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1机械工程全日制专业学位研究生培养体系改革的总体策略
在人才培养越来越注重个性化、创新性的今天,高等学校应该改变过去单一的知识传授的教育方式,增强学生的个性培养与实践创新能力的培养,培养体系应该有自己的特色与个性。通过领会我国由工程教育大国迈向工程教育强国,走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国的发展战略,为适应高等教育面向社会需求培养人才的发展形势,我们深入分析了机械工程领域的优势特色和发展难题,借鉴国内外工程教育教学改革的成功经验,确立了石油特色机械工程全日制专业学位研究生培养体系改革的总体策略。即:依托石油石化企业发展优势,进一步增强与企业的产学研合作,促进导师队伍建设,加快具有石油特色的实验室和校内外实践创新基地建设;开阔全球视野,推进国际化办学,拓宽学科发展空间和就业渠道;以企业需求为导向,借鉴国际工程教育人才培养新理念,培养知识面广博、适应性广、实践创新能力强的高层次应用型人才。
2机械工程全日制专业学位研究生培养体系的构建
专业学位研究生培养体系的构建涉及培养目标、研究方向、课程设置、实践基地、培养方式、学制、学位论文、导师队伍、质量管理等要素。
2.1培养目标全日制专业学位是以应届本科毕业生为主的全脱产学习,其培养目标与非全日制专业学位应有所不同,与学术型学位有明显差异。机械工程全日制专业学位研究生的培养目标为:具有良好的思想道德素养、敬业精神和创新精神;具有坚实的数学、力学、机械工程、计算机技术基础;掌握一门外国语,能熟练阅读专业文献;掌握现代机械设计、制造、机电控制、车辆工程等领域的基本理论与方法,了解本学科专业发展前沿;在石油机械工程、机械设计、机械制造、机电控制、车辆工程等某一方向或领域,从事科技攻关、技术开发、工程设计与施工、工程规划与管理的应用型高层次专门人才。
2.2研究方向经过机械工程学科与石油与天然气工程、石油化学与化工技术、油气田防灾减灾工程及防护工程等石油特色学科或方向的长期交叉渗透,融合凝练成东北石油大学机械工程领域全日制专业学位研究生的研究方向:a.石油机械工程;b.机械设计及理论;c.机械制造及其自动化;d.机械电子工程;e.车辆工程;f.工业设计;g.安全技术及工程;h.材料腐蚀防护与失效分析。
2.3课程设置在实行弹性学分制的同时,将研究生所学课程分为学位课与非学位课,以及为加强实践能力培养而设置的必修环节,为跨专业学生设置的补修环节。全日制专业学位硕士研究生应修学分不少于32学分,其中专业学位课程不少于12学分,必修环节至少5学分。为了突出石油特色,注重知识的前沿性、交叉性和渗透性,除了对常设课程内容和教学模式进行改革与更新的同时,新设置了油井举升工程前沿技术、机械制造前沿技术、机电控制前沿技术、材料科学与工程前沿技术、机械装备故障检测与分析前沿技术、石油化工设备安全技术、流体参数测试实验等课程。
2.4实践创新基地全日制专业学位研究生实践能力的培养,需要采取多种模式、拓展多种渠道,在加强企业实践基地建设的同时,要更加重视校内实践基地的建设。我们依托黑龙江省石油装备工程技术研究中心、中国石油HSE安全检测与评价重点实验室、钻井修井井架及设备检测评价国家计量认证实验室等高水平实验室,整合学科、学院实践教学资源,构建了机械工程专业学位研究生校内实践基地。由多个实践教学平台组成:石油钻采机械实践平台、海洋石油钻井采油工程技术与装备实践平台、多相流分离技术与装备实践平台、特种工程车辆实践平台、石油化工设备状态监测与故障诊断实践平台、石油化工装备腐蚀防护与失效分析实践平台、流体传动与控制综合应用实践平台。实践基地为学生提供一个实现自主创新、自由探索的实践环境。
2.5学制与培养方式实行弹性学制,一般培养年限为3年,最长不超过5年。具备提前毕业资格的研究生,修学年限可为2~3年。研究生培养采用“三跨”模式,学生可以根据需要自由择时、择地、择专业课学习。实行双导师制,校内导师为主要责任人,指导团队培养相结合。应充分发挥导师指导研究生的主导作用,努力体现“因材施教”的教育思想,积极调动研究生学习的主动性和自觉性,帮助研究生按时制定好个人培养计划。加强研究生的自学能力、动手能力、表达能力、写作能力和创新能力的训练和培养。
2.6教师队伍充分利用地处大庆油田这一地理位置的优势,选派青年教师到石油石化企业去挂职锻炼,他们将得到大量的直接面向工程实践的“实战机会”;加强学校与企业的合作,积极开展联合课题研究和科技服务,使年轻教师都参与到解决工程实际问题和科技创新的实践中来,工程创新意识不断得到增强,解决工程实践问题的能力也得到相应提升。同时,现场工程知识的积累及科技创新,又促进了专业理论水平的提高,逐步建成“双师型”的导师团队。充分利用与石油石化行业长期全面合作办学的各种资源,完善校外导师聘任制度,扩大校外导师队伍,落实好全日制专业学位研究生培养的“双导师制”。
结束语
目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题:
(1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍;
(2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设;
(3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。
2培养体系的改革
现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆外围相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。
3课程平台的改革
围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。
3.1基础平台
通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。
3.2特色平台
围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。
4教学模式的构建
教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。
研究生的教育目的是培养研究生的自学能力、研究能力与创新能力。随着研究生招生的扩大化,同时为顺应我国经济与科技发展的要求,研究生的培养方向已经从面向科研和教学方向的精英教育逐渐转为适应地方工农业发展需要的实用型教育[1]。
重庆是西部现代制造业基地,为加快转型升级,推动技术进步,重庆两江新区从2012年开始,将机器人产业作为重要发展战略,并规划出占地2平方公里,形成“1区5平台”为一体的机器人产业园。机械、车辆工程、材料专业是我校的优势专业,为配合重庆机器人产业的发展,相关院系和专业在研究生教育方面做出了相应的革新。
随着机器人、车辆、航天器等机械系统的高性能、高精度的设计要求,对机械系统实时、精确、有效的运动预测和控制已成为目前的研究热点,这也是机械动力学的研究难点。因此,机械动力学是机械类硕士研究生的一门重要的专业基础课,需要在有限的课时内讲述机械系统动力学建模与分析等方面的基本理论与方法,培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力,其教学效果的优劣关乎学生能否构建完善的现代设计知识体系,是否适应我国制造业企业对提高产品质量和进行创新设计的要求。
1 教学中存在的问题
目前,我校这门课程的教学存在以下问题:(1)研究生入学水平参差不齐,一些学生对材料力学、振动理论不熟悉甚至没有接触过,导致课程的基本概念难以深入。(2)课程内容覆盖面广,与多门专业课有交集,知识体系庞大,学生无法对课程建立一个整体、系统的认识。(3)课程内容抽象,深奥晦涩,学生感觉枯燥难学,无学习兴趣。采用传统的教学模式授课,学生通常只掌握了基本的动力学概念,很难达到确立完整、清晰的系统动力学观点研究问题的培养目标。为此,我校积极推进该课程的教学改革,强化课程内容建设,主动引导学生建立完善的专业知识体系,提高学生分析、解决工程问题的能力。
2 课程改革具体措施
(1)重新编排教学内容。
根据我校研究生的入学水平,按照机械动力学教学大纲的基本要求,配合我校机器人专业的相关研究内容,重新编排教学内容[2],形成四个教学板块[3]。(如表1所示)
从表1可以看出,新编排的机械系统动力学教学内容从理论分析进而到实验研究,从零部件动力学到系统动力学,从线性系统跨越到非线性系统,形成系统、完整的体系。
(2)注重与其他课程的衔接。
在教学中,每一个板块都由一位专门从事该方向研究的教师主讲,并加强相关专业课程知识的串联。例如:在力学原理模块,可以将理论力学、材料力学、机械振动基础等课程知识串联,形成如图1所示的基础理论体系。模块间相互融合又相互独立,能够完成课程的基本要求,使得学生更加系统的掌握“机械动力学”课程的知识,从而建立起一个相对完善的知识体系[4]。
(3)教学案例化。
第一板块的教学,倾向于理论教学,而其后的三个板块则侧重案例化教学。在每个板块中引入该版块任课教师在科研领域取得的成果,从如何选取研究的切入点到分析问题的关键点,再到结果的正确性与应用性上,通过与学生互动探讨一一解决,从而激发学生学习的兴趣,提高学习动力,获得良好的教学效果。
(4)注重实验教学。
为加深学生对相关知识点的理解,相应的实验必不可少。例如:讲解车辆动力学时,任课教师可将授课地点直接搬至我校的汽车博物馆,结合设备实物,详细讲解车辆动力学的起源、现象及解决策略。任课教师可以有针对性的设置某些问题,通过相应的实验演示及有效数据的采集来解决,使学生掌握仪器的使用方法和数据采集及分析。
(5)课堂教学引入仿真软件。
在机械系统动力学教学过程中,涉及大量的工程问题,如果都采用展现实物并实验的方式,实施起来困难重重。在没条件观看实物或实验的情况下,教师可以通过动力学仿真软件建好动力学仿真模型,在课堂上演示并仿真结果,加深学生对知识的理解[5]。
摘要:在研究生的计算机仿真技术课程教学中,针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点,为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识,通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累,逐步探索出以项目驱动为主要教学方法,通过实践应用,取得良好的教学效果。
关键词:项目教学法;计算机仿真;创新;实践
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)24-0144-02
一、前言
研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。
二、课程定位及课程特点
随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术
被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。
为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。
一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。
三、教学内容的设置和教学方法的选择
课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。
计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。
项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。
1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。
2.扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。
3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。
4.采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。
5.结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及⒏妹趴纬逃胂执技术融合等专题讨论。
6.增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。
四、项目教学法的教学效果
基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。
计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。
近五年的每年30―40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。
关键词:研究生教育 科研项目 能力培养
中图分类号:G643 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.03.125
1 研究的必要性
所谓研究生,就是应该具有一定的独立思考、分析问题、解决问题的科研能力。这些能力的培养来源于理论的沉淀和实践的磨练,尤其理工科研究生,理论联系实际是基本的原则。理论与实践之间的衔接是能力培养的关键,选择什么样的衔接方式,采取什么类型的衔接模式,构建什么结构的衔接平台就成为搞好研究生能力培养的主要问题。研究生教育如何适应时展的需求、与时俱进,已经成为研究生教育改革中的热点问题。
传统的研究生培养过程一般分为两个阶段,第一个阶段为课程学习阶段,包括专业学位课和自选课的学习。相比大学阶段的课程学习,更注重自学能力的培养。第二个阶段为课题研究阶段,学生根据导师确定的研究方向,整理相关领域的基本情况、发展动态,在导师的指导下明确自己的研究目标和工作重点,开展对相关重难点问题的研究和攻关。
但传统的培养模式,很多存在的问题已经显现。首先,课程的学习注重基础性、理论性,缺少针对性。学生对具体的研究目标尚无充分认识,对所学课程的价值、作用没有足够的认识,学习带有盲目性。盲目性导致在课题研究阶段,资料储备和技术准备不足,前期的准备不足带来展开研究的滞后,而完成论文的时间节点是不变的,这就使得真正研究的时间大打折扣。少了深入的研究,论文就成了为了作文而作文,很难有高水平的论文出现,研究生素质的培养也难以达到预期的效果。
2 培养方法的思考
本研究正是基于对上述问题的分析,提出了基于科研项目的研究生培养方案。将对研究生的素质培养依托于科研项目,贯穿一个项目或部分的始终,理论学习以实践为牵引,激发学生的主动性,突出研究的针对性,注重能力培养实效性。
高校都是以人才培养为中心,学术研究并举。在教书育人的同时进行科学研究工作。学校是高层次人才集中的地方,具有技术密集型优势,因此承担来自国家部委、省、市等各个层次的科研任务,利用其优势,攻坚克难,推动研究领域的发展。尤其是理工科院校,承担的大项科研任务很多,需解决技术发展中的一些急难问题。学校的教师在完成教学任务的同时都在从事着与自己专业相关的科研工作,通过课堂与科研的交融,也大大提高了广大高校教师的教学水平和科研能力。每个科研项目都有完整的研究框架,严格的时间要求,既定的研究成果和技术指标。既要有理论的创新研究,还必须有工程的实际应用,以最终的应用效果为考核指标,是一种形式规范、蕴含丰富的学术研究和科学实践活动。
任何的培养模式,学生的主体地位是不能改变的,任何形式、内容上的变革调整都要紧紧围绕提高学生的素质、能力展开。研究生是经过全国性考试选的,在智力、学习能力等方面具备了基本的素质,经过大学阶段的学习,掌握了一些基础及专业知识,在知识储备上有了一定的基础。研究生培养就是要在学生的知识储备能力和知识运用能力上下功夫。在大学学习的基础上,学生的知识在深度和广度上都需要有长足的拓展,知识的体系要建立起来,结构要进一步优化。储备是为了“有备而战”,使用才是储备的最终目的。
基于科研项目的研究生培养模式就是把对学生的培养过程融入到科研项目的实施过程中,课题的研究作为项目研究的一部分被纳入到整个项目管理、推进的全套体系中。科研项目作为课题研究的大背景,项目的研究思路、研究方向对课题具有重要的指导意义。课题的研究任务是项目研究任务的一部分,同样要接受考核,以现实的任务需求作为课题开展的牵引,用项目这个科学体系的进展来带动学生课题的研究。主观上,学生的积极性来源于对知识驾驭的渴望。客观上,这种主动性来源于硬性指标必须完成。
基于科研项目的研究生培养模式就是将传统的一分为二的学、研模式变成合二为一的研、学过程,把人才的培养工程化、过程化。通过课题的研究,主动地适应与项目的随动。先立体,再破题,先明确问题,再想办法解决问题,问题解决之际就是取得真经之时,回头再看,已经走出了十万八千里。
通过理论主动结合实践的过程,有针对性地培养了学生的理论素养和自学能力,有步骤地培养了灵活运用知识的技巧,积累了处理实际问题的经验。同时,有了责任,有了协作,培养了学生对事情负责的态度和团队的合作精神,从心理和能力上都有利于学生胜任毕业后的工作岗位。
3 总结
教学相长,就要从主观的气氛和客观的模式上,不断探索、创新培养思路。从主观上,让学生明确目标,调动学习的积极性,发挥主观的创造性。从客观上,通过体制保证,使其能沿着轨道有条不紊地开展研究,保证时间,保证效果。本研究提出了基于科研项目的研究生培养方法,让学生通过参与科研活动,可以实现从理论到实践,从盲目学习到有的放矢,从分析问题到解决问题的跨越,把对知识的学习能力转化为对知识的运用能力。
参考文献:
[1]谢安邦.构建合理的研究生教育课程体系[J].高等教育研究,2003,(5).
[2]肖敏.建立研究生教育三维质量保证体系[J].学位与研究生教育,2003,(6).
[3]何杰,朱琦.研究生培养模式的国际比较及其发展趋势[J].江苏高教,2003,(3).
作者简介:王锋,军械工程学院车辆与电气工程系,河北石家庄 050003
关键词:校企合作 人员培养
2009年经济危机过后,中国经济又“热”了起来,中国汽车企业更是如雨后春笋般蓬勃发展。中国的劳动力市场从2009年就业难到2010、2011年的“用工荒”,从招聘市场上就能看出各大汽车企业都是在上新项目,扩大产能,招兵买马。在企业内部,也可以看到一种现象,人员储备不足,培养不够,员工发展跟不上公司发展的速度等。这些挑战是摆在公司高层和人力资源部门面前的重大课题。
如何能在人才市场上占尽先机,在人才储备和培养方面取得主动权?校企合作无疑是一个非常有效的方式。不断完善校企合作,各种模式综合并用,可以大大解决我们的用人难问题。此以上汽通用五菱的实践经验与大家共同探讨。
一、校企合作的背景及意义
外部环境:汽车行业蓬勃发展,大量需求汽车专业人员;我国汽车行业目前正集体面临着人才严重匮乏的困境;在高校对口专业人才的招聘争夺十分激烈。
内部环境:公司快速发展,对各类专业技术人才的需求非常紧迫;公司人员的知识结构分析结果表明,需要补充和培养优秀的人才做后备。
通过校企合作,广泛宣传公司形象,可以提升企业的社会地位。促进公司与学校的合作,加强公司与学校的密切关系,与学校建立长期的战略合作关系,可以早期发现优秀的学生,降低招聘、用人方面的成本和风险。企业参与高校教学活动,将公司人力资源开发计划与高校的教学大纲相结合,设置适合企业发展的课程,缩短员工融入公司的时间,可以缓解公司专业技术人员紧缺及招聘、培养周期长的现状。充分利用高校专业及师资优势,可以向公司输入更多先进的理念、技术及工具,为公司培养更多的人才。
二、企业人才培养现状简析
1、上汽通用五菱所处地域位置的限制,对招聘到高素质的员工有一定的影响,尤其是车辆工程、发动机等专业技术人才招聘难、培养周期长。
2、企业技术力量有限,获取先进科研、技术有一定的困难,对企业长期发展需要的高端人才培养后劲不足。
3、高校有强大的师资与科研力量做后盾,走在国内、外先进知识与技术研究的前沿。
4、公司与高校具有过良好的合作关系,在汽车碰撞试验、规模经济研究等项目,清华大学研究生社会实践,与武汉理工、南京理工大学合作车辆工程、工业工程、工商管理研究生班等,在公司内都得到了良好的反应。
三、校企合作方式尝试及实施
1、助学金
操作方式:资助成绩优秀的贫困大学生大三、大四两年学费或读研究生,并于资助时签订就业意向/劳动合同,根据资助的实际金额决定为公司服务的期限,一般可为5-10年。
目的:提前挑选优秀学生,参与课程设置,让学生深入了解公司,加快大学毕业生融入
流程:公司通过学校发出助学通知——学生报名——公司与学校共同挑选学生——公司与学生签订协议——公司与学校商讨学生大三、大四课程设计/研究方向——大三暑期到公司实习/在公司进行研究——毕业设计或毕业论文题目由学校和公司决定——在公司进行毕业实习——学校和公司共同进行毕业答辩——毕业进入公司。
2、奖学金
操作方式:设立奖学金,奖励达到公司设定目标的学生,奖励对象覆盖1-4年级的学生,负责提供大三暑期社会实践/实习基地,在技术中心承担简单工作,设立实习课题,如就某个课题进行调研。学生在实习结束前要向公司/学校提供调研报告,或就某个问题提交解决方案。
目的:在学生中宣传企业,让学生切身感受企业的文化,并参与企业的持续改进,吸引潜在员工加盟公司。
流程:定期在学校内宣讲公司奖学金制度——每学年初评奖信息——学生报名——评估——颁奖——暑期社会实践。
建立奖学金制度,以企业名字命名奖学金名称,奖学金每学年评奖一次。每年10月份,由校方对上一学年的优秀生进行提名,并将拟奖励学生的资料交公司进行商议,公司在11月份内确定获奖学生名单,并于12月份学校放寒假前到学校颁奖,同时公司当年“双向选择”的人才需求信息。具体资助金额可根据企业经济实力量力而行。要求获奖学生在暑假到公司做7-14天的社会实践实习。
奖学金经过几年在高校的顺利运作,扩大了公司在高校的知名度和影响力,达到了设奖目的,激发了学生的学习热情。公司掌握了优秀学生的信息,对高校的招聘选择更具有了针对性,使近几年的校园招聘有了新的突破。
3、在职研究生班
操作方式:根据公司业务发展的需要,确定研究生培养的专业领域,选择适合企业的院校进行合作,采用不脱产的方式,学校定期派教师来公司进行授课,以公司资助和员工自己承担费用相结合的方式,培养公司高端人才
目的:培养企业高素质人员,为公司快速发展储备人才。
流程:研究生专业调研——校企合作谈判——签订合作合同——公司内培养对象选拔——参加考试——授课——验收。
为了满足公司快速发展对高层次技术和管理人才的需要,帮助员工实现职业生涯发展目标,可根据公司对相关专业人才的需求选择合适的大学合作,联合开办在职的研究生班,如车辆工程硕士班、工业工程硕士班和MBA班等。公司可提供资助并与员工签订培训协议,设定服务期限,具体时间和金额可双方约定。
4、项目研究
操作方式:根据公司业务发展的需要,确定所需的专业领域,引进在职研究生、博士来公司做课题研究,与高校联合培养研究生,毕业前公司与学校、个人签订就业协议,学生毕业后可留在公司工作,如不在公司工作,研究课题成果属公司所有。
目的:定向或提供研究培养高端技术人才基地,留住人才。
流程:所需专业调研——与学校/个人沟通——签订合作合同、就业意向——公司内课题研究——毕业留公司工作或另择业。
5、短期培训班
操作方式:每年根据公司的需要,挑选出一定数量的课题,请高校专家来公司进行讲座;公司员工参与学校的学术研讨;派遣公司高资质员工赴学校讲学,与高校师生进行研讨。
目的:培养企业高素质人员,了解当前先进的知识、技术。
流程:公司内讲座可按培训流程,参与学术研讨可按外培或出差流程,赴高校讲学可按出差流程。
6、博士后工作站
操作方式:根据公司业务发展的需要,确定所需的专业领域,引进博士进公司博士后工作站工作,来公司做课题研究,出站后可在公司内担任管理或技术职务,可以更快融入公司,为企业的发展做出更大的贡献。
目的:引进高端人才,提升企业核心竞争力。
关键词:桥梁检测 教学方法 探索
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(b)-0139-01
1 课程背景
近年来,为了迎合桥梁检测工作的需要,很多高校在土木工程(桥梁)专业中开设了桥梁检测课程。桥梁检测是一项新兴的专业技术,其属于土木工程(桥梁)、力学、数学、传感科学以及信号处理等多技术领域的交叉科学。桥梁检测工作的特点决定了桥梁检测课程的一个特点是既有很强的理论性,同时又具有很强的实践性。桥梁检测课程另一个显著特点是要求授课对象具有广泛的基础知识。桥梁检测课程的特点决定了该门课程通常在高年级的本科生和硕士研究生中开设。
桥梁检测是一门新兴的课程,可供参考的教材不多,并且在教学内容上有些知识点没有定论,而属于探索性的讲授内容。因此这门课程需要授课教师具有一定的教学技巧,使得学生能够在实践与理论,定论与探索中掌握专业知识,并能够启发学生在该领域中积极开展探索性的研究工作。
2 教学目标
桥梁检测是一门专业课程,有别于专业基础课。对于高年级的本科生而言,在理论与实践中,更加注重实践技能的培养。要求学生在初步了解基本原理的基础上,熟悉操作规程,掌握检测方法和检测仪器的使用方法,把所学的知识能够应用到桥梁结构检测中,在检测工作中能够完成实践性的工作。
对于硕士研究生而言,更加注重理论环节的培养。采用课堂讲解、室内实验与工程实践相结合的方法,使得学生掌握基本原理,能够根据自己掌握的理论知识对桥梁检测的实践性工作进行理论指导。通过教学充分引导学生在桥梁检测领域的科研兴趣,激发学生的科研潜力。
3 教学内容安排
桥梁是一个复杂的结构体系,其组成构件较多,这便决定了桥梁检测对象较为广泛。针对不同的构件检测的指标不同,需要检测的指标种类多,这决定了采用的检测仪器类型比较多。根据桥梁检测的这两个特点,针对不同的授课对象需要有选择性的对授课内容进行安排。
一般来说,桥梁的检测方法可分为外观调查、无损检测、静载试验和动载试验四大类。外观调查是借助于一些简单的仪器与目测相结合,对桥梁构件的外观情况进行描述。无损检测则是采用不同的仪器对不同类型构件的众多指标(绝大部分都是物理指标)进行检测。静载试验是在桥梁结构的特定部位施加静力荷载,测试控制截面的静力响应,分析出静力参数。动载试验则是对桥梁施加动力激励,测试特定截面的动力响应,分析出动力参数。桥梁检测的最终目标是根据检测出的参数和指标对桥梁整体或构件的使用性能进行评估。
对上述四类方法进行比较分析可知,外观调查和无损检测的实践性很强,其理论性相对来说要弱一些。静载试验和动载试验理论性很强,实践性与其理论性相比较而言要弱一些。在本人的教学过程中,根据检测方法和构件的划分,针对不同的授课对象对授课内容进行了安排。
高年级本科生的总学时为34学时,具体的安排为绪论1学时,测量仪器及测试技术4学时(其中实验2学时),外观调查2学时,上部结构无损检测10学时(其中实验4学时),钻孔灌注桩检测3学时(其中实验1学时),桥涵地基检测3学时(其中实验1学时),静载试验6学时(其中实验2学时),动载试验5学时(其中实验1学时)。
硕士研究生的总学时为24学时,具体的安排为绪论1学时,无损检测2学时,钻孔灌注桩检测1学时,静载试验10学时(其中实验2学时),动载试验10学时(其中实验2学时)。着重讲述静载试验和动载试验有关知识点的基本原理,对相关理论进行详细论述。要求掌握基本理论,能够对工程实践进行理论指导。
4 教学方法
无论是对本科生还是硕士研究生授课的过程中,都要做到理论联系实践,这一点从教学内容的安排中也可以得到相互的验证(每方面都开设了实验课程)。为了能够做到这一点,在课堂教学中需要充分采用多媒体手段,并且辅助大量的图片以及影像资料。同时,也需要充分利用实验环节作为课堂授课的补充和延展。实验室拥有的桥梁检测仪器数量是有限的,为了让每个学生都有机会亲自操作仪器,在实验课环节采取分组预约制。分组预约制的具体办法是在某一段时间内所有的实验课程同时开放,把学生分成4人一组,每一组学生可以根据自己的时间去预约某一个实验,预约完成后学生即可以进行相应的实验。
针对不同的授课对象,同一个知识点的授课内容各有侧重。比如,在讲述动载试验中的跳车试验时,在对本科生讲授该知识点时只是强调跳车激励类似于脉冲激励,跳车高度一般为15 cm,桥梁的自振频率采(测试到的桥梁频率)修正获得。而在对硕士研究生讲授该知识点时,则要让学生知道15 cm的跳车高度只是一个统计值。结合授课人自身的科研成果,在课堂上给学生建立单梁-车辆耦合振动模型,对跳车高度进行理论求解。桥梁的自振频率采用修正公式进行计算在很多情况下是不正确的,因为在建立该公式时并没有考虑车辆的振动特性,结合授课人发表的学术论文和科研成果对该公式进行深入剖析,给出考虑车辆动力特性情况下的自振频率与测试频率之间的联系。
对知识点进行深入剖析,培育学生的科研兴趣,激发学生的科研潜力。例如,在讲述索力测试知识点时,首先,给出索力的计算公式,然后列举实际工程中测试到的数据向学生形象的说明该公式对于长索的计算精度是可以接受的,而对于短索的测试精度则不能满足工程要求。接着对形成该公式的各种假定和影响条件进行剖析,找出导致该公式产生偏差的主要因素。阻尼器的存在是导致该公式产生误差的主要因素之一。最后,从不同角度对存在阻尼器的索力计算公式的建立过程进行理论上的尝试。在通过该知识点的学习后,学生应该知道该知识点是一个研究方向,并且了解到解决此问题的一些科研思路。
参考文献
[1] 张俊平.桥梁检测[M].人民交通出版社,2005.
【关键词】机械工程 产学研 企业导师 队伍建设
【基金项目】山东省研究生教育创新计划项目,项目编号:SDYC10013。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)11-0252-02
自2009年国家开始实行专业学位研究生招收以来,我国现今的研究生中有工程硕士研究生、学术硕士研究生和全日制专业硕士研究生三种。特别是工科,三类研究生的培养目标不同,研究生的导师队伍要求更加全面,对研究生导师的综合素质要求更高。因此,建立一支结构合理、素质优良和稳定的导师队伍,对研究生的培养具有重要意义。特别是工程硕士研究生和专业学位研究生的培养要求,建立完善的企业导师选拔和考核制度迫在眉睫。
1.企业导师在产学研研究生联合培养体系中的作用
(1)企业导师的实践能力。研究生在学校只能学到理论知识,脱离实践并不能成为真正的研究型人才。研究生需要理论课程和实践能力的有效结合。校内导师只是精通理论研究方面,而校外的专家精通专业技术实践。因此,在研究生的整个学习阶段,应当经常依赖于企业导师,在自己的课题中形成学与研的统一。
(2)开放的学术氛围。通过产学研研究生的联合培养,学校与企业相互联系,课题相互捆绑。通过研究生的培养和产学研的培养协议,学校与外界频繁沟通,加强交流,通过学术交流会和研讨会的形式,为学校注入新鲜的学术血液。
(3)企业和学校的双赢。企业导师大多从事本专业很多年,实践能力相对比较完备,但是知识缺乏系统性,通过对研究生的培养,研究生既可以作为企业导师科研上的助手,又能够作为导师享受学校良好学术资源的媒介。且经过联合培养的研究生毕业后,无需进入实习期就能够直接进入企业进行专业技术方面的工作。因此,产学研给研究生提供了很多潜在的就业渠道。
2.我校机械工程研究生培养的现状与分析
中国石油大学(华东)机械工程研究生主要依托机械工程一级学科,2009年,国家开始实行专业学位研究生招生以来,机械工程专业由于实践性和应用性强的需要,率先在我校招收机械工程领域的专业学位硕士研究生。近年来,招生人数逐年上升。且从2012年开始,专业学生招生人数(44人)已经超过了学术学位的招生人数(37人)。
机械工程研究生的主要培养方向有:油气装备检测与控制技术、油气装备设计及理论、海洋石油装备技术、油气装备制造及其自动化、油气装备失效与防护、车辆工程、非常规能源装备技术、工业工程、设备工程与管理、流体传动与控制等。多年来,由于研究生培养重视理论教育,研究生毕业进驻企业后,并不能直接参与企业的工作,而是必须经过半年的现场实践能力培训。甚至有些研究生无法满足企业的要求而不得不降低自身的要求以本科生身份进驻企业工作。
复合型研究生人才培养模式的不完善,已经成为研究生进入企业和社会的一大劣势。传统的人才培养模式并不能适应现今的研究生培养要求,传统教育上过分强调理论知识研究,对实践教学不够重视,研究生培养与社会需求严重脱节。因此,建立优秀的导师队伍,充分发展企业导师是研究生培养的关键。只有建立一支完备的企业导师队伍才能培养研究生的实践动手能力,提高研究生的综合应用素质。
3.产学研联合培养研究生企业导师队伍建设
我校机械工程学科主要依托石油石化新型装备与技术教育部工程研究中心、山东省石油机械工程重点实验室、山东省海洋石油钻采装备工程技术研究中心等研究机构。我校机械工程学科在研究生企业导师队伍建设方面主要采取以下几项措施:
(1)根据学校研究生导师课题的需要,导师和企业高级技术人员积极探讨,并指导研究生跟进这方面的课题工作,积极开展技术攻关。一方面增强了导师解决现场实际工作的经验,另一方面满足了企业技术专家的理论知识的培养。按照这种模式培养,培养1~2届研究生之后,学校综合考核企业技术专家的综合能力,聘请为学校的在职工程硕士导师或全日制专业学位硕士生导师,为我校的校外兼职导师提供人才储备。
我校机械工程学科,这几年来研究生导师和中海油、中石油及中石化联系较为紧密,经常与各四大石油石化企业洽谈横向课题,在课题的合作过程当中,发掘了一大批企业技术骨干,并聘为了我校的工程硕士导师和专业学位硕士兼职导师。
(2)依托机械工程学科的工程研究中心,高薪聘请国内的高级技术专家为机械工程的技术顾问和兼职研究生导师。这种模式主要还是利用学校和学科良好的专业特色及优势,吸引国内外企业和研究机构的高级工程技术人员共同承担专业学位研究生的理论课程教学和实践环节的能力培养工作。
在聘请为兼职导师时,需要有明确的激励和考核制度。为此,我校机械工程学科对兼职导师有着明确的兼职补贴,并在横向的课题合作时有意倾斜。在考核时,每两年或三年进行一次导师资质认证,并坚决杜绝兼职导师的终身制。
(3)根据我校机械工程学科与各企业建立的人才培养基地和研究生工作站,按照产学研培养协议,企业提供科研项目和相应的研究生培养经费,我校承担理论教学和学位的授予。学校和企业各出一位导师进行研究生的联合培养,称为“双导师制”。双导师共同制定研究生的培养方案、规划研究生的科研课题,并组织好学位论文的写作和答辩。双导师中,第一导师为企业导师,由企业中具有专业水平和丰富实际经验的导师担任,第二导师为我校机械工程学科的专业导师。研究生第一年在学校攻读理论课程,第二年赴企业研究生工作站开展课题研究并进行学术论文的写作。
企业导师考核应该考核该导师所带的研究生的成绩,制定导师绩效模块,导师绩效由学校和企业分别制定,分别对导师予以考核。
通过产学研联合人才培养基地的实施,高校与企业建立了牢固的研究生联合培养机制,且由于研究生直接参与企业的高难度的课题工作,对学校而言,研究生课题来源更加广泛、研究水平和论文质量都能够得到明显提高。对企业而言,可以解决企业生产任务重及高层次人才不足的缺陷。从而实现研究生教育和产业需求的完美结合。
4.结束语
通过企业导师的队伍建设,研究生不论是兼职企业导师培养,还是校企联合培养,研究生的课题论文都能够与企业生产实践相互联系起来。因此,企业导师制度对于提高研究生培养质量和推动产学研联合培养机制的建立都具有重要的意义。
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作者简介:
关键词:研究生教学;实践教学;故障诊断;教学改革
中图分类号:G642.0 文I标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)10-0135-02
一、引言
长期以来,人们一直认为汽车故障诊断主要由专业的维修工程师借助专业设备来完成,靠维修工程师的丰富经验来实现准确的故障诊断,认为理论基础不深。其实不然,随着汽车技术的日益发展,其整体结构已经形成了一个集机械、液压、电器与电子控制于一体的综合体,诊断技术也逐渐从传统的人工经验模式向智能化仪器方向发展。《汽车故障诊断学》被许多高校列为机械工程、车辆工程专业的研究生和本科生的专业课。在研究生教学过程中,通常采用理论讲授和实践相结合的方法开展教学,这种教学模式,往往收不到理想的教学效果。根据研究生教学培养的要求,在专业课学习时,应注重理论学习、文献阅读、工程实践、归纳总结等环节的提高,笔者结合自己在美国俄克拉荷马州立大学做访问学者时经历的美国高校研究生专业课学习中课堂教学、文献阅读、工程实践等几个环节,结合美国高校在工科研究生专业课教学中的一些做法,提出在《汽车故障诊断学》的研究生课程教学中的几个改进点,并应用于实际课堂教学,提高教学效果。
二、教学改进方法
改进的教学方法主要是在完成基本的理论教学的同时设置专业文献阅读、工程实践与课程设计、总结报告撰写等环节,每个环节要求学员认真阅读资料、严密组织实验、详细分析实验数据、撰写总结报告,并在课堂上进行讲解报告,课终按正式论文格式撰写学术论文,并以各环节的打分来综合评定最终课程成绩。
1.基本课堂教学。《汽车故障诊断学》的教学内容涉及了工程数学、可靠性理论、计算机技术、人工智能技术等,在课堂教学中,除了介绍基本的概念、诊断参数的获取、特征信号分析、状态识别方法外,还需要给研究生灌输本领域的一些最新研究方法,如小波分析、神经网络诊断原理、模糊诊断与模糊神经网络、专家系统诊断原理等内容,这些内容的学习需要一定的数学基础,在讲解时以笔者从事汽车故障诊断方面的科研项目为牵引。
采用这种方式可以让学员进一步了解本课程学习内容与工程活动的密切关系,并结合自己未来的研究方向展开联想,激发学员的学习兴趣。
2.文献阅读。文献阅读是研究生学习期间的一个重要的环节,为提高学员的学术能力,在课程教学中引入文献阅读模块。多年来有一些重要的学术期刊,如国内期刊《振动、测试与诊断》、《振动工程学报》等,国际期刊《Advances in Mechanical Engineering》、《Shock and Vibration》等,这些期刊为本环节的教学提供了丰富的资源。具体做法是课前搜集本领域的最新研究论文,布置给学员带着问题去阅读这些论文,进行归纳总结,提出存在的问题,最后总结形成报告,在课堂上做口头报告,并接受其他同学的质疑。这样既锻炼了学员的文献阅读、分析归纳、口头演讲的能力,也使学员对投稿期刊有所了解,对于研究生学习有着重要帮助。
3.工程实践与课程设计。工程实践是专业课学习的一个重要环节,尤其对于《汽车故障诊断学》这门理论与实践紧密结合的课程,这个环节是必不可少的。在这个环节中,合理设计工程实践过程、确定课程设计题目是调动学员学习积极性的关键。在本课程的教学中,结合知识点设计工程实践内容,如以“柴油发动机故障信号采集与分析”为题设计工程实践内容,如表1所示,明确了实验对象和实验工具,涉及内容涵盖了故障诊断研究必须经历的信号采集、特征提取、模式识别等内容,并对实验过程提出了具体要求。
完成实验后,要求学员写出实验报告,对数据处理与计算结果进行分析,并在课堂上向其他同学进行口头汇报,分享实验过程的心得与体会,通过交流,使学员能充分掌握实验中的细节问题,形成完整的实验报告,给出合理的数据计算结果,熟悉相关知识点。
4.课终论文。在完成专业课的课程教学后,需要学员根据课堂教学和实践环节的学习,撰写学术论文,该部分的要求应紧密结合教学的知识点,依据实验中采集的数据,也可以根据论文题目的需要,引导学员自主完成需要补充的数据,为论文撰写提供支撑。具体实施时采用教师命题、学员自主组合选择的方式来开展,表2列出了最近一期教学中布置的论文题目与完成人员。
5.成绩评定。课程考核根据各教学环节的学习情况给出综合评定。在课程学习之初,对各环节成绩的比例、评定方式给出明确说明,在每个环节完成后按照评定标准进行严格打分,最终根据各环节的打分计算本课程的成绩。具体成绩组成与标准如表3所示。
三、结论
在《汽车故障诊断学》中进行教学改革,引入文献阅读、工程实践、论文撰写等环节,使学员在学习本课程基本知识点的同时,还锻炼了文献理解、归纳总结、动手实验、语言表达、综合分析等能力,通过在实际课程教学中的应用,学员普遍反映本课程的学习信息量大、内容丰富,对自主开展科学研究的能力有较大提高。
参考文献:
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Research on Teaching Reform of "Automobile Fault Diagnosis" under New Situation
ZENG Rui-li,MEI Jian-min,ZHAO Hui-min,SHEN Hong
(Military Transportation University,Tianjin 300161,China)