智能科学与技术本科专业生产实习改革探索与实践
作者: 田中大 张志佳 张娜 孙平 张俊 李冬
摘 要:在我国的高校中,本科阶段教学过程中的一个重要组成部分就是生产实习。通过生产实习,学生能够将学习的理论知识与实践环节进行结合、达到综合运用知识的能力。该文根据智能科学与技术专业的培养内容,把提升实际应用能力作为目标,对本专业如何提升生产实习的改革问题进行研究,提出一些解决方法,并应用到沈阳工业大学智能科学与技术专业生产实习的改革实践之中。结果表明提出的改革方案能够促进生产实习质量的提升,对教学效果的提高具有一定作用。
关键词:智能科学与技术专业;生产实习;教学改革;实践教学;校企合作
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2023)07-0124-05
Abstract: In China's colleges anduniversities, an important part of undergraduate teaching is production practice. Through production practice, students can combine the theoretical knowledge with practice and achieve the ability to use knowledge. Taking intelligent science and technology undergraduate as an example, this paper analyzes the problems in the current production practice.According to the training goal, the production practice teaching reform of the intelligence science and technology specialty is studied. The author puts forward some solutions and applies to Shenyang University of Technology in practice teaching reform. Practice has proved that the quality of production practice and teaching effect has been improved.
Keywords: intelligent science and technology; production practice; teaching reform; practical teaching; school-enterprise cooperation
2004年,教育部将智能科学与技术专业设置为新增设的目录外的试点专业,在2012年出版的《普通高等学校本科专业目录》中,其被正式收录[1]。智能科学与技术专业结合了计算机、智能优化、自动控制、通信及数字信息处理等技术或者理论,实现信息的采集、处理、传送、控制和优化等的集成,将学生的工程实践能力作为一个重要的培养目标,可以完成智能科学技术与工程相关行业的研究、开发及管理工作,专业的目标是培养具备现代创新科学意识的高级科研与技术人员[2]。截至2021年,全国包括北京大学、复旦大学、重庆邮电大学、中南大学、湖南大学和中山大学等142所院校设立了该专业[3]。2010 年,作为沈阳工业大学的新增专业——智能科学与技术获教育部批准,并于次年开始招生。专业建设基础为信息科学与工程学院自动控制与系统工程研究所[4]。2020年沈阳工业大学在智能科学与技术专业的基础上成立人工智能学院,深化人工智能技术的基础研究与技术应用。由于智能科学与技术专业开设时间较其他成熟本科专业相对较短,对于如何建设该专业,国内各个学校都在不断地进行改革与实践。
作为目前高等学校教学计划以及实践性环节中不可获取的组成部分,生产实习能够加强学生理论知识的学习,促进学生具有对实际中遇到的问题进行分析、思考和解决的能力,使得学生能够提前熟悉与了解社会现实环境[5]。起到了实现专业培养目标中的实践教学环节的作用,能够为学生未来的学习与工作奠定必要的基础。对于提高大学生的科技创造与创新能力,生产实习能够发挥极其关键的作用[6]。
但是长期以来, 生产实习环节在教学中一直处于从属地位, 在理论和实际上均未上升到与理论教学相同的程度[7]。同时由于生源变化、校企沟通不畅和经费限制等原因, 最终生产实习的实际质量和期望值之间差异较大,无法实现提升学生综合素质的目的。
基于目前生产实习的弊病,从2019年开始,结合该专业的教学目标与教学特点,沈阳工业大学智能科学与技术专业对生产实习形式和内容进行了实践方面的改革。结果证明,改革后生产实习能够增强学生的综合素质与能力、拓宽学生的知识结构,从而为学生未来的工作与学习打下稳固的基础。
一 智能科学与技术专业生产实习现状与问题
根据学院教学大纲的要求和规定,生产实习的地点应该是国家大、中型自动化、软件和电子工程等生产企业,同时要求具有国内较先进的技术水平。按照智能科学与技术专业培养计划和生产实习大纲的规定和要求,本专业学生在大学三年级下学期开始生产实习,时间为每年的4月初,实习地点是吉林省长春市中国第一汽车集团有限公司。欧美国家制定高等教育内容时,将生产实践的地位视为高于理论教学,但是生产实践在国内高等教育中的重要性却没有得到应有的重视。从目前情况来看,组织智能科学与技术专业学生到生产企业参观实习存在如下一些问题。
(一) 实习时间问题
本专业的实习时间非常有限,仅仅一周的时间。为了完成实习的内容与要求, 本专业学生在实习过程中不可能深入进行,通常是走马观花,达不到实习的真正作用。这种实习本质上是“参观”实习,学生根本无法在一周时间内熟练掌握实际生产知识并能够参与动手操作,而且仅通过实习总结报告的考核方式无法合理地对实习效果进行考核。造成生产实习时间短的原因主要有两点。一是教学计划安排原因,智能科学与技术专业学生在大三下学期还安排有大量的必修、选修及实验课程,为了保证教学计划的正常进度,在有限的时间内只能抽出一周的时间进行生产实习。二是经费问题。即使近年来高校的生源数量变化不大,但是因为物价上涨、交通和食宿费用等,实习企业相应地也提高了收费标准,而很多高校对于生产实习的费用投入却没有增加。受制于实习成本的上涨和新冠病毒感染疫情影响造成的不确定性,只能通过压缩实习时间来解决。这两点原因造成了实习时间过短的现状与问题。
(二) 实习企业问题
由于市场经济导向, 企业将利润的最大化作为企业的终极目标,而本专业学生的专业经验与实践能力相对薄弱,因此不但对企业创造利润没有益处,还会给企业的生产和管理带来诸多问题。因此,生产协议企业往往不愿意接收本专业实习学生, 即便接收,也是一些和专业联系不紧密的部门, 例如铸造车间、汽车底盘装配车间和齿轮加工车间等,对于智能科学与技术专业而言,这些实习工作与专业相关性差、实践与在校学习的理论相脱节,达不到对学生应有的锻炼效果。而一些小企业及民办、私人企业虽然愿意接收实习学生,但受制于实习的软硬件环境与单位规模,能够接收的学生数量较少,解决不了大多数学生的实习问题。
(三) 带队教师问题
生产实习过程中, 实习带队教师的理论水平和实践能力对于学生的实习效果有着极大的影响。但是老教师由于教学与科研任务重、自身身体情况和家庭负担等,无法抽出时间参与学生的实习。近年来,为学院生产实习带队的指导教师均为毕业不久的年轻教师,这些年轻教师虽然在学术理论上拥有一定的造诣,但是工程实践及应用能力经验不足,只能为学生做一些后勤工作,很难在专业实际应用方面给予学生太大的帮助,对学术实践能力提高的作用非常有限。同时,实习单位的联系、报到和时间进度等,均由实习领队教师统一安排。这就使得在生产实习过程中,学生没有处于一种主动的实习状态, 不能增强学生的社会交往、公关与自我管理能力[8]。
(四) 学生认知问题
本专业的大多数学生目前只重视基础理论学习, 其他的就是对各种计算机编程语言及硬件设计开发存在很大的兴趣。前者认为基础理论有利于未来的考研,而后者则认为软硬件开发对未来找工作存在很大优势。学生普遍对生产实习的重要性缺乏了解,没意识到这是熟悉社会的机会,是能够将理论与实践结合的场景,很多学生将其视为学习期间可有可无的部分,在思想认识上存在严重的问题。同时,生产实习成绩对于学生找工作影响极小,企业在学生的招聘过程中,很少考虑学生的生产实习成绩,这导致很多学生在思想上不重视生产实习,比如会导致对生产实习的主观能动性很差,最终使得实习效果不理想。
二 智能科学与技术专业生产实习改革探索
针对目前智能科学与技术专业生产实习中存在的各种弊病,对其进行有效的改革是必不可少的。这就要求高校工作人员立足专业基础、转变观念,探索如何提高生产实习的效果。本专业从2019年开始,将很多改革方案投入到智能科学与技术专业的生产实习之中。立足于本专业的特点,将完善生产实习的过程、增强学生生产实习质量作为出发点,发挥自身的专业潜力,积极地与企业交流与合作,使得生产实习能够实现学校、企业和学生三方共赢的局面。具体举措如下。
(一) 修订培养计划
学生应该了解本专业的发展,因此对智能科学与技术专业的培养计划与教学大纲进行了修改,使之能够将企业对专业的需求融入进去,使得学生实际动手能力得到提升。图1为修改后生产实习在课程体系中的位置,从图中可看出,生产实习上升到与自动化工程实践、嵌入式系统工程实践相同的任务阶段,也就是在学生生产实习结束后,为他们指派毕业设计指导教师,让学生提前进入毕业设计阶段,并尽量使得毕业设计题目与生产实习相关,取得一举两得的效果[9]。
(二) 加大实习经费投入
只有在经费上加大投入,才能保证生产实习的效果。在保持学校与学院两级单位投入的前提下,本专业利用学科共建基金、重点实验室资金和企业合作资金等加大生产实习经费的投入。努力与合作企业沟通,增加学生实习的时间与实践内容,并采用有偿授课的方式,聘请现场有丰富工作经验的工人、工程师和管理人员等给学生进行培训,使学生能够详细了解实习的内容,实现理论结合实践。学生在听课过程中,可以提出实习中遇到的问题与难点,企业授课人员可以面对面地解答这些问题。这些实际问题恰恰是领队教师或者校内教师无法清晰解答的,通过授课方式,使得本专业的学生最大程度地在生产实习过程中受益。
(三) 加强校企合作与沟通
为了促进生产实习质量的提升,应当加强与企业的沟通与合作。目前我国是市场经济体制,高校不应该还遵循计划经济年代的思路,也就是企业没有支持高校办学的义务责任。这就需要高校应当利用自身的技术与人才优势,结合自身的专业特点与优势,使得校企的合作模式达到一种双赢的局面。这样才能使得企业愿意接收学生的生产实习。同时, 除了长春一汽集团,沈阳工业大学智能科学与技术专业与北方重工集团、沈阳鼓风机集团股份有限公司、东软集团股份有限公司和盘锦北方沥青股份有限公司等多家企业发展合作关系,成立了相应的实训基地。学生通过在实训基地的锻炼,可以熟悉企业的产品,训练基本的产品研发能力,对于未来的升学和工作都大有裨益[10]。