立德树人-技能培养融合的现代机械工程师专业实习路径探索
作者: 孙远韬 刘广军 张氢 罗森
基金项目:同济大学教育教学改革重点项目“思政-技能融合的现代机械工程师专业实习路径探索研究”(无编号);2021年上海市创意机器人挑战赛(沪教委高【2020】53号,4250145304-006-004)
第一作者简介:孙远韬(1979-),男,汉族,湖北武汉人,博士,副教授,博士研究生导师。研究方向为机械设计及理论。
DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.06.011
摘 要:为提高机械专业实习的效果,该文在分析国内外实习教学模式、特点的基础上,针对当前实习方法的成功之处和局限性,结合同济大学机械专业的要求和特点,探索立德树人-技能培养融合的机械专业实习路径,并对所完成的机械专业实习过程予以说明。从整体看,融合思政过程的专业实践模式取得较为理想的效果,提高机械专业学生实践技能水平,培养学生奉献机械行业,热爱本专业的热情。
关键词:专业实习;课程思政;技能培训;现代机械工程师专业;立德树人
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2024)06-0048-04
Abstract: In order to improve the effect of mechanical professional practice, this paper, on the basis of the analysis of practice teaching mode, home and characteristics, according to the success and limitations of the current practice method, combined with the requirements and characteristics of mechanical engineering in Tongji University, explore the practical path of mechanical specialty integrating moral cultivation and skill training. and explain the completed mechanical professional practice process. On the whole, the professional practice mode integrating the ideological and political process has achieved relatively ideal results, improved the practical skills of students majoring in machinery, and cultivated the enthusiasm of students to contribute to the machinery industry and love their major.
Keywords: professional practice; curriculum ideology and politics; skills training; major in modern mechanical engineer; fostering character and civic virtue
机械制造业是国民经济的主体,需要加快产业转型升级步伐,而产业升级过程中最迫切的需求则是创新型人才的支撑。培育具有民族意识、勇于承担社会责任、勇于创新的综合型人才,是时代给与高校的任务与担当。
但是现阶段高校面临供给侧矛盾:我国高校现有的规模已达到大众化教育阶段,毕业人数日益增长,教育部门公布的数据显示[1],在2022年度,中国大学的毕业生数量创下了历史最高纪录,首次超过了1 076万。同时受国际疫情形势的影响,近年回国就业的留学生人数也不断增加,就业形势严峻复杂,形成一年比一年难的“史上最难毕业季”。同时评价指标的单一、趋同,导致我国学科专业结构设置的不合理,所培养人才的专业水平难以支撑处于经济新常态中的机械领域的产业升级。
针对培养过程中的各种局限,各高校实施新的工学教学,改革院校的人才培养方式,实行“一技之长”的综合素质教育[2-4]。以同济大学为例,根据《同济大学“十四五”发展规划和2035年远景目标纲要》等文件精神,就加快构建同济大学高质量教育体系、全面提升学校人才培养质量提出各项意见。其中关于育人与实践方面的两大原则即为以育人为本,德育为先,将德育工作贯彻到人才的整个发展进程之中,始终以学生为本,促进学生全面发展。重点培养具有“通专基础,学术素养,创新思维”和拥有综合素质,能够成为领导未来社会的中流砥柱和职业精英。
可以预见强化立德树人的理念,推进学生全面发展,培养具备创新思维及其实践能力的教育模式已经被各大高校看重,而专业实习是机械专业培养计划中的一个重要的实践环节[5],通过专业实习,加强学生综合实践能力和提高学生创新思维,将工程思维和科学思维训练贯穿在实践教育体系中,全面加强实践育人。
因此,本文从国内外实习教育现状出发,研究当前各高校开展专业实践教育的方法、内容及其效果,分析其成功之处和局限性,探索立德树人-技能培训双支撑下的机械专业实习路径,研究情感价值观教育和专业实践的融合模式,并就机械专业实习的主要内容实施过程予以阐述。
一 国内外专业实习教育现状与特点
国外相关研究表明,教室以外、课程以外的专业实践类活动对工科本科生的专业素养、个性开发、社交能力、社会参与意识的开发很有帮助[6]。
1957年美国教育政策委员会在报告《高等教育:十年的决策》中论述[7]:“正规的课堂于课堂教学仅是学生大学学习的一部分,学生个体的价值观、道德观是在群体的影响下形成的。”报告中强调了教学发生的环境、学生活动的组织方式和教学的组成部分,即教育既包括正式的第一课堂,也包括第一课堂之外的各种实践类型的第二课堂。从20世纪60年代开始,美国高校即开始重视各类型实践类第二课堂对于人才培养的积极影响。
德国采用的是基于理论的双元制,实行企业和大学的个性化培训,在学校和企业之间进行教学活动,以培养适应双方共同发展需要的高素质应用型人才[8]。在此双元制模式下,学生可以取得双学位或硕士学位,以及德国工商协会职业资格证书[9]。而Daun等人对德国的工业专业大学教育的研究表明,机械类专业学生在就读阶段不是单纯的理论教学,更提供了大量的工业案例,其目的就是为了促进机械专业学生的兴趣。将案例作为中心的课堂间接模式,也有效促进机械专业学生交流合作与自主探索。类似地,Grytnes等人对瑞典机械工业教育的研究表明,瑞典通过职业教育和专业实践训练两种模式的连接来促进机械专业学生学习效率的提高。
在亚洲,新加坡采用了“教学工厂”的培训模式,日本采用了“企业教学”,这两种模式都是把企业的生产和管理结合起来,让学生在教学中亲身体验工作,将高校与公司的实际生产和运营进行直接的联系,为公司发展创造了一个巨大的施展空间[10]。
国内各大高等院校也针对专业实习类实践课程的特点,开展了一系列教学模式与人才培养模式的研究与探索,也总结出了一些经验。
中国地质大学机械工程专业提出“复合实习”模式,推进网络/智能化的实训项目,对教学资源进行了整合和优化,使实训课的教学品质得到极大提高[11]。
西安交通大学依托校内教学实验教学示范中心,基于校企联合教育基地,联合广汽丰田公司建立了实践教学基地,将学生的专业实习设置在丰田厂区内进行。
广西科技大学提出“问题为导向”的实习方式,撰写实习手册对学生进行提问,让学员带着问题到实习现场,并强化实习流程管控及实习绩效评估[12]。
除了传统线下专业实习教育,在近几年疫情大环境下,国内院校也积极探索线上教学模式。各小组成员通过线上会议形式,协商作业内容选择、录制方式、任务分工等,线上训练科目在诸如canvas平台布置,及时了解学生对知识的学习和掌握情况。中国石油大学专业实习教学本着“以生为本”的宗旨,聘请从事生产、施工、安全管理的资深技术人员,使用腾讯的“云实习”课程,利用专家在线授课,企业现场直播授课[13]。
通过国内外机械专业实践方法可以看到的是,像机械工程这种实践性较强的工科,实践教学不仅要靠教师一人的力量,还要与学校、企业、管理和生产等进行多方面的合作。由于实习基地一般都是在远离校园的地方,还需要支付实习期间的材料、交通、住宿等费用,在资金紧张的情况下,学校有时被迫缩短实习时间,使实习教学流于形式,质量难以保证[14]。在新时代,高校的实践活动将从有限的校园搬到生产现场,是新时代高校的一项重大课题,到工厂进行第一手的“生产实践”,这是其职业生涯中必不可少的一步。
其次,以机械专业为代表,有些大学几十年来一直“始终如一”地进行实践教学。而随着生产模式的不断变化,传统的实习课程已经不适应越来越先进的自动化和智能化生产,专业实习的教学内容必须不断完善和提高。
另外,从学生的观点来看,有些同学认为实习是可有可无的,受此思想的影响,有些同学把实习当作“夏令营”“旅游观光”,最终导致专业实习流于形式,因此对还需要改正学生对生产实习带有偏见的观念,使其真正懂专业,爱实践。
二 立德树人-技能培养融合的专业实习思路
同济大学机械专业经过多年建设,于2018年通过机械工程专业工程教育认证,2020年入选国家级一流本科专业建设点,其中专业实习课程2022年成为上海市重点课程。课程以工程机械及智能制造为特色,结合上海市高端装备发展需求,依托同济大学国家级工程实践教育中心、国家级机械实验教学示范中心、重大工程施工技术与装备教育部工程中心等平台,通过模块化的全员动手操作及调研实践,培养学生分析和解决生产技术问题的能力及终身学习的意识[15]。
在机械专业实习教学过程中,总体思路是强化思想引领作用,强调锻炼同学动手能力,通过技能实训提高理论知识学习过程的认知水平,强化对一线生产工艺、生产设备的认识,结合理论知识,身临其境地认识并参与科技改变世界的全过程,实现情感价值观构建下的立德树人教育与技能培训的融合,真正夯实专业实习中理论结合实践并改造世界的途径。
情感价值观构建的总体目标是解决好怎么培养人、培养什么人、为谁培养人这个根本问题,培养德才兼备的新时代青年[16]。对于本学科而言其内涵为:坚持立德树人根本任务,以党团共建活动为抓手,以专业课为辐射,努力挖掘专业课教学中的育人基因,激发了学生对机械装备事业的兴趣,树立解决机械装备发展“卡脖子”等关键问题的信心,引导大家以济天下为己任,为振兴中华而学习,并结合真实的项目经历、真实的“实业报国”情节感染同学。
技能培训总体目标是培养理论先进、能动手的高级人才。对于本学科实习目标而言其内涵是:重视动手能力的培养,结合专业理论知识,将模块化的动手技能培训贯穿整个实习过程,通过数字化建模、装配仿真训练能够掌握工程机械结构关系,并在熟练拆装和分析的基础上,掌握其结构组成与作用,能够理解相关装置的养护方法;针对样机进行实训感受,掌握基本电气系统的构成和动作及性能要求,能够站在系统角度,通过社会实践感受产业发展蒸蒸日上的希望。
具体目标如下:①形成基于专业认识与专业情感的模块化立德树人教学方案,完成思想品德和价值观念的建构。引导学生主动学习、自觉学习、树立为国创新和为民服务的思想,为学生培根铸魂。②建立典型部件的虚拟装配与仿真训练模块及达成方式,能熟练进行虚拟装配,掌握工程机械构成关系,能够了解数字孪生、云服务在机械领域中的作用。③建立实训操作模块与达成方式,掌握关键机械部件的构成,能够进行拆装,对相关电气系统能够进行控制操作并能够分析故障进行排除。④通过调研龙头企业,培养发展产业及相关技术的创新思考能力,激发学生的理想信念和学习兴趣,建立专业信心,树立终身学习意识,感悟团队合作意识的重要。