机械教育情况与探索

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高职高专的机械工程教育就是培养:为机械工程生产一线或现场服务的,承担将设计、规划转换为现实产品或其它物质形式以及具体物质产品的技术人才、管理人才和智能操作人才。我国正处在经济高速发展时期,工业,特别是制造业对机械工程技术人才的需求量越来越大。如何培养出满足社会发展需求,尤其是为生产一线服务的工程技术人才(包括高级技工)是教育工作者应该研究探讨的课题。多方信息显示当今社会高级技工严重缺乏,这个任务应该主要由高职高专教育来完成。本文根据机械工程教育的现状和特点,讨论如何实现高职高专机械工程教育的培养目标问题。

1.机械工程教育的现状

高职高专的机械工程教育是介于中等职业教育和本科工程教育之间的一种职业教育,这种层面上的教育无论在理论知识方面,还是在实践能力方面都高于中等职业教育;同时与本科教育相比,其实践能力要求更高而理论研究水平相对次之。因此,高职高专的机械工程教育有其自身的特点,即应用性和较强的针对性。

1.1教学理论与实际脱节

在读高职学生的工程教育主要包括课堂教学及工程实践两大部分。多年来,工程实践一直是我国工程教育的弱项,目前已成为高等工程教育,尤其是高职工程教育界关注的热点。然而,如何建立适合社会发展需求的工程教育体系,实现培养目标,在课堂教学中体现高职工程教育的特点,目前还未受到足够的重视。在教学中往往是课堂教学与生产实践脱节,这主要是反映在专业基础课和专业课教学上。如,学生学完《金属切削原理和刀具》课程,不理解刀具各个角度的含义,也不会磨刀;学完《机械设计基础》课程,不会计算(或设置)刨床的刨削横向进给量;学完《机械制图》和《公差配合与技术测量》课程,看不懂模具加工图等等。这种状况使得学生就业后需要较长时间的实践才能满足生产一线要求。

1.2教学模式问题

现有的高职教育,其教学模式实际上是简单套用传统的科学教育,即传授科学知识、介绍科学方法的教育,认为只要通过科学教育,让学生掌握扎实的基础知识,他们今后就能适应包括工程实践在内的任何工作。事实上科学教育与工程教育是相互联系的两个领域,但两者有着本质的区别:科学教育更强调培养学生分析问题和解决问题的能力;遵循的是公认统一的标准,运用的是纵向的逻辑思维,追求的是确定的解答;引导学生不断探索、发现未知世界。而工程教育是既要理论指导更着重实际应用,既需要演绎分析更要求综合归纳,既需要收敛思维用来求证也要有发散思维用来创新,而且工程问题往往要求在一堆混沌事物中求得相对正确的结论;引导学生为了改造世界去创造。因此,科学教育与工程教育是两个不同的培养方向。高职机械工程教育应该找正适合自身的教学模式。

1.3教学方法问题

在工程中面对的是大量的数据和各种性能指标。在这种环境中许多性能指标无法用方程来表示,相当部分是经验值,而且问题通常存在多个可行的解,工程技术人员必须在若干个解中选出最佳方案。然而,在教学中,教师往往事先设计一些有正确答案的题目作为课后作业或者考试题目。对于学生来说,只需套用相应的求解模式与作业(或试题)进行匹配,并找到唯一的“谜底”即可。显然,这与工程实践所要求的广阔知识背景和在多解迷宫中辨别方向、找出最佳路径的要求相去甚远。那么,为什么在传统的教学中一直采用具有唯一正确答案的习题和试题呢?其主要原因是:

(1)多解题的工程问题评分困难,多解题的有些答案往往出乎教师的意料。

(2)这种教育方法对教师的知识、能力、时间和精力都提出了更高的、甚至在现有条件下不可能达到的要求。

2.变革机械工程教育的思考

2.1变革工程教育的思想和教学方法

机械工程教育不能走依附于普通高等教育发展的道路,应该独树一帜。因此,首先要从根本上摆脱普通高等教育的思维定势和模式的影响,突破“科学教育”和“学科中心”的束缚。其次,要遵循高等职业教育的内在逻辑和发展规律,围绕培养目标,探索建立与之相适应的人才培养模式、人才培养质量体系与评估制度。再次,工程教育要突破现有知识的传授,更加重视应用知识的方法;从唯一解走向多元解,从知识传授走向知识应用,从重视发现走向崇尚创新。鼓励学生在学习过程中积极进行发散思维,激发学生创造想象,各抒己见,充分交流。在这个基础上,教师再引导学生对诸多方案进行分析,综合归纳,指导学生比较方案,从中选出最佳答案;并对学生的解答给予充分肯定。

2.2转变办学模式

转变办学模式是体现高等职业教育特点的前提和保证,是工程教育实现培养目标的有利途径。高等职业教育的特点之一是有“较强的针对性”,因此,要找准就业市场的需求,做好市场调查,加强市场预测,要有前瞻性,采用“订单式”培养。企业的“订单”不仅仅是一份用人需求的预定单,而是包括从培养目标、课程计划到教学方法、评估方法在内的一整套订单培养计划。其次,要强化学生的职业技能,推行“双证”制度。在毕业时,学生不仅要获得毕业证书,而且还要取得相关技能鉴定证书或是职业资格证书。职业资格证书将成为各行各业和用人单位对人才需求及评价的重要依据。产学结合是转变办学模式的很好尝试。产学结合是指学校与大中型企业合作,双方优势共享,是培养机械工程应用型人才的有益途径。企业根据职业岗位的需要向职业教育学校提出教育培训要求。岗位的知识、能力、素质要求就是培养目标。实践教学环节就在企业培训中心、甚至直接在企业生产线上进行。如深圳信息职业技术学院与国内大中型企业合作,“产”需要什么就培训什么,开设企业急需的专业,先后建立了数控技术、模具加工、自动化生产线和信息家电等实训基地。特聘一批国内著名教授和企业高级管理者组成专业建设指导委员会,定期交流企业用人信息,提出专业设置乃至有关课程设置的意见和建议。同时,还为学校提供有关专业实训设备及其就业渠道,既解决了学生的就业问题,大大缩短毕业生就业上岗的过程,为学校节省实训设备的投资。近十年来,信息控制与制造系在产学结合方面取得显著的成绩。为高职工科教育取得宝贵的成功经验。产学合作促使全社会都来关心职业教育,拓宽了办学渠道,节约了教育经费,保证了学以致用。

2.3建立适合社会需求的工程教学体系

2.3.1建立适应一线生产要求的实训体系和内容建立适应一线生产要求的实训体系是高职工程教育中的重要内容,它直接影响到培养学生应用知识的能力、实际动手能力,以及毕业后的上岗适应能力。我校的工程实训体系有四个支柱、二个层次组成;实训内容包含制造实践和技能鉴定两个方面。四个支柱分别为机电一体的技术、专业产品的设计、社会需求的导向及综合素质的培养。这四个支柱贯穿于训练体系的二个层次。二个层次分别是:基础层次(一、二年级),实训内容主要是金工及电工电子等专业基础技能训练及专业基本技能基础训练;综合层次(二、三年级),实训内容是设计和制造。如:模具专业的学生要参加模具课程设计、冲压模具设计、塑料模具设计、模具实作以及数控机床操作训练等等。改变传统的实践教学思路,把专业实习提前,在第一学期就安排学生进行专业基本技能基础训练,由易到难,贯穿每个学期,使学生熟练掌握专业技能。同时,要求学生在校期间通过电工、钳工技能鉴定,AutoCAD、Pro/E、CAXA、高级绘图员等技能考证。学生毕业时基本具备岗位职业资格。实践教学时数占总教学时数的55%以上。在实践教学过程中,以市场需求为导向,以企业要求为目的;要求学生通过“规范操作,仔细观察,不断总结、举一反三”,在训练中直接取得知识,掌握技能,进一步充实和加深理解书本知识。

2.3.2课堂教学与实践紧密结合工程教育不同于其它学科的教育,是既有理论又实践性很强的学科。所以在教学中,结合所教内容尽量把课堂移到实验室(或实训中心)上,结合实际授课,使学生一目了然。如:讲授《机械加工基础》、《数控编程及操作》等课程,均可将部分内容放在实验室讲授,边讲边操作、示范,便于学生理解,提高教学效果。但这种教学方式向教师提出了更高的要求:要求教师本身具有较强的动手能力和教学组织能力。同时,学校要创造条件来实现这种现场教学方法。笔者在教学实践中体会到,这种教学方法大大提高教学效率,很受学生欢迎,效果好。另外,采用“实例”教学法,以生产中的实际例子进行专业教学,使职业教育与生产实际零距离。如:要求数控技术专业的学生根据企业的生产图纸,利用数控机床加工零件,从看图、备料到编程及加工,最后检测产品是否合格。整个过程是专业基础课程和专业课程的综合应用,是理论与实际的有机结合。循序渐进,不断提高学生的技能。这种训练体系适合培养“应用型”人才。

2.4建立适合高职教育的师资队伍

高职教师应具备以下素质:

2.4.1有扎实的专业理论基础高职教师必须具备广博而扎实的专业基础理论知识和精深的专业技术知识,这是教育教学能力的坚强依托和后盾,也是做好教育教学工作的基础条件。随着科技的飞速发展,学科之间的相互渗透日趋明显,要求知识不仅要“专”,而且要“博”,要不断扩展自己的知识面,调整知识结构。对知识的掌握不能限于一个领域或某一学科。对本领域其它学科甚至其它领域的知识也要有一定程度的了解。高职教师必须具备系统的教育理论知识,懂得教育规律,并能用来指导教育实践。只有这样,教师才会有丰富的智慧和较强的预见能力、判断能力、表达能力和创造能力,就会有较高的教学、科研、服务水平,就能为社会、为人民做出更多的贡献。

2.4.2具有创新素质和较强的科研开发水平创新是教育发展的不竭动力,也是素质教育的重要方面。创新决定着教育的发展和素质教育的前途。加入WTO后,高职教育最重要的还是新的教育理念。观念创新和制度创新应作为职业教育改革的基点。教师要更新观念,因材施教,发挥个性,注重创新,提倡启发式教育,培养学生运用知识和创造知识的能力。鼓励教师参加科研工作。高职院校教师应具有完成“发展科学”这一任务的能力和水平。高职院校要开展科研活动,必须依靠高素质的教师。因此,高职院校教师在具备扎实的专业理论知识和精深的专业技术知识的基础上,还要有较强的科学研究能力,并能在实践中有效地进行基础理论研究和应用技术开发,创造出一批批科研成果。

2.4.3具有“双师型”素质“双师型”并非简单的理解为“双证”(即教师资格证书和行业技能等级证书),如果教计算机的教师拿导游证、律师证,虽然证书多多,但偏离了自身的专业,失去了根基。“双师型”教师也不是“教师证+工程师=双师”,把“双师型”教师的培养看成是教师和技术工程师的简单叠加,只重视两者的共性,忽视了“双师型”教师与技术工程师的本质区别,也脱离了实际,在现实中难以实现。高职教师“双师型”就是要求教师在能力结构上有较大的突破,要求教师除了理论教学要达到较高的水平外,还必须具备较强的实践能力和丰富的生产实践知识及职业技能。实践能力包括实验能力、职业技能、应用技能等。只要教师掌握了精湛的专业操作技能,就能够正确有效地开展实践教学,且能收到良好的效果。高职教师只有结合专业课程的特点,二是与企业挂钩,设立培训基地,深入实际,通过生产实习,挂职锻炼,参加工程设计、生产管理,才能获取更多的知识,取得更好的教学效果。

综上所述,在工业,特别是制造业对机械工程技术人才的需求量越来越大的今天,高职机械工程教育———这个为生产一线培养应用型人才的教育层面显得尤为重要。高职工程教育不是本科教育的“压缩”,而是有其自身的教育体系和特点;课堂教学应突破“教室———黑板———粉笔”的框框,实验室、实训中心是重要教学现场。处理好科学教育与知识应用教育的关系,强化机械工程专业的应用型教育。积极转变传统的培养人才方式和办学模式,变革传统教学方法;走以社会需求为导向、以学生为教育主体、教师为主导的适应当前形势的培养人才道路。