。在我国高校研究生培养过程中,普遍存在着重学术理论、轻应用的现象,增强研究生适应岗位的能力,满足企业对应用型或复合型人才的需求,一直是企业和高校共同面临的问题[1]。
2009年之前我国高校研究生培养以学术型为主,随着我国经济社会的快速发展,社会在工程等专业领域对高层次、应用型专门人才的需求越来越强烈,学术型研究生不能完全满足社会需求。为此,教育部于2009年推出了“全日制专业型硕士”,作为一种全新的研究生培养形式,并颁布了《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》(教研【2009】1号),次年,国务院学位委员颁布了《硕士、博士专业学位研究生教育发展总体方案》(学位【2010】49号)。2011―2014年近4年来从我国硕士研究生招生情况来看,硕士研究生招生结构进一步优,专业型硕士研究生招生规模及比例逐步增大,学位类型结构日趋合理。
专业型硕士研究生的扩大招收,研究生的生源结构调整,需要重新定位硕士研究生的培养目标和培养方式,积极推进和发展具有郑州大学特色的专业学位教育,使得专业型硕士研究生培养更加密切地满足社会的需求。
1 专业型硕士校企联合培养的涵义及意义
郑州大学“机械工程”专业是在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。“机械工程”专业培养具有机械工程专业基础知识与专业技能,能在生产一线从事机械工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才。
针对“机械工程”专业型硕士研究生的特点,校企联合培养模式是人才培养的有效途径。校企联合培养以国内高校为主导,在行业企业的支持下,科学预测行业企业人才资源的前瞻要求,校企双方共同参与工程硕士培养方案设计、专业实践课教学、实践基地建设和管理、学位论文设计指导等,提高实践训练针对性,坚持把实践创新能力作为实现人才培养目标的核心,坚持理论与实践的相互融通,突出能力培养,专业型硕士研究生实行课程教学、实践训练和论文研究的三段式培养模式[2-3]。
校企联合培养能够向专业型硕士研究生教育提供良好的实践机会、需求信息、政策支持和财政资源,为提高研究生的科研及实践能力创造更多的机会;有利于校企资源共享,形成“产学研”结合,实现企业的产品、技术更新,优势互补;通过校企合作采用双导师制,有利于学生就业及企业引进高技术人才,可以同时满足高校培养和企业需求的目标,实现“三赢”。
2 现有专业型研究生培养模式存在的问题
从目前专业型硕士生的培养来看,学生的实践能力、创新能力及适应岗位的能力仍未达到满足高校培养和企业需求的目的,存在的主要问题包括。
(1)受传统研究生教育观念和科研实验条件的限制,专业型硕士研究生培养概念认同度较高但实际认同度较低,较多地照搬了学术学位研究生的培养模式,特别是在制订培养方案、教学计划、毕业论文选题、论文评价等方面,没有进行培养模式的综合改革,缺少一套偏重于应用性和实践性的课程体系。以致专业型研究生教育人才培养的特色不能凸显,未能达到培养高层次应用型人才的目的。(2)郑州大学机械类学术型硕士研究生招生包括了机械制造及自动化、机械设计及理论等四个专业,每个专业下有4~6个研究方向。而机械类专业型硕士研究生仅有“机械工程”一个专业,一个研究方向,随着专业型硕士研究生招生比例的快速增加,研究方向的细化问题日渐突出。(3)专业型硕士生培养过程的不完善,现有培养模式虽然采用校内、校外双导师制,但在实际运行中校外导师的选聘方式、合作培养学生的过程及导师的管理等环节没有系统化,统一化[4-5]。(4)现有培养模式虽然建立在校企双方配合的基础上,但由于各种客观条件的影响,实际培养过程中校企未能紧密有机地配合,校外导师沟通和指导不足,学生不能保证至少一年的实习时间,未能有效地提高学生的应用性和综合性能力。
综上所述,调整优化专业型硕士研究生培养目标,积极推进校企联合培养模式改革,建立高校、企业、学生“三赢”的培养实践新模式,从而实现加强应用型高层次人才的培养力度,促进人才培养与社会需求的有效衔接,变得更为迫切。
3 校企联合培养模式的改革与实践
“机械工程”专业型硕士研究生校企联合培养模式的改革,以培养机械工程领域高层次应用型专门人才为对象,改革全日制专业型硕士研究生的培养和管理方案,拓展研究方向,建立高校与企业联合培养人才的新模式,使得专业型研究生成为具有坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业术或管理工作、具有良好的职业素养的高层次人才。通过专业型研究生校企联合培养模式的改革,实现在符合高校培养目标的同时,又满足企业对应用型人才的需求。
针对原有培养模式存在的问题,结合专业型研究生校企联合培养改革的目标,校企联合培养模式的实践主要有以下几个方面。
(1)校企建立双方对口的管理部门,通过广泛调研,收集意见和建议,了解企业对“机械工程”专业硕士研究生的人才需求,共同修改和制定机械工程的专业型硕士研究生培养方案和管理制度,其主要包括培养基本要求(素质要求、知识结构、能力结构)、学制与学位、学分要求、课程设置(根据企业技术需求开设特色课程)及学时分配、课外培养计划、综合性实践教学及毕业要求等。这既保证了保持和加强校企间的联系和沟通,也保证了培养方案的应用性和实践性[6]。(2)“机械工程”专业型硕士研究生课程设置以“实际应用”为导向,以“企业需求”为目标,健全与培养方案相配套的课程体系建设和教学管理制度。在新的校企联合培养方案中,更加注重实践环节,在保证专业型硕士研究生掌握好学科基础理论和系统专门知识的同时,保证至少有1年在企业实习实践的时间,以促进实际应用能力的提高。校企双方联合实行三段式培养:第一阶段在学校进行1.5学期的课程学习(入学年9月至第二年4月);第二阶段在企业进行一年以上的工程实践训练(第二年5月至第三年9月);第三阶段根据现场课题进展情况,可以返回学校或继续在企业进行论文研究工作(第三年10月至第四年6月)。这种三段式培养可以实现理论学习与实践训练3年不断线,学校与企业协同培养3年不断线。(3)联合设立专业型硕士研究生培养基地,把高校与企业联合在一起,充分利用各方优势,实现优势互补,为研究生提高科研能力、创新能力等提供重要科研平台。以校企合作项目、研究生科研实践基地为依托建立新型专业型研究生培养模式,针对企业产品技术及创新需要提出研究课题和项目,双方提供研究人员共同成立项目攻关小组,研究生直接参与。科研实践基地由企业实践经验丰富的人员担任企业导师,研究生培养基地为研究生提供大量具有实用性、适应企业技术攻关的论文选题,使研究生科研创新能力及实践能力的培养得到保证。(4)面向“机械工程”专业型硕士研究生培养计划,聘请合作企业人才到我校兼任硕士生导师,改善研究生导师队伍。加强校内外导师联合指导硕士学位论文负责制,共同完成学生学位论文选题、开题、评审和答辩。制定严格的导师考核标准和制度,对于考核不合格的人员,要给予警告或取消导师资格,对于优秀的校内外导师设立奖励机制,促进校企之间人才的联合培养,建立起校企联合培养应用型研究生的新模式。(5)构建基于“订制+联合培养”协议的定向人才培养新模式。学校根据用人企业单位的职能和标准要求,与用人单位共同确立培养目标,供需双方签订用人及人才培养协议,订制并实施教学计划,实现专业型硕士定向培养的教育模式,形成一种合乎法定的委托培养关系,保证了研究生就业的稳定性,提高了研究生学习的目标性。从信誉、业绩、专业对口等多方面对参与“订制+联合培养”的企事业单位进行综合考察,以保证“订制+联合培养”的质量和效益。同时,学校与企业根据订制培养目标,协调落实教学计划,检查培养过程,及时作出修改和完善,保证硕士研究生的培养质量[7-8]。
4 校企联合培养中的典型案例
郑州大学机械工程学院与三门峡中原精密有限公司近来保持着密切的产学研合作关系,该公司作为郑州大学研究生创新实践基地,通过双方在研究生培养模式、管理体制、运行模式等方面的创新,已顺利联合培养两届数名“机械工程”专业型硕士。专业型硕士研究生直接参与该公司磨加工主动量仪产品的研发和调试工作,解决了公司原量仪只能够监控简单的孔、轴和平面的加工过程等系列问题,通过开展大量面向不同特征工件的磨加工信息的采集与分析研究工作,积累了大量的信息数据库资料,为完善的磨加工主动量仪功能提供了理论基础,研究成果受到企业的好评,同时,研究生的创新思维、创新能力和综合动手能力都得到了锻炼和提高。
5 结语
创新能力、实践能力是“机械工程”专业型硕士校企联合培养模式的核心。该模式的改革将为全面提高研究生的实践能力和社会能力提供更多的机会。相关建设成果亦可在院“机械工程及自动化”“机械设计及理论等学术型硕士研究生培养中得到共享。通过校企联合培养新模式的实施和改进,“机械工程”专业培养模式将在相关专业型硕士研究生培养中起到示范性作用,为社会输送高层次应用型的机械工程技术人才。
参考文献
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[6]王艳,施志义.产学研联合培养研究生的实践探索.中国高等教育评估,2006(4):69.
作为人才培养的主体,地方高校面向地方大中型企业,在机械工程领域已经招收了大量工程硕士研究生,培养一大批应用型高层次人才,但在培养过程中也出现了一些问题,主要体现在五个方面。
1.培养条件差异化较大
对于地方高校而言,一方面,相当于国内一流高校和各种强大资源,其硬件条件(如实验条件、经费支持、信息资源等)和软件环境(师资力量、管理体系、研究氛围、校企合作、公共关系等)处于相对劣势。但另一方面,与重点大学相比,地方高校更为重视工程硕士培养,在导师选聘、学生待遇、学习环境上或能提供更有优越的条件,且政策层面更加灵活。以某地方高校2009届机械工程领域工程硕士为例,共29人,学院在授课方式、生活学习条件等方面实行政策倾斜,并为每位研究生配备双导师,研究生论文全部来源于企业生产实践。因此,地方高校工程硕士培养条件往往呈现很大的差异性。
2.生员质量参差不齐
(1)知识背景各异:由于机械行业是一个技术密集型行业,涉及材料、机制、电气、测控、管理等诸多学科,生员专业差异性大、毕业院校也各自不同,因此该领域的生员背景知识差异较大。
(2)文化基础较为薄弱。工程硕士研究生大多来自地方大中型企业的产品研发、生产一线及管理部门,具有极为丰富的产品开发设计、生产、管理经验,但绝大部分人员离开高校较长时间,加之工作繁忙,没有时间、精力学习本领域的前沿理论,存在一定知识陈旧现象,且英语、计算机等文化课基础较为薄弱。
(3)学习积极性高但往往“心有余而力不足”,参加工程硕士学习的学员绝大多数都是是单位的技术骨干和中层管理干部,甚至有些担任重要的行政职务,往往很难保证充分的学习时间和精力。
3.培养目标难以实现协调一致
地方高校机械领域工程硕士培养目标的实现需要高校、企业、研究生本人三方通力协作才能得以实现。然而,在具体实践过程中往往会出现一些问题。(1)企业迫切需要学校培养出创新能力强、能够理论联系实际、为企业创造大量经济效益的应用型人才,但是往往很难将上述目标转化为具体的培养方案并落实在具体的培养过程中。(2)大多高校在工程硕士的培养过程中受以往惯性影响,往往会倾向于更为重视研究生的理论及学术水准提升,未能有效与企业沟通,协调一致,从而难以满足企业对于人才的要求。(3)绝大多数学员都是抱着很强的求知欲来学习的,但是往往低估了学习过程的艰苦性,加之家庭、工作方面的影响,往往会降低自己的要求,演变成为仅仅为了毕业证和学位证而学习,把获得更高层次的学位而有利于自身发展作为学习目的。
4.过程管理不够建全和完善
工程硕士研究生往往是企业的技术、管理骨干,承担着繁重的科研、生产、管理任务,而工程硕士培养过程又是“进校不离岗”,因此在硕士生培养阶段的学员往往在学习时间、学习地点、投入精力上会出现工作与学习之间的冲突;此外,学习内容与学员自己的知识背景差距大,学习难度大;同时,导师往往在学校承担有其他教学科研任务,难以全身心投入。其次,在实际培养中往往沿用学术型培养模式,学院负责研究生的理论课教学、论文开题、中期检查、答辩等工作,企业很少能参与人才培养的各个环节,往往造成企业对人才的质量要求与研究生的培养脱节。另外,“双导师制”是针对工程硕士特点而实施的,但由于学员是在职学习,大部分时间在企业,学校导师往往很难像指导学术型研究生那样细致指导,企业导师则往往是业务骨干或高层管理人员,难以抽出有效时间进行科学指导,从而使得工程硕士指导过程出现空档。5.评价标准难以把握工程硕士培养是为工业企业培养具有创新能力的应用型人才,内容侧重于应用能力和工程实践能力。因此毕业论文中应强化解决工程问题的新思路、新设想、新工艺、新方法、新技术,而不一定要求具有较高的理论研究水平。而校内指导老师往往沿袭以往惯例,重学术水平轻工程应用、重理论轻实践,如何客观科学地评价工程硕士论文质量仍需要进一步厘清,因此对工程硕士论文客观评价有一定难度。
二、提高机械工程领域工程硕士质量的探讨
针对机械工程领域工程硕士培养的现状和区域内产业发展趋势,结合师情、生情、校情,湖南科技大学在机械工程领域工程硕士的培养过程中主要做了以下几个方面的工作:
1.完善培养体系,强调实用性和可操作性
针对省情、校情、生情,依照“突出实践能力”、“强化应用能力”、“提高综合能力”及“夯实基本素质”原则,学校、企业单位、学员(导师)三方面结合协商制订了具有学校特色的机械工程领域工程硕士培养方案。在具体实践中,开学前邀请研究生院主管领导、企业专家、部分导师和学员代表进行沟通,根据生产、开发、制造过程中的具体问题,经现场专家、导师的交流和学员的面谈后,学员可以结合自己从事的具体工作,选择合适的课程满足自身需要。
2.改革授课方式,强调灵活性和实用性
湖南科技大学工程硕士大都来源于本地大型工业企业,生产任务繁重,学员无法脱产学习。针对这一情况,学校采取了以下措施:(1)确立班主任责任制,每个班级配备1名硕士生导师为固定班主任,负责日常管理和联系。(2)多时段集中授课。由班主任提前调研,确定合适授课时间,然后提前通知各位学员。对于因特殊情况未能参加授课的学生则利用周末、节假日进行单独补课。(3)现场授课。对于部分距离较远的学员,湖南科技大学采用教师现场授课。如学校多次组织相关教师到学生较为集中的企业等进行集中授课,取得了较好的教学效果。
3.强化校企合作,深化“双导师制”
湖南科技大学针对“双导师制”进行了以下改进:(1)师生双向选择:入学前组织师生见面会,加强交流,保证学员、校内导师、现场导师研究方向的一致性。(2)重视论文开题。由学位分委员会统一组织、集中管理、集中审核、严格把关。(3)加强中期考核。由校内导师和现场导师组成评议组,互相检查监督,保证论文质量。
4.加强管理,保证质量
为保证工程硕士研究生的培养质量,湖南科技大学建立了研究生院、学院、导师三级管理体制,主要包括:(1)研究生院严把生源质量。在招生中全面考核学生理论水平、科研能力、综合素质,严把招生质量关。(2)学院负责日常教学管理。课程教学是工程硕士教育的核心环节,课程设置、内容选择、教学方式上有效结合学员实际工作内容、突出个性,实行学分制和选修制相结合的考评体系,充分调动学生的积极性;考核方式采取读书笔记、笔试、研究报告、综合分析等多种方式。(3)导师负责督促研究生学习、培养过程。由专家组集中组织学生开题、期中检查,答辩过程由导师初审、预答辩、匿名评审等环节组成,确保研究生论文质量。
三、结语
目前,国内高校IE专业实践教学的各个环节都服务于相应的课程或课程群,但在对这些实践教学环节的内容、形式、要求、时间安排等方面的设计上,较少从整体的角度来考虑其相互之间的关系与联系。总体来看,目前本专业实践教学存在的主要问题,表现在以下方面:
(1)各实践教学环节独立,没有形成体系;
(2)实践教学体系缺乏先进性、实用性、创新性和有效性,主要是因为实验、实习条件限制,很多实践教学内容脱离科技发展和企业的实际需要[1];
(3)教学模式单一,缺乏综合实践教学环节,使得学生主动性和创造性难以发挥;
(4)实验多以演示性、验证性为主,缺少系列化的综合性、创新型、设计性、开放式的专业课程实验,不利于学生的动手能力和创造力的培养。另外,根据对制造业人才需求情况的调研和需求分析发现,目前该专业绝大部分毕业生的就业,仍停留在制造业产业链的末端,基本上都是从事基础工业工程、品质管理、库存管理和生产计划等方面的工作,培养出的学生就业后还不能较快地适应岗位,与企业用人要求的期望值,存在相当差距。因此,本文力求结合大连海洋大学机械工程学院工业工程专业开办7年来的办学经验,探索一种既能结合IE专业特点,又能加强实践教学环节,培养具有市场竞争力的IE人才,从而从根本上提高毕业生可就业性的工业工程实践教学模式。
2实践教学体系的设计原则
(1)加强实践教学环节,突出机械工程素质教育背景。大连海洋大学的工业工程专业,设在机械工程学院,该专业的IE工程定位,主要依托机械工程背景,并在培养计划中设置了互换性与技术测量、液压传动与气动技术、机械CAD/CAM、机械工程测试技术等多门相关课程,进一步强调了该专业的工程特性。目前,该专业实施实践性教学主要通过两个途径实现:其一,是充分利用现有的工业工程综合实验室,模拟现代制造的全过程,体现机械工程背景和IE的特点,并准备进一步完善相关实验的平台建设,使之构成一个有机整体。通过现代工业工程方法和实验平台,强化学生应用现代工业工程方法和工具的能力,并通过制造工程实验,增强工业工程专业学生的机械工程背景。通过各种综合实验,来提高学生从事制造系统规划、设计、优化、运作、评价、创新的能力和素养;其二,是加强技能培养和实践环节,制定不同阶段的实验题目、课程设计和实习内容,保证实践课的教学时数,形成一个目的明确、层次分明且具有连续性、系统性和创造性的实践教学环节[2~3]。
(2)努力为学生提供一个良好的研究平台,坚持知识、能力、素质协调发展;理论联系实际、教学研相结合;全面实施因材施教,注意个性发展的原则,加强学生的理论与实践结合能力。一方面要求本专业高年级学生主动参与到专业教师的相关科研课题中,在加强技能培养和实践环节的同时,也能让学生对所学知识融汇贯通,同时也培养了学生分析问题、解决问题的能力和创造性思维方式。
3实践教学体系的框架设计
构建“面—点—面”模式的实践教学体系(如所示)。在该体系中,综合考虑各个实践环节,体现“以培养应用型人才为基本原则,以课程实验知识点为基本要素,以课程设计、学生科研等集成和衔接基本要素来构成专门技能,以生产实习、学科竞赛、社会实践、毕业设计等综合多种技能,实现专业知识的全面综合”的实践思想。由于IE专业必须要始终保持与社会企业需求相一致,因此,中所示的各项目标,是一个开放的闭环系统[4]。在这一系统中,如果培养目标或其子目标发生改变,或者教学与目标出现一定偏差,则应及时对教学的内容、方式、方法等予以修正和调整[5]。
3.1优化实践教学环节,加强环节间的联系
在实践教学模式的探索中,强调将实践融入到整个专业教学过程中。由于认识到实习的涉及面广(学校IE专业目前安排在第一学年的第一学期),并且能够为后续的专业课及实践课奠定基础,因而在该模式中起到“面(综合)”的作用;由于金工实习、课程设计及实验教学等,服务于相应的课程或课程群,因而起到“点(分散)”的作用;而生产实习、社会调查、毕业设计基本上涵盖了相应的课程或课程群,需要学生综合运用所学的所有知识(包括金工实习及实验教学),因而也起到“面”的作用。如所示。当然,该“面—点—面”实践教学模式的整体优化,离不开其各组成环节的优化。
3.2开发综合网络平台,整合多维资源
开发涵盖所示主要功能模块的综合实践教学信息平台。该平台整合工业工程综合实践教学体系各个环节、各个层次的实践素材,使学生可以在任何时间、任何地点自主学习,方便地与教师交流、互动,为学生实践应用能力的培养奠定基础。其中,实践素材部分的内容,是对接地方企业生产实践和学校所签订的实习基地(企业),采集典型企业生产素材,作为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材。通过摄像机拍摄,采集典型行业代表企业的生产实践,用Premier编辑、制作成视频素材库,并根据素材内容细分为理论教学素材库以及实验教学素材库两类。理论教学素材用于课堂案例教学,理论讲解之后,播放视频案例材料,让学生在老师的指导下,利用所学知识进行分析。
4实践环节的具体开展
4.1实验环节
根据IE学科的发展过程,进行总体规划。我们将IE实验划分为两大块,即基础IE实验和综合系统仿真IE实验。其中基础IE实验,包括基础工业工程的全部实验(如动作分析、时间测定、方法研究)、生产管理的生产线平衡实验、人类工效学等实验。基础工业工程实验室,主要为完成“基础工业工程”和“人因工程学”核心课程的实验教学环节,为后继课程的学习奠定实践基础。综合系统仿真IE实验项目,主要包括物流综合实验、可编程自动仓库实验、Flexsim、ERP和生产计划与控制仿真实验。综合系统仿真IE实验主要是采集、分析并优化销一体化企业中人、财、物、设备、方法、信息等资源的运行状况,进行整体分解并实现优化组合,并对整个系统进行模拟。综合系统仿真IE实验室,主要包括ERP系统、Flexsim物流模拟仿真系统以及与大连华铁海兴科技有限公司联合开发的生产计划与控制实践教学软件系统等。另外,规划设计综合性实验。综合性实验的目的,是训练学生系统掌握工业工程学科知识及相关技能,巩固课程知识。要求学生对一个企业的生产情况进行调查、分析,测定企业生产能力,预测产品的需求状况,并对企业现有的生产计划、物料需求计划及生产作业计划提出合理的改进意见。实验内容包括生产过程的规划与设计、生产计划改进、编制物料需求计划(MRP)与制造资源计划(MRPII)、优化生产作业计划、生产成本核算等。
4.2课程设计环节
课程设计,是学生在掌握了所学课程的基本理论、基础知识的前提下,综合运用知识完成设计要求,目的是通过设计,培养学生综合运用IE知识解决问题的能力和素养。目前,学校IE专业课程设计,通常采用集中的方式,由指导教师指定一组课题,内容主要有设施规划与物流分析课程设计、基础工业工程课程设计、品质工程课程设计、生产与运作管理课程设计等,分别针对工业工程4门主干专业课和毕业设计前的一次综合实训活动。另外,学校该专业从大二年级开始,就在各个学期开设了一些课程设计,以此锻炼学生的设计能力、动手操作能力等,使学生从二年级就能开始认识工厂及其运作模式。教师指导学生先深入现场去观察和了解,要求学生能初步发现一些问题,然后请一些企业中的工业工程、生产管理、工艺、品质管理、会计、人力资源管理等部门的专家讲课。讲课结束后,还安排学生与专家就所发现和想到的问题,进行面对面的交流,然后再到现场实习,要求学生发现一些比较有实质性的问题,并提出符合工程实际和工艺原则又切实可行的改善方案。在课程设计的安排方面,开设“数据库原理”、“电工电子”、“机械设计”、“管理信息系统”、“生产计划与控制”和“设施规划与物流系统设计”等课程,使学生在机、电、IE专业得到全面训练,其中的生产流程设计,是将工艺和工业工程结合起来做。同时,还力求组织一些专业课程的专题项目训练,如在各门专业课程中后期,开设专题项目(Project)训练,培养学生的团队集体协作和综合应用所学知识的能力。
4.3实习环节
实习教学资源,是为完成实习教学任务所需要的关键要素,包括金工实习中心、专业实验室、校外实习基地以及学生进行社会实践场所等。IE专业实习教学基础资源的建设,应与学科建设、理论教学、科研、生产相结合,还要充分考虑工业工程和现代企业的一些实际应用情况,如应涵盖工作研究、作业测定、现场管理、技术管理、品质管理、生产线分析、装配作业仿真、库存管理、设备管理、零缺陷控制、设备监控等方面内容。随着企业信息化的发展和服务业与制造业的高度融合,实习教学资源的范围也将进一步扩大。学校金工实习安排,在校内实习工厂,要求学生对车、铣、刨、磨、铸造、钳工等工种进行实训,熟练掌握众多机器设备的操作,完成若干指定零部件的加工,最终以实习产品的形式,作为对学生实习过程进行考察。校外生产实习,要求学生到企业生产一线学习和深入了解制造企业实际情况,应用所学的IE理论与方法,对企业的生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行了解、分析并力所能及地提出一些符合实际的解决方案。主要实习内容包括:(1)方案评价及优化;(2)生产作业计划的编制;(3)质量管理;(4)生产现场管理;(5)制造瓶颈分析;(6)生产线平衡设计。毕业实习是高校本科教学中一个不可缺少的重要实践环节,是大学生走向工作岗位前接触生产实际、开阔视野以适应未来工作的一次极好机会。工业工程既具有工程属性,又具有管理特征,同时还具有很强的实践性和可操作性。这些特点,决定了工业工程专业毕业实习,不能完全照搬机械类或管理类专业的实习模式,应该根据本专业的特点,利用有限的实习资源,发挥尽可能大的作用。为了提高毕业实习效果和品质,IE所属的机械工程学院,通过向学生做思想动员工作,使学生意识到实习的重要性,明确实习的目的、目标和要求。实习时不仅要了解加工工艺流程、加工方法、工厂(车间)布局、生产计划的编制,以及其他经营管理情况,关键要运用IE知识和技术,从IE的角度去考察、分析和发现问题,并思考如何运用IE知识和技术去解决问题。同时,加强实习基地建设,积极探索参观实习和生产实习相结合的实习模式。实习中尽可能介入厂方实际操作的实习内容进行参观实习,通过参观、听报告或走访的形式,了解企业的生产过程、加工方法和管理方法,然后进行分析、讨论。
4.4毕业设计环节
毕业设计,既是本科教学历时最长的一个教学环节,也是学生学习过程中综合性最强的一个环节。选题是做好毕业论文的关键环节,直接影响毕业论文品质。工业工程专业的选题上,应注重管理科学原理、方法的应用实践:(1)课题方向与社会需求一致。从毕业生就业情况看,工业工程专业技术以基础IE的应用最普遍,其次是品质管理、生产管理、设施规划与物流设计,人力资源开发与管理等方面,也有一定需求比例。因此,学校该专业在设置毕业设计选题方向时,力求与此社会需求一致。(2)避免理论探讨类的课题。由于本科生对本学科的理论掌握的深度和广度都不够,而且完全缺乏实践经验,从理论上提出创新可能性极小,这类题目的最后结果,往往难以操作和控制。(3)注重管理方法应用型的课题。本科生的培养目标,就是应用型人才,这类题目方向明确,内容具体,题目大小、深度容易控制。并且能通过理论与实践的结合,以及对理论应用过程的反思,培养了学生的实践能力。因此,应选择企业生产运营存在的某一问题进行分析,应用工业工程的知识领域,将所学的专业知识与需求紧密结合起来,解决企业生产经营的现实问题。因此,实用性或应用性,是选题的第一要求。(4)与课题相结合的科研型课题。对于那些参加导师科研课题的部分同学,根据指导教师承担的在研课题、横向科技开发、技术改造等科研项目,有针对性地选择那些紧密结合工业工程专业培养方向,体现专业特点的问题,作为毕业设计的选题。目前,大连海洋大学工业工程专业与大连华铁海兴科技有限公司联合,开发了《生产计划与控制实验操作系统》,编写了实验指导用书、习题、随堂考试及说明,并提供了系统演示的Demo版。在系统开发过程中,同学积极参与了该系统的测试和试运行工作,调动了学生的积极性和学习兴趣。通过与企业人员的沟通,也使学生学到了许多企业生产中的实际问题和系统的操作技能。这一尝试,还将在学校工业工程专业其他实践环节中,得到延续和扩展。
黑龙江科技大学机械工程专业是省内唯一一个为煤炭行业输送矿山机械设备设计和制造人才的专业。根据煤矿高效生产、安全生产的要求,按照建设国内同类院校一流水平的教学服务型大学要求,本专业以社会需求为导向,以知识传授为基础,以能力培养为重点,以德育教育为根本,以工程技术为主线,注重知识、能力、素质的全面协调发展,注重为学生搭建发展平台,培养具有较强的实践能力、创新能力、职业技能和可持续发展的机械工程高级应用型人才。因此,机械工程专业建设要以学生为本,以市场为导向,以提高人才培养质量和服务社会能力为核心,坚持科学发展和创新发展,深化“三大”教育理念,加强专业和课程建设,实施卓越人才培养计划。科学合理的专业建设规划是专业建设的必要前提。目前,经济发展对人才的需求日益多样化,作为应用型本科高等学校对人才的培养目标不是学术的卓越性,而是要满足服务地方区域经济建设和行业领域对多样化人才的需求。因此,制定专业建设规划要充分考虑学校办学层次与学校定位、专业建设基础、现有师资和教学资源。全面了解国内、特别是国内知名的煤矿机械制造企业和相关高校本科专业人才培养的现状、人才培养方案、行业企业对人才的需求;充分调研毕业生和用人单位的意见;科学分析当前和今后一个时期国家产业发展战略、地方社会经济发展对人才的需求。在充分考察和调研的基础上,结合机械制造方向培养目标,深入思考,认真分析和总结提炼,研究制定机械工程专业的总体建设思路、实现的建设目标、采取的保障措施等。
二、修订专业人才培养方案,完善课程体系,体现创新能力和工程应用能力培养
1.人才培养类型和培养模式人才培养模式的核心是构建科学合理的人才培养方案,而一个科学合理的人才培养方案必须把握好各类课程及各教学环节之间的关系和学时比例。为实现机械专业学生全方位、多角度的能力素质培养,根据人才培养目标要求,在培养类型上,根据学生特长和意愿,实施两种类型的培养:一是特色应用型人才培养;二是选择优秀学生实施卓越人才培养。在培养模式上,充分利用校企合作平台,采取企业需求和学校培养相结合的方式,探索校企合作人才培养机制。开展3年本科理论知识学习加1年企业生产实践的复合型人才培养,每年选拔15名优秀学生开展“3+1”人才培养。“3+1”培养模式分两个阶段进行,第一阶段是前三年学生在学校完成理论课及课程实验、通识教育实践内容;第二阶段是学生深入企业,实行“学校+企业”的双指导教师制,利用一年的时间到校外企业进行工学结合、顶岗实习,进行职业岗位能力培养。实践内容包括学习企业课程、生产实习、毕业实习和毕业设计等。2.人才培养方案在人才培养方案制定上,邀请相关企业和部门专家参与到人才培养方案的制定与修改中,对常规学生的人才培养进行适当调整。对实施“3+1”人才培养的学生,在前期制定的“3+1”人才培养方案基础上,结合企业,细化具体内容并进一步落实。在人才培养方案和课程设置上以市场对机械专业人才的需求为导向,构建突显实践能力培养的、与人才培养模式相适应的本科人才培养方案。同时,将实践教学环节和素质拓展环节贯穿于教学全过程,为实现卓越工程师创新能力和工程应用能力培养提供平台。
三、深化实践教学改革,增强学生工程应用能力和创新能力
结合专业特点和人才培养要求,进一步完善以能力培养为主线的实践教学体系。改革实践教学的考核评价,把课程设计、课程实验、专业综合实验、生产实习、机械工程训练、毕业实习、毕业设计、素质教育等环节有机结合起来,合理安排各实践环节,更新充实实践教学内容,改革和创新实践教学模式,培养学生实践动手能力。在课程实验方面,合理设置实验项目,增加综合训练项目的比例。注重实验室开放的质量和效果;在生产实习方面,扩建实习基地,完善措施,确保实习质量,避免走马观花,流于形式。选择相关实践企业参与实习考核标准的制定,有条件的话可以在部分班级做生产实习校企双评试点;在毕业设计方面,采取多种形式和手段,继续深化学生毕业实习、就业、毕业设计一体化的改革。利用机械学科的设备优势,选取优秀学生做毕业论文、三维设计与仿真,其他学生加强专业基本训练,注重细节,杜绝假大空的毕业设计。为了解决学校教学与实际生产之间的差距,让学生更好地感受到一线生产、管理、服务的特点,引入企业高级技术人员、管理人员到学校定期为学生开设课程或进行讲座,以弥补理论学习与实际生产之间的差距。
四、加强团队建设,提升师资队伍整体实力
培养造就一批高素质的适应社会需求的机械专业人才,必须有一支与之相适应的教师队伍作保障。在现有师资队伍基础上,通过学历提高、企业挂职锻炼、名校盯课、聘请知名企业专家等途径,加大教师实践能力的培养。在教学团队建设上,对部分有发展潜能的教师进行重点培养,加强教学团队建设,形成一套行之有效的工作机制,增强教学团队的凝聚力和战斗力。针对部分从学校到学校的教师,通过与企业合作,派遣他们到企业进行实践技能和职业素养培训,并且在制度上给予保障。关于实验师资的培养,改变教育教学过程中重理论、轻实践,注重理论教师培养的思想,加强实验师资的培养与建设。同时,鼓励专业课程教师投入到实验教学研究中去,鼓励他们进行实验教学研究的创新,从而建立校企“双师型”的教师队伍。在科研团队建设上,围绕机械工程学科建设和专业人才培养需要,明确本专业团队学术研究方向,满足科研促教学需要和区域经济发展需要。
五、条件建设,加大实验实践基地建设
加大实践教学投入,加强实践教学条件建设。注重校内外教学和科研实践基地的内涵建设,搭建较为完善的专业能力培养平台,以学生专业实践能力和创新能力培养为主线,以专业实验室和实践基地为依托,制定分阶段、分目标的关于能力培养的实施方案;搭建较为完善的职业能力培养平台,以培养学生职业素养和职业能力为主线,以校内职场模拟和校外顶岗锻炼为载体,制定科学的实施方案;结合能力培养平台的搭建,制定了实验室、实训室和校外实践基地建设的长期规划,分阶段确定建设目标;加强图书资料、多媒体课件、学术报刊、网络视频等资料的建设。
六、结束语
关键词:TRIZ理论;毕业设计;最终理想解;技术矛盾;物理矛盾
作者简介:刘训涛(1975-),男,山东鄄城人,黑龙江科技学院机械学院,副教授;吴卫东(1967-),男,江苏沛县人,黑龙江科技学院机械学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150027)
基金项目:本文系黑龙江省高教学会“十二五”规划课题“TRIZ理论在本科教学中的应用与大学生创新能力培养的研究”(项目编号:HGJXHC110906)、黑龙江省新世纪教改项目“TRIZ理论在机械工程专业毕业设计中的应用与实践”(项目编号:6621)、黑龙江科技学院青年才俊资助项目的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0170-02
随着高校扩招,大学招生人数逐年增加,但是教师的人数却变化不大,指导毕业设计的师生比逐年降低,教师一般一年要指导6~8个本科生,高职称的教师甚至要指导13~14人的毕业设计。由于机械设计的自身特点,指导教师很难每年均给出全新的课题,导致很多毕业设计题目、设计内容雷同甚至与前两年完全一样。同时由于传统的毕业设计过程管理松散,学生毕业设计又与找工作时间重叠,还有些学生利用最后一学期上驾校、考驾照,学生实际投入到毕业设计的时间有限,所以学生毕业设计存在一定的突击、抄袭、拷贝,甚至花钱请人完成的现象。虽然各高校先后开展了论文工作,但是仍然无法保证学生毕业设计的创新性、独立性。学生毕业设计质量逐年下降,甚至有些人认为应该取消本科生毕业论文答辩。针对本科毕业设计存在的问题,尝试将TRIZ理论引入到毕业设计中,在师资队伍、毕业设计选题、开题答辩、结构设计与过程管理中采用TRIZ理论融入模式开展教学,经过三年多的教学试验,取得了一些成绩。
一、TRIZ理论师资队伍建设
教师在毕业设计中与学生接触最多,既是学生毕业设计质量的监督者,又是设计方法、绘图技巧的直接传授者,所以教师在本科生毕业设计中起着至关重要的作用,教师的业务能力和专业水平在很大程度上决定了学生毕业设计的质量与成败。学校鼓励教师逐步提高自身学术修养,在职完成博士研究生学习,积极参加省内重点高校精品课程的盯课任务,积极到工厂、实验室挂职锻炼,积极开展各种教研与科研活动。利用黑龙江省优越的TRIZ理论学习与推广环境,有计划的开展教师TRIZ理论培训,聘请亿维讯的TRIZ理论讲师为教师进行软件及理论培训。选派多名教师参加国家科技部、黑龙江省科技厅组织的由俄罗斯、德国以及国内TRIZ理论专家讲授的师资培训班,并利用教研室活动时间,不定期的开展TRIZ理论学习与实践情况交流,共同探讨学生创新能力形成发展的规律,为创新教育提供最直接、最深刻的体验。[1]组建起一支业务素质高、爱生、敬业,同时又了解TRIZ、喜爱TRIZ、研究TRIZ的教学团队,为TRIZ理论在本科毕业设计中的应用奠定师资基础。
二、TRIZ理论在毕业设计中的应用
毕业设计过程是实现本科培养目标的重要阶段,是学生毕业前的最后学习阶段,是对学生大学四年学习的总体检验与综合运用,是学生综合素质与工程实践能力培养的最后一里路程,也是本科生毕业及学位资格认证的重要依据,更是衡量高等学校教育质量与办学效益的重要评价内容。[2]毕业设计过程一般包括课题选择、任务书下达、毕业实习、开题答辩、中期答辩、图纸绘制与说明书撰写、毕业答辩几个过程。通过TRIZ理论融入式教学法的实施,将TRIZ理论融入到毕业设计的各个环节,提高了学生毕业设计的质量。
1.TRIZ理论在选题中的应用
选题是做好本科毕业设计的第一步,选题是否正确得当,将直接关系到学生毕业设计知识的学习量、实践与创新能力的培养水平,是关系到学生毕业设计成绩的重要步骤。由于教师指导的学生多,同时参与指导毕业设计的青年教师比重大,实践经验较欠缺,导致许多教师无奈之下选用陈旧的课题或者兄弟院校的毕业设计题目,毕业设计选题缺乏创新,有的甚至不科学,更无法发挥学生的潜能,无法开展学生实践与创新能力的培养。为了克服以上困难,在选题时力争密切联系科研、生产、实验室建设实际,力争产、学、研结合,努力增加课题的实用性。尽量选择教师自身熟悉的科研、学术研究课题,力求将教师承担的国家、省(部)、厅(局)级科研课题,以及企事业单位委托课题、校内基金课题和自拟课题与学生的毕业设计挂钩,让学生参与到教师的科学研究中,早一步体验科研实际。[5]在课题选择时,应用TRIZ理论进行产品S进化曲线分析,研究机械产品的发展阶段,寻找机械产品现阶段存在的矛盾,从而确立待选课题,并尽量使课题处于TRIZ理论1到4级发明阶段,力争做到选题科学、合理、新颖、先进。另外,要激发学生开展毕业设计的兴趣,培养学生独立自主创新的能力。通过三年的实践,本科毕业设计题目更新率、题目可操作性、对学生自主创新能力培养均有显著提高,如图1所示。
黑龙江科技学院机械设计专业有学生152人,有专任教师16人。通过TRIZ理论在选题阶段的应用,毕业设计题目更新率由原来的53.6%增加到了93.5%,课题和教师的科研与研究课题相衔接率逐年增加,由2009年的35.6%增加到63.4%。毕业设计知识点逐年增加,涵盖了机械设计中的理论知识与实践知识,设计包括机械结构设计、方案选择、结构力学分析。使学生通过毕业设计学会了方案制定、材料选择、结构设计、零部件强度校核、电机选择、手册查找、工艺及热处理方案制定等多方面知识。毕业设计的可操作性明显提高,教师指导难度降低,毕业设计中创新设计题目由4.35%提高到36.7%。通过科学选题增加了学生毕业设计的信心和动力,让学生在综合知识运用上更加自如,更能够激发学生潜在的创造能力。
2. TRIZ理论在开题中的应用
开题报告的撰写是学生在毕业实习后,依据教师给定的设计题目和实习阶段收集的资料,对毕业设计课题国内外发展现状的综述、机械产品结构设计方案选择、课题开展计划制定、设计目标及参考文献的撰写。[4]鼓励和引导学生在开题阶段使用TRIZ理论。应用TRIZ理论进行九屏法分析,研究课题的系统、子系统、超系统,以及系统、子系统和超系统的过去、现在与未来系统,查找整个系统以及操作区中可利用的资源,找出要解决的问题,通过对问题的抽象,运用TRIZ理论建立矛盾。如果是技术矛盾(即一个参数改变引起另一个参数的“恶化”),依据矛盾矩阵表和40个创新原理查找解决方案;如果是物理矛盾(对一个参数提出两种不同的要求),采用时间分离、条件分离、空间分离、整体与部分分离原理进行解决,或者通过对结构进行物-场分析,应用标准解查找解决方案,并利用PRO/Innovator的专家评价系统或者机械系统设计中学到的方案选择原则对各个方案进行打分,选择最优的设计方案。各年开题报告撰写中技术创新方法的应用情况如图2所示。随着黑龙江科技学院TRIZ理论选修课程的开设,学生对TRIZ理论的了解逐渐增加,在开题报告中应用TRIZ理论的数量逐年增加,开题报告的质量也有明显的提高。[2]
3.TRIZ理论在结构设计中的应用
TRIZ理论的核心思想是通过重新定义问题,建立最终理想解;通过系统思考来充分利用系统内部和外部的资源,不折中、不妥协,创造性地解决问题;通过工具和方法来寻找创新规律。[3]在结构设计阶段,学生首先对设计中遇到的问题形式进行描述,并将其转换为技术形式与发明形式;然后应用功能分析对关键部件结构进行分析,通过鱼骨图查找当前结构的问题节点,应用小人法、金鱼法对结构进行分析,通过S进化曲线的分析,确定产品所处的技术进化阶段,选择相应的TRIZ理论工具,确定结构的最终理想解(ideal final result,IFR),明确努力方向,保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解,从而避免传统创新设计方法中缺乏目标的弊端,提升创新设计效率。应用ARIZ(Algorithm for Inventive Problem Solving)算法、进化法则、知识库、效应库、结构库、专利地图(国内专利库、欧美专利库),从专利规避角度出发,开展机械运动、机械动力、机械结构及机电结合等详细设计,[1]具体应用过程如图3所示。
通过TRIZ理论的应用激发学生的联想思维、想象思维、灵感思维,进而提升了本科毕业设计的质量。学生毕业设计图纸、说明书中重复率明显下降,创新点逐年增加,部分学生还将毕业设计成果申请了实用新型专利,通过毕业设计不仅锻炼了学生的工程实践能力,激发了学生的创新热情,同时还发掘了学生自主创新的潜能。
三、TRIZ理论在毕业设计管理中的应用
传统的毕业设计均是在设计初规定好最后答辩时间,学生只要在答辩日期前提交毕业论文和图纸就可以,但由于现代科技的发展,以及往届生的口口相传,很多学生在网上购买毕业设计、或者直接拷贝工厂图纸和往届毕业设计。而在整个毕业设计期间,很少有学生进行认真的设计、甚至很少有人思考与毕业设计有关的内容。有的指导教师甚至在整个毕业设计周期都见不到学生,学生也都是在毕业设计的最后几天连夜突击,毕业设计质量可想而知。学生在毕业设计中知识的学习,创新思维能力的培养更是无从谈起,毕业设计甚至成为教师和学生的共同心病。
课题组应用TRIZ理论动态化、周期化和分割原理,将毕业设计的考核分割量化,将毕业设计考核由一点单一考核变成多点分段动态考核。教研室教师集体制定各考核点,学生最后的毕业设计成绩由各个考核点成绩组成,改变了过去一次答辩定成绩的做法,加强了过程管理。用分割法将毕业设计成绩分割成毕业实习、开题答辩、中期答辩、教师定期指导、最后答辩几部分(见表1)。在毕业设计之初就列出每一部分考核的具体时间,让学生根据阶段考核时间表自动校正自己的毕业设计进程,同时每个阶段考核都由教研室组织教师进行成绩评定,并将成绩立即公布,任何一部分成绩不合格均不允许参加毕业答辩。通过两年的实践,学生技术文件质量普遍提高,学生毕业设计进程普遍加快,学生参与毕业设计的热情普遍增强,学生应用到毕业设计中的精力和时间增加,创新的结构增多,抄袭现象减少,学生集中突击情况不复存在,学生毕业设计质量明显提高。
四、结论
毕业设计既是对学生大学四年学习知识、实践动手能力的检验,又是学生自主创新能力、工程素质的集中综合培养。毕业设计囊括了实习、开题、产品结构设计计算、图纸绘制、论文撰写、论文答辩等过程。通过在本科毕业设计中引入TRIZ理论强调了学生的主体地位,激发了学生的创新热情,培养了学生的创新能力,避免了学生毕业论文的抄袭现象,克服了毕业设计题目雷同问题,提高了学生毕业设计的效率和质量。部分学生还将毕业设计内容申请了国家实用新型专利,也提高了学生的就业率。通过毕业设计实践,机械设计专业连续三年在学校毕业设计专项评估中名列第一,就业率连续三年名列学校前茅,2012年黑龙江科技学院亦荣膺“全国高校就业50强”,毕业生受到了用人单位的一致好评。
参考文献:
[1]马苏常,王健民,王宪成.应用TRIZ理论提升职技高师学生毕业设计创新能力的探索[J].职业技术教育,2009,(32):79-81.
[2]刘训涛,赵存友,徐鹏.TRIZ理论与大学生创新能力的培养[J].高教论坛,2011,(3):29-30.
[3]刘训涛,曹贺,陈国晶.TRIZ理论及应用[M].北京:北京大学出版社,2011.
在这个论文完成的时候,我要衷心的感谢我的两位导师—仇学琴教授和汪强教授。两位导师在我完成论文的过程中为我提供了巨大的帮助,无论是选题、写作还是后期的修改。尤其是仇学琴老师,一直耐心而细致的给我提出参考建议,指定参考资料。仇学琴老师认真负责的工作态度,渊博的专业知识,给予了我巨大的帮助。在此,谨向仇学琴老师致以我最诚挚的谢意。
此外,我还要感谢MBA办公室的全体老师和所有的MBA课程的授课老师。
正是他们的耐心帮助和悉心指导,使我在MBA的学习过程中,开阔了视野,掌握了知识,收获良多。
感谢我的同事和领导,正是他们在工作中对我的支持与配合,才使我能够完成MBA的学习,能够完成论文的写作。
最要感谢的是我的家人,在漫长的学习过程中,无论是工作、学习、家庭的哪一方面,都离不开她们的理解和照顾。没有她们,就没有了一切。
再一次对所有关心和帮助过我的人致谢。——————
在云南大学工商管理与旅游管理学院历时近两年半的MBA学习已经接近尾声,回想这段边工作边学习的经历,太多的感慨难以言表,虽然付出了很多的艰辛的努力,但深深的感受到所有的付出是值得的。通过这段时间的学习,自己无论是做人还是做事都学到了很多,也从周围的老师和同学身上学到了很多宝贵的知识和经验。
首先要衷心感谢导师杨路明教授、杨健辉高工,两位老师近1年来为我创造了良好的学习环境和浓厚的学习氛围,特别是杨路明老师的学识渊博、平易近人、严谨的治学态度和踏实的工作作风都给我留下了深刻的印象,是我今后在事业和生活中的楷模。两位导师的教诲将不断激励我在以后的工作学习中不断努力、顽强拼搏,做一个对社会和国家有用的人。毕业论文致谢范文
同时也要衷心感谢在云南大学2年半的学习中所有教导、关心和帮助过我的各位老师。特别要感谢我的父母,他们对我的养育之恩、默默的在生活、学习上为我提供着一切可能的帮助,使我在繁忙的工作之余能享受家庭的温馨,无论有多忙碌,只要回到家中就能迅速的恢复并投入到新的学习和生活中去,两位老人的支持永远是我最坚强的后盾。
在读书期间,感谢2009级秋季周末一班二组的同学为我提供的许多帮助,同时也要感谢孙崇庆、聂建军同学以及我们的班长谢英对我的帮助和支持。
鉴于本人水平有限,对卷烟物流信息系统的研究也只是基于自己在日常工作对卷烟物流信息化建设的总结和心得,还有很多不足之处,今后将在实际工作中不断结合理论知识继续思考和总结。
时光飞逝、日月如梭,转眼之间两年半的MBA生涯就快要结束了,两年半来在云南大学工商管理与旅游学院的学习经历永远是我人生的一笔宝贵财富。——————
岁月如梭,两年的中山大学研究生生涯即将结束,对于放弃工作而选择读全职的MBA学生来说,两年学涯显得即长又短,短是的老师的谆谆教导、同学间的热烈讨论和快乐的业余时光,长的是工作学习兼顾带来的巨大的精神和体力上,以及经济上的压力。
在这里首先要感谢的是导师吴佩勋副教授,本论文的顺利完成是与吴老师的辛勤指导、多次的修改是分不开的,在吴老师的认真负责的督促和精心的指导下,我的论文才得以完稿,吴老师的工作不仅在专业知识方面给我了很多,从吴老师身上,我学习到了更多的是严谨的做事态度和精益求精的做事方式.
感谢中山大学05IMBA班的全体同学,能认识你们是我荣幸,感谢你们陪我度过美好难忘的两年!
感谢我的父母,你们默默的支持,深深的教诲!
感谢我的妻子,你是我的生命,每时每刻,你的爱是我前进的动力!
感谢在中山大学相识的每一个朋友!————
前两天一位MBA同学在QQ上要我的MBA学位论文中的致谢,说是写得经典。呵呵,我自己也觉得是。记得那天论文答辩时,一位评委老师基本没问我什么问题,最后只是说“我认真看了你的致谢,我觉得写得不错。。。”最后我的论文在两个市场营销组里得了总分第一。现在的学弟学妹们可没有我们当年认真刻苦了,为了我的原创版权,赶紧贴出来明示一下吧。
致谢
一场绵绵的秋雨彻底结束了钢城闷热的夏季,丝丝凉意告诉人们秋天来了。
秋天是收获的季节。在历时近一年,经历过无数次坚持与放弃的思想斗争后,本论文终于完成初稿。此时此刻,我不禁心潮澎湃、感慨万千——想对身边和远方的每一个人真诚地说声“感谢您”!
首先要感谢我的导师顾幼瑾教授。顾老师渊博的知识、严谨的治学态度、亲和的待人之道,不仅令我的学习和成长受益匪浅,更让我真实感受到了一代昆工教育工作者“明德任责、致知力行”的不懈追求与精神。在此,向我尊敬的导师致以深深的谢意,并送去最诚挚的祝福!
感谢昆明理工大学管理与经济学院的段万春院长和各位老师们,是管经学院给我的学习和课题研究创造了良好的条件,是各位老师们辛勤地工作、忘我地奉献、谆谆地教导,让我在整个MBA的学习过程中不断发现自我、充实自我、提升自我。尤其感谢在报考、入学过程中给予我关心和帮助的傅红、李奋雄老师,以及在开题期间给予我论文选题和结构设计以巨大帮助的宁德煌和张悟移两位老师,是他们让我更多地掌握了一些论文写作的要领,少走了许多弯路。特别是宁德煌老师,在严谨治学的百忙之中,还在烹饪与美食领域也享有极高的造诣,不由地让学生由衷钦佩和羡慕。
感谢昆明理工大学。昆工有我的大学母校——云南工学院的传承与延续。当毕业于云南工学院机械工程系的我,十二年之后又回到昔日的校园时,竟无语凝噎,感叹时光飞逝。。。。。。感谢昆工给了我这次重温青春与梦想的机会。
感谢我的妻子,在我每次长途跋涉去上课期间,她独自承担了琐碎的家务,给我默默而实在的支持。感谢我的女儿,她是我最终能够坚持下来的精神支柱,因为我要成为她一生都值得骄傲和敬佩的父亲。
关键词:测控技术与仪器;毕业设计;产学研结合;教学改革
作者简介:李雅峰(1979-),男,陕西汉中人,天津工业大学机械工程学院,讲师;郗涛(1974-),男,山西阳泉人,天津工业大学机械工程学院,副教授。(天津 300387)
基金项目:本文系天津工业大学教育教学改革立项重点项目(项目编号:06323)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0181-03
毕业设计是本科教学过程中时间最长的综合实践环节,是对本科生四年课程学习和实践的总结,是毕业生步入实际职业生涯或者接受研究生教育的教学准备。同时本科毕业设计是对高校教育培养质量的重要评价指标,对于提高学生的创新素质和应用能力,增强学生在择业竞争力等诸方面具有重要意义。
测控技术与仪器专业是仪器科学与技术一级学科的重要分支,主要学习光机电一体化的精密仪器理论、控制理论和测控仪器的设计方法,以及测控系统的设计、应用及开发能力。天津工业大学测控技术与仪器专业在国内高校中的起步较晚,与同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”博士后流动站的天津大学相比,在软硬实力方面也有不小的差距。
因此从向国家教委申报测控技术与仪器专业之始,为有创新、有特色的办好测控专业,对该专业包括毕业设计的各个教学环节进行了探索,其人才培养模式也是目前天津工业大学亟需研究的问题。
本文立足天津工业大学创新性应用型人才的培养目标,根据测控技术与仪器专业的培养模式与现状,针对当前毕业设计环节存在的问题,探索符合人才培养规律与学校现状的毕业设计模式,逐步完善毕业设计过程的各项质量管理机制,提高毕业论文质量并促进应用型人才创新能力的培养。
一、测控专业毕业设计存在的问题
首先是就业与考研的影响,这也是全国所有高校都存在的问题。天津工业大学的毕业设计教学环节安排在大四第二学期,而此阶段正值本科毕业生择业就业的关键期。很多用人单位要求已签约的学生提前入职或实习;另外没有签约的学生离校奔波赶场求职,把全部精力都投入到找工作之中;通过国家研究生分数线的学生,每年的三四月进入复试环节,导致这些学生在此期间无暇顾及自己的毕业设计。
其次是部分学生对毕业设计的重视程度不够,态度不认真,不少学生认为毕业设计就是走形式,不论论文优劣和答辩表现好坏都能最终通过。毕业设计进度不能按照计划进行,各环节步骤拖延,以及后期的赶工导致论文粗制滥造、抄袭现象严重。
再次是选题带有盲目性。部分学生既不了解选题的主要内容,又对自己的个人能力估计不足,仅凭毕业设计题目名称和对指导教师的喜好进行选题,结果在毕业设计过程中才发现选题和自己的专业特长以及职业方向相去甚远,从而产生倦怠和消极情绪;部分学生选择毕业设计课题时,避难就易只求完成,不向优秀毕业设计方向努力,从而影响了毕业设计的进度和质量。
最后还有个别指导教师毕业设计选题过于陈旧,实质内容多年不变,或是题目虽有变化但是内容不变。有的教师放松对学生的要求,没能达到每周见面辅导两次的要求,或安排给自己的研究生进行指导,在中期检查和答辩时给分随意,造成毕业设计质量下降。
二、对天津工业大学测控专业学生毕业设计的探索与成效
1.以竞赛和科研为基础的毕业设计
学生参加学科竞赛和科研项目可以有效的把毕业设计时间前移,并且对毕业设计题目有所准备和认识。各种学科竞赛始终贯穿于测控技术与仪器专业的综合性实践教学环节中,以赛代练的方法能培养学生的专业技术和创新能力,把毕业设计作为学科竞赛项目的一个拓展和深入,参加过学科竞赛的同学继续在教师指导下深入,使其可以延续性地完成过去感兴趣的方向。
此外毕业设计可以结合在指导教师的科研任务中。科研项目所能提供的设备、场地、经费可以有效提高他们的动手能力和科研能力,同时有利于提高毕业设计质量,另外也能调动广大学生的积极性,使其更加善于观察和解决现实存在的问题。本科生毕业设计作为教师科研项目的子课题,可以加快教师科研项目的研究进度,使教师更有时间和精力在战略上掌控和把握自己的科研项目。
通过近三年对测控专业本科毕业生的统计,省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上,参加指导教师科研项目进行助研活动的学生有23%,最终绝大多数学生的毕业设计选题与自己的竞赛项目和科研任务有关。通过近年来获得的成绩表明,以竞赛和科研为导向的培养模式,是提高毕业设计质量的有效途径。
2.大力支持校企联合指导毕业设计
毕业设计期间,许多用人单位希望学生能到单位去边做毕业设计,边进行上岗培训,而学生也愿意到单位进行毕业设计,在工作学习的同时还可以得到一些薪酬。学生到就业单位进行毕业设计可以很大程度的保证毕业生做毕业设计的时间,还可以充分利用企业的经费、仪器、场地和技术力量,完成企业需要的技术课题。对于企业而言,这些已签约准备进入到企业的学生就是未来的员工,这使得企业有强烈的育人责任感,因而从人力、物力、财力等方面给予大力支持。
校企联合毕业设计采用共同指导的方式,以企业为主、学校为辅。毕业设计题目经校企共同协商确定,校内指导教师负责过程管理,制定进度计划,监督设计过程,并负责审核毕业设计的进度状况和完成情况;企业工程技术人员则负责对学生具体设计内容进行指导,提供相关技术资料,以及学生与工作现场、设计企业单位关系的协调。
学校和企业共同指导学生完成科研与工程课题,可以增加学校教师了解企业技术发展和技术应用的机会,有利于提高教师的实际工程能力,为教师科研工作提供了许多便利。近三年来测控专业校企联合指导毕业设计的毕业生人数有逐渐增加的趋势,校内教师联系和管理在岗学生,使企业不把学生当成一个廉价劳动力来使用,控制好毕业设计的进度状况和保证质量,也是今后毕业设计管理体系中的重要课题。
3.选题突出天津工业大学纺织特色和地方产业优势
天津工业大学纺织科学与工程学科是国家重点学科,有百年办学的历史和经验,并拥有以“先进纺织复合材料”国家重点实验室为代表的一批高水平研究基地,依托纺织学科优势天津工业大学测控技术与仪器专业毕业设计选题中也要突出纺织特色,使用新的技术手段和技术路线对纺织工艺、纺织材料的检测以及纺织设备和纺织过程进行控制。不但可以利用学校重点学科的先进设备进行实验,而且将纺织专业与测控专业结合起来,尽可能满足学生的兴趣和爱好以及就业的需要,使得学生成为具有纺织和纺机知识的复合型人才。测控专业的毕业生每年在择业期也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车,每年有30%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位,从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。
此外,在本专业学生的培养过程中主动与地方优势产业对接,注重服务于地方特色产业,对扩大就业范围、提高就业率以及实现应用型人才的培养目标具有重要意义。天津工业大学所在的天津市具有风力发电产业集成优势,在各产业园区共有近百家风电设备整机和风电产业配件的制造厂商,在风电制造领域如叶片材料、增速齿轮箱、发电机以及风电控制设备等方面都具有较强实力。以风电为载体的测量与控制毕业设计选题,可以让本专业的毕业生在天津地区的就业市场上具有特色优势,特别是进入歌美飒、维斯塔斯、苏司兰等大型国际名牌风电企业的毕业生也增加了很多。测控技术与仪器专业的毕业设计选题突出了与地方优势产业相结合的特点,积极联系相关企业的技术研究中心,有针对性地解决实际问题,提高了就业竞争力。通过对近3年测控专业毕业生进行分析,发现有73.3%的毕业生选择留津就业,其中有48.6%的毕业生进入纺织、风电等地方优势特色行业中进行就业。
4.完善毕业设计质量监控与保障体系
首先,在毕业设计选题阶段要坚持模式创新,毕业设计内容要有一定的深度和广度,要注意与专业知识结构的联系;要体现本专业新工艺、新技术的研究方向,体现专业特点和学校地区优势特色,体现实际意义与经济效益。首先系主任先对毕业设计题目进行考察把关,然后测控系的指导教师开教研会讨论各个题目的工作量、层次和深度等,集思广益保证每个设计选题的内容和方向,最后在毕业设计选题阶段,指导教师需要向学生公开设计任务书,并且实行指导教师和学生双向选择,这样既避免了学生选题过于集中,又能防止学生盲目选题。
其次,天津工业大学制定了完整的毕业设计工作管理规范,对毕业设计的选题、开题、中期检查、评阅、答辩等一系列环节进行审核。在2013年的毕业设计中,天津工业大学教务处首次启用了网上毕业设计信息管理系统,能行之有效地提高毕业设计效率,并成为监控毕业设计质量的良好平台。该系统使学生和教师都能在程序框架中明确自己的职责,能够使师生之间互相评价与互相监督,同时教务管理人员也可以随时登陆信息系统检查毕业设计进度,并对完成情况进行考核。
最后,毕业设计答辩是检验毕业设计质量的重要阶段。毕业设计答辩以毕业设计过程中的工作态度、毕业设计方案设计、结论与论据、外文翻译质量以及答辩思路条理和问题回答等六大项作为答辩成绩依据。近三年来测控专业毕业答辩如果有校企联合毕业设计的毕业生,则必须邀请企业技术人员作为答辩小组的成员,以保证答辩中技术性问题环节。答辩采用末尾淘汰制,每个答辩小组排名最后的两位学生需要进行集中式二次答辩,二次答辩小组成员均由各组组长再要求一位督导组成,以严格把握毕业设计的质量。同时,为给低年级学生提前进行毕业设计的启蒙,答辩环节提倡并组织测控专业低年级学生进行观摩,以提前培养学生认真对待毕业设计的态度。
5.加大教师交流、学生奖励和抽查评优
首先,毕业设计指导教师互相交流和学习可以增加毕业设计工作经验,调整思路和工作方法,提高工作质量和效率。比如测控专业的教师和信息学院、自动化学院相近专业的教师进行交流,与其共享技术资料和开放实验室等。对于纺织、纺机等的测试与控制毕业设计选题,可以邀请纺织工程学科的教师进行团队式毕业设计指导,这样更利于指导教师和毕业生成长,保证毕业设计质量。
其次,天津工业大学加大了对获得优秀毕业设计学生的奖励,提供科研基金鼓励学生投稿、申请专利、软件著作权等。天津工业大学将学生毕业设计与毕业评优和就业挂钩,作为综合素质考核的条件之一,对测评结果优良的学生优先向用人单位推荐。近几年来测控系每年都安排优秀毕业设计的学生作讲座,和低年级的学生交流,使低年级学生对毕业设计有初步的认识。从而促使学生平时就注重综合素质的提高,激发其个人潜能,有利于提高专业人才培养质量。
此外天津工业大学也辅助以抽样评估工作对本科生毕业设计进行质量监控,特别是对抽查的本科生毕业论文进行,以减少和杜绝论文的抄袭。由于校级教务部门质量监控的范围有限,只能抽查全体毕业生中的很小的一部分,因此毕业设计质量保证体系要从根本上依托二级学院和教研室,特别是指导教师的力量。另外,鼓励指导教师和学生参加各级毕业设计评优比赛,在各级评比中找出差距和不足,进一步提高毕业设计质量。从2012年开始测控专业所有毕业生的论文都要经过论文抄袭自查环节,此举也使整个毕业设计管理工作更加严格,毕业生撰写毕业设计时更加认真和具有创新性。
三、总结
高等院校的职能经历了由培养技术人才兼顾科学研究,再扩展到对接产业服务社会的过程。而毕业设计是高等教育中的一项理论密切联系实践的综合环节,是毕业生理论水平、创新思维、自学能力等素质的全面展示。经过近八年的教学探索和实践,天津工业大学测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制特色,侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养。作为高等学校教学计划中最后的综合性教学环节的毕业设计,初步取得了一定的成效和经验,并且得到了较好的社会评价和用人单位的认可,但随着社会经济的发展、科技水平的提高以及教学改革的深化,测控技术与仪器专业的毕业设计模式仍需不断改进。
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论文关键词:德国;高等工程教育;改革
德国高等工程教育起始于1870年前后建立的德国工科大学。在20世纪60年代末70年代初又建立了高等专科大学。从此,德国形成了由工业大学和高等专科大学并存并各有侧重的高等工程教育体制,在全世界有着广泛影响。
一、德国高等工程教育的特点
1.培养目标的明确性
德国高等工科院校的培养目标是高质素的工程师。为了培养高素质的工程师,德国高等工程教育界形成了学习年限长、教学任务重、考试要求严、实践环节多、淘汰率高的特点。
工科专业本科的培养年限一般为五年,但实际上只有很少学生能按时完成,多数学生要5~7年,甚至8~9年才能完成学习任务。本科生教育由基础学习阶段和主科学习阶段构成,其中基础学习阶段一般为2年,主要学习内容为各系的共同基础性课程,目的在于培养学生的科学知识和工作基础,同时要求学生必须通过严格的考试。在完成基础学习阶段后就进入主科学习阶段。在该阶段中,学生要确定自己的专业方向;完成该专业相关的学习任务(主要包含必修课、选修课和任选课程);完成本专业的实验、课程设计、专题报告和毕业论文。主科学习阶段的时间不固定,因人而异,一般为3~4年。因此,学生往往要经过5~7年的艰苦学习才能够拿到德国工程师文凭。
在德国,大学的每学年是由夏、冬两个学期组成,其中夏季学期包含3个月,而冬季学期为4个月。德国的大学实行从上午7点到晚上9点的全日程课程,没有固定的午、晚饭时间,其中每堂课为一个半小时,课间安排15分钟的休息时间。就是在假期,学生也并不能完全休息,需要完成很多诸如实习、考试、作业等任务。
为保证毕业生的质量,德国各大学和专业都要对学生进行选择和淘汰,一般淘汰率为30%~50%;有的学校和专业的淘汰率令人难以想象。
2.培养过程的实践性
德国高等工程教育培养目标的明确性决定了在具体的培养过程别重视理论与实践两个方面的教育。因此,德国高等工程教育形成了崇尚理论研究、强调技术科学、密切联系实际的优良传统,保证了德国工程师在世界上享有较高的声誉。
(1)大学在学术上有求真务实的传统。在德国高等工程教育界,学校衡量教授学术水平高低的标准不是论文的多少而是实验。实验是科技发展的源泉,能用以证明教授研究成果的主要是实际开发的实验装置、模型或样机、新研制的产品等。因而,德国高等工科院校特别重视试验研究的结果,对工程领域博士学位答辩的要求是一定要做出实实在在的东西,确实解决了问题,而对并没有硬性要求。
(2)面向实际设计课程。在校学习期间,德国高等工科院校会逐步安排学生接触工作中需要解决的实际问题,并把科学解决实际问题的知识与方法作为重要的教学内容,不断提高学生解决实际应用问题的能力。同时,学校还会及时把实际生产实践中最新的工艺、技术和知识补充到日常教学内容中,不断更新自己的教材。
(3)教师具备丰富的实践经验。德国高等工程教育重视教师的实践背景。工程专业的大学教授都被要求至少具有5年以上的工程实践经历。德国高等工程教育中,教师成为输送学生到企业实践训练和就业的联系人。德国高等工科院校的教师与工业界保持非常密切的联系,主要表现在两个方面:一方面,他们的实验室帮助企业解决实际生产中遇到的问题;另一方面,他们本人往往都在企业兼职甚至开办企业。
(4)与企业建立良好的合作教育机制。除了在学校内学习理论知识和部分的实习外,德国工科大学的学生一般还有3~6个月时间用于在校外企业进行生产实践活动。学生常常可以利用假期参与工厂企业的科研开发与研究项目,并且很多学生的毕业设计课题也都源于企业的实践问题。此外,德国企业界普遍把培养后备力量作为企业的一种社会责任与义务,非常愿意接纳学生参与企业的实践活动。
3.工程教育的法制化
作为法制国家,在德国,人们会自觉和习惯地按照法律规定进行个人和组织的行为。高等学校是整个国家法制体系中的重要组成部分。因此,每当高等工程教育改革条件相对成熟时,德国政府就会以法律形式为改革清除障碍,减少改革中遇到的阻力,保证改革能顺利进行。比如,1998年德国政府出台了德国大学基本法的修正案,该法案保证了引进学士、硕士学位制,改革课程内容及结构,对高校放权、改革教授聘任制等一系列的方案实施,为德国大学的进一步发展提供政策支持和保证。
二、当前德国高等工程教育改革的原因
德国高等工程教育从诞生之日起,凭借其优良的传统和特色与美国高等工程教育一起成为世界上高等工程教育中的两大模式。但20世纪60年代后,特别是当前国际政治领域发生深刻变化、科学技术突飞猛进、国际交往和文化融合不断深化的背景下,德国高等工程教育也出现了种种的不适应。比如,高等工程教育的学生在校学习时间过长,就业时间相对较晚,学位种类偏少、国际流通度较差等情况。导致出现这些现象的原因主要有两个方面。
1.经济全球化的影响
当前,经济全球化已成为世界经济增长和世界政治变化的主要原因。在经济全球化的背景下,伴随着科学技术的突飞猛进,企业已越来越感受到来自市场竞争和技术革新的双重压力。激烈的市场竞争会对企业不断提出新的要求和挑战,迫使企业根据广大消费者的要求,在技术上不断创新、改进生产工艺,在管理上不断优化组织结构,开发出适合消费者要求的新产品。工程师的工作内容就包含在产品研发、过程研发与设计制造、营销等整个产业链之中,因此,经济全球化必然带来对工程师素质、能力的重新定位和要求。在经济全球化的进程中,作为以培养工程师为主要目标的高等工科院校也必然会被要求重新审视自己的定位。为了适应经济全球化的变化,工程教育在教学目的、目标、内容、方法和手段上都必须做相应的改革。
2.欧盟一体化影响
欧盟作为当今世界最大的区域性一体化组织,在追求政治上用一个声音说话的过程中不断加强和推进经济、军事、文化、教育、科技等领域的一体化。德国作为欧盟的重要成员国,在高等工程教育领域内也受到来自欧盟内部要求其变革的影响,其中最为直接的就是1999年33个欧洲国家教育部长在意大利通过的“博洛尼亚宣言”。
“博洛尼亚宣言”意在保证教育质量的前提下,实现欧洲各国的学位制度的统一,建立共同的欧洲教育区。这就对德国高等工程教育原有的体系带来重要影响。为了推进博洛尼亚进程,实现欧洲各国的学位制度的统一,就必须对现有的学位和学制进行改革。
三、德国高等工程教育改革的措施
随着知识经济的发展、全球化趋势的加强、国际竞争压力的加剧,为了进一步发挥优势,保持特色,德国政府在20世纪末进行了一系列的改革,采取了一些措施。
1.高等工程教育的国际化
经济全球化进程决定了教育的国际化。国际化的表现形式是教师和学生的国际流动,信息与教育资源一定程度的国际共享,学位的互认与共容。特别是在1999年通过博洛尼亚宣言后德国政府和教育界加快了高等工程教育的国际化,主要体现在:
(1)不断扩大外国留学生的招生人数。招收外国留学生一方面可以扩大高等工程教育的国际交流,另一方面也可缓解德国高等工程教育中存在的生源不足的现象。因此,德国政府、高校、社会团体等采取种种措施扩大外国留学生的招生人数。为推进博洛尼亚进程,促进学生和教师在欧洲范围内的流动,德国政府采取了必要措施,使得国家贷款和奖学金可以转移,同时放宽对留学生比例的限制。另一方面,德国对外文化交流协会还与多国政府签订了联合培养硕士、博士的协议,并有很多诸如洪堡基金会、教会等民间机构会无偿或有偿地资助外国研究人员或留学生。
(2)学位体制与国际接轨。与英、美等国通用的学士、硕士和博士三级学位制不同,德国高等工程教育授予的是文凭工程师学位。根据高校类型的不同,文凭工程师学位可分为大学文凭工程师和专业学院文凭工程师两类。从1999~2000年冬季学期开始,德国若干工科大学都在原有的文凭工程师和工学博士的基础上增加了工学学士和工学硕士学位,其招生范围是外国和德国本国学生。其课程设计采用模块的方式,采用英语来讲授其中很多课程。获得学士学位的学生毕业时可以根据自己的实际情况来选择不同的道路,其中对实践有兴趣的学生可以在毕业后直接就业,而有兴趣从事理论研究的学生则可以继续硕士阶段的课程学习,获得更高的学位。同时,学生还可以选择攻读双学士学位。至于国外留学生,德国大学对已获得教育、电子电气、机械、环保等专业学士学位的留学生开设硕士学位课程,实行国际硕士培养计划。同时,对于已经得本国硕士学位的留学生,德国大学会对其进一步开设博士课程。
2.高等工程教育的综合化
现代社会对工程技术专业人员的知识结构要求决定了培养工程师的工程教育必须是综合化的。当代社会要求工程技术人员必须具备系统思考问题的能力,能够从经济学、生态学和社会学等多种角度寻求最完善的技术解决方案。同时还要求工程专业人士既具有专业知识又具有其他跨学科知识。因此,在德国高等工程大学,传统的工程技术专业和复合型的工程技术专业都特别强调学科与学科之间、系与系之间、专业与专业之间的横向联系,尤其注重学科之间的交叉发展。主要表现在两个方面:
关键词:毕业设计(论文);质量监控;保障体系
毕业设计(论文)教学过程是实现本科培养目标要求的重要阶段。是大学期间的最后一个教学环节,是学习深化与升华的重要过程:是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认证的重要依据。毕业设计(论文)的质量直接反映了高校的教学水平和人才培养的质量,是衡量高等学校教育质量和办学效益的重要评价内容。近年来,随着高校招生规模的扩大,使得毕业设计(论文)质量呈现下滑趋势。加强对毕业设计的规范管理与科学监控,成为高等院校深化教学改革、提高整体教学质量非常重要的组成部分。我院在近几年的教学管理实践中,从选题方式、师资保障、监控机制和评价体系等方面积极探索,在确保毕业设计(论文)质量方面,取得良好效果。
一、以人为本的选题方式
选题质量是影响毕业设计(论文)质量的重要因素,是搞好毕业设计(论文)的第一步。
1.选题原则。毕业设计(论文)的选题应符合专业培养目标和业务要求。选题应属于本专业的知识范围,尽可能覆盖本专业的主干课程和专业课程的基本理论和基本技能,使学生能够得到全面的训练;选题应有一定的工作量,深度、难度要适中,并能够培养学生的工程意识和创新精神;设计性选题应尽可能结合生产实际,研究型选题应有实际的科研背景,软件类选题应有工程实用价值;鼓励指导教师以科研促进教学,将科研项目转化为毕业设计(论文)选题,为学生创造“真刀实枪”锻炼的机会;选题应坚持“一人一题”,如数名学生同做一个课题,则每个学生应有不同的专题。所有选题须经学院教学工作委员会审核、批准。
2.选题方式。对于宽口径的专业,如《机械工程及自动化专业》,所涉及的学科领域十分宽广,学生就业的渠道也非常广泛。为此应在宽口径专业平台之上,为学生提供宽松的专业方向的选择权。学生在大三下学期,可以根据自己的兴趣爱好和就业打算,在学院提供的50余个毕业设计(论文)课题中自由选择。
学生选定题目后,即选定了指导教师,确定了毕业设计(论文)的课题方向。第七学期,即可按照导师的要求选修与课题相关的专业课程;同时有的放矢地进行文献检索、资料整理、外文翻译等毕业设计(论文)前期准备工作。许多导师安排学生进入实验室或研究室,参与导师的科研工作,或提前进入毕业设计(论文)。
通过这种双向选择的选题方式,使得学生很自然地把专业学习与就业,素质培养与技能的提高紧密结合,激发了学生的学习兴趣,提高了学习的自觉性和积极性,既有利于专业课学习质量的提高,也促进学生对毕业设计(论文)工作的投入,对提高毕业设计(论文)的质量起着至关重要的作用。同时,学生根据自己的择业倾向选择自己喜欢的课题,为学生择业和毕业后尽快适应工作奠定了良好的基础。
二、强有力的师资队伍
充分发挥指导教师的作用是做好毕业设计(论文)工作的关键。毕业设计(论文)指导教师队伍应该是知识结构合理、业务水平较高、实践能力较强、老中青相结合的教师群体。
1.指导教师的资格。指导教师应是具有中级(含中级)以上职称的教师系列或研究系列人员,并应采用以老带新的方法培养年轻教师。为保证质量,应严格控制每位教师指导的学生人数,毕业设计一般不超过5~7人,毕业论文一般不超过3~5人。
2.指导教师业务能力培养。工科学生的毕业设计(论文)不仅涉及的知识面宽,而且须紧密联系生产实际,所以要求指导教师不仅应具有系统扎实的理论知识,同时还要有较丰富的工程实践经验。而对于没有工程背景工作经历的青年教师来说,缺少的正是工程实践的经验。为此组织指导教师特别是青年教师深入生产第一线,进行工程实践能力的培养,是加强毕业设计(论文)指导教师队伍建设、提高指导教师水平的重要措施。
3.指导教师职责培训。在毕业设计(论文)整个过程中,指导教师起着重要的主导作用。指导教师能否严格按照学校的规范,尽心尽责地进行指导,是保证毕业设计(论文)的质量的关键。学院注重加强教师在毕业设计(论文)工作的培训,提高教师的业务水平。每一次毕业设计(论文)工作开始之前,教学院长、学院督导以及指导毕业设计(论文)经验较丰富的教师都要做毕业设计(论文)的专题讲座,针对毕业设计(论文)各个环节中经常出现的问题,如任务书、开题报告、论文的写作、规范性等各方面做细致、针对性的讲解。另外,还采取了由学院到系(所)的培训方式,即学院召开系(所)教学主任会,教学院长、学院督导对教学主任进行毕业设计(论文)培训,系(所)再召开全体教师会,教学主任对每一位教师进行培训。学院通过这种自上至下的集体备课的方式,进一步提高了指导教师的业务水平,使指导教师明确职责、增强责任心。
三、严格的监控机制
毕业设计(论文)从选题、开题到答辩结束,历时数月。毕业设计(论文)中的每一个阶段、每一个环节的质量完成得如何,均直接影响毕业设计(论文)的质量以及学生综合素质和创新能力的提高。导师、督导、系(所)、学院层层负责,齐抓共管,加强过程化管理,才能抓好毕业设计(论文)的每一个环节。
导师是毕业设计(论文)全过程的第一责任人。导师应加强面对面指导,随时解答疑难问题,定期检查进度与质量,督导学生按期完成各阶段的毕业设计(论文)任务。对学习不努力、不认真、敷衍了事、回避指导、未完成各阶段毕业设计(论文)任务或无故缺勤、严重违反学习纪律的学生,指导教师有权不推荐其参加毕业设计(论文)答辩。
充分发挥教学督导的作用。聘请教学经验丰富、认真负责、敢于严格管理的老教师作为毕业设计(论文)工作的督导员,对毕业设计(论文)工作进行全程跟踪式检查和督导,发现问题及时提出,与学院共同协商解决办法。我院近几年毕业设计(论文)工作的顺利开展和良好效果,督导老师发挥了积极的作用。
学院始终坚持召开指导教师和学生的毕业设计(论文)工作动员会、定期进行检查和期末进行总结。检查工作分三个阶段进行。前期检查:学院要进行学生资格审查、毕业设计(论文)任务书审查,系(所)检查指导教师到岗情况,课题进行所必需的条件是否具备,任务书是否下达到每个学生等。中期检查:是检查环节中的重点,采取系(所)全面检查与学院、学校抽查相结合的方式,重点检查毕业设计(论文)的工作进度、开题报告、周记、外文翻译、教
师指导情况及工作中存在的困难和问题,并采取有效措施给予解决。对于工作态度差、未完成进度要求、论文内容有重大问题的学生给予“黄牌”警告,责令指导教师与学生一起制定整改措施,并作为毕业答辩的重点考察对象。后期检查:学校、学院、系(所)根据本科生毕业设计(论文)撰写规范及任务书的要求,着重对毕业设计(论文)的质量和规范认真审查,对存在的问题进行深入分析,作为下一届毕业设计(论文)工作的整改重点。四、科学的评价体系
答辩是毕业设计(论文)的最后一个环节,是全面检查和评估毕业设计(论文)质量的重要手段。严格、公开的答辩过程有利于学生树立良好的学风,科学客观的评价体系保证了毕业设计(论文)成绩的公正性,促进学生认真做好毕业设计(论文)。
1.答辩组织。学院实行教师与学生“背靠背”的回避制答辩方式。答辩小组由4~5名讲师以上职称的教师组成,答辩小组组长由副教授以上职称的教师担任。学院还特别设立优秀论文答辩小组,由学生申请,指导教师推荐,即可参加优秀论文答辩小组的答辩。优秀答辩组长由经验丰富的教授担任,答辩小组根据学生的论文水平和答辩情况给出真实、客观的答辩成绩。优秀答辩小组的学生成绩普遍较高,但并不是每一个学生都会获得优秀成绩。
上述做法保证了答辩过程的客观性和公正性。答辩小组在学院教学工作委员会的领导下,整个答辩过程严格、有序、公正、透明,良好的氛围使学生免受各种干扰,专心投入答辩工作,保证了毕业设计(论文)答辩环节的顺利进行。
2.科学客观评定成绩。毕业设计(论文)成绩根据学生的学习态度和工作表现,毕业设计(论文)环节与工作量,设计的结构、内容与完成质量,运用所学知识独立分析、处理、解决实际问题的能力,设计的整体水平与实际意义,以及答辩情况等进行全面综合评定。评定时必须坚持标准,严格要求,实事求是。
毕业设计(论文)成绩按百分制评定,分五个档次,优秀论文,一般控制在20%以下。毕业设计(论文)评分由指导教师评分、评阅人评分和答辩评分三部分组成,其相应比例为40%、20%和40%。这种成绩评定方法更真实、公正地反映了学生在整个毕业设计工作中的整体工作情况、论文水平和在答辩过程中所表现出来的综合素质。
许多学校毕业设计(论文)真正因为毕业设计(论文)不及格而不能毕业的学生很少,淘汰率近乎为零。这样的结果如同部分不合格产品贴上了合格的标签流向了社会。因此要严格评分,对未达到毕业设计(论文)质量标准基本要求的毕业设计(论文),坚持按不及格处理,而且从导师到各级答辩小组要层层把关。学生的毕业设计(论文)被指导教师评定不及格,则该学生失去答辩资格,其成绩由指导教师给定;学生的毕业设计(论文)被系(所)答辩小组或学院答辩小组、校级答辩小组评定不及格时,其成绩由最后一级答辩小组给定。
文章编号:1005-913X(2015)08-0269-02
一、背景探究
2010年随着国家对民办教育重视的思想影响,民办高校的壮大已成为我国高等教育事业发展的一个新的力量和增长点。2014年民办高校相对普通高校占比逐年增加,截至7月份,普通高校共2246所,比2013年增加48所,增长率为2.18%,比2013年下降0.63%,其中民办普通高校444所,已达到全国普通高等学校的19.77%。[1]从1999年开始,随着全国高校扩大招生,硕士招生计划也增长迅速,2006年以前平均增幅达到10%以上。2011年国务院学位委员会开展学士学位授予单位可以培养硕士学位工作,2012年有52个单位通过教育部审批,获批的专业学位包括教育硕士、金融硕士、工程硕士等17个,其中黑龙江东方学院等在内的5所民办高校在首批中,此举意义重大,既打破了公办大学独揽招收培养研究生的局面,又标志着社会对民办高校人才培养的认可。2014年全国硕士研究生招生规模为56万人,较2013年的53.9万人扩招2.1万人,约4%,扩招幅度相较于2013年的4.2%较为稳定,虽然5所民办高校获招硕士研究生资格后,大约仅占去0.62%的份额,但研究生教育重心逐渐从公办大学的精英化、学术研究型走向普及化、专业应用型,2010年专业硕士人数增长超过50%,占整个研究生人数的24%,2013年该比例已达到40.3%,根据教育部规划,到2015年专业型硕士与学术型硕士之比达1:1。但由于公办大学人才培养“大而全”的局面,这更加不能满足社会对有特殊性应用型人才的需求,而这个缺口正好由民办高校弥补。
二、几所民办高校的研究生培养现状
(一)北京城市学院开设4个研究生专业
主要是为适应北京市社会管理、社会建设和公共服务工作的需要,与行业组织和政府主管部门建立紧密的合作关系,将学术研究、社会服务、专业人才培养三位一体有机结合,突出城市特色,服务于北京市社会建设大局。“社会工作专业硕士MSW”侧重于社会工作和实践管理能力培养,采取在职学习方式,弹性学制,即引入实际社会管理的项目,加强社会工作实务技能的训练,以项目制、项目驱动的模式进行教学。校内建有先进的社会工作实验室和一流的社会工作文献信息中心,校外拥有北京第一家社会工作人才培养基地和与东城区司法局共建的矫正人才特色培养基地等各种领域的实习基地。学院采取“理论+实习”的双导师制,理论教师均有海外留学访问经验,熟悉学科最新发展动态,实习教师包括专业顾问及实习督导由一批国内外社会工作权威专家、机构资深社会工作专家组成。其项目管理硕士专业与华威大学共同承担教学管理,采用国际先进的教学方式和领先的专业教材,设置公共课程模块、专业课程模块、专题讲座模块、毕业实习与毕业论文模块。每门专业课集中授课1周,另由实践导师在2~3周内指导并完成该门课程的考核。社会工作专业硕士分别设置面向社区管理、司法社会工作和社会组织管理相应的课程模块,且每门课程是以学生参加的实际项目解决的成果为考核依据。
(二)吉林华桥外国语学院招收翻译硕士
该校采用“双外语(日朝双语)”和“外语(英、日、俄、朝)+专业方向”两种培养模式,全面培养精通外语、语熟经济管理和商务礼仪的专业性、应用型、高层次、复合型高级翻译人才。“双外语”模式招收日语专业学生,并要求考生的朝鲜语达到高级水平,学制为3年,实行“1(一年基础课程学习)+1(一年国外语言实训)+1(一年专业实习和论文写作)”的模式,拓宽学生的国际视野,具有较强的中、日、朝互译能力;“外语+专业方向”模式,外语教学突出实训,要求专业翻译基础要扎实、外语语言运用能力要流利以及使用现代化信息工具能力要灵活,尤其是口笔译实践能力,同时专业知识以市场需求和经济社会发展为导向,有针对性地开设金融、旅游和贸易相关行业背景课程,侧重翻译实务,学制为2年,实行“1(一年基础课程学习)+0.5(半年国外语言实训)+0.5(半年专业实习和论文写作)”的模式。
(三)黑龙江东方学院食品工程领域的工程硕士教育采取“五段式项目带教学”的培养模式
“五段式项目带教学”指认知实践、理论、深入实践、再理论、项目实践五阶段,分为生产认知实习、学位课理论学习、深入实践提出项目、选修课理论学习及项目实施(毕业论文撰写)五个培养环节。学院与国家乳业工程技术研究中心共建“联合乳品学院”,同时与飞鹤集团、完达山集团等15家国内外知名乳品企业打造产学研合作平台,组成了由学校、科研单位和企业三方工作在生产、建设和管理一线卓有成绩的实践导师队伍,共同承担人才培养任务。第二和第四环节在校内及国乳中心完成,第一、三、五环节在合作乳品企业完成,毕业论文在校内或乳品企业完成,培养既善于经营管理又精通生产技术,同时注重质量安全的“人格、知识和能力”全面发展的应用性、开放式、职业型专业人才。
(四)河北传媒学院首次获批的是艺术全日制专业硕士,主要是广播电视领域,学制3年
学院依托传媒艺术业,立足河北,辐射周边,培养方式是学校与河北电影制片厂和河北电视台等产业部门联合建立“专业学位研究生联合培养实践基地”,实行“0.5(半年基础课)在学校培养+1(一年实际操作)在产业部门的具体岗位上”的培养模式,毕业环节根据具体情况或在学校或在产业部门培养。2013年10月该校又获得了与中国艺术研究院合作培养全日制艺术类博士研究生资格,这也是首家开展博士研究生培养项目的民办高校。
(五)西京学院招收机械工程和控制工程全日制专业硕士,学制3年
学院立足陕西,面向西部,辐射全国,推行“学以至真、工以致善、工学结合”的教学模式:以德育为首,德与才相结合;以社会需求为导向,人才培养与社会需求相结合;以实践能力为重点,第一和第二课堂相结合;以“产学合作教学”为主要途径,通过校企合作,采取基于以项目绑定的研究实践过程为主线的培养模式,借助项目研究实践过程培养人才。
三、民办高校创新培养模式和管理机制
(一)建立校企联合培养平台,突出实践特色
民办高校研究生培养为避免引发“花钱买硕士”、“注水硕士”,关键是落实应用型专业实践。学校培养中应以专业基础知识为引导,重视案例教学,突出实践操作在理论中的运用,加大专业硕士校内理论学习与校外企业实践相结合、人才培养与技术研发相结合、学术性与职业性的紧密结合。通过企业共建研究生联合培养基地、创新中心、实践工作站等多种形式,打造高层次专业硕士校企联合培养平台,既可保证培养质量和办学层次,又可以提高就业水平,从而保证毕业证书的“含金量”。
(二)实行双导师制,校内外导师联合指导
专业硕士培养的核心是实行“复合型导师”,既要组建懂得实践操作的理论导师队伍,又要组建谙熟理论的实践导师队伍。导师应根据社会需求和专业特色,拟定具体培养方案和培养计划,指导每个学生的理论研究、生产实践、项目实施和论文撰写。通过校内外导师团结协作、优势互补的双向指导,提高研究生的综合素质和实践能力,拓宽学生的就业渠道。如武昌理工学院和武汉工程大学联合培养的硕士研究生实行“三导师制”:第一导师是武昌理工学院导师、第二导师是武汉工程大学导师、第三导师是企业导师。
(三)构建培养目标,创新课程体系
专业研究是理论研究与技术操作之间的桥梁和纽带,因此民办高校专业硕士培养的重心是将学生通过理论学习掌握的最新科技成果转化到企业生产过程中解决实际问题的能力。然而,目前专业硕士更突出地表现在课程体系过于理论化、学校与企业联系薄弱、理论导师与实践导师配合不密切这三方面。所以学校应构建以职业需求为目标,以综合素质和专业技能为核心的应用型课程体系,由企业直接参与课程设置及教学管理,把企业对人才的知识、能力及素质的要求落实到课程体系建设和教学实施中,实现多样性和创造型教学,进而突出民办高校应用型研究生教育的特色。
关键词:金属材料工程专业;卓越工程师;教学体系;工程实践;国际化
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0029-03
“卓越工程师教育培养计划”是《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》提出的高等教育重大改革计划,旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务[1,2]。培养卓越工程师后备人才,要面向工业界、面向世界、面向未来。立足于“卓越工程师项目”的主旨与重点,上海大学金属材料工程专业以提升学生的社会责任感、创新能力和工程实践为核心,强化工程能力和创新能力,在建立符合工程教育规律的教学体系的基础上,加强学生的企业工程实践环节,注重国际化的培养,鼓励学生积极参加材料热处理工程师的培训和全国大赛。通过一系列探索实践和教学改革,上海大学金属材料专业在培养适应国家建设需要的高水平卓越工程师方面取得了一些具有积极意义的成果。
一、建立符合工程教育规律的教学体系
上海大学金属材料工程专业是第一批“卓越工程师教育培养计划”批准的本科专业。围绕工程教育的核心问题,在听取企业专家意见的基础上,上海大学金属材料工程专业通过转变教育理念,构建了符合工程教育规律的、多层次、立体化的专业课程体系。通过对原有的教学计划进行修订,优化了课程设置,并对教学内容、教学方法、教学手段、教学考核与评价标准进行了相应的改革。新修订的教学计划具有以下特点:(1)夯实学科基础,强化工程文化。(2)增加实践性和研讨性课程比例,扩大开放性实验、实训,强化实践教学,突出以工程项目为载体的任务拉动式的研讨性和实践性环节设置。(3)引入“校企、科研院所联合培养”的机制,与企业共建课程,邀请企业专家对本科生进行职业生涯培训,聘请企业专家走进课堂主讲专业前沿讲座,充实授课内容。(4)增加企业学习环节,以工程项目为载体,聘请企业专家指导学生的工程训练,指导毕业设计,参与学生的培养。鼓励学生参与企业的课题研究,使学生在工程环境中接受熏陶,激发学习兴趣,实现知识到能力的转化,增强工程意识,提升工程和能力。除了对教学计划的修订之外,还相应地改变了传统的教学方式,更新了授课内容,改革了教学手段、教学考核与评价标准,以适合金属材料专业卓越工程师培养的要求。如:以项目为载体的任务拉动式教学模式贯穿于课程教学的全过程,以工程实例为核心,把知识点与工程应用有机地联系起来;理论与实践教学相结合,重视案例教学、基于项目的教学和工程实践教学,培养工程能力和素质;充分发挥学生的学习主动性,实现“课上、课下互动”、“课内、课外互补”;倡导在教师指导下的学生自主学习模式,通过启发式、探究式、讨论式、参与式教学,实现学生与教师课堂的上下互动交流;改革考试方法和考核机制,注重学习过程考查和学生能力评价,加强学生课外自主学习和参与课外活动的主动性,培养学生的创新性和工程实践能力。
二、加强企业工程实践
新教学计划的课程设置在加强实践环节,培养学生实践能力、解决实际问题能力方面进行了大胆尝试。为大力推进“卓越工程师”实践培育的环节,金属材料工程专业发动广大教师,选取“上海汇众汽车制造有限公司”、“山特维克材料科技公司”、“肯纳金属有限公司”、“艾伯纳工业炉有限公司”、“上海工艺研究所”等一批在行业领域颇具影响的国企和外企作为学生的企业实践基地。“金属材料工程专业”卓越工程师的培养在企业的工程实践采取了分散形式,以分阶段、逐步推进的模式实施。包括:“暑期实践(7~8月)深度实习(冬季学期)毕业设计(春季学期)”。每年的7~8月组织本科生先进入企业进行为期2个月的暑期企业工程实践活动。通过这一阶段在企业的工程实践,使广大学生学到了课本上未接触到的实践知识,加深了对所学专业的理解和认识,提高了自学能力和工程实践能力。更为重要的是在社会大课堂中锻炼了吃苦耐劳的精神,获得了与人交往的经验,增强了团队合作意识。在实践过程中,同学们虽然也暴露出书本知识与实际结合不够紧密,处理问题不够成熟等问题,但这些经历督促学生回到学校后更加努力掌握更多的知识,并不断深入到实践中,锻炼自己的能力,为今后更好地服务于社会打下坚实的基础。在经历了暑期实习环节后,冬季学期一部分学生重新回到原实习单位进行深度实习,并与企业导师一起探讨,提出合适的毕业设计题目。春季学期在企业完成毕业论文。学生在经历近一年的企业工程实践活动后,取得了卓有成效的成果。如:2008级4名本科生经过一年深度实践洗礼,圆满完成了毕业论文,取得优良成绩。其中赵小满同学的论文《耐热耐冲击球墨铸铁铸造工艺方案研究》被评为校优秀毕业论文,他本人也顺利进入原实习单位就业,并与另一位同学一起将毕业论文研究结果整理成文章,发表在《现代铸铁》杂志上。在企业期间他们积极参与“168中低压气缸排汽段下半”铸件的制造过程,该铸件在第十一届中国国际铸造博览会上荣获“2012年中国国际铸造博览会优质铸件金奖特别奖”。虽然我们的学生只是参与其中的局部工作,但实践给他们带来的收获以及集体荣誉感成为激励他们不断奋进的动力。4名学生实习之后全部与企业签约,这从一个侧面说明了校企共同培养的优异效果。这些学生在企业表现出色,已逐渐成为企业的中坚力量。为了更好地提升“卓越工程师”培养工作,我们对参加企业工程实践的同学进行了问卷调查。结果表明:企业为学生提供了各类有效的培训和实习岗位,绝大多数同学对此感到满意和认可;绝大多数提供的是技术相关岗位,有助于学生专业知识与实践能力结合,而一些市场、销售、客服等岗位,则有助于学生成为一个能迎合社会需求的复合型的材料工程技术人员。企业的实践活动为学生提供了深入生产和工作一线的机会,通过在知名企业实习,绝大多数同学认为成为一个优秀的工程师是有前途的,专业认同感得到了提升。这不仅有助于学生提前适应企业对各类技术的要求,并做好自己的职业生涯规划,明确自己的发展方向,同时在更好的理解所学专业后,不少同学愿意继续求学,“卓越工程师”在企业的实践活动对学生今后攻读研究生也起到良好促进作用。
三、注重本科生“国际化”的培养
通过与国外高校、科研院所互派学生访问交流,我们鼓励学生到海外大学或企业参加交流学习或短期实习,开拓视野,在国际联合实验室和海外实习基地进行实践活动,尝试以国际化的理念培养学生的创新能力和工程实践能力。已开展的主要项目有:IHEEC赴美暑期交流培训、台湾成功大学/台湾大学联合培养、美国罗格斯大学研修生、上海大学优秀本科生夏季学期赴海外交流项目、密歇根州MACOMB郡海外实习项目等。不同的交流项目均有相应的交流方案和培训课程,学生可以选择实习项目或者交流项目,可以选择短期或者长期项目。通过这些活动,不仅提高学生的英语交流能力,学生在享受异域文化特色的同时,更能开拓其国际化视野,思考问题的方式和视野都有一定的改变。这些海外学习、实习经历除了学生本人受益之外,还带回一些“国际化空气”,营造了学生更加努力开展专业学习、问题思考与探讨的良好氛围,不断集聚积极向上的正能量。
四、组织参加材料热处理工程师的培训与考取资格证书
“材料热处理工程师”是中国机械工程学会开展的职业技术资格认证,现已纳入我国专业工程师系列,是评定材料热处理工程师是否合格的重要依据。对在校学生主要是材料热处理工程师(见习)的认定,“材料热处理工程师(见习)资格证书”是检验金属材料专业工程应用型人才培养是否合格的具体体现。为此,在金属材料卓越工程师培养的最后阶段,我们组织一部分学生参加了材料热处理工程师(见习)的培训与考试。作为一名还未接触到实际工作的学生来说,热处理工程师(见习)的培训和考试给他们的影响非常大。学生普遍反映:这是一个很好的学习平台,一是巩固和拓展了专业知识,二是更多地接触了实践中的问题。在这里,接触到的都是资深的教授专家以及一线员工,他们对于热处理的认识是大学生从未涉及的深度和广度。在教学过程中,培训教师都会将已有的知识联系实际生产,也能更加灵活的运用专业知识且非常有意义。另外,在课余时间,很多来自各单位企业的员工学员都会提出一些实践中遇到的问题,各位教师也会根据自己的理解给予解答,这是培训的另一收获。
培训中既有重点院校教授讲授的基础理论知识,如:通过对工程材料的基础讲解,使学生对材料热处理的本质有了进一步的了解和掌握;工艺学的讲解通过大量实际案例的分析和讨论,理论和实践相结合,使学生学习到多方面的热处理实际经验,提高了专业技术水平;设备、质量控制及检测部分的讲解,使得学生在今后的生产工作中,对设备的合理选择和使用有了比较全面的认识,对热处理质量控制及材料检测有了系统的了解。此外,更有富有多年生产研发管理经验的高级工程师、厂长讲授热处理实际生产管理、质量控制等知识,尤其讲授了在大学课堂教学中涉及较少的热处理相关设备原理及应用知识,既扩充了知识面,又理论联系了实际,做到学以致用,为学生今后工作中安全生产、绿色生产打下了坚实基础。培训班上的最大亮点是院士的精彩报告,院士的博学多才、远见卓识,在教学中循循善诱、丝丝入扣,教书育人,给学生们留下了深刻的印象。中国工程院院士潘健生教授每期培训班安排20课时,为学生讲述由他主编的《热处理工艺学》书中的“导论”内容,包括热处理在制造业中的作用、热处理技术的特点、怎样搞好热处理等。中国科学院院士徐祖耀教授的“做一个优秀的热处理工程师”报告,阐述了科学与工程的关系、热处理工程师应具备什么知识、热处理工程师要有三个概念及产学研结合的重要性等四个方面内容。他们以亲身的经历生动地讲述自己在长期从事材料热处理理论研究和实践的体会,还结合教学内容引导学生分析解决生产实践中遇到的难题,以巩固和加深专业基础理论知识,受益匪浅。
金属材料工程专业自2012年开始组织学生参加材料热处理工程师(见习)的培训与考试。2015年又有14位学生顺利通过了“见习材料热处理工程师”资格考试,目前累计37名学生获得“材料热处理工程师(见习)资格证书”,并且获得资格证书的学生数逐年递增。
五、积极参加全国大赛
除材料热处理工程师(见习)的培训与考试外,我们还鼓励学生利用课余时间,积极参加各种专业技能大赛、大学生创新项目和大赛。在全国竞赛的大舞台上进一步提高学生的实际操作技能、创新和实践能力。
1.“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛。由中国机械工程学会等单位主办的“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛主要目的是通过为学生提供社会实践活动平台,鼓励在校学生学习铸造专业知识,为铸造企业培养优秀人才,促进我国铸造行业的发展。自举办以来,金属材料工程专业积极组织学生参与这项全国赛事。在教练组长杨弋涛教授的悉心指导下,参赛学生积极备战,克服缺乏实际设计经验的瓶颈,全面完整地完成了从铸件零件图、铸造工艺图、型板图、芯盒图到铸造工艺方案计算机辅助模拟优化的全部内容。在面对实际问题的过程中,同学们对书中的理论知识灵活应用、虚心求教,发挥团队合作精神,这些为他们日后走上社会积累了宝贵的经验。上海大学金属材料工程专业已连续参加了四届大赛,每次均有获奖。迄今为止共有63名学生取得22个奖项(2013年有8名金属材料工程专业本科生获奖,2014年有16名本科生获奖,2015年共有9名学生获奖)。特别是2014年和2015年,连续两年上海大学获得“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛一等奖,充分体现了金属材料工程学科在培育“卓越工程师”上取得的实战成效。
2.全国大学生金相技能大赛。金相制备是材料科学与工程领域应用广泛、行之有效的研究和检验方法,是材料学子的必备技能。全国大学生金相技能大赛是由教育部高等学校材料类专业教学指导委员会和高等学校实验室工作研究会(中国高等教育学会实验室管理工作分会)联合主办的一项全国性大学生赛事。旨在提高大学生的金相制备及观察的实验操作技能,增强金相图谱分析能力,加深对专业知识的理解与应用,增强实践操作能力。上海大学金属材料专业认真组织学生校内预赛,积极备战全国总决赛,已连续参加三届大赛,每次均有获奖。其中2013年获个人二等奖和团体优胜奖;2014年三名参赛选手分获个人一、二、三等奖,同时以名列前茅的得分为我校夺得团体优胜奖;2015年黄嘉豪、李笑玲和牟博维同学代表上海大学参赛,获得个人一等奖一名、二等奖两名,上海大学获团体优胜奖。值得一提的是在此赛事的组织过程中,年轻教师陈卓和徐京老师得到迅速成长,因出色的表现连续2年获优秀指导教师奖。此外,2014年在“华为杯”(首届)中国大学生新材料创新设计大赛中,上海大学金属材料工程专业本科生安立聪和王晓领衔的两支参赛队伍在指导教师杨弋涛和韦习成的精心指导下,在全国180余支队伍中过关斩将,均获得全国三等奖。2014年7月,第四届全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛全国决赛中,王晓同学领衔的参赛团队在继“三创赛”上海赛区获得特等奖之后,喜获全国总决赛二等奖。2015“丰东杯”中国大学生材料热处理创新大赛本科生刘成杰和陈世超在指导教师韦习成和王武荣的指导下,经过激烈的比赛和答辩,论文《BR1500HS硼钢板热压淬火工艺及其性能的研究》获得全国总决赛二等奖。2015年8月,第二届上海市大学生先进材料创新创意大赛中,王晓与吴俊玮同学组成的参赛队以项目《新型耐磨金属基复合材料》获得二等奖。学生在各类赛事中的优异表现,侧面反映出上海大学金属材料卓越工程师的培养工作得到专家评委的肯定和认可。
通过一系列探索实践和教学改革,上海大学金属材料专业在培养适应国家建设需要的高水平卓越工程师方面取得了一些具有积极意义的成果。在收获成果的同时,也暴露出一些问题。如:在校大学生吃苦精神不够、动手能力不足、沟通欠缺,特别是因缺乏诚信给实习单位留下不好的印象,影响了实习单位对后续学生实习的接纳。这些现象日益突出,成为卓越工程师培养最大的障碍。今后,我们将针对这些问题做进一步的改革,以期培养出更多更优秀的卓越工程师。
致谢:本文的研究工作得到教育部“卓越工程师培养计划”(上海大学金属材料工程专业)和“上海大学校级重点课程建设项目”(材料类专业职业生涯培训)的支持。
参考文献: