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摘要:針對我校輪機工程專業的現狀,分析了國內外主要的工程教育模式及其適用性,指出了與卓越工程師教育培養計劃要求的差距及應采取的相應措施。卓越計劃要取得成功,必須調動企業導師的積極性,并且保證其有足夠多的時間與精力來參與;必須健全相應的法規,形成校企合作長效運行機制,使企業、學生、學校和政府都從中獲得利益。
關鍵詞:工程教育模式;卓越計劃;輪機工程專業;CDIO
近年來,國內外教育界興起了工程教育研究熱潮,提出了多種工程教育模式。許多國家都設立了相應的工程教育認證機構,如美國工程與技術認證委員會(ABET),已有29個國家超過700所高校近3600個項目獲得ABET認證。ABET認證是一種質量保證,通過A-BET認證的高校之間可以實現學分互認,有利于大學拓展國際合作,促進學生交流交換,有利于吸引優質留學生。華東理工大學、清華大學、上海交通大學等學校的一些專業也通過了ABET認證。我國也成立了中國工程教育專業認證協會(CEEAA),并正式加入《華盛頓協議》,這標志著我國工程教育質量達到了國際標準,工程教育質量保障體系得到了國際認可。2017年共有一百幾十所高校的375個專業的通過認證。輪機工程專業開設院校有江蘇科技大學、哈爾濱工程大學、華中科技大學、武漢理工大學等十幾所。目前CEEAA認證專業名單中尚未將輪機工程專業列入。輪機工程專業列入第三批國家卓越工程師培養計劃的有大連海事大學、上海海事大學、集美大學、武漢理工大學、重慶交通大學等5家,目前改革取得了一定成果。由于這些學校的輪機專業大都偏航運方向,而我校的輪機工程專業主要面向船舶制造業,所以不能簡單的照搬。工學類專業的教育從“學術化”向“工程化”方向發展是大勢所趨。輪機工程專業作為與船舶行業密切聯系的工程專業,參加工程教育專業認證是早晚的事,所以有必要對工程教育模式進行研究分析,針對我校輪機工程專業的特點,提出適用和實用的工程教育模式,并提出具體的實現途徑。
一、國內外工程教育模式
(一)美國的工程教育模式
2001年10月,美國工程院(NAE)聯合美國自然科學基金委員會(NSF)正式啟動了“2020工程師計劃”,通過工程教育改革,培養出能滿足適應2020年需要的工程技術人才。通過開發“以問題或項目為中心”,融合“理論教學”和“研究型教學”于一體的實踐性課程來培養學生的創造性能力和實踐動手能力,尤其強調對學生工程設計能力的培養。1981年由Spady等人提出一種先進的教育理念,即成果導向教育OBE(Outcomebasededucation),現已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。美國工程教育認證協會(ABET)全面接受了OBE的理念,并將其貫穿于工程教育認證標準的始終。OBE強調如下4個問題:我們想讓學生取得的學習成果是什么?為什么要讓學生取得這樣的學習成果?如何有效地幫助學生取得這些學習成果?如何知道學生已經取得了這些學習成果?麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學經過四年的探索研究,創立了CDIO工程教育理念,并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO要求畢業生的工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面能力達到預定目標。
(二)英國的工程教育模式
英國大學采用校企結合的辦學模式培養學生工程能力。英國的工程教育非常注重實用性,對課程體系的規劃以及每一門課程的授課內容力求精簡。通過將相關課程的精簡綜合,整合為以應用實踐為目的知識模塊。從實際工程需要出發組合各種知識模塊,編制教學計劃。英國大學的授課課時是非常少的,而學生們的課業負擔非常繁重,普遍課內外時間比要求在1∶3到1∶4。每個學年均要求學生選擇實驗室或者研究項目課程,引導學生通過自學獲取所需知識,完善自己的專業知識體系。英國大學在學生學習成績評價方面也非常有特色。平時作業成績通常占有較大比重。大部分課程的期末考評除閉卷考試外,還包括論文或報告、口試、答辯等多種形式,并允許一門不及格,減輕學生期末考試壓力。學生在每個階段都會有包括任課老師、個人導師、項目指導教師的評價和建議報告,以幫助學生進行自我調整。
(三)德國“雙元制”教育模式概述
德國“雙元制”教育模式:一是教學內容由“理論”和“實踐”雙元組成,二是辦學主體由“學校”和“企業”雙元組成,三是受教育者屬性由“在校學生”和“企業學徒”雙元組成,四是教學活動“工學交替”進行。“雙元制”教育模式使德國企業、學生、學校和政府都獲得了利益。企業不僅能獲得政府的獎勵或稅收政策優惠,而且可以從中錄取優秀學員、得到熟悉本企業工作環境的高素質員工,節省了培養新員工的成本費用,并能長期保持市場競爭力;學生接受“雙元制”模式教育,學習時間短、學習期間能獲得企業支付的津貼,畢業后工作待遇高;學校方面可爭取更多的教育資源,降低教學經費的投入。“雙元制”教育模式培訓內容易于專門化,過于注重技能的熟練程度,不利于學生職業生涯的全面發展。企業從經營范圍和自身利益出發,給學生提供的是某一具體職業領域的學習內容,使得學生專業技能偏于狹窄而在今后難于重新選擇職業。
(四)我國工程教育模式
我國2008年開始推廣CDIO工程教育模式,2011年開始實施“卓越工程師教育培養計劃”,主要目標是:面向工業界、面向世界、面向未來,培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢,增強我國的核心競爭力和綜合國力。“卓越計劃”是工程教育改革項目,沒有規定具體模式。西安電子科技大學本科層次根據實際情況采用兩種培養模式:第一種培養模式,第6學期在合作企業進行一部分專業基礎課學習和企業體驗,第7學期回校選擇專業方向和進行專業課學習,第8學期到企業進行畢業設計;第二種培養模式即安排學生7—8學期到企業進行聯合培養。東南大學提出本科生在合作企業學習的累計時間不少于1年,占本科專業培養方案總學分20%左右。上海工程技術大學本科層次采取三階段的培養方案:第一階段以學校培養為主,理論與實踐學習并重;第二階段為校企聯合,校內與企業學習交叉;第三階段由校企雙導師指導畢業設計。汕頭大學工學院提出了EIP-CDIO培養模式,注重職業道德和誠信與構思—設計—實現—運作進行有機結合,以培養高級工程專業人才為目標。工學院除了要求每位學生選修人文、社會和藝術等課程,還必修一門《工程師的職業道德與責任》。CDIO項目按照規模和范圍可以劃分為三級:一級為包含本專業主要核心課程和能力要求的項目;二級為包含一組相關核心課程和能力要求的項目;三級為單門課程內為增強課程能力與理解而設的項目。CDIO改革減少了授課時間,增加了自學和研討課時間,此外還增加了團隊設計大綜合項目。發展學生的自學與創新能力,學生的溝通與協作能力以及適應與調控大系統能力的培養。工程教育有各種不同模式,學校應根據自己具體情況來選擇或建立適應模式。
二、我校輪機工程專業的工程教育模式
(一)培養目標的制定及持續改進
我校輪機工程專業的培養目標的制定是基于學生畢業后5年左右在社會與專業領域預期應取得的成就之上的。目前在全國各大船廠的老校友中,通過多年的生產實踐鍛煉,大都已成長為設計及生產技術骨干,其中有不少人已當上了中層領導。學院定期進行教學評估,請行業內企業專家及校友參加,評價培養目標的合理性,并根據評價結果對培養目標進行動態調整。
(二)課程體系的改革
以畢業要求的達成來設計課程體系,目前輪機工程專業數學與自然科學類課程占總學分的15.7%;工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程占總學分的43.9%;工程實踐與畢業設計占總學分的22.6%;人文社會科學類通識教育課程占總學分的13.8%,這一項略顯不足。
(三)師資隊伍建設
經過近幾年的引進與培養,在結構上有極大改變,目前我院專任教師58人,具有博士學位40人,博士比例達69%。教師隊伍的學歷結構、年齡結構、學緣結構日趨合理,具有海外進修經歷教師人數逐年提升,為學院發展奠定了堅實基礎。學院獲批“中組部青年千人計劃”1人,率先實現學校國家級人才零的突破,獲批江蘇省特聘教授2人。教師數量上基本能滿足教學需要,相當數量的教師具有足夠的專業水平和工程經驗,具備教學能力、溝通能力、職業發展能力,工程實踐問題研究能力。通過增加教師隊伍,每位教師都有足夠時間和精力進行本科教學和學生學業指導,有時間參與教學研究與改革。學院每年都籌集一定經費設立教改教研課題,鼓勵教師申報,并組織教師申報學校及省教育廳的相關課題。將科研和教研成果應用到教學過程中,不斷改進工作,提升教學質量。教師熱情為學生提供指導、咨詢、服務,利用自己的人脈資源,對學生職業生涯規劃進行指導。每學期都請一些企業或行業專家給學生作學術報告,很受學生歡迎,學生能從中了解行業發展狀況及科技研發狀況。學校支持教師隊伍建設,吸引與穩定合格的教師,并支持教師本身的專業發展,鼓勵教師以訪問學者身份去國內外名校學習,鼓勵青年教師去行業內企業參加工程實踐活動,努力培養成為雙師型教師。
(四)工程實訓
輪機工程專業在校內建有工程實訓中心,實驗室及設備在數量和功能上能滿足教學需要,可供學生使用。校企業合作共建實習和實訓基地10多個,為學生提供工程實踐場所及設備保障。在校外與多家企業建立了工程實踐教育中心,有長期穩定的實習基地,如滬東中華造船集團有限責任公司及江南造船有限責任公司等著名船舶企業。“卓越計劃”要求本科及以上層次學生要有一年左右的時間在企業學習,學習企業的先進技術和先進企業文化,深入開展工程實踐活動,參與企業技術創新和工程開發,培養學生的職業精神和職業道德。其根本目的是建立工程現場環境,在真實環境中學習。學校在上海有辦事處,可以解決學生住宿吃飯問題。學校與企業方共同制定企業學習方案、學習內容及具體實行措施。企業提供足夠多的工作崗位供學生進行輪崗實習,采用基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法,并制定考核內容。根據工廠的工程項目來制定畢業設計題目及應完成內容,加強創新能力訓練。需要解決的問題是如何調動企業導師的積極性,如何保證其有足夠多的時間與精力來參與卓越計劃。這不是學校能夠解決的,需要政府的支持政策及經費投入,也需要企業的積極配合。應健全的相應的法規和機構,形成長效運行機制,使企業、學生、學校和政府都從中獲得利益。
三、結論
國內外工程教育有各種不同模式,各有各的特點,適應于不同的教育環境,不能照抄照搬。我校輪機工程專業應借鑒國內外先進經驗,根據自己專業的特點制定合適的工程教育模式。我校輪機工程專業實施卓越計劃是完全可行的,已具備一些基本條件。但還需在下列幾個方面加以努力改進。1.生源質量受行業形勢影響較大,需要探索出保證生源質量的長效機制。2.學生參與工程問題的設計研究機會較少,需要各任課教師精心設計工程實訓項目,讓學生訓練。參加創新活動的學生人數比例還不夠高,需要加大投入。人文科學類課程偏少,需多設一些選修課程。需要調動企業導師的積極性,保證其有足夠多的時間與精力來參與卓越計劃。3.教師的工程背景較欠缺,不能滿足工程教學的需要,外聘行業專家授課課時較少,有待進一步改善。
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作者:陸金銘 單位:江蘇科技大學