APP下载

立德树人-技能培养融合的现代机械工程师专业实习路径探索

2024-03-04孙远韬刘广军张氢罗森

高教学刊 2024年6期
关键词:专业实习技能培训立德树人

孙远韬 刘广军 张氢 罗森

基金項目:同济大学教育教学改革重点项目“思政-技能融合的现代机械工程师专业实习路径探索研究”(无编号);2021年上海市创意机器人挑战赛(沪教委高【2020】53号,4250145304-006-004)

第一作者简介:孙远韬(1979-),男,汉族,湖北武汉人,博士,副教授,博士研究生导师。研究方向为机械设计及理论。

DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.06.011

摘  要:为提高机械专业实习的效果,该文在分析国内外实习教学模式、特点的基础上,针对当前实习方法的成功之处和局限性,结合同济大学机械专业的要求和特点,探索立德树人-技能培养融合的机械专业实习路径,并对所完成的机械专业实习过程予以说明。从整体看,融合思政过程的专业实践模式取得较为理想的效果,提高机械专业学生实践技能水平,培养学生奉献机械行业,热爱本专业的热情。

关键词:专业实习;课程思政;技能培训;现代机械工程师专业;立德树人

中图分类号:G641        文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2024)06-0048-04

Abstract: In order to improve the effect of mechanical professional practice, this paper, on the basis of the analysis of practice teaching mode, home and characteristics, according to the success and limitations of the current practice method, combined with the requirements and characteristics of mechanical engineering in Tongji University, explore the practical path of mechanical specialty integrating moral cultivation and skill training. and explain the completed mechanical professional practice process. On the whole, the professional practice mode integrating the ideological and political process has achieved relatively ideal results, improved the practical skills of students majoring in machinery, and cultivated the enthusiasm of students to contribute to the machinery industry and love their major.

Keywords: professional practice; curriculum ideology and politics; skills training; major in modern mechanical engineer; fostering character and civic virtue

机械制造业是国民经济的主体,需要加快产业转型升级步伐,而产业升级过程中最迫切的需求则是创新型人才的支撑。培育具有民族意识、勇于承担社会责任、勇于创新的综合型人才,是时代给与高校的任务与担当。

但是现阶段高校面临供给侧矛盾:我国高校现有的规模已达到大众化教育阶段,毕业人数日益增长,教育部门公布的数据显示[1],在2022年度,中国大学的毕业生数量创下了历史最高纪录,首次超过了1 076万。同时受国际疫情形势的影响,近年回国就业的留学生人数也不断增加,就业形势严峻复杂,形成一年比一年难的“史上最难毕业季”。同时评价指标的单一、趋同,导致我国学科专业结构设置的不合理,所培养人才的专业水平难以支撑处于经济新常态中的机械领域的产业升级。

针对培养过程中的各种局限,各高校实施新的工学教学,改革院校的人才培养方式,实行“一技之长”的综合素质教育[2-4]。以同济大学为例,根据《同济大学“十四五”发展规划和2035年远景目标纲要》等文件精神,就加快构建同济大学高质量教育体系、全面提升学校人才培养质量提出各项意见。其中关于育人与实践方面的两大原则即为以育人为本,德育为先,将德育工作贯彻到人才的整个发展进程之中,始终以学生为本,促进学生全面发展。重点培养具有“通专基础,学术素养,创新思维”和拥有综合素质,能够成为领导未来社会的中流砥柱和职业精英。

可以预见强化立德树人的理念,推进学生全面发展,培养具备创新思维及其实践能力的教育模式已经被各大高校看重,而专业实习是机械专业培养计划中的一个重要的实践环节[5],通过专业实习,加强学生综合实践能力和提高学生创新思维,将工程思维和科学思维训练贯穿在实践教育体系中,全面加强实践育人。

因此,本文从国内外实习教育现状出发,研究当前各高校开展专业实践教育的方法、内容及其效果,分析其成功之处和局限性,探索立德树人-技能培训双支撑下的机械专业实习路径,研究情感价值观教育和专业实践的融合模式,并就机械专业实习的主要内容实施过程予以阐述。

一  国内外专业实习教育现状与特点

国外相关研究表明,教室以外、课程以外的专业实践类活动对工科本科生的专业素养、个性开发、社交能力、社会参与意识的开发很有帮助[6]。

1957年美国教育政策委员会在报告《高等教育:十年的决策》中论述[7]:“正规的课堂于课堂教学仅是学生大学学习的一部分,学生个体的价值观、道德观是在群体的影响下形成的。”报告中强调了教学发生的环境、学生活动的组织方式和教学的组成部分,即教育既包括正式的第一课堂,也包括第一课堂之外的各种实践类型的第二课堂。从20世纪60年代开始,美国高校即开始重视各类型实践类第二课堂对于人才培养的积极影响。

德国采用的是基于理论的双元制,实行企业和大学的个性化培训,在学校和企业之间进行教学活动,以培养适应双方共同发展需要的高素质应用型人才[8]。在此双元制模式下,学生可以取得双学位或硕士学位,以及德国工商协会职业资格证书[9]。而Daun等人对德国的工业专业大学教育的研究表明,机械类专业学生在就读阶段不是单纯的理论教学,更提供了大量的工业案例,其目的就是为了促进机械专业学生的兴趣。将案例作为中心的课堂间接模式,也有效促进机械专业学生交流合作与自主探索。类似地,Grytnes等人对瑞典机械工业教育的研究表明,瑞典通过职业教育和专业实践训练两种模式的连接来促进机械专业学生学习效率的提高。

在亚洲,新加坡采用了“教学工厂”的培训模式,日本采用了“企业教学”,这两种模式都是把企业的生产和管理结合起来,让学生在教学中亲身体验工作,将高校与公司的实际生产和运营进行直接的联系,为公司发展创造了一个巨大的施展空间[10]。

国内各大高等院校也针对专业实习类实践课程的特点,开展了一系列教学模式与人才培养模式的研究与探索,也总结出了一些经验。

中国地质大学机械工程专业提出“复合实习”模式,推进网络/智能化的实训项目,对教学资源进行了整合和优化,使实训课的教学品质得到极大提高[11]。

西安交通大学依托校内教学实验教学示范中心,基于校企联合教育基地,联合广汽丰田公司建立了实践教学基地,将学生的专业实习设置在丰田厂区内进行。

广西科技大学提出“问题为导向”的实习方式,撰写实习手册对学生进行提问,让学员带着问题到实习现场,并强化实习流程管控及实习绩效评估[12]。

除了传统线下专业实习教育,在近几年疫情大环境下,国内院校也积极探索线上教学模式。各小組成员通过线上会议形式,协商作业内容选择、录制方式、任务分工等,线上训练科目在诸如canvas平台布置,及时了解学生对知识的学习和掌握情况。中国石油大学专业实习教学本着“以生为本”的宗旨,聘请从事生产、施工、安全管理的资深技术人员,使用腾讯的“云实习”课程,利用专家在线授课,企业现场直播授课[13]。

通过国内外机械专业实践方法可以看到的是,像机械工程这种实践性较强的工科,实践教学不仅要靠教师一人的力量,还要与学校、企业、管理和生产等进行多方面的合作。由于实习基地一般都是在远离校园的地方,还需要支付实习期间的材料、交通、住宿等费用,在资金紧张的情况下,学校有时被迫缩短实习时间,使实习教学流于形式,质量难以保证[14]。在新时代,高校的实践活动将从有限的校园搬到生产现场,是新时代高校的一项重大课题,到工厂进行第一手的“生产实践”,这是其职业生涯中必不可少的一步。

其次,以机械专业为代表,有些大学几十年来一直“始终如一”地进行实践教学。而随着生产模式的不断变化,传统的实习课程已经不适应越来越先进的自动化和智能化生产,专业实习的教学内容必须不断完善和提高。

另外,从学生的观点来看,有些同学认为实习是可有可无的,受此思想的影响,有些同学把实习当作“夏令营”“旅游观光”,最终导致专业实习流于形式,因此对还需要改正学生对生产实习带有偏见的观念,使其真正懂专业,爱实践。

二  立德树人-技能培养融合的专业实习思路

同济大学机械专业经过多年建设,于2018年通过机械工程专业工程教育认证,2020年入选国家级一流本科专业建设点,其中专业实习课程2022年成为上海市重点课程。课程以工程机械及智能制造为特色,结合上海市高端装备发展需求,依托同济大学国家级工程实践教育中心、国家级机械实验教学示范中心、重大工程施工技术与装备教育部工程中心等平台,通过模块化的全员动手操作及调研实践,培养学生分析和解决生产技术问题的能力及终身学习的意识[15]。

在机械专业实习教学过程中,总体思路是强化思想引领作用,强调锻炼同学动手能力,通过技能实训提高理论知识学习过程的认知水平,强化对一线生产工艺、生产设备的认识,结合理论知识,身临其境地认识并参与科技改变世界的全过程,实现情感价值观构建下的立德树人教育与技能培训的融合,真正夯实专业实习中理论结合实践并改造世界的途径。

情感价值观构建的总体目标是解决好怎么培养人、培养什么人、为谁培养人这个根本问题,培养德才兼备的新时代青年[16]。对于本学科而言其内涵为:坚持立德树人根本任务,以党团共建活动为抓手,以专业课为辐射,努力挖掘专业课教学中的育人基因,激发了学生对机械装备事业的兴趣,树立解决机械装备发展“卡脖子”等关键问题的信心,引导大家以济天下为己任,为振兴中华而学习,并结合真实的项目经历、真实的“实业报国”情节感染同学。

技能培训总体目标是培养理论先进、能动手的高级人才。对于本学科实习目标而言其内涵是:重视动手能力的培养,结合专业理论知识,将模块化的动手技能培训贯穿整个实习过程,通过数字化建模、装配仿真训练能够掌握工程机械结构关系,并在熟练拆装和分析的基础上,掌握其结构组成与作用,能够理解相关装置的养护方法;针对样机进行实训感受,掌握基本电气系统的构成和动作及性能要求,能够站在系统角度,通过社会实践感受产业发展蒸蒸日上的希望。

具体目标如下:①形成基于专业认识与专业情感的模块化立德树人教学方案,完成思想品德和价值观念的建构。引导学生主动学习、自觉学习、树立为国创新和为民服务的思想,为学生培根铸魂。②建立典型部件的虚拟装配与仿真训练模块及达成方式,能熟练进行虚拟装配,掌握工程机械构成关系,能够了解数字孪生、云服务在机械领域中的作用。③建立实训操作模块与达成方式,掌握关键机械部件的构成,能够进行拆装,对相关电气系统能够进行控制操作并能够分析故障进行排除。④通过调研龙头企业,培养发展产业及相关技术的创新思考能力,激发学生的理想信念和学习兴趣,建立专业信心,树立终身学习意识,感悟团队合作意识的重要。

在实习结束时,除了撰写实习报告和日记以外,还需以答辩的方式作为个人的心得总结交流,更深刻地理解实习的目的、过程和立德树人的专业情感,触及内心深处学习本专业的初心。

三  立德树人-技能培养融合的专业实习教学过程

本课程自2011年开始建设,课程建设之初主要在上海振华重工、上海彭浦机器厂、上海柴油机厂、上海龙工和上海电气集团等企业进行参观,通过企业现场讲解介绍,从产品级别熟悉了工程机械的门类、功能和制造流程。但是随着对学生能力培养要求的提高,还需要在理论和实践层次提供教学实训一体化的实习平台,促进学生的全面发展。立德树人-技能培养框架如图1所示。

首先,在实习过程中选择具有典型示范效应的实习基地,课程依托同济大学-上海振华重工国家级工程实践中心和同济大学国家级机械实验中心,上海济光职业技术学院作为主要基地;聘请职业技术学院的教师作为导师共同确定培养模块,并请他们示范拆装、测量。教师从视频和动作分解进行示范,并要求每个学生都要独立进行操作,对于操作不当之处及时纠正错误动作并点评讲解,在有限时间里提高实训效果。助教将每个学生所有实训模块考核相片都予以拍摄,实现实习过程的可追溯、可衡量。

在完成个人技能培训的同时,每一个模块都是小组团队形式进行讲解-训练-观摩。在此过程中,学生能够发现他人问题并提醒自己,同时在整机保养、故障排除等科目进行协作训练的过程中,培养学生的团队精神和合作能力。

自2018年起,我们从国家重大战略需求出发,通过网络平台方式,针对大国重器的主要装备及其实施过程进行讲解。在实习过程中,我们收集大量影像视频,多角度展示大国重器等高端机械装备的魅力,并形成基于专业认识的模块化思政教学方案,重点从零件制造工艺突破到机电关键技术创新及重大工程集成应用角度,系统讲解现代机械的特点和思想引领的作用,树立为国创新、为民服务的思想意识,让学生体会同济人科教济世的情怀。

我们还从机械制造的原材料-钢铁生产出发,结合现场工艺流程讲解整个钢铁冶炼过程的要素和重大关键技术,让学生了解高炉炼铁、真空炼钢的流程,熟悉原料杂质对金属结构及关键零部件产品的重大影响。在此基础上让学生熟悉钢结构失效原理,熟悉大型起重机钢结构的制造工艺,如预处理、切割、焊接、火工校正,时效处理、机加工、户外拼装和涂装等;了解大型钢结构焊接的进展和常用的无损检测方法;了解联接件及紧固件的特点。从齿轮啮合原理出发,调研重型齿轮制造全过程,结合不同场景通过介绍差动减速器的应用和设计说明其创新过程的工匠精神、团队精神等精神谱系,在调研的时候严格强化学生的时间概念,也强化了其社会责任感,让其学会先做人后做事的道理。

在高端龙头制造企业建立实习基地,实地调研上海电气集团、上海振华重工等装备企业的生产线,现场了解机械装备的生产过程,理解风电装备、港机装备等大型工程装备的装配流程与关键工艺,同时也通过自身所参与的自动化码头及打捞世越号案例讲解,充分让同学们感受科技在超级工程中的伟大作用,进一步树立同学热爱机械、献身机械的情感,激发同学们主动结合所学知识与实际应用的意识。而在这部分考核中,我们通过调研报告撰写指导及答辩方式,让同学们从自身朴素情感出发,通过文献检索、现场交流、技术调研等方式,逐步对行业形成清晰的认识,培养学生建立产业及相关技术发展前沿的创新思考能力,并能初步树立一个立足于机械奉献社会的责任与情怀。

四  结束语

在整个机械专业实习过程中,本专业从课程思政出发,依托丰富多样的网络资源、社会调研与座谈讲解,形成基于专业认识的模块化思政教学方案,系统讲解现代机械的特点和思想引领的作用,树立和构建为国创新、为民服务的思想意识和技术途径,让学生体会同济人科教济世的情怀;针对工程机械主要动力及传动部件,建立实际动作操作训练模块与考核达成方式,能够结合文献检索等方式形成论证报告,现场认识现代机械工程师所需要的材料、结构、电气和装配工艺方法,培养和建立产业及相关技术发展前沿的创新思考能力。

专业实习也为师生交流提供了一个很好的平台,学生们可以与实践教学老师一起交流生产工业和实践技术,并探讨相关的基础理论知识,弥补理论的不足,提升了同学们的学习积极性,达到了OBE的要求。

参考文献:

[1] 陈洁,胡晴.高校毕业生2022年人数破千万:一年增长167万“推后就业”效应叠加[N].21世纪经济报道,2022-01-07(006).

[2] 李贵,王兴东,邹光明,等.新工科背景下机械类课程设计实践教学“四能力”培养模式构建[J].实验室研究与探索,2021,40(4):213-216.

[3] 蒋正容,刘霄峰,陈新民.新工科理念下建筑学应用型人才培养模式建构[J].华中建筑,2021,39(10):133-136.

[4] 盛建龙,叶义成,刘晓云,等.基于新工科的采矿工程专业创新人才培养模式初探——以武汉科技大学为例[J].高等工程教育研究,2018(5):83-87.

[5] 徐文秀.英國职前教师教育课程设计与实施个案研究[D].长春:东北师范大学,2019.

[6] 孙远韬,刘广军,张氢,等.面向工程教育认证的机械类专业实习毕业要求的达成实践研究[J].教育现代化,2020,7(33):114-117.

[7] 周世厚.美国联邦高等教育决策中的利益集团政治研究[D].长春:东北师范大学,2010.

[8] 朱正伟,周红坊,李茂国.面向新工业体系的新工科[J].重庆高教研究,2017,5(3):15-21.

[9] 王赟,刘伟.产教融合视角下校企双元育人模式探索与实践[J].中国现代教育装备,2021(17):165-167.

[10] 王妍.动态联盟背景下校企合作人才培养模式研究[J].经济师,2013(10):141-142.

[11] 佘丁顺,岳文,杨义勇,等.高校实习教学改革探索——以机械专业为例[J].科教导刊(上旬刊),2020(16):51-53.

[12] 张宏献,傅胜华,丁伟.新建本科院校机械类专业“问题导向式”实习模式探索与实践[J].教育教学论坛,2016(17):159-160.

[13] 李鸿英,苏怀,韩善鹏,等.疫情防控期间油气储运工程专业生产实习教学新模式探索——以中国石油大学(北京)为例[J].化工高等教育,2022,39(1):120-127.

[14] 段巍迪.关于生产实习应用于机械设计制造及其自动化专业的分析[J].科技与企业,2016(9):172.

[15] 谭晶莹,安伟科,周勇.机械类专业毕业实习与毕业设计一体化研究与实践[J].中国培训,2016(14):56.

[16] 杨东,刘永斌.新工科背景下高校机械专业课程教学与课程思政同向同行研究[J].科教文汇(中旬刊),2021(1):50-51,86.

猜你喜欢

专业实习技能培训立德树人
浅谈美军士官技能培训特点及启示
关于钻井一线技能人才培养的思考
园艺专业实训课教学和用人单位需求分析
信息安全专业课程实践改革
甘肃省社会工作专业本科学生实习的现状与对策研究
谈当代大学生思想政治教育的根本任务
浅谈在小学数学课堂教学中实践立德树人
学校体育器材管理自助化
高分子材料与工程专业实习模式的探索与实践
新常态视阈下高校辅导员做好学生思想政治工作研究