機械設(shè)計制造專業(yè)人才培育模式思考
時間:2022-03-17 03:37:00
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為提高機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量,辦出具有顯著特色的包裝機械專業(yè),需從專業(yè)改革背景分析入手,確定專業(yè)人才的培養(yǎng)目標與規(guī)格,創(chuàng)新專業(yè)人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建專業(yè)教學(xué)體系,加強師資隊伍、課程與教材、實踐教學(xué)平臺與基地等基本建設(shè)。
1改革背景分析,確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標與規(guī)格
1.1專業(yè)教學(xué)改革背景分析
1)社會對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才的需求背景分析。機械行業(yè)是支撐整個工業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展的基石。隨著國家宏觀經(jīng)濟政策的調(diào)控,機械行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。據(jù)統(tǒng)計,2008年機械行業(yè)保持30%以上的高增長,在2009年金融危機中機械行業(yè)仍達到10以上增速。包裝機械已成為我國機械工業(yè)中十大行業(yè)之一,全國包裝工業(yè)近幾年平均每年的增速為7%??梢娚鐣枰罅康臋C械設(shè)計制造以及包裝機械技術(shù)的應(yīng)用型高級技術(shù)人才,這就要求進行該專業(yè)教學(xué)改革。根據(jù)調(diào)查情況分析,對企業(yè)中急需的人才按照研究型、工程設(shè)計型、生產(chǎn)一線的技術(shù)應(yīng)用型(含車間、班組)、生產(chǎn)管理型和行政等五類進行統(tǒng)計,比例分別為9.2%、31.7%、50.4%、8.1%和0.6%,其中機械設(shè)計型、生產(chǎn)一線的技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)人才的需求比例達到了82.1%,特別是包裝機械領(lǐng)域,社會和企業(yè)需要大量的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。
2)專業(yè)教學(xué)教育觀念的更新背景分析。專業(yè)教學(xué)改革的先導(dǎo)是更新教育教學(xué)觀念,有以下方面:(1)轉(zhuǎn)變以往“以教師為中心”的觀念,樹立以人為本的高等教育理念,堅持“以學(xué)生為中心”,提高教學(xué)服務(wù)意識,把提高教學(xué)質(zhì)量作為專業(yè)建設(shè)的根本宗旨;(2)變革以往重科技輕人文的傳統(tǒng),樹立科學(xué)教育與人文教育相融合的教育思想,加強學(xué)生的文化素質(zhì)教育;(3)變革以往單一規(guī)格的重視“統(tǒng)一”的教育思想,樹立注重健康個性發(fā)展、因材施教的教育思想,樹立培養(yǎng)學(xué)生勇于開拓和創(chuàng)新的教育思想;(4)改變過去強調(diào)應(yīng)知部分的高等教育模式,加強包裝機械技能、實踐能力的培養(yǎng),以達到包裝機械應(yīng)用型高級技術(shù)人才的培養(yǎng)目標;(5)全面貫徹學(xué)校提出的“明德、精業(yè)、求實、創(chuàng)新”校風(fēng)理念,促進學(xué)生全面發(fā)展。
1.2專業(yè)人才培養(yǎng)目標與規(guī)格的確定
在專業(yè)教學(xué)改革背景分析的基礎(chǔ)上,確定的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的目標是:培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德、智、體、美全面發(fā)展,具有扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)、較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ),具備包裝機械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力,能在包裝機械設(shè)計、機械制造及其自動化和包裝設(shè)備控制等方向的生產(chǎn)第一線從事設(shè)計制造、機電產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的應(yīng)用型高級專門技術(shù)人才。該專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)規(guī)格為:系統(tǒng)地學(xué)習(xí)機械設(shè)計與制造的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和信息處理技術(shù)的基本知識,受到現(xiàn)代機械工程師的基本訓(xùn)練,具有進行機械產(chǎn)品設(shè)計、制造及設(shè)備控制(包裝)、生產(chǎn)組織管理的基本能力。本專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識、能力和素質(zhì):(1)具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ),較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ),良好的文字表達能力和社會交際能力,懂得一定的環(huán)境保護知識、法律知識和國防知識;(2)較系統(tǒng)地掌握包裝機械領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論和基礎(chǔ)知識,具有本專業(yè)所必需的制圖、計算、測試及文獻檢索的基本技能。掌握本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)某個專業(yè)方向所必需的專業(yè)知識,了解其學(xué)科前沿及發(fā)展趨勢;(3)具有較強的自學(xué)能力和包裝機械創(chuàng)新意識;掌握獨立獲取、消化和應(yīng)用新知識的方法和技能;具有較強的分析解決包裝機械實際問題的能力;具有初步的科學(xué)研究、包裝機械技術(shù)開發(fā)能力;(4)具有初步的本專業(yè)外文書籍和文獻資料的閱讀能力;能撰寫專業(yè)文章的外文摘要;能使用外語進行一般性交流;(5)能應(yīng)用計算機進行本專業(yè)需要的各類計算與繪圖;具備利用計算機進行文字處理、編輯等工作的能力;能夠利用互聯(lián)網(wǎng)收集和利用各種信息;(6)了解體育運動的基本知識,達到大學(xué)生體育合格標準;具有良好的體魄與健康的心理素質(zhì)。
2專業(yè)人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新
為實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標與規(guī)格,在人才培養(yǎng)模式方面的改革思路是:轉(zhuǎn)變和更新教育觀念,深化本專業(yè)教學(xué)改革;提高包裝機械領(lǐng)域知識起點,強化素質(zhì)教育和能力培養(yǎng);拓寬基礎(chǔ),靈活設(shè)置專業(yè)方向;加強包裝機械實踐教學(xué),注重學(xué)生個性發(fā)展和創(chuàng)新精神培養(yǎng);改革教學(xué)方法,完善因材施教措施。在多年實踐的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了“一主線、分階段模塊化、多層次個性化”的專業(yè)人才培養(yǎng)模式?!耙恢骶€”是指該專業(yè)教學(xué)以包裝機械實踐能力、創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為主線;“分階段模塊化”是指專業(yè)培養(yǎng)方案需根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)階段,分為通識教育課程、大類專業(yè)課程、專業(yè)課程和實踐教學(xué)等四大教學(xué)模塊;“多層次個性化”是指根據(jù)學(xué)生的不同需求和愛好,通過課內(nèi)和課外教學(xué),設(shè)置好選修課程和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
湖南工業(yè)大學(xué)是中國包裝總公司唯一的一所省部共建高校,為配套該專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革,學(xué)校于1999年在廣東省中山市,與60余家包裝企業(yè)一起,創(chuàng)建了湖南工業(yè)大學(xué)中山包裝學(xué)院,于2008年又成立了湖南工業(yè)大學(xué)東莞包裝學(xué)院。利用這些實踐教學(xué)基地,對學(xué)生實施“專業(yè)教育+創(chuàng)新實踐”的“3+1”教學(xué)運作模式,即本科生前3年在學(xué)校本部進行專業(yè)基礎(chǔ)教育,最后1年的專業(yè)教學(xué)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(論文)等工程實踐活動都在該實踐教學(xué)基地完成。依托硬件設(shè)施和技術(shù)條件居亞太地區(qū)領(lǐng)先地位的實踐教學(xué)基地,學(xué)生通過深入生產(chǎn)第一線開展專業(yè)課程學(xué)習(xí)和畢業(yè)實習(xí),將企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展過程中面臨的實際問題和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)或技術(shù)革新項目作為畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)論文課題,畢業(yè)設(shè)計的成果直接用于企業(yè)生產(chǎn)。多年的實踐證明,“3+1”教學(xué)運作模式既能開拓學(xué)生視野,有效地推動理論與實踐的結(jié)合,全面提高學(xué)生的創(chuàng)新精神與工程實踐能力,又能為他們將來的自主創(chuàng)業(yè)打下良好基礎(chǔ)。
3專業(yè)教學(xué)體系的構(gòu)建
在對包裝和機械行業(yè)廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,分析工程和技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)θ瞬拍芰Φ囊?,了解專業(yè)崗位群的具體要求及發(fā)展趨勢,研討專業(yè)培養(yǎng)目標,按照人才培養(yǎng)模式的要求,構(gòu)建了由理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩大教學(xué)體系組成的專業(yè)教學(xué)體系,理論教學(xué)體系與實踐教學(xué)體系在教學(xué)進程上相互平行、在教學(xué)內(nèi)容上交叉融合,如圖1所示。理論教學(xué)體系主要使學(xué)生掌握包裝和機械領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論和基礎(chǔ)知識、必要的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)。該體系由通識教育課程、大類專業(yè)課程和專業(yè)課程等三大課程模塊組成。通識教育課程模塊強調(diào)人文素質(zhì)的熏陶、基本理論和基礎(chǔ)知識的掌握;大類專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊強調(diào)對包裝與機械基礎(chǔ)和控制基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),以及個性化發(fā)展的需要;專業(yè)課程模塊強調(diào)包裝機械專業(yè)知識、技能的掌握,具備包裝機械技術(shù)運用的能力,以及專業(yè)興趣的形成。
為實現(xiàn)本專業(yè)人才培養(yǎng)模式的“一主線”,改變實踐教學(xué)依附于理論教學(xué),構(gòu)建了分段式模塊化、多層次個性化的該專業(yè)實踐教學(xué)體系,如圖2所示,其由機械基礎(chǔ)實踐教學(xué)平臺、專業(yè)實踐教學(xué)平臺和1個科技創(chuàng)新活動基地組成。分階段實踐教學(xué)是指根據(jù)學(xué)生不同學(xué)習(xí)階段的實際情況,低年級階段(大學(xué)一、二年級)學(xué)生主要在機械基礎(chǔ)實踐教學(xué)平臺上進行,高年級階段學(xué)生主要在專業(yè)實踐教學(xué)平臺上進行,而所有年級學(xué)生根據(jù)個性發(fā)展需要,均可在科技創(chuàng)新活動基地進行,從而使學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)的整個階段都能得到良好實踐訓(xùn)練。為便于組織實踐教學(xué),每個實踐教學(xué)平臺的實驗課程與實踐環(huán)節(jié)又采用模塊化方法,各個實踐模塊之間在教學(xué)上相互獨立,便于實施教學(xué);在內(nèi)容上相互關(guān)聯(lián)和補充,形成比較完整的實踐教學(xué)內(nèi)容。多層次、個性化實踐教學(xué)是指根據(jù)專業(yè)方向類型層次和學(xué)生的需求層次設(shè)置基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實踐。這樣既可以滿足不同層次學(xué)生的需求,又可以對各門課程的內(nèi)容進行綜合應(yīng)用,最大限度地提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力,滿足學(xué)生的個性需要。機械基礎(chǔ)實踐教學(xué)平臺對該專業(yè)大學(xué)一、二年級學(xué)生進行感知性、基礎(chǔ)性的機械工程技術(shù)實踐教學(xué),包括工程圖學(xué)、機械設(shè)計、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)等課程的實驗、實習(xí)與訓(xùn)練。
專業(yè)實踐教學(xué)平臺面向該專業(yè)的大學(xué)二年級以上的本科生,以培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計與制造能力、機械性能測試能力與機電控制技術(shù)應(yīng)用能力等,突出包裝機械特色。通過該實踐教學(xué)平臺的教學(xué)和訓(xùn)練,使本專業(yè)學(xué)生具備一定的機械設(shè)計制造的專業(yè)知識和基本能力,并具備較強的實際動手能力和一定的科研能力。該實踐教學(xué)平臺主要開設(shè)本專業(yè)課程和有關(guān)包裝機械等方面的課程實驗、實訓(xùn)、課程設(shè)計與實習(xí)等環(huán)節(jié)。科技創(chuàng)新活動基地面向全校所有年級開放,通過學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、工程意識、綜合能力和創(chuàng)新精神,還對培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神、交流溝通能力和責(zé)任感有很好的作用,同時注重培養(yǎng)包裝機械設(shè)計制造的應(yīng)用能力。通過加強對學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動的支持和引導(dǎo),使之成為教學(xué)體系不可或缺的部分。通過理論教學(xué)體系和實踐教學(xué)體系的有機聯(lián)系和融合,構(gòu)成完整的專業(yè)教學(xué)體系,促進學(xué)生的機械知識、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
4專業(yè)三項基本建設(shè)
4.1師資隊伍建設(shè)
本專業(yè)以專業(yè)學(xué)術(shù)帶頭人和青年教師的培養(yǎng)為重點,通過引進來、送出去和內(nèi)部培養(yǎng)等形式,加快專業(yè)教師隊伍建設(shè)步伐,具體內(nèi)容如下:(1)配合學(xué)校的校風(fēng)建設(shè),加強本專業(yè)師德師風(fēng)建設(shè),提高教師的政治思想素質(zhì),加強教風(fēng)建設(shè);(2)大膽培養(yǎng)和啟用年輕教師。實行“以老帶新”制度,為年輕教師配備指導(dǎo)教師,幫助他們提高思想政治素質(zhì)和業(yè)務(wù)素質(zhì),在教學(xué)與科研的實踐鍛煉過程中讓他們快速成長;(3)采用多種方式對教師進行培訓(xùn),包括學(xué)歷教育和非學(xué)歷培訓(xùn)。在學(xué)歷培訓(xùn)方面,鼓勵和支持青年教師脫產(chǎn)或在職攻讀博士學(xué)位。在非學(xué)歷培訓(xùn)方面,輪流選派學(xué)術(shù)帶頭人和青年骨干教師到學(xué)校進修、企業(yè)培訓(xùn),到國外進行技術(shù)交流和訪問;在院內(nèi)開辦各種培訓(xùn)班,如數(shù)控技術(shù)、Pro/E等,對相關(guān)教師進行知識更新;(4)采取開放辦學(xué)方式,聘請經(jīng)驗豐富的校外兼職教師充實教師隊伍,提高雙師型人才的比例,強化教師的實踐教學(xué)能力。本專業(yè)通過近幾年的人才引進和培養(yǎng),教師隊伍的專業(yè)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu)也日趨合理?,F(xiàn)共有專任教師20人,其中教授13人(占65%),具有博士學(xué)位的教師為7人(占35%),湖南省學(xué)科帶頭人和享受政府特殊津貼專家1人。形成了一支由專業(yè)學(xué)術(shù)帶頭人和一批中青年骨干教師組成的素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)和學(xué)術(shù)水平高、科研能力強的專業(yè)師資隊伍。
4.2課程與教材建設(shè)
1)課程建設(shè)。根據(jù)該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標,在人才培養(yǎng)方案中設(shè)置了包裝機械設(shè)計、機械制造及其自動化、包裝設(shè)備控制等三個專業(yè)方向。根據(jù)專業(yè)方向,課程建設(shè)以特色課程、精品課程和雙語教學(xué)示范課程建設(shè)為突破口。本專業(yè)的特色課程設(shè)置遵循專業(yè)核心能力需求、實用實效和先進性等原則,確定包裝機械設(shè)計、包裝工藝與設(shè)備,機械制造工藝學(xué)、數(shù)控技術(shù)、機械制造自動化技術(shù),包裝機械裝備、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計等7門特色課程。在一些大類專業(yè)基礎(chǔ)課程和特色課程中,選擇部分課程進行精品課程和雙語教學(xué)示范課程建設(shè)。學(xué)院于2006年起建設(shè)了《工程圖學(xué)》、《機械工程設(shè)計》、《包裝工藝與設(shè)備》、《包裝機械設(shè)計》、《機械制造工藝學(xué)》、《數(shù)控技術(shù)》等6門省級和校級精品課程;于2007年起建設(shè)了《機械控制理論基礎(chǔ)》、《機器人技術(shù)基礎(chǔ)》等2門校級雙語教學(xué)示范課程。這些課程的建設(shè),有效推動了教學(xué)改革的深入進行,對其他課程的教學(xué)起到示范作用。
2)教材建設(shè)。以合理選用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)教材為原則,進一步完善專業(yè)的課程教材體系,確保專業(yè)課程和實踐教材的質(zhì)量與水平。雙語課程選用國外原版教材,對目前還沒有合適教材的部分課程,需開發(fā)出既符合本專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格,又適用于學(xué)校特點、體現(xiàn)專業(yè)特色的教材或輔助性教材;根據(jù)該專業(yè)實驗、實訓(xùn)、實習(xí)的內(nèi)容和實驗設(shè)備具體情況,需由課程負責(zé)人組織編寫實踐教學(xué)教材或講義。經(jīng)過近幾年的努力,該專業(yè)教師編寫了教材52本,其中《數(shù)控加工技術(shù)(第二版)》為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,《數(shù)控加工綜合實踐教程》為普通高等院校工程訓(xùn)練系列規(guī)劃教材。教材及資料形式多樣化,包括電子教材、網(wǎng)絡(luò)教材、CAI教學(xué)課件、計算機輔助教學(xué)軟件及模擬軟件、電視錄像片等,把圖像、二維和三維動畫、音頻、視頻等表現(xiàn)形式集為一體,注重三維CAD/CAM一體化軟件的應(yīng)用,由傳統(tǒng)二維空間轉(zhuǎn)變?yōu)槿S空間的教學(xué)教材,形成了“立體化”的實踐教學(xué)教材體系。
4.3實踐教學(xué)平臺與基地建設(shè)
本專業(yè)實踐教學(xué)平臺與基地建設(shè)要兼顧校內(nèi)和校外。在校內(nèi)實踐教學(xué)平臺建設(shè)方面,從2002年起,學(xué)校利用中央和地方共建資金、日元貸款、國家財政部機械優(yōu)勢與特色學(xué)科實驗室建設(shè)、中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金建設(shè)等項目,近5年已先后向?qū)嶒炇夜餐顿Y910多萬元,現(xiàn)有實驗用房使用面積達5100多平方米,擁有實踐教學(xué)設(shè)備固定資產(chǎn)近1300多萬元,各類儀器設(shè)備l125臺(套)件,分別分布在機械基礎(chǔ)實踐教學(xué)平臺、專業(yè)實踐教學(xué)平臺和科技創(chuàng)新活動基地等3個實踐教學(xué)平臺上,共有包裝機械實驗室等l5個?,F(xiàn)建有的湖南省優(yōu)秀實習(xí)教學(xué)基地——金工實訓(xùn)中心、湖南省重點實驗室——高壓水射流與湍流應(yīng)用技術(shù)及設(shè)備實驗室、湖南省普通高等學(xué)?;A(chǔ)課示范實驗室——機械基礎(chǔ)教學(xué)實驗中心,在省內(nèi)外具有輻射和示范作用。在校外實踐教學(xué)基地建設(shè)方面,充分利用株洲市工業(yè)重鎮(zhèn)的地方優(yōu)勢、湖南工業(yè)化進程和全國包裝機械行業(yè),本專業(yè)先后建立了校外實踐教學(xué)基地15個,如東莞包裝學(xué)院、中國南方航空動力機械公司、株洲時代集團公司、遠大空調(diào)有限公司等知名企業(yè),建立了長期穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研實習(xí)合作關(guān)系,逐步完善“專業(yè)教育+創(chuàng)新實踐”的“3+1”教學(xué)運作模式。
5結(jié)束語
1)根據(jù)專業(yè)教學(xué)改革背景分析和專業(yè)人才培養(yǎng)目標與規(guī)格,創(chuàng)建了“一主線、分階段模塊化、多層次個性化”的專業(yè)人才培養(yǎng)模式,并實施了“專業(yè)教育+創(chuàng)新實踐”的“3+1”教學(xué)運作模式。
2)構(gòu)建了相互平行、交叉融合的理論和實踐教學(xué)體系。實踐教學(xué)體系由機械基礎(chǔ)實踐教學(xué)平臺、專業(yè)實踐教學(xué)平臺和1個科技創(chuàng)新活動基地組成,主要加強培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本技能、技術(shù)運用能力和素質(zhì)。
3)為配套機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革,進行了該專業(yè)的三項基本建設(shè)。師資隊伍建設(shè)以專業(yè)學(xué)術(shù)帶頭人和青年教師的培養(yǎng)為重點;課程建設(shè)以特色課程、精品課程和雙語教學(xué)示范課程建設(shè)為突破口,教材建設(shè)要形成“立體化”的實踐教學(xué)教材體系;要兼顧校內(nèi)和校外實踐教學(xué)平臺與基地建設(shè),以突出該專業(yè)包裝機械實踐能力、創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)主線。
通過機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)模式改革與建設(shè),培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、強能力和高素質(zhì)的包裝與機械領(lǐng)域應(yīng)用型高級專門人才,把本專業(yè)建成具有包裝機械顯著特色和在全國具有一定影響力的國家級特色專業(yè)。