日本职业院校机械专业课程设置的特点与启示
作者: 胡宇飞 孙健
摘要:作为职业院校的一类,日本高等专门学校培养了大量的工科人才,是日本制造业的重要基石。日本一关工业高等专门学校机械专业在课程设置方面独具特色,以此校为例,从课程目标、课程内容及课程实施三个方面分析日本高等专门学校机械专业课程设置的特点,力图给我国五年制高职机械专业课程建设以启示。
关键词:日本高等专门学校;机械专业;课程设置;特点;启示
中图分类号:G719 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2023)07-0091-06
职业教育是日本制造业的基石,日本工业的飞速发展离不开职业教育。高等专门学校是日本职业教育的重要组成部分,与我国的五年制高职类似,招收初中毕业生,学制五年,主要培养以机械、机电等工科为主的高质量技术技能型人才。自1961年建立第一所高等专门学校以来,已经培养了众多的优秀工科人才,为日本的经济繁荣做出了非凡的贡献。
机械专业是日本高等专门学校中最重要、最核心的专业之一,几乎所有高等专门学校都开设机械专业。日本高等专门学校机械专业的目标是培养具有灵活的适应能力、开发能力和创造能力的技术人员。这类人员不仅在机械工业领域,在整体制造业领域中也能大展身手。
一关工业高等专门学校自1965年建校起,不断为日本产业界培养优秀人才,经过数十年的努力,发展成为日本著名的高等专门学校。机械专业是一关工业高等专门学校的优势学科,自学校建立时该专业便已设立,发展至今已成为日本各高等专门学校机械专业中的佼佼者。本校机械专业人才培养质量非常高,以2021届毕业生为例,学生升学及就业率达到了100%,升学学生大部分进入高水平工科大学就读,就业学生大部分进入大型企业获得理想的职位[1]。在课程方面,一关工业高等专门学校围绕机械专业的特点建立起了完善的课程体系,体现出课程目标多元、课程内容适切、课程实施合理的特点。同时,随着社会经济、科技的发展,其课程也不断与时俱进,呈现出时代特色。可以说,一关工业高等专门学校机械专业课程在日本各高等专门学校机械专业中具有很强的代表性。因此,可以通过一关工业高等专门学校机械专业来探究日本高等专门学校机械专业课程设置的特点。
一、日本高等专门学校机械专业课程设置概况
根据日本《高等专门学校设置标准》[4]第五章第十八条规定,毕业时学生所修学分要达到157学分以上,其中普通课程75学分以上,专业课82学分以上。一关工业高等专门学校机械专业通过设置一定量的选修课程,在保证学生有一定选课余地的情况下,也满足《高等专门学校设置标准》中课程设置的有关规定。每学年设置的课程及学分中,第一、二、三、四、五学年总学分数分别为33、35、39、41、42,呈缓慢上升趋势。前两学年以普通课程为主,后两学年以专业课程为主。在课程设置的类型方面,一关工业高等专门学校机械专业课程可分为六类,名称和占比分别是外语类(12%)、人文社会类(12%)、专业课类(29%)、实习类(27%)、基础科学类(16%)和体育类(4%),实习类与专业课类课程学分之和占总学分一半以上。
二、日本高等专门学校机械专业课程设置特点
通过对一关工业高等专门学校机械专业课程设置进行分析,可以看出日本高等专门学校的机械专业课程设置具有以下特点:
(一)课程目标注重培养学生综合素质
1.重视外语能力的培养
在当前全球化的时代,掌握一门外语乃至多门外语已经成为人才必备的能力之一。同时,日本作为一个机械制造业大国,每年都有大量的进出口贸易,普通机械制造产品进出口总额就达到了20.2万亿日元[5],这就对日本机械领域人才培养提出了外语方面的要求。从表1可以发现,一关工业高等专门学校机械专业每学年都要开设外语课程,且每学年的学分占比达到了10%。另外,机械专业的学生不仅要学习英语,还需要学习第二外语。考虑到机械专业的专业特性,第二外语可以从德语和汉语中进行选择,中国和德国都是制造业大国,学习这两国的语言对学生未来的职业发展会有很大的帮助。值得注意的是,外语课程不仅仅采用简单讲授教学,还采取了会话课、表现课、演练课等多元的课堂形式,进一步提高了学生外语学习的兴趣与效率。
2.注重文化素养的积累
职业教育不是要培养工厂里的工具,而是要培养德、智、体、美等全面发展的人。机械专业也不是为了培养只会画图的绘图工具,这就意味着机械专业不能只教授机械相关的知识,还必须注重学生文化素养的积累,在保证学生顺利工作的同时,让学生更加热爱生活。从表1可以看出,一关工业高等专门学校机械专业每学年都会开设超过10%学分的人文社会类课程,不占用过多学习专业课程的时间,但又能保证学生一定程度的文化素养的积累。即使是在第四、五学年,已经不再开设基础科学类课程的情况下,还会开设一定的人文社会课程,如文学、哲学、经济学、法学、历史学等。可见,日本高等专门学校对于学生文化素养的积累非常重视且落到实处。
3.强调创新意识的形成
机械领域的工作,特别是设计类的工作,从业人员要有一定的创新意识与创新能力。通过创新,设计者可以设计出效率更高、成本更低、性能更好的产品。一关工业高等专门学校机械专业自第三学年起就开始设置了创意生产练习、创成工程实验、实践创造技术、地区创造学等四门与创新创造相关的课程。同时,诸如课堂研究、毕业研究等也是激发学生创新意识、培养学生创新能力的课程。通过这些课程,学生将所学得的知识有机结合,进行一定程度的创新,可在复习、深化已有知识的同时不断激发创新意识,发展创新能力。学生踏上工作岗位后,也能够凭借高水平的设计能力和不断创新的精神脱颖而出。
4.着重研究能力的发展
机械行业中操作人员、设计人员、管理人员都可以说是研究人员,一个职业人也是一个研究人。操作人员需要研究如何才能高效、安全地生产产品;设计人员需要研究如何才能提高产品的性能、降低产品的成本;管理人员需要研究如何高效利用人力资源、降低管理成本。因此,对于人才研究能力的培养尤为重要。一关工业高等专门学校机械专业开设了毕业研究、课题研究总计19个学分的课程,占总学分的10%,同时一些实习、实验也都带有一定的研究性质。可以看出,日本高等专门学校非常注重对学生研究能力的培养。对于绝大多数人,研究能力不是与生俱来的,而是需要慢慢培养的。通过这些课程,让学生自己动手从事一些简单的研究,可帮助学生发展一定的研究能力。
(二)课程内容强调夯实学生专业基础
1.注重数学学习
数学是工科的基石,每一个工科专业都需要学习数学,只有在一定的数学基础上学习专业课程才能够游刃有余。“机械原理”是机械专业的一门专业基础课,也是一门专业核心课程。此课中涉及大量的数学运算,如齿轮系设计、机构强度校核等,这就要求学生具有较高的数学能力。一关工业高等专门学校机械专业开设多门数学类课程,包括基础数学、微积分、线性代数、解析学、应用数学、微分方程、概率统计和数值计算共8门课程,总计20个学分,占总学分的11%,可见,日本高等专门学校机械专业非常重视学生数学能力的培养。通过多门由易到难课程的学习,学生数学能力不断提升,从而满足后续专业课学习以及未来工作的需求。
2.打好力学基础
机械是一个复杂的学科,所涵盖的知识面非常广,包括了工程材料、热处理、气压液压、机械结构、机器人等多个领域,这些领域都涉及力学知识,只有在掌握相关力学知识的基础上才能更好地学习这些方面的知识。比如,液压系统的学习,在缺乏流体力学知识基础的情况下是很难学好的。因此,在机械专业中有必要开设针对性的力学课程,打好力学基础。一关工业高等专门学校机械专业设置力学、材料力学、机械力学、热力学、流体力学和固体力学共7门课程,总计14个学分,占专业课程总学分的14%。可见,日本高等专门学校机械专业对学生的力学基础的培养是非常重视的。同时,这些力学课程整体上安排在学生整个学习周期的中后期,让他们在学习基础数学、物理等课程后再学习难度较大的力学课程,能降低综合难度,提高学生的学习效率和学习质量。
3.强调启蒙教育
一关工业高等专门学校机械专业在第一学年开设信息素养、机械素养两门启蒙课程。这两门启蒙课程,主要是介绍机械专业的专业概况、相关学科、主要课程、各课程间关系、学习的重点与难点、就业前景等方面的内容,可以帮助学生建立起对机械专业初步的整体认知,使学生在专业学习的过程中明确目标与方向,避免盲目学习,提升学习效率。同时,也为学生奠定了一定的专业基础,能够帮助学生更好地进行机械专业的学习。
(三)课程实施重视与生产实践相结合
1.贯穿全程的实践活动
高等专门学校是培养一线工程师的学校[6],实践能力是学生应具备的核心能力。日本高等专门学校机械专业十分重视实习实践,这不仅体现在实习实践所占学分比例,还体现在实践活动设置的结构上面。从表1可以明显看出,实习实践类课程贯穿了整个学习周期,每学年的实习实践类课程学分占比都要达到15%以上。从表2中可以看出,第一学年主要进行生产实习,第二、三、四学年主要进行课程对应的实验或实习,第五学年主要进行综合型的研究与实习。通过每学年不断地、多样化地实习实践,不仅可以帮助学生复习和运用所学的知识,从而内化知识,还可以帮助学生提高综合实践的能力。同时,通过阶梯化的实习安排,由易到难、由简到繁地进行实践,可逐渐培养学生的综合实践能力,避免学生一开始就进行复杂实践而难以适应的情况。值得注意的是,在第五学年,并未安排为期一年或半年的企业实习,学校外的实习主要体现在第四、五学年的暑假期间进行的三次校外实习,总的学分和学时并不多。总体来看,可以认为将所需要的半年或一年的企业实习分开安排,以每年多样的实习实践来完成,可以在有限的资源之下保证学生的学习质量,同时也降低学校的管理成本和管理难度。
2.巧妙设计的生产实习
生产实习是机械类专业都必须开设的实习活动,主要是让学生进入实际的工作环境之中,以工人、技术人员、管理人员等身份参与到实际生产活动中,帮助学生了解实际的设计过程、工艺编制、加工过程等,加深对专业的认识并发展其实践能力。一关工业高等专门学校机械专业将生产实习设置在第一学年,分为四个不同的实习课程进行,总学分为4分,总时长超过120个小时。学校设置的生产实习性质更倾向于认识实习,通过参与实际工作让学生对专业及未来的职业有一个初步的了解。这不仅能够激发学生的学习动力,而且还可以让学生了解每门课程在生产中的实际作用,为未来的学习做好准备。
3.层层递进的设计实习
“机械设计”是机械类专业最重要的课程之一,也是许多机械专业学生将来从事职业的方向之一。一关工业高等专门学校机械专业在开设机械设计基础课程和理论课程之外,还在前四个学年每年都开设机械设计实习课程,总学分达到了7个。第一学年,在学习“机械素养”和“基础制图”两门基础专业课程后,让学生进行简单的设计;第二学年,在学习“机械原理”后,让学生进行相对复杂的机构设计实习;第三学年,在学习“材料力学”“工程材料”“机构系统学”等课程后,让学生进行更为复杂的综合利用材料、力学等方面知识的设计;第四学年,在学习“机械力学”“设计学”“机电一体化”“实践创造技术”后,让学生进行系统、综合的设计。同时,在第五学年还将进行诸如毕业研究的更为复杂的设计实习。通过每学年一定量的设计实习,并不断深化设计内容,可帮助学生将所学习到的机械设计知识不断应用于实践之中,在内化知识的同时不断发展设计能力。
三、对我国五年制高职机械专业课程建设的启示
五年制高职是我国职业教育的重要组成部分,主要招收初中毕业生,实施三、二分段形式教学,培养适应现代服务业、现代制造业等一线需要的高素质技能型专门人才,要求他们能够掌握必备的文化基础知识、专业知识、熟练的职业技能和良好的职业习惯,同时也要具备一定的文化素养、礼仪风范、外语沟通能力[7]。第一阶段是前三年,以公共课为主,主要学习文化基础知识,进行一般能力培养。第二阶段是后两年,以专业课为主,学习专业技术理论和培养职业能力[8]。整体上看,我国五年制高职与日本高等专门学校有着高度的相似性。日本的机械产业、机械专业以及机械人才的培养都处在世界领先的位置,因此,日本高等专门学校机械专业的培养方式对于我国五年制高职具有借鉴意义。通过以上对一关工业高等专门学校机械专业课程的分析,可以获得一些启示: