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在毕业设计中培养学生的工程思维__闫建新
2014-10-22 21:48  

2010年6月,教育部提出“卓越工程师教育培养计划”。对我国这样新型的工业化国家,高素质的工程技术人员是科学技术转化为生产力的关键。未来技术发展的跟踪、控制及引领能力、核心竞争能力培育及全球化竞争、先进的管理制度等都迫切需要优秀的工程师。可以说,当前青年工程师的培养对企业做强做大做久至关重要。

目前在工科学院的四年大学教育中,学生对工程设计和运用综合知识解决问题的重要性一般都缺少理解。从师资、课程设置和教学方式都普遍存在重科学、轻技术,重理论、轻实践现象,大学与企业缺乏结合。如何培养大学生对工程问题本质的深刻理解(工程思维能力),是大学与企业近期需要解决的问题。作为学生在校期间一个重要性的实践环节,毕业设计是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题、完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。着眼于学生工程能力的培养,在毕业设计中如何强化学生的工程思维能力,使学生能结合实际,合理、安全、经济地解决工程问题,应该是毕业设计环节应解决的主要任务。

为此,对我校过程装备与控制工程专业的毕业设计,我们从理论和实践两个方面做了积极的探索和实践。

一.在毕业设计中提高学生工程思维能力的措施与实践

(一) 转变教育理念 构建工程教育模式

工程教育的灵魂是工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。所以从学校领导到全体教师树立人才培养的工程观念尤为重要。要以强化工程实践能力、设计能力和创新能力为核心,重构毕业实践环节。在企业实习阶段,要求教师和学生要学习企业的先进技术和企业文化,积极参与企业的技术创新和工程开发,逐步建立深厚的工程背景。

(二) 请工程技术人员开设讲座,让生产现场最新的制造、工艺及控制技术直接进课堂

聘请企业工程技术人员和技能专家讲授过程装备制造工艺及质量控制标准、典型装备检修方法及质量要求,介绍新技术、新工艺的应用,目的是让生产现场最新的过程装备制造技术、工艺和控制技术直接进课堂。从而使教师的理论教学更加贴近生产实际,促进了教师队伍整体素质的优化。

(三) 加强工程型教师队伍建设

近几年,为使过程装备与控制工程的专业教师成长为真正的工程型教师,利用寒暑假机会积极组织教师到企业生产一线学习技术、顶岗实践、积累经验,提高了工程实践能力。同时聘请了企业工程技术人员和技能专家到校担任兼职教师,以解决工程型教师数量不足的问题。通过专、兼职教师的相互交流与合作,取长补短,提高了教师的专业水平和生产实践经验。

(四)毕业设计的内容要以工程设计为主线

毕业设计(论文)的主要内容,要求以工程设计为主线,本科不能按研究生的标准来做较高水平的论文,所做设计不一定是最新的,可以是最常见的传统项目。但毕业设计题目无论是来自企业的,还是自行开发的,必须要保证它们具有一定工程技术背景和要求。设计结合工程做,课题用在实践中,这样才能激发学生的兴趣,并提高学生解决工程实际问题的能力。

(五) 尝试毕业设计双导师制

过程装备与控制工程专业培养的是“过程-装备-控制”复合型专业创新人才。毕业设计要求以“装备”为主体,“过程与控制”为两翼,开设成套装置系统性大型设计题目,以计算机为结合点,把机械设计、化工设计、控制技术三学科的知识交叉、渗透、集成,培养学生对过程装备的系统性和大工程概念的理解。 由于过程装备与控制工程专业教师在工艺设计计算和控制技术方面稍弱,而化工类各专业在设备结构设计和设备控制方面稍弱。因此选择多名具有互补性的教师来共同指导毕业设计既保证了设计题目的综合性、新颖性和深广度,又保证了毕业设计的质量。而第二导师可以来自外专业、外校、企业,不同专业间教师联合指导毕业设计会促进不同学科及校际的接触和交流,拓宽毕业设计的选题范围,既能增加指导教师的实践水平,也可以给学生提供更好的理论联系实际的机会,提高学生创新的工作作风及协同工作的能力,进而提高毕业设计质量和水平。真正实现多学科交叉、专业宽口径的工程教学理念。

(六)通过工程设计,培养学生诚信品质、团队精神,增强他们的职业道德与责任感

人文精神、职业道德与责任感是工程师应具备的基本素质和能力。通过毕业设计,除了要培养学生综合应用所学基础理论和专业知识,独立分析和解决实际工程技术问题能力;培养学生查阅和综合分析各种文献资料,从事专题调查研究,撰写科研论文的能力;还需着重培养学生严谨、勤奋、求实、开拓、创新的工作作风及协同工作的能力和团队合作精神,使学生受到一次工程师基本技能与素质的综合训练。

二.加强学生工程能力培养的建议

(一) 制定与生产实际紧密联系的教学计划、实践计划

在工程教育教学计划的设计中,应构建以工程能力为主线的课程体系,把培养学生的工程意识、工程能力和创造精神放在突出的位置来考虑,将实践教学与理论教学分离,使实践教学有相对集中的时间。教学计划由学校和相关企业共同制定,突出学生工程能力培养的标准要求和办学特色。

(二) 大力加强工程型教师队伍建设

教师队伍建设是学校最基本的教学建设,由于教材内容涉及解决工程问题的案例很少,因此增强教师的实践教学能力是教学改革和发展的需要。要打破单一课堂、书本教学模式,鼓励专业教师走出去,“真刀真枪”课题做教学;同时请进来,邀请有工程经验的科技人员举办专题讲座,总之,采用多种方式使教学与生产及新技术相结合。

(三)加强实践基地建设

高校要把校内和校外实践基地建设相结合。加强与专业相关企业的沟通与联系,通过多种渠道建设实践基地供学生实习实践,紧紧围绕生产实际开展教学活动,着力提高学生的工程意识。

三.结束语

对于过程装备与控制工程专业的学生,目前我们学校的传统教育体系能给学生提供的工程实践和教学训练的机会甚少。毕业设计环节贯穿一个学期,是工科本科学生在校期间最重要的实践性教学环节,也是工科学生踏上工作岗位前的一次综合工程训练,因此一定要使学生在此期间对工程方法有基本的了解,使其在学术上、技术上和社会能力上显现出优势;另外,学校还需大力加强工程型教师队伍建设,进一步强化实践基地建设,为青年工程师的培养创造条件。

基金项目:

太原科技大学教育教学研究与改革项目(X2012031)

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