面向工程教育与产业需求的课程结构优化及教学模式探索教育文档

/面对工程教化和产业需求的课程结构优化及教学模式探究在世界范围内，高等工程教化作为国家的战略重点，是提高其综合竞争力的核心领域之一。美国、德国和日本等发达国家始终特殊重视工程教化并将其视作国家将来经济和技术发展的基石。自上世纪80年头起，发达国家先后对其高等工程教化现状进行过深化的调查探讨，刚好发觉了教化偏离工程实践的问题，并提出了“回来工程”的理念。在后续很长的时间内，工程教化界相继出台了多项措施，旨在让工科院校的学生为职业做好准备并致力于满足行业的需求。如美国卡内基教化促进基金会在2008年发表的《培育工程师：谋划工程将来》中提到专业实践的教学应当成为在将来本科工程教化中课程内容和教学策略选择的试金石；英国皇家工学院在2007年出版的《培育21世纪的工程师》中也指出，工业界须要那些具有“真实产业环境实践阅历”的工程毕业生，将对理论学问的理解、创建力和创新、团队合作、技术广度以及商业技能等视为员工新入职时最重要的特质[1，2]。目前我国尽管已经成为世界上高等工程教化规模最大的国家，但是从工程师的整体学历水平、设计实力尤其是优秀工程师的总体质量和欧美等发达国家甚至是发展中国家都有很大的差距，高等院校的工程教化和产业需求之间的冲突已日渐成为制约我国区域产业升级乃至国家整体工程技术创新实力提升的主要难题之一。因此，依据《国家中长期教化改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》，我国教化部于2010年正式启动了“卓越工程师教化培育支配”，旨在培育高质量的创新型工程技术人才。南京工程学院材料工程学院作为贯彻实施上述支配的主体和载体，逐步摸索出系列服务于江苏乃至华东区域新材料产业集群的人才培育模式及阅历，但面对以“学问技术密集、能源资源低消耗、产业附加值高”为特征的新一轮产业革命，我院材料学科同样面临着学科专业和人才培育和产业需求难以完全良性对接的冲突。本文立足于课程设置及教学这一视角，探讨课程结构优化及教学组织模式对材料类专业工程创新教化和产业需求的影响，以期为创新型国家建设的背景下高等工程教化改革供应参考。一、课程结构及教学组织存在的问题剖析已有探讨及数据统计表明，目前我国创新工程师的培育质量及水平难以满足现有的需求。杜祥婉院士的课题组调研发觉，目前21.8%的被调查者认为高校培育的学生脱离实际运用需求，完全不符合或基本不符合国家工程技术创新发展的须要，而52.4%的被调查者对工程专业学生质量感到悲观，认为其质量一般。中国人才热线在2006年发布的高校生求职调查报告亦显示，工程阅历的欠缺已成为刚毕业高校生求职时最大的障碍，其比例达到了48%，而专业实力弱也占了18%的比例；世界著名的麦肯锡战略询问公司通过对全球83个跨国公司的工程师抽查显示，我国的在岗工程师符合跨国公司要求的只有10%左右，远低于发达国家。由此可见，实践和实训的缺乏导致工程实力的不足已成为高校生就业竞争力和工程师从业实力提升的主要障碍，能否培育和造就高素养的具有创新精神的工程科技人才，参和企业的建设和发展，干脆关系到创新型国家建设的成败。而这一问题的根源之一在于目前高校课程结构及教学模式和工程教化及产业需求不符[1]。主要表现在以下几个方面：1.课程结构不够科学统计发觉，我国多数高等院校在课程设计及实施方面均存在“强调工程科学、软化工程实践、脱离产业需求”的问题。课程主要包括学科基础课、专业主干课、专业方向课及跨学科选修课，总学重量偏高，学分比例不合理，工程科学类课程学分偏高，工程实践类课程学分偏低。总学分过高削减了学生自由探究和学习的时间，限制了其创新实力养成的自我积累。工程类课程总量偏少，内容形式单一，部分高校对学生工程实践环节重视程度不够，削减了学生对工程过程的参和及感性相识，对其内涵无法系统深化的理解和驾驭。其特征主要表现在[2]：（1）课程目标脱离产业需求。呈现“趋同化、智性化和空泛化”的特点，各个学校之间相互仿照和借鉴，无视自身所处的产业领域需求这一“活水源头”；课程重点关注学科理论学问的驾驭，而忽视工程创新实力的熬炼和培育；目标缺乏实质性内容和严谨的界定，显得过于笼统和宽泛，无法有效地指导和规范课程教学行为。（2）课程结构分别工程实力。各个学科专业往往留意自身学问体系构成，在设置时强调其严谨性及完整性。但其最大的问题是无法实现多种学科的交叉、渗透和融合，牺牲了培育工程实力的机会。尽管部分高校特殊设置了集中实践环节，但由于学科学问和实践熬炼的分别、课程和课程之间缺乏交叉联系，工程实力培育效果不甚志向。（3）课程内容偏离工程实践。已有的调研结果表明，学生认为专业教学中实践内容不足，课程内容陈旧或不好用，和实际产业需求相脱节。④学生学习游离中心地位。学生在课程学习的过程中，接收的是一种填鸭式的被动灌输，无法有效的参和学习的过程，干脆参和学习内容的探讨和实践，失去了批判性的思索、团队合作和创新思维的机会；学习的途径以课堂为主，真实的工程实践活动、人际交往活动和社会活动不足；学生学习效果的评价方式比较单一，理论学问考试等终极性的评价方式仍占主导，实践实力考核等过程性评价缺失。以上诸多问题的产生主要是由于高等工程教化的工程观、人才观和课程观缺乏有关。长期以来，“理论指导实践、先有理论后有实践”的观念始终根植于心，导致教学主体在高等工程教化的过程中缺乏从课程群和课程类的角度去思索学问或技能本身的内在关联。2.课程教学模式偏离工程从我国现有的工程教化现状来看，教化体系仍较为混乱，不同层次和类型的高校发展目标定位不够清晰，教学模式僵化单一，无法有效实现因材施教。工程教化内容和产业需求相脱节，职业资格制度缺失，培育体制机制不够健全，所培育的工程师普遍缺乏系统的工程训练，难以满足或适应工程技术的快速发展和变革。这些问题产生的深层次缘由在于长期以来应用探讨低于或落后于学术探讨，导致工程教化过分强调“工程科学”而忽视“工程实践”，其特征主要表现在[1-3]：（1）老师的工程素养有待提高。目前，作为课程内容传输主体的老师，其应当具备“老师”和“工程师”的双重身份，或至少具备良好的工程意识和丰富的工程阅历。但事实上，由于多种缘由，理论和实践教学分工明确，前者普遍由学历高但工程实践阅历缺乏的老师担当，而后者则由学历不高但工程阅历丰富的老师担当。值得留意的是，后一类老师时刻担忧被剥离出老师队伍，进一步加剧实践教学的逆境。和此同时，目前部分老师尽管工程阅历较为欠缺，但由于在担当课程教学任务的同时，还负责了繁重的科研、管理等事务，难以付出精力去进行教学内容、方式和方法的有效变革，导致学生第一手实践阅历的缺失。（2）教学内容需丰富和更新。在课程内容的组织和支配上，多数老师仍拘泥于已有的学问体系，倾向于基本原理的科学教化，内容较为陈旧，缺乏刚好更新，无法反应最新的工程技术发展；同时，课堂理论教学脱离于工程实践及案例，缺乏感性认知，枯燥乏味，难以激发学生的学习爱好和热忱，学生无法将所学的科学理论和工程实践有机的结合，领悟和把握其间的内在关联，造成学而无用。（3）学习场所及方式需多元化。在我国现有的工程实践教学中，学生学习场所及方式较为单一，重点以老师课堂讲授为主，课外工程教学所占比例较少，学生缺少参和课外工程熬炼的机会。在课堂教学时，填鸭式的传输仍占主导，“分组式的探讨”、“开放式的问题探讨”、“项目设计”及“案例学习”较少，造成学生主动参和工程实践意识、创新思维及团队意识不强。上述问题的改善和解决亟待高等院校教学方法和模式的变革。二、课程结构优化及教学模式改革探究1.课程结构优化设计基于上述问题，南京工程学院材料学科以“大工程观”教化理念为指导，依据“导入需求、嵌入课程、植入平台、介入培育、回来工程”的人才培育思路，优化整合课程结构及体系。主要的方法和措施为[3-4]：（1）优化完善课程理论体系，实现多学科的交叉融合。以区域新材料产业结构转型及升级须要为导向，结合材料优势学科，融合本科学及其他学科最新的先进理论和技术成果，优化课程设置，革新课程理论内容体系，改进完善教学方法，使学生坚实的驾驭产业必需的工程基础学问及技能，具备工程伦理和职业道德，实现材料科学学问和机械学科、化工学科、电力电子、管理科学等学科的深度交叉和融合，为今后从事困难的技术及装备创新奠定坚实的科学基础。（2）强化多元化的教学实践课程体系，致力于工程创新实力的提升[3-8]。依据本科学的教学改革基础，依据工程教化及产业需求的工程师培育体系及要求，致力于学生工程素养的积累和强化提高。共设置四大类工程实践教学内容，第一类为以综合试验周为主体专业基本技能训练体系。目前，依据本学科所面对的主要产业及其需求，除开课程试验、课程设计及专业认知实习外，还创新性的开设了材料回收和再生、创业创新教化、信息资源检索、金相技术分析、材料工程、热处理工艺、表面工程、失效分析、材料力学性能测试、学问产权及标书撰写等特色综合试验周，让学生独立或组织团队完成整个项目的设计及实施，使学生接收本学科专业技能的系统训练，具备完善的工程实力和团队意识。其次类为以“省校院”高校生创新支配为主体的项目训练体系。制定和完善学校及学院两级高校生科技创新工作管理方法，激励学生主动参和老师的科研项目或申请参和各类高校生创新训练项目，使学生能够以某一团队负责人或成员的方式参和科技创新训练，具备工程方案设计、组织实施、数据分析及成果管理的实力，培育其工程技能、组织实力、协作实力等高水平工程师所必备的素养。第三类为工程师职业资格认证及岗位技能培训特色项目。一方面，依据产业发展的需求，开展和之密切相关的“模具工程师”、“国际焊接工程师”、“材料热处理工程师”、“铸造工程师”等相关工程师职业培训和认证；另一方面，实施材料设计、加工和制造数字化CAX（CAD、CAM、CAPP、CAE）岗位技能培训，突出材料加工成型数字化设计和模拟实力的培育，强化工程实力和岗位实力；此外，还开展了产品质量认证相关的ISO9000/14000/18000内审员资格认证工作，强化学术的质量管理、环境环境及职业平安实力和意识。第四类为各类学科竞赛实践体系。建立和完善学科竞赛组织管理制度，开展或参和“材料唯美艺术”、“材料回收和利用”、“江苏省高校生科技创新”、“全国高校生挑战杯”等课外竞赛，为学生供应自由发挥的创建空间，激发其工程创新潜能。2.教学模式多元化改革（1）优化教学师资队伍及结构。已经工程教化的需求，着力打造老师和工程师素养兼备的“双师型”师资队伍。为进一步提升本学科老师队伍的整体工程素养，学院实行了相关考核和激励措施，使老师到企业熬炼制度化、常态化，同时还通过引进来和送出去的方法，构建具有丰富工程实践阅历的师资队伍，保证教学各个环节的训练进行，使学生能够获得充分的工程实践训练和阅历。（2）实施课堂和课外相结合的教学模式。整合优势资源，深化“产学研”合作办学，构建“学科-专业-产业链”。过去材料专业的人才培育方式倾向于科学学问的传输和科研思维的形成，造成工程教化特色不明显。而一名精彩的工程师往往须要具备多方面的学问、技能和素养，这就要求其必需接受不同学科、不同领域和不同行业的培育和熏陶。针对这一要求，学院在不断完善校内实训基地的基础上，通过聘请企业人员做兼职老师、联合指导毕业设计、共建研实践基地、研发中心等方式不断深化“产学研”合作办学。先后和企业合作成立了“张家港海锅铸锻工程技术探讨中心”、“江苏省汽车冲压模具工程技术探讨中心”、“南京汽车锻造XX公司产学研基地”等合作平台，有力补充了教学资源。同时，申请并获建江苏省先进结构材料和应用技术重点试验室，和其他专业共享，建有“先进制造工程中心”、“先进数控技术江苏省高校重点建设试验室”、“中德合作现代制造工程中心”等各类校企共建试验室（中心）等。通过和企业和行业的资源优势整合，一方面，实现了学校教化和社会教化、课堂学习和企业实践的有机结合；另方面实现了“课堂教学和车间现场教学”的结合、专业理论和生产实践的紧密结合，大大提高了学生的工程实践和从业实力[3-8]。三、结语工程创新教化是事关一个国家将来核心竞争力关键因素之一，近年来日益受到世界各国的广泛关注。我国在总结本国高等工程教化得失的基础上，借鉴