材料工程師培養教育理念研究

時間:2022-11-05 03:56:24

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材料工程師培養教育理念研究

[摘要]在當前“大眾創業、萬眾創新”的時代背景下,把創新教育理念有效融入工程應用型人才培養全過程,不僅是高等工程教育改革的必然要求,還是地方應用型高校自身發展的必然選擇。項目組通過制訂科學的人才培養方案、優化課程體系、改革教學方式方法、注重實踐教學和建立全方位保障機制、多元化評價體系,將創新教育理念貫穿于卓越金屬材料工程師培養全過程,顯著提高了金屬材料工程專業人才培養質量。

[關鍵詞]卓越工程師;創新教育;人才培養模式;金屬材料工程

隨著我國經濟轉型發展提速和高等教育改革的深入,如何提高新形勢下人才培養質量,尤其是工程應用型人才的實踐能力、工程素質和創新意識,使其符合國家新型工業化發展需要,適應行業特點,是當今應用型高校義不容辭的光榮使命。2014年以來,我院以入選江西省卓越工程師培養計劃的金屬材料工程為基礎,以江西省材料表面工程重點實驗室為依托,與國內綜合性工業設備防磨抗蝕新材料研發的龍頭企業恒大高新合作,共同培養掌握金屬材料設計制造和表面改性,具有創新設計能力、工程實踐能力和溝通合作能力的本科應用型人才。在當前“大眾創業、萬眾創新”的時代背景下,將創新教育理念融入人才培養全過程,對幫助大學生培養創新思維、職業素養,實現大學生個人成長,提高其綜合素質和就業能力具有積極作用[1]。

一、創新教育與卓越工程師培養的基本內涵及相互關系

(一)創新教育與卓越工程師培養的基本內涵。“創新”一詞最早被引入經濟發展理論,首先它是一個經濟學概念,指的是生產要素和生產條件的重新組合。按照創新理論的創始人熊彼特的觀點,創新就是企業家把一種從未有過的生產要素和生產條件“新組合”引入生產體系,建立新的生產函數[2]。創新的實際內涵是指人們運用已知的信息和資源,打破常規,不斷革新事物內部結構。創新教育就是以培養具有創新意識、創新能力、創新精神、創新思維以及開創精神的社會型人才為目的的教育,是一種追求卓越、與時俱進、不斷發展的教育理念,是一種反映時代精神的新型教育。高校開展創新教育的實質是“培養學生創新意識、創新精神和創新技法的教育活動,即探尋培養學生如何適應社會需求以及進行自我創新的方法和途徑”。創新教育作為一種新型的教育模式,以培養學生的創新精神和創新能力為核心,緊緊圍繞人才培養目標和教學目標,在教育教學活動中精心編排課程內容,設計教學環節和運用恰當的教學方法。因而,從內涵理解,創新教育是一種理念、一種精神教育,其本質是一種素質教育[3]。“卓越工程師教育培養計劃”(后簡稱“卓越計劃”)是教育部組織實施的教育培養計劃,該計劃堅持“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,旨在發揮校企合作的巨大優勢,改革和創新工程教育人才培養模式,培養造就一大批適合經濟社會發展需要、創新能力強、工程實踐經驗豐富的高素質復合應用型人才。我國“卓越計劃”本科工程型人才培養通用標準要求,一是在知識培養方面,應掌握必要的工程基礎知識、扎實的專業技術知識、相關學科知識和人文社會科學知識;二是在能力培養方面,應具有終身學習能力和溝通合作能力、分析解決問題的能力,具有工程應用與開發能力以及創造、創新能力,能夠搜集和處理信息;三是在品德培養方面,應具備高尚的職業道德和良好的社會公德,具有高度的責任感和團隊協作精神,勤于探索、勇于創新。因而,卓越工程師人才培養過程中要注重將理論知識與生產實際相結合,構建適合卓越工程師人才培養規律的新的課程體系和教學內容,改革教學方式方法,強化學生工程設計能力和工程創新能力,將學生個體能力的發展與素質教育相結合,突出大學生的創新精神、創新思維和創新能力培養。(二)創新教育與卓越工程師培養的關系。1.創新教育是實施“卓越計劃”的重要環節。創新教育作為一種新型的教育模式,以培養學生的創新精神和創新能力為核心。創新教育與“卓越計劃”的根本目標與價值取向是一致的,培養具有創新思維和創新實踐能力強的高素質人才。將創新教育這種理念和精神有效地貫穿到卓越工程師人才培養的實踐教學環節,才能真正實現高質量的人才培養,從這個意義上講創新教育與“卓越計劃”是相融相通的。地方應用型本科院校“卓越計劃”不能脫離創新教育而孤立存在,客觀上要求在專業教育內容和形式上做出相應調整和完善,不斷提升創新教育與專業教育的融合度,以提高人才對日益多元化的社會發展的適應度。另外,必須緊緊圍繞創新思維、創新精神和創新實踐,全方位地將創新教育理念融入人才培養體系,這樣才能保障“卓越計劃”高效推進。2.創新教育是實現卓越工程師培養目標的內在需要。依據教育部對實施“卓越計劃”提出的三點要求,即“行業企業深度參與卓越工程師教育培養過程、學校按照通用標準培養學生的創新能力和工程能力、遵照行業標準培養工程人才”[4],可知創新精神、創新思維和創新創造能力是卓越工程師應有的基本素質。而地方應用型本科院校的大學畢業生,特別是工科專業畢業生,存在創新精神和創新能力不強、工程實踐能力較弱的問題。“卓越計劃”就是要建立校企合作協同育人機制,一方面加大企業參與人才培養的力度,強化企業在培養學生工程實踐能力和工程素質的重要作用;另一方面,高校吸納先進教育理念,創新教育模式、重構培養方案和優化課程體系,培養學生扎實的專業知識和良好的人文素養。在地方本科應用型院校卓越工程師培養中最困難的是培養學生的創新精神和創新創業能力,而這正是卓越工程師符合人才培養目標、成為真正“拔尖人才”的關鍵。這就需要高校在實施“卓越計劃”過程中,把創新教育理念貫穿于教育教學全過程,并作為一項系統的教育改革工程來抓,這樣才能實現卓越工程師培養目標和提升學校綜合辦學水平。3.創新教育理念全方位融入卓越工程師培養過程是地方應用型高校自身發展的必然選擇。隨著經濟社會快速發展帶來的社會人才需求的多樣化以及高等教育全民大眾化,逐漸衍生出應用型本科院校。應用型本科院校以本科教育為主體,圍繞服務地方經濟社會發展,培養工程實踐能力強、適應行業發展需求、創新能力強的高級專業技術人員。盡管我國地方高校應用型本科人才培養取得了一定的成績,但由于發展時間不長,且受傳統上“重理論輕應用”教育思想的影響,地方高校人才培養同質化嚴重,培養出的學生與社會需要的應用型人才脫節,造成地方本科高校的畢業生就業率偏低、專業對口率普遍不高,這足以折射出部分應用型本科高校培養的畢業生實踐動手能力不強、適應社會競爭能力較差。地方高校的綜合辦學水平和自身長遠發展關鍵取決于所培養的人才質量。因此,地方應用型高校在實施“卓越計劃”過程中,需要對傳統教育進行改革與改良,在教育理念、培養模式、教學內容、教學手段與方法等方面進行一系列的創新,強化學生的主體地位,樹立“以能力為中心”的教育理念,促進學生能力的全面發展,特別是創新能力的發展。

二、創新教育理念融入卓越金屬材料工程師培養的實施路徑

(一)制訂科學合理的人才培養方案制訂科學合理的人才培養方案,優化課程體系。我校材料與機電學院在遵循卓越金屬材料工程師培養與成長的客觀規律前提下,統籌考慮學生在校培養的全過程,在素質教育理念的基礎上更加注重學生自主性的發揮和創新能力的培養,對相應的人才培養方案進行系統優化和科學設計。充分協調好校內教學與課外實踐,理論教學與實踐教學,知識傳授與能力、素質培養之間的關系;同時,將教育創新的理念和專業辦學特色滲透在人才培養方案中。地方應用型高校將創新教育理念轉化為實踐,需要在保證專業學科知識結構完整性和系統性的基礎上,進一步優化“以素質教育為基礎、能力培養為主線”的課程體系,弱化學科之間的界限,保證文理工學科相互滲透。構建起以培養學生專業基本能力、創新創造能力、就業適應能力三大模塊為結構的課程體系。其中,專業基本能力指學生能夠運用專業知識和提升專業業務的能力;創新創造能力指學生運用已有的知識和實踐經驗集成性創造的能力;就業適應能力培養是指以“零距離就業”為目標,對高年級學生培養實行職業分流,靈活設置專業方向課程,合理選擇與產業行業契合的畢業設計課題,提高學生就業競爭力。我們在卓越工程師教育培養的課程體系中整合了創新教育的資源,重點強化提高學生創新創業素養和職業素養。在課程模塊設計上注重創新教育與學科專業教學緊密結合,形成了“一主、二基、三輔”的知識體系,即以金屬材料設計制造和表面改性知識為主線,以人文素養知識和必須夠用的工程科學理論知識為基礎,以創新創業、就業指導、生產管理基本知識為輔線。(二)創新教育理念創新教育理念,深化教學內容和教學方法的改革。為了把學生培養成具有較強創新意識和工程實踐能力的應用型人才,專業教師需要依據新的人才培養方案,一方面對教學內容進行優化整合,適時引入新技術、新工藝及學科發展的前沿知識,拓展理論教學內容的深度與廣度。同時,教師本人以自身參與學術研究產生的研究思路、研究感悟和發現的研究手段,作為課程教學內容的補充,增強授課內容的研究性和探索性,激發學生學習興趣,引發學生深入思考。另一方面要在教學方法和手段上改革與創新。實現教學方式從傳統的以教師為中心的知識傳授型向“學生自主學習、教師引導啟發”的教學并重的新型混合式教學方式轉變[5]。提倡根據教學內容的不同采用探究式、討論式、啟迪式和案例法等多樣的教學方法;在教學過程中,教師不僅要傳授專業知識和學習方法,還要培養學生獨立思考和精密求解的科學作風;提倡以課程小論文的方式進行考核,改變學生以前只會順著書本和老師的思路學習的弊端,發展學生自己的思路和觀點,提升解決問題和創新的能力。與此同時,金屬材料工程專業的部分教師已經嘗試在教學活動中應用現代教育技術,將課前網絡自學與課堂教學緊密結合,強化了師生之間的互動交流,顯著提高了課程教學效率,激發了學生學習的新鮮感和興趣,調動了學生積極參與教學活動的熱情。(三)強化實踐環節強化實踐環節,確立工程應用型人才培養的實踐體系。我們將創新教育理念融入金屬材料卓越工程師培養的四年本科教學過程,以培養工程應用型人才為根本任務,以能力培養為主線,在實踐教學中突出教育創新和對學生工程實踐能力的培養。一是優化金屬材料工程專業實驗教學內容,構建了“專業基礎實驗,專業綜合實驗,專業創新實驗”三層次實驗模塊,由淺入深,由易到難,層層緊扣,使實驗教學突破了附屬地位,形成了較為系統、科學的實驗教學體系,使各門實驗課教學內容相互聯系,相互促進,避免實驗內容遺漏和重復設置,提高了教學質量和效率。三個模塊中必做實驗項目共計74項,其中35項為驗證實驗,24項為綜合實驗項目,17項為設計實驗項目。二是搭建起“科研創新和校內外工程鍛煉”兩大平臺,大幅提高了學生的創新能力和工程實踐能力,充分保證了卓越金屬材料工程師培養質量。鼓勵學生參與到專業教師的課題研究中去,充分發揮省重點實驗室以及博士團隊科研能力強的優勢,依托科研設備給學生提供了創新實踐的條件,使教學資源高效配置,資源的共享率提高,并搭建了科研創新實驗平臺。在“學習工藝知識、增強工程實踐能力、提高工程素質”新型課程教學目標的指導下,創建了符合我校應用型特點的工程實踐教學實驗基地,完善了企業教學場所、資料信息和實踐設備等。目前學院與企業建立了良性互動,已開發包括江西洪都航空工業集團有限公司、浙江天通集團、江鎢集團等企業在內的12家生產實習基地,保證金屬材料工程專業學生在真實的工程環境下實踐鍛煉,實現理論知識與工程實踐交匯融合。(四)建立卓越金屬材料工程師培養質量的全方位保障機制和多元化評價機制。要實現金屬材料卓越工程師在知識、能力和素質上全面符合本科工程型人才培養標準,必須要有一定的組織機構、制度建設、管理運行機制和客觀多元化的評價方式做保障,同時需要營造和活躍校園創新創業氛圍,實現學生創新意識的提升。為了加強對“卓越計劃”實施工作的組織、管理和協調,在組織機構保障方面,我們在學院層面、專業層面分別成立了工作小組和教學指導小組,形成了分工明確、層次清晰的組織保障體系。“卓越計劃”工作領導小組主要負責協調和落實重要事項、研究配套制度、提供保障措施等。教學指導小組負責審定專業培養方案和人才培養標準,制訂校企合作培養工作方案及組織實施,指導課程體系建設、教材建設和實踐基地建設。在制度建設方面,學院從“教”與“學”兩個方面著手:一是加強“卓越計劃”下的師資隊伍建設制度。建設一支理論知識扎實、工程實踐經驗豐富的師資隊伍是卓越工程師教育培養目標實現的關鍵因素。為此,學院在考核、評價、職稱晉升方面都明確要求擔任“卓越計劃”的專業基礎課和專業核心課的教師必須具有工程經歷;二是制訂學生企業實踐訓練階段的管理辦法,確保企業實踐教學質量。考慮到企業教學管理的復雜性,我們實行“學校指導教師”與“企業導師”共同管理學生在企業訓練的過程,及時解決學生在學習、生活中遇到的問題。在運行機制建設方面,學院以創新教育理念為指導方針,根據卓越金屬材料工程師培養目標,實施學分制教學管理模式。一方面通過制訂一系列激勵政策和工作條例,提高教師培養創新應用型人才的積極性、主動性;另一方面從學生評價、獎懲措施制度上,鼓勵學生參與各類學科競賽活動,提升學生競爭意識和創新能力。從校企雙方的內在需求出發,建立校企優勢互補、互利共贏的校企協同培養工程師的運行機制,充分發揮企業在工程實踐能力培養方面的作用。同時,建立相對穩定、操作性強的教學狀況監控和教學信息反饋機制,及時解決“卓越計劃”實施過程中產生的問題,保證各項教學活動有效推行;建立學生企業學習階段教學進度、教學任務完成情況及教學質量的監控體系,保障教學成效。在金屬材料卓越工程師評價機制方面,要牢牢把握客觀和多元化這兩個關鍵。如何保證客觀地評價人才培養質量,我們認為有兩點比較重要:一是評價學生學習過程業績。一份優秀的課程設計案例、契合實際應用的畢業設計論文等原始學習資料都是對培養質量最真實的肯定;學生參加各類學科競賽成績、創新性實驗計劃項目數、專業技能大賽獲獎等數據是最有力的評價。二是畢業生的對口就業率和用人單位的反饋信息。“卓越計劃”的培養目標是否實現,畢業生自身的職業發展和工作業績,以及用人單位對其工作能力的綜合評價是起決定性作用的。

三、卓越金屬材料工程師培養改革實踐中的初步成果

經過四年的教學改革實踐,金屬材料工程專業畢業生的工程實踐能力、創新創造能力顯著增強,以能力培養為主線的“卓越計劃”已取得初步成果。一是科研創新能力顯著提升,學習積極性大增。2014年至2017年金屬材料工程專業本科生參與科研創新課題共計50余項(國家級大學生創新課題9項,省級課題4項),參與企業工程實踐項目7項,學生發表了三大檢索論文20余篇,申請了多項專利;考研成績逐年提高,近4年來累積20余名畢業生進入包括天津大學、中國科學院大學和浙江大學在內的高層次綜合性高校繼續深造。二是學生綜合素質和實踐能力得到加強,在各類競賽中屢創佳績。近4年間金屬材料工程專業累積16人次獲得院級設立的“恒大高新”獎學金和“萬福和”獎教金。學生連續4年在全國金相技能大賽中取得4個一等獎、6個二等獎、2個團體一等獎好成績,獲獎數量和質量都名列全國同等院校前列。三是學生就業率和就業質量穩步提升。從2014年至2017,年就業率增長了10.5個百分點,達到93%以上,多名畢業生進入江鈴汽車、洪都航空工業集團等世界五百強企業就業,用人單位對我院金屬材料工程專業畢業生滿意度達到90%以上。

[參考文獻]

[1]王曉艷,楊福章.論專業教育與創業教育相融合的創新教育路徑[J].繼續教育研究,2017(1):24-26.

[2]劉偉.高校創新創業教育人才培養體系構建的思考[J].教育科學,2011(5):64-67.

[3]肖海平,鄧銀城.大學生創業素質的培養與高校教學改革[J].河北師范大學學報(教育科學版),2009(2):67-70.

[4]王少懷,劉羽,黃培明.實施“卓越工程師教育培養計劃”打造“雙師型”教學團隊[J].中國地質教育,2010(4):63-65.

[5]艾建平,程麗紅,陳智琴,等.微信與專業課程課堂有效融合的實踐研究[J].新教育時代,2017(38):208-209.

作者:艾建平 單位:江西科技師范大學材料與工程學院