认证引领、“双创”融入、多维互动的教学新范式——以机械电子工程专业为例
董爱梅,赵彦峻,赵庆志
(山东理工大学机械工程学院,山东淄博255000)
为适应国家科技和经济发展的需求,面向山东省新旧动能转换,机械电子工程专业要培养具有现代科技理念、综合人文素养、创新创业精神和工程实践能力的应用型高级工程技术人才,满足各企事业单位引进相关紧缺人才的需求。面向社会发展,如何培养高质量的应用型高级工程技术人才,并与国际工程教育先进模式接轨,是高校面临的问题。CDIO工程教育模式中的C为Conceive(构思)、D为Design(设计)、I为Implement(实现)、O为Operate(运作)。山东理工大学机械电子工程专业是CDIO培养模式的试点专业之一。随着工程教育专业认证工作的开展,如何在前期实施CDIO培养模式的基础上,对机械电子工程专业课程体系进行优化,对教学模式进行改革创新,顺利通过专业认证,是现阶段学校的迫切任务。结合我校高水平应用型人才培养的办学定位和专业培养目标,我们提出了“认证引领、‘双创’融入、多维互动”的教学新范式,以提高工程教育人才培养质量。
工程教育专业认证简称“专业认证”,CDIO工程教育模式简称“CDIO模式”,二者都是全球领先的工程教育模式,发展愿景和理念一致,都是培养合格的满足社会发展需求的高质量工程技术人才,但二者解决问题的方式和路径不同。CDIO模式强调以人才知识能力素质为牵引,通过正向分解,推动人才培养目标、课程体系、教学方法、评价的整体改革;专业认证以毕业生质量认证标准为依据,促进专业培养目标、毕业要求、课程体系等适应性改革[1]。这就要求我们在实施CDIO培养模式的基础上,总结经验,改变思路,根据机械电子工程专业毕业生质量认证标准,确定本专业培养目标和毕业要求,构建“工程教育专业认证背景下的课程新体系、创新方法+创业思维融入专业教育的教学新模式、多维互动的师生新关系”,即“认证引领、‘双创’融入、多维互动”的教学新范式,以符合专业认证对机械电子工程专业学生毕业要求的能力指标内容。
课程体系的合理设置有助于学生毕业要求的能力指标的达成。结合我校及机械电子工程专业特色和具体情况,按照专业培养目标和工程教育认证标准中的12项毕业要求,在前期实施CDIO模式的基础上,对专业课程体系进行了调整和优化。具体如下:将机械电子工程专业课程体系分为数学与自然科学类、工程科学类、实践类(包括思想政治实践、工程实践与毕业设计)、人文社科通识教育类等课程,调整了通识教育课程学分,拓展了第二课堂,增设了课外实践活动学分,第二课堂活动项目分为社会责任、创新能力、实践能力、身心修养、特色发展五个模块,进行分类记录和管理。工程科学类课程包括工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程,工程基础类课程和专业基础类课程体现数学和自然科学在本专业中应用能力的培养,专业类课程体现机电系统设计和实现能力的培养。在此基础上,形成专业课程体系对毕业要求指标的支撑关系矩阵,确定每门课程对所支撑指标点的支撑权重,根据支撑权重将每门课程学分细化到各指标,确定每门课程对所支撑指标点的支撑程度,课程支撑性质分为强支撑、中等支撑和弱支撑。每门课程的教学内容、教学活动、课程考核等都围绕所支撑的毕业要求指标进行,这样能更好地契合以产出为导向的毕业要求,满足工程教育专业认证标准要求。
创新创业能力的培养是工程教育专业认证人才培养目标之一,专业教育是培养学生创新创业精神和能力的主阵地。根据我校人才培养定位、专业人才培养目标和创新创业教育要求,以提升学生专业创新能力为目标,充分发挥课程在创新创业教育中的基础作用,实施了“课程+创新方法+创业思维”的融合课程模式,对专业课程进行深度改革,在专业培养方案中的课程体系设置、课程教学、实践教学等方面融入创新方法和创业思维,实现课程内容、教学体系、教学模式的创新,提高学生的专业创新创业能力。
为促进学生全面发展,提高学生综合素质,调动学生参与科技、竞赛、学术、社会实践等活动的积极性,在专业培养方案中的通识教育课程模块设置“创新方法基础”“大学生创业基础”等课程,在工程实践课程模块中设置“机电系统设计与制造”“机电产品创新设计”等课程,还设置了学生参加大赛、撰写论文、发明等认证学分。其中,学生参加大赛、论文、发明等互认2个学分。此外,完善社会实践环节,引导学生正确认识社会需求并调整就业定位。
学生在“创新方法基础”“大学生创业基础”等通识教育课程中先学习创新创业理论知识和创新方法等,后续将创新创业理念和元素植入专业课程教学内容。在课程教学设计中融入创新方法,为学生创新思维的形成奠定基础,提升学生的创新创业能力和解决实际工程问题的能力,为学生毕业设计和未来从事工程技术工作与解决各种实际问题奠定基础。
以“机电产品创新设计