機(jī)械設(shè)計(jì)人才培育模式

時(shí)間:2022-09-09 09:14:46

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機(jī)械設(shè)計(jì)人才培育模式

創(chuàng)新是科技發(fā)展的源泉,重視科技創(chuàng)新應(yīng)該滲透到工程教育的每一個(gè)環(huán)節(jié),滲透到工科專業(yè)的各門專業(yè)課程及實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐中。這其中,機(jī)械原理與設(shè)計(jì)等機(jī)械基礎(chǔ)課程是高等工科學(xué)校機(jī)械類專業(yè)本科生必修的機(jī)械基礎(chǔ)系列課程,在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的綜合能力方面有不可替代的重要地位,必須重視以機(jī)械基礎(chǔ)課程改革與建設(shè)為基礎(chǔ)的機(jī)械創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究。

國(guó)外高校非常重視機(jī)械創(chuàng)新教育。美國(guó)的麻省理工學(xué)院的機(jī)械工程教育歷史悠久,經(jīng)歷了三個(gè)階段。首先是19世紀(jì)到20世紀(jì)上半葉的“機(jī)械還原論”,著眼于培養(yǎng)實(shí)際的工程師,即技術(shù)應(yīng)用的培養(yǎng);其次是由于機(jī)械系統(tǒng)復(fù)雜性導(dǎo)致的“科學(xué)主導(dǎo)工程”,強(qiáng)調(diào)科學(xué)原理的重要性,而忽視技術(shù)實(shí)踐的作用;最后是在日本的先進(jìn)制造業(yè)帶來的巨大競(jìng)爭(zhēng)壓力下所帶來的“科學(xué)向技術(shù)的回歸”,強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐的重要性,對(duì)工程學(xué)生的培養(yǎng)必須在工程系統(tǒng)和背景下進(jìn)行,尤其注重工程創(chuàng)新與實(shí)踐教育。在國(guó)內(nèi)高等教育中,學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還沒有得到足夠的重視;適合創(chuàng)新教育的新思想、新觀念還未完全樹立,適宜創(chuàng)新教育的環(huán)境和氛圍還未形成;教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段還不能適應(yīng)創(chuàng)新教育的開展;實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)從重視程度到實(shí)施方式與內(nèi)容上還大有可為。為適應(yīng)21世紀(jì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要,根據(jù)教育部深化教育改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育、開展人才培養(yǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃研究的要求,開展對(duì)機(jī)械創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學(xué)改革與實(shí)踐的研究,意義十分重要。

一、有良好的制度和資金鼓勵(lì)創(chuàng)新

要?jiǎng)?chuàng)新,必須在一個(gè)良好制度的運(yùn)作和指導(dǎo)下。1996年國(guó)家教委啟動(dòng)的“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”,是對(duì)我國(guó)高等教育發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響的一次重大的改革。在此大環(huán)境下,我國(guó)很多高校就始了以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo)的機(jī)械基礎(chǔ)課程的體系改革與實(shí)踐。華中科技大學(xué)作為牽頭承擔(dān)了兩項(xiàng)教育部面向21世紀(jì)教學(xué)改革項(xiàng)目,進(jìn)行了創(chuàng)新人才基地建設(shè),并與美國(guó)伍斯特理工學(xué)院、法國(guó)工程師學(xué)院、香港理工大學(xué)等開展了創(chuàng)新人才合作培養(yǎng),取得了一系列教學(xué)改革與研究成果;西南交大建成了以感知實(shí)驗(yàn)室群、機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室群、現(xiàn)代機(jī)電控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室群、現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室群、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室組成的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心群,出版了一系列實(shí)驗(yàn)教材,開發(fā)的如ZJS50系列綜合設(shè)計(jì)型機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和ZHS20型系列華滑動(dòng)軸承綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)以及機(jī)械方案創(chuàng)意設(shè)計(jì)模擬實(shí)施實(shí)驗(yàn)儀已經(jīng)被很多高校采用。哈爾濱工業(yè)大學(xué)形成了包括工程訓(xùn)練中心、機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心、專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心和學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)基地在內(nèi)的國(guó)家級(jí)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,取得了很多國(guó)家級(jí)教學(xué)研究成果,并將部分科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)于各個(gè)高校而言,還應(yīng)該有各校的小環(huán)境的制度和資金的支持。很多高校單獨(dú)劃撥經(jīng)費(fèi)用于“大學(xué)生科研計(jì)劃”(SRT,studentresearchteaching),跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨院系,把不同專業(yè)、不同學(xué)科的教師和學(xué)生組織起來,共同進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐,培養(yǎng)他們團(tuán)結(jié)協(xié)作、各盡所長(zhǎng)的工作習(xí)慣和創(chuàng)新意識(shí);對(duì)參加創(chuàng)新指導(dǎo)并取得實(shí)際成果獲得鑒定的教師給予工作量、職稱評(píng)定、職務(wù)晉升和業(yè)績(jī)考核方面的優(yōu)惠;對(duì)于參加創(chuàng)新實(shí)踐并并在全國(guó)性機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中獲得名次的學(xué)生,承認(rèn)其課外學(xué)分,給予課程免修、保送研究生、獲得獎(jiǎng)項(xiàng)等優(yōu)惠,以吸引和鼓勵(lì)更多的教師和學(xué)生參與其中;對(duì)于在創(chuàng)新教育中取得的有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的成果,給予推廣和申請(qǐng)專利的支持等一系列配套政策。

二、有優(yōu)秀的教師隊(duì)伍指導(dǎo)創(chuàng)新

“百年大計(jì),教育為本;教育大計(jì),教師為本”,教師隊(duì)伍建設(shè)是教育最根本的問題。學(xué)校的責(zé)任是培養(yǎng)有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力、就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的工科人才,優(yōu)秀的師資力量是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的前提條件。為保證教師隊(duì)伍的質(zhì)量,大力提倡教授上講臺(tái),加強(qiáng)本科基礎(chǔ)課教學(xué),使之在教學(xué)與教改的第一線發(fā)揮骨干作用;重視基礎(chǔ)課中青年骨干教師的培養(yǎng),計(jì)劃定期安排中青年教學(xué)骨干,特別是承擔(dān)基礎(chǔ)課教學(xué)的教師,應(yīng)給予到高水平大學(xué)進(jìn)修培訓(xùn)或者參加教學(xué)研討會(huì)的機(jī)會(huì)等;注重中、老年教師對(duì)青年教師的傳、幫、帶,組織教學(xué)顧問組對(duì)教學(xué)全過程進(jìn)行檢查與督導(dǎo),建立干部聽課制度和期中檢查制度,確保教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提高和教學(xué)改革的順利進(jìn)行;提倡與鼓勵(lì)教師在職攻讀高級(jí)學(xué)位,提高學(xué)術(shù)水平;支持教師積極參加國(guó)內(nèi)外、省內(nèi)外學(xué)術(shù)研討活動(dòng),加強(qiáng)與名校之間的交流與合作;改革教師考核制度,在職稱、業(yè)績(jī)、工作量等方面給予配套政策,調(diào)動(dòng)教師的積極性。

三、有相應(yīng)的教學(xué)改革與堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)條件保證創(chuàng)新

在過去的教學(xué)中,課堂教學(xué)大部分還是以理論知識(shí)為主,內(nèi)容抽象,教學(xué)方法不靈活、教學(xué)手段落后,利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)的方式還不普及,甚至還有人對(duì)采用計(jì)算機(jī)等先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行教學(xué)持抵制態(tài)度;由于資金和考核機(jī)制的限制,致力于網(wǎng)上各類教學(xué)資源庫(kù)的開發(fā)與建設(shè)的教師也寥寥可數(shù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分,大部分還是采用教學(xué)大綱規(guī)定的基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)如機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)演示、動(dòng)力參數(shù)測(cè)定、效率計(jì)算等,機(jī)械綜合與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)備不完備,創(chuàng)新型、綜合型、研究型實(shí)驗(yàn)如機(jī)械系統(tǒng)方案創(chuàng)意設(shè)計(jì)組合、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模擬仿真等難以開展,有的學(xué)生甚至從未聽說過全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和慧魚技術(shù);實(shí)驗(yàn)室也沒有完全向本科生開放。實(shí)踐訓(xùn)練方面,除名校外,很多普通高校在機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)方面的投入較少,從未進(jìn)行過校內(nèi)的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽,甚至從未開設(shè)過機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的專業(yè)課程,僅作為選修課,沒有進(jìn)行過任何類似大學(xué)生科研訓(xùn)練(SRT)之類的創(chuàng)新活動(dòng),更無提參加全國(guó)大賽。這些都不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維的形成和創(chuàng)新能力的提高。對(duì)學(xué)生的考核,還是以課堂理論授課、課后作業(yè)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、閉卷考試和課程設(shè)計(jì)的形式進(jìn)行,沒有拓展到課外,內(nèi)容也缺乏靈活性;現(xiàn)有的機(jī)械基礎(chǔ)類教材也很難適應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)的需要。

為了改變這種狀況,應(yīng)該理順機(jī)械基礎(chǔ)的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)之間的關(guān)系,改革學(xué)時(shí)分配比例;對(duì)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段進(jìn)行改革,采用啟發(fā)式、項(xiàng)目式、任務(wù)分擔(dān)式和反向教學(xué)等方法進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。改變“老師講學(xué)生聽”的課堂教學(xué)模式,采用現(xiàn)代教育技術(shù),注意師生互動(dòng),加深印象,不再“左耳進(jìn)右耳出”;改變“老師做學(xué)生看”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,增加學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì),增強(qiáng)直觀性,實(shí)驗(yàn)室對(duì)不同層次不同年紀(jì)的學(xué)生進(jìn)行不同程度的開放,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、自我創(chuàng)新的能力,不再“袖手旁觀”;采用“老師導(dǎo)學(xué)生做”的實(shí)踐教學(xué)模式,注重理論聯(lián)系實(shí)際,著眼于解決工程實(shí)際問題,讓學(xué)生自己動(dòng)手制作樣機(jī),不再“紙上談兵”;改革“筆試為主實(shí)踐為輔”的考核方式,引入課外學(xué)分,鼓勵(lì)創(chuàng)新設(shè)計(jì),并給予承認(rèn),計(jì)入學(xué)籍。同時(shí)應(yīng)開展創(chuàng)新教育理論的改革與研究,確立“理論是基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵、實(shí)踐是根本”的指導(dǎo)思想。由以機(jī)械制造、機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)為主的機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)、以機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化綜合實(shí)踐為主的專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)、以課外科技活動(dòng)和大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃為主的工程訓(xùn)練教學(xué),構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學(xué)體系。讓學(xué)生從“聽”到“看”再到“做”,逐步加深印象,提高綜合設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

四、有良好的校企合作關(guān)系支持創(chuàng)新

校企合作是得到世界各國(guó)普遍認(rèn)同的一種職業(yè)教育方式,形成了一套有效的運(yùn)行機(jī)制且得到國(guó)家立法的支持。在我國(guó)人才培養(yǎng)與使用基本上是分離的,用人單位只愿意聘用其他企業(yè)跳槽來的熟練技術(shù)人才,很少愿意花費(fèi)精力和金錢參與在校學(xué)生的培養(yǎng)。加之缺乏稅收優(yōu)惠、就業(yè)補(bǔ)助等政策導(dǎo)向,企業(yè)參與人才培養(yǎng)的積極性不高。很多企業(yè)錯(cuò)誤地認(rèn)為,只有用人的權(quán)利,而無參與育人的義務(wù),不愿自尋煩惱,怕擾亂本企業(yè)正常的生產(chǎn)。這種狀況導(dǎo)致學(xué)校培養(yǎng)不出企業(yè)所需的應(yīng)用型人才。如何建立長(zhǎng)效的校企合作機(jī)制,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo),是工科院校辦學(xué)實(shí)踐中的瓶頸。創(chuàng)新之本在于工程實(shí)踐。創(chuàng)新需要工程實(shí)踐的檢驗(yàn),僅有先進(jìn)的教學(xué)條件、雄厚的實(shí)驗(yàn)條件是不夠的,應(yīng)該建立與合作企業(yè)之間的良好協(xié)作關(guān)系,給學(xué)生提供更實(shí)用、更逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生直接接觸生產(chǎn)第一線,更真切地體會(huì)到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勝劣汰性,增強(qiáng)科技危機(jī)感。讓學(xué)生拋棄“我在上學(xué)、我要學(xué)分”的觀念,不再把修學(xué)分考好成績(jī)作為學(xué)習(xí)的唯一目標(biāo);樹立“我在工作、我要成功”的觀念,而是把對(duì)新技術(shù)的追求由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),養(yǎng)成創(chuàng)新習(xí)慣。從而在告別學(xué)校走向工作崗位時(shí),能夠更快地適應(yīng)角色的變化,不至于無所適從。

五、有高水平的比賽和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來檢驗(yàn)創(chuàng)新

從2003年開始舉行的每?jī)赡暌淮蔚臋C(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽,是提高大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合能力、實(shí)踐操作能力和創(chuàng)造設(shè)計(jì)能力的競(jìng)賽活動(dòng),是開拓知識(shí)面、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、合作意識(shí)、磨練意志的一條重要途徑,有利于推動(dòng)全國(guó)創(chuàng)新教育的開展,有利于21世紀(jì)機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革。很多高校如華中科技大學(xué)、西南交通大學(xué)等,都開展了校內(nèi)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽,從中選拔優(yōu)秀作品參加全國(guó)大賽,極大地促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的積極性。總而言之,在良好的運(yùn)作制度鼓勵(lì)下,優(yōu)秀的師資力量指導(dǎo)下,堅(jiān)實(shí)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)條件保證下,良好的校企合作關(guān)系支持下,高水平的比賽檢驗(yàn)下,工科大學(xué)生經(jīng)過創(chuàng)新實(shí)踐的鍛煉,可以盡快地適應(yīng)工作崗位,獲得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,提升本校的知名度。