車輛工程個性化培養(yǎng)實踐與創(chuàng)新教育

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摘要：實踐與創(chuàng)新能力是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才應(yīng)具備的素質(zhì)，作為尊重學生個性的個性化教學模式是實現(xiàn)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的有效途徑之一。本文以河北科技大學車輛工程專業(yè)所開設(shè)的主要實踐環(huán)節(jié)———個性發(fā)展實踐教育即專業(yè)課程設(shè)計綜合實踐課為例，基于“工學并舉”思想理念和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，面向車輛工程專業(yè)認證，以提升本科生創(chuàng)新能力為導向，適應(yīng)新時代社會發(fā)展和車輛工程專業(yè)人才需求特點，通過總結(jié)該專業(yè)系列綜合實踐課程的教學體會，重點從培養(yǎng)目標、教學模式、教學內(nèi)容、教學方法以及學生成績評價等方面進行綜合性研究，提出該課程的主要改革措施。研究結(jié)果表明，上述個性化培養(yǎng)實踐與創(chuàng)新教育有效提高了學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，對于車輛工程專業(yè)新時代創(chuàng)新性及應(yīng)用性人才的培養(yǎng)目標的實現(xiàn)起到了較好的促進作用。

關(guān)鍵詞：工學并舉；個性化培養(yǎng)；協(xié)同創(chuàng)新；實踐與創(chuàng)新教育；車輛工程

引言

全球工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)及新模式快速發(fā)展。新技術(shù)與新興學科的交叉應(yīng)用給工科專業(yè)的工程人才教育帶來極大的沖擊與挑戰(zhàn)。汽車產(chǎn)業(yè)作為工業(yè)領(lǐng)域的一大組成部分，兼融機械學、工程學、電子、計算機與設(shè)計學等多學科交叉的工科專業(yè)，具有高度復合的學科特點，對該類專業(yè)人才的教育和培養(yǎng)關(guān)系到教學改革的深化和高校新工科建設(shè)的推動進程，關(guān)系到汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，影響著一個國家經(jīng)濟的發(fā)展。國內(nèi)外對車輛工程專業(yè)人才尤其是應(yīng)用型人才的培養(yǎng)具有各自的模式。德國汽車產(chǎn)業(yè)歷史悠久，對于汽車專業(yè)應(yīng)用型人才的教育以“雙元制”為主要教育模式[1]，采用LEP（具有項目特征的學習單元）教學方案，培養(yǎng)機構(gòu)完善、辦學風格靈活、人才培養(yǎng)速度效率高。日本對人才的培養(yǎng)教育具有辦學主體國家化、學科設(shè)置工學化、專業(yè)教育標準化、課程教育實踐化、產(chǎn)學協(xié)作共同教育、多元銜接貫通培養(yǎng)等辦學特點[2]。在美國，汽車技術(shù)教育及汽車制造與服務(wù)企業(yè)進行多樣化的合作，教育教學標準實施工學交替人才PATC項目化培養(yǎng)模式[3]。在國內(nèi)，以適應(yīng)科技創(chuàng)新的高速度，汽車企業(yè)對該專業(yè)高素質(zhì)技能型人才的需求大大提高。大約110多所設(shè)有車輛工程專業(yè)的高等院校大部分屬于應(yīng)用型院校，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，并與地方產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合。通過調(diào)研可知，對人才的培養(yǎng)既有一定程度理論基礎(chǔ)的要求，又要具備實踐動手能力和設(shè)計創(chuàng)新能力，培養(yǎng)方案基本大同小異。本文以河北科技大學車輛工程專業(yè)課程設(shè)計綜合實踐課的教育模式為例展開研究，針對目前汽車產(chǎn)業(yè)中新型復合領(lǐng)域?qū)ｉT人才的欠缺現(xiàn)狀，在新工科背景下，融入“工學并舉”[4]思想理念和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，針對已開展的個性發(fā)展實踐與創(chuàng)新教育教學展開研究，對于提高車輛工程專業(yè)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，深化教學改革、提高教學質(zhì)量，尤其促進高校新工科建設(shè)和高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，具有重要意義。

1往屆學生個性化發(fā)展實踐教育的培養(yǎng)階段及存在問題

個性化發(fā)展實踐教育實踐環(huán)節(jié)屬于繼《汽車理論與設(shè)計》、《電工電子技術(shù)》、《汽車制造工藝學》、《汽車實驗學》等理論課程教學之后的專業(yè)課程設(shè)計綜合實踐環(huán)節(jié)，是畢業(yè)設(shè)計的前期訓練環(huán)節(jié)。往屆該實踐課程的培養(yǎng)過程中主要以指導教師提出問題，由學生被動通過理論分析，最終解決問題，完成該實踐課程的學習任務(wù)，主要階段及內(nèi)容如圖1所示。在傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式中存在以下幾個問題：①從學生特長與愛好發(fā)揮的程度來看，確定設(shè)計題目時，由指導教師制定出題目，分配給每個學生，學生被動接受所分配的設(shè)計任務(wù)。車輛工程專業(yè)是一個具機械與電學、電子、計算機與設(shè)計學等多學科交叉的綜合性工科專業(yè)，不同的學生在其所涉及的不同學科領(lǐng)域具有不同的知識水平和興趣愛好，被動接受教師所分配的設(shè)計任務(wù)，不能從自己的特長與愛好出發(fā)進行設(shè)計工作，則該教育模式使得人才培養(yǎng)的重要性和差異性難以體現(xiàn)。②從學生進行設(shè)計任務(wù)的積極性方面看，設(shè)計題目是由教師指定，只是進行某一個部件理論性的設(shè)計工作，沒有明確的設(shè)計方向和實際意義為導向，學生則會認為該設(shè)計工作除了應(yīng)用之前學過的知識之外，無法真正體會到設(shè)計成果的價值所在，所以沒有去完成設(shè)計任務(wù)的積極性和主觀能動性。③從創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)效果來看，學生接受的是一理論的設(shè)計任務(wù)，因為沒有所設(shè)計部件實際應(yīng)用價值的驅(qū)動作用，沒有實際的應(yīng)用環(huán)境作為檢驗，則對學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)就不能很好地達到預期的目標。

2“工學并舉”思想理念的個性化發(fā)展實踐教育的培養(yǎng)目標

針對往屆學生個性化發(fā)展實踐教育存在問題，首先制定“工學并舉”思想理念的個性化發(fā)展實踐教育的培養(yǎng)目標?！肮W并舉”的思想理念是指在繼承理論與實踐相結(jié)合培養(yǎng)人才的傳統(tǒng)教學模式基礎(chǔ)上，努力構(gòu)建理論教學與實踐訓練緊密結(jié)合、工程教育與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)有機聯(lián)系、科學研究與人才培養(yǎng)相互促進的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，實現(xiàn)“工”與“學”兩個要素在更高層次上和更廣闊空間中的融合、互動與統(tǒng)一。教育部2018年3月印發(fā)的《關(guān)于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》，提出“把‘新工科’建設(shè)作為高校綜合改革的‘催化劑’，系統(tǒng)推進大學組織模式、學科專業(yè)結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)機制、教師評價激勵等方面的綜合改革，推動和引領(lǐng)高等教育深層次變革”。由此將該思想理念融入我校車輛工程專業(yè)個性化發(fā)展實踐教育的環(huán)節(jié)中，制定了與時俱進的培養(yǎng)目標。個性化發(fā)展實踐教育是河北科技大學面向大四年級車輛工程專業(yè)本科生開設(shè)的實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)之一，培養(yǎng)目標為培養(yǎng)學生在掌握理論的基礎(chǔ)上結(jié)合實踐訓練發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和獨立解決工程問題的能力；培養(yǎng)學生的主動創(chuàng)新性，建立正確的設(shè)計思想，掌握汽車零部件設(shè)計的一般方法和過程；掌握適應(yīng)汽車企業(yè)自主研發(fā)的最基本技能，該實踐課程是培養(yǎng)學生汽車設(shè)計與應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)。該實踐課程培養(yǎng)期限為六周，針對該課程具有學時少、實踐性強、內(nèi)容豐富、教學模式新穎等特點，融入“工學并舉”思想理念，在新時代創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略下，大大促進學生的創(chuàng)新思維主動性，激發(fā)其在短時期內(nèi)解決工程問題的積極性，使培養(yǎng)目標與任務(wù)得以最優(yōu)化實現(xiàn)，從而取得更好的人才培養(yǎng)績效。

3新特色個性化培養(yǎng)實踐與創(chuàng)新教育進程與方案制定

基于“工學并舉”思想，以創(chuàng)新性人才培養(yǎng)結(jié)果為評價指標，以多門專業(yè)課程結(jié)合基礎(chǔ)知識的鞏固與綜合性應(yīng)用為基本要求，培養(yǎng)進程內(nèi)容及方案如圖2所示，各階段充分高效利用六周的時間循序進行。培養(yǎng)進程規(guī)劃的具體制定既要與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)相聯(lián)系，理論教學與實踐訓練緊密結(jié)合，科學研究與人才培養(yǎng)相互促進，又要突出個性化培養(yǎng)特色。

3.1以激發(fā)和提升學生個體創(chuàng)新能力為導向的個性化培養(yǎng)的教師團隊資源整合

個性化教育中強調(diào)“以學生為重心”，但指導教師的個性影響力起決定作用，其指導工作貫穿學生培養(yǎng)環(huán)節(jié)的始終，指導教師能否有效激發(fā)和提升學生個體創(chuàng)新能力至關(guān)重要，這就要求一支面向“工程應(yīng)用型”的教學團隊不斷改進教學方法，在對學生的指導過程中充分激發(fā)學生的積極思維能動性，促進學生創(chuàng)新潛力的開發(fā)。因此，以激發(fā)和提升學生個體創(chuàng)新能力為導向的個性化培養(yǎng)的教師團隊是個性化培養(yǎng)的前提條件。

3.2建立與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新、以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展策略為導向的實踐性培養(yǎng)模式

協(xié)同創(chuàng)新[5]是企業(yè)、大學、研究機構(gòu)發(fā)揮各自的能力優(yōu)勢，以創(chuàng)新為目標，通過多個主題、多個因素的共同協(xié)作，相互補充，推進技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新性行為，是當今科技創(chuàng)新的新范式。我國自2016年《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》以來，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略一直處于科技創(chuàng)新的核心位置，必須充分認識實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重大意義，則對于創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的培養(yǎng)也應(yīng)以此為導向。針對我校車輛工程專業(yè)在個性發(fā)展實踐教育培養(yǎng)過程中，設(shè)計題目的確定、文獻查閱、任務(wù)書制定、零件圖繪制或電路圖設(shè)計的任務(wù)進行期間，組織學生在超短期內(nèi)進入企業(yè)實地調(diào)查了解相關(guān)的生產(chǎn)狀況，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀提出問題，然后通過文獻查閱，簡要分析解決該問題的主要途徑和手段，規(guī)劃擬采用的設(shè)計方法和技術(shù)路線，制定出設(shè)計任務(wù)書，盡量做到實題實做，設(shè)定的題目面向企業(yè)，鑒于個性化實踐教育的時間較短，如果確實完成一項可以應(yīng)用到實際的設(shè)計成果的可能性較小，但結(jié)合企業(yè)進行個性化培養(yǎng)實踐過程所產(chǎn)生的教學效果是大大提高了學生自主研發(fā)的主動性和創(chuàng)新的能動性，在設(shè)計過程中使學生充分體會到了課程設(shè)計項目的社會意義和應(yīng)用價值。這種與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的實踐性培養(yǎng)模式的教學思路所產(chǎn)生教學績效遠大于在校園內(nèi)單純理論性的個性化培養(yǎng)績效。

3.3制定特定的個性化培養(yǎng)方案

個性發(fā)展實踐創(chuàng)新教育與多層次的社會性緊密結(jié)合，培養(yǎng)學生個性發(fā)展的教育理念強調(diào)學生存在的多樣性、獨特性或個性差別。通過學生的企業(yè)實地調(diào)查，由學生個體根據(jù)自身的知識水平、自己的思維模式甚至對于汽車所涉及的不同學科領(lǐng)域的興趣提出問題，確定自己的設(shè)計題目，比如是進行機械設(shè)計模塊還是電氣控制模塊，是解決加工制造方面還是進行性能分析與設(shè)計方面等，并制定相應(yīng)的設(shè)計技術(shù)路線和分析的理論依據(jù)。學生做好任務(wù)書之后，由指導教師進行評閱，針對不同學生的不同課題制定相適應(yīng)的指導方案。特定的個性化培養(yǎng)方案的制定有助于學生能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，促進其創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。制定特定的個性化培養(yǎng)方案，盡管提倡學生個體的個性化，但也不可忽略或有意識地貶低人的社會性的客觀存在和發(fā)展價值，使學生在發(fā)展中以多層次的社會性為前提。個性化教育培養(yǎng)中不能脫離個性與社會性的辯證關(guān)系。

3.4進行各階段培養(yǎng)效果總結(jié)

在個性化實踐教育的六個階段中，為了能及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，針對不同的學生個體，應(yīng)時刻注重每個階段的培養(yǎng)效果，通俗地說也就是不可忽視每個階段完成之后學生的收獲何在。讓每個學生進行各階段工作效果的簡短總結(jié)，一方面對于學生而言對其學習效率具有很好的督促作用；另一方面對于指導教師而言，能夠及時發(fā)現(xiàn)學生在培養(yǎng)的各階段是否存在問題，便于指導教師對于不同的學生個體差異及時提出更加合適和有效的指導方法，有助于個性化培養(yǎng)的整體培養(yǎng)效果。

3.5健全培養(yǎng)目標評價機制

往屆的個性化實踐教育的成績評價標準主要包含三方面，一是學生平時的學習態(tài)度、出勤率等；二是學生答辯的成績；三是最后提交的設(shè)計說明書。根據(jù)這三項內(nèi)容按照一定的比例分配給出總成績。這種培養(yǎng)效果評價辦法不能充分體現(xiàn)學生創(chuàng)新能力和實踐能力得以提升的真實程度。對此，增設(shè)學生每個階段的成績評定，作為總成績的一部分，這使培養(yǎng)過程中的學生個體在每個階段都能夠更加充分發(fā)揮創(chuàng)新思維、知識應(yīng)用能力的積極性，極大程度地激發(fā)其創(chuàng)新思維的主觀能動性。

4結(jié)語

針對我校車輛工程專業(yè)個性化發(fā)展實踐教育環(huán)節(jié)存在的不足，適應(yīng)社會對創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的需求現(xiàn)狀，為提高培養(yǎng)效果，也為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計實踐環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)，融入“工學并舉”思想理念，建立與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新、以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展策略為導向的實踐性培養(yǎng)模式，進行個性化實踐與創(chuàng)新教育的實踐及研究，結(jié)果表明，學生的創(chuàng)新能力及實踐能力的提升速度很快，達到了預期的培養(yǎng)效果，該研究對于提升教學質(zhì)量、對于其他各學科創(chuàng)新型、綜合型人才的培養(yǎng)方案具有重要的參考意義。

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作者：張景梅 張弛 段鴻杰 單位：河北科技大學機械工程學院