林振衡 翁若平 俞国锋
莆田学院 福建莆田 351100
经济的发展离不开优质的高等教育的支撑。作为欧洲经济的火车头和“工业4.0”概念的倡导者,德国在制造业方面取得了有目共睹的成就,这与其大批具有工匠精神、理实一体的工程技术人才的贡献离不开,也与其独具特色的高等教育体系息息相关。德国高等教育经历了从威廉•洪堡首创的教学和研究相结合的研究性大学,到大工业时代的“阿尔特霍夫体系”,并逐渐形成目前综合性大学和应用科技大学并举的局面[1]。
经过十多年的发展,中国的本科院校取得了长足的发展,但也面临许多亟须解决的问题[2]。德国的许多应用科技大学成立于20世纪70年代,以培养企业需要的应用科技人才为目标,其先进的办学理念和办学经验对我国应用型大学具有一定的参考价值。本文以德国巴伐利亚州某应用科技大学和莆田学院的机械工程专业为例,从人才培养目标、课程体系和专业方向设置等方面,对中德两国应用型大学在机械工程专业本科应用型人才培养方案的相似性与差异性进行比较,并指出其值得借鉴的先进经验。
德国巴伐利亚州某应用科技大学机械工程专业学士培养的目标是:通过一系列的科学知识、方法传授与实践训练,培养在机械工程领域能够独立工作的工程师。学生通过基础课程的综合训练,不仅要学会辨识相关知识领域之间的重要联系,还要具备应对不断加速的技术发展所需的灵活性,能够确定工程活动对环境和社会的影响,尽可能减少不利影响;学生通过专业学位课程的综合训练,能够从事机械部件的开发、机械系统的安装与调试、操作与维修,以及工程技术管理等工作。同时,注意开展跨学科教育,使毕业生能够在商业、公共事业、公共行政和私人企业中找到合适的工作岗位。
1.2.1 学制与学分
全日制机械工程学士标准学习时间为7个学期,每学期30学分,共210学分,采用学分制的学习形式。课程涵盖6个理论学期和1个实践学期,分为基础学习、专业基础学习和专业方向学习3个阶段。学生在第一学期至第五学期进行基础必修课和专业必修课的学习,第六学期进行为期20周的校外实习,第七学期进行专业方向选修课的学习并完成毕业论文。已经取得120个ECTS(ECTS为欧洲学分制)学分并成功完成实习学期的学生可以注册进行本科毕业论文的撰写,并在6个月内完成。在学士论文中,学生应展示独立运用学习过程中获得的知识和技能完成复杂任务的能力。
1.2.2 课程体系及专业方向设置
(1)课程体系
德国应用科技大学的机械工程专业是最具实力和应用最广泛的专业,其专业方向紧扣区域经济发展需求[3]。课程体系由教师委员会制订,课程体系可分为必修课和选修课,由若干与学科相关课程模块组成,包括基础模块、专业基础模块、实践模块、专业方向模块和毕业论文模块共5个模块单元和36个具体课程模块,并以专业课程模块手册的形式进行公布。模块手册详细列出每个课程模块的ECTS学分、模块的课程组成、课程类型、教学目的、授课教师、考试方式等信息,以及组成模块的具体课程的学分、周学时、教学形式、考试方法、课程目录和建议学习时间等信息。每个课程模块由相关联的1~4门课程组成。
德国某应用科技大学机械工程专业的部分课程模块见表1。课程体系的基础模块单元包括:D-01数学原理、D-02工程数学、D-03建筑原理、D-04应用物理、D-05力学原理、D-06工程科学原理、D-07机械元件、D-08材料原理、D-09工程CAD等课程模块,学习时间主要安排在第一、二学期学习。专业基础学习模块单元包括:D-14电气工程、D-17控制工程和反馈控制系统、D-18制造技术、D-19商业研究、D-23系统建设等课程模块。实践模块单元包括:D-21实习模块和D-22工业实践培训。专业方向模块单元包括:D-26系统结构、D-27计算机辅助设计、D-28能源技术、D-29工厂技术、D-30金属技术、D-31塑料技术、D-32销售管理和生产、D-33市场营销、D-34生产和机器人、D-35工作准备与生产共10个课程模块。
表1 德国某应用科技大学机械工程专业的部分课程模块
表1 (续)
(2)专业方向设置
该应用科技大学的机械工程专业设置了以下5个专业方向:开发和设计(ENK)、能源技术/工厂工程(ETA)、金属和塑料技术(TMK)、工业管理与技术运营管理(IMA)、生产工程(PTK)。
我校的机械工程专业以培养适应地方经济社会建设与发展需要,具有人文素养、职业道德和创意创新创业意识,具备扎实的基础理论、专业知识与较强实践技能,掌握先进制造技术、现代设计方法和自动化技术,具有机械设计、智能制造及自动化方面的综合应用能力,能够在装备制造业领域胜任设计、制造、开发和故障诊断等方面工作的“懂设计、能制造、会维护”机械工程师。
2.2.1 学制与学期
修业年限:4年,8个学期。毕业后授予工学学士学位。学生毕业应达到的最低总学分为176.5学分。
2.2.2 课程体系及专业方向设置
(1)课程体系
我校机械工程专业课程体系包括公共必修课、公共选修课、专业基础必修课、专业必修课、专业方向必修课和专业任选课。其中公共必修课主要有:英语、政治思想类课程、体育、高等数学、线性代数、概率论与数理统计等。共选修课分成创新创业类、经济管理类、心理健康教育类、艺术类、人文社科类、自然科学类等模块,学生在校期间要求选修10学分以上。专业基础必修课有:机械制图、理论力学、大学物理及实验、电工技术、材料力学、互换性及测量单片机原理与及接口技术。专业必修课有:工程材料及机械制造基础、液压与气压传动、机械制造工艺、机械原理、数控技术、液压与气压传动。学生在第八学期进行为期6周的毕业实习和为期12周的毕业综合训练。
(2)专业方向设置
我校机械工程专业方向包括:智能制造方向、机械设计制造方向。专业方向对应的课程具体如下。
方向1:过程控制工程、机床电气与PLC控制技术、机械工程测试技术、运动控制技术。
方向2:机械制造装备设计、先进制造技术、模具设计与制造技术、机械CAD/CAM。
通过对中德两国机械工程专业本科应用型人才培养方案的比较和分析,不难发现以下几点。
两国大同小异,都是以满足社会需求为导向,培养理论基础扎实和实践应用能力强的工程师。只是,德国的应用型人才培养强调技术的独立性和灵活性,而中国的应用型人才培养更具综合性,重视对学生的人文素养、职业道德和创意创新创业意识的培养。
两国存在一定的差异。德国应用科技大学机械工程专业的课程体系主要由一系列模块组成,而各模块又由若干紧密相关的课程组成;许多模块的学分为10个ECTS学分,这就为教学提供了充裕的时间,课程学习显得更加系统化和专业化;在课程设置方面能够紧密结合德国经济的发展前沿和企业实操需要,开设一些应用性和前瞻性强的课程;在实习实践环节方面,安排了20周的生产实习时间,不仅有利于大学生在企业实践中锻炼和提高,也有利于大学生在实习中发现不足,并在后续的专业学习中予以加强。
我校机械工程专业的课程体系由一系列课程组成,前后课程之间存在一定的关联性和承接性;设置的课程有一些传统的专业基础课、专业必修课,以及专业性较强的专业方向课;结合现代机械工程技术发展和学生能力拓展需要,也设置了一些新颖的专业选修课程,例如3D打印技术、逆向工程等课程;由于受到总学时压缩的限制,课程学时通常为2~3学时,学习时间偏紧,许多知识点无法深入展开;在实践环节方面,不仅许多课程安排了实验课时,还安排了大量的集中实践性教学环节,包括实习、实训、课程设计和毕业综合训练等模块。
两国高校的专业方向设置都能有效结合学生今后的职业,但德国高校专业方向更贴近工作岗位需要,而我校的专业方向更具专业性。
德国应用科技大学机械工程专业课程体系在课程设置的实用化与应用化、模块化与重点化,以及课程资源的开放化等方面值得我们学习。
德国应用科技大学通过对企业需求和发展的研究,其机械工程专业课程体系设置能够紧密结合社会需求和企业岗位需求,具有很强的实用性和应用性。例如,开设了先进材料技术、金属技术、塑料技术、能源技术与贸易模块、能源技术、工厂技术、销售管理和生产、市场营销、生产和机器人、工作准备与生产等一系列与工厂实际生产、运营紧密相关,实用性强、应用领域广的课程模块。学生经过系统学习和训练,能够快速融入实际工作。
德国应用科技大学机械工程专业课程体系采用模块化的方式进行组织,也即围绕一个知识或技术主题,将具有相同或关联知识的几门课程组合成一个课程模块。同时,在教学的过程中注重模块内容的层次与衔接[4]。例如,在电气工程课程模块中,先学习电气工程原理,再学习仪器和电气传动。在模块选择上,也更注重必修模块,而不过多开设选修模块(仅1~2个)。必修模块的重点化,体现了德国应用技术大学突出了对大学生专业能力的培养,以达到毕业后能独立从事岗位工作的目的。
德国高校通常会在学校网站上详细公布专业学习和考试规定、专业模块手册、授课教师与时间表、考试注册、考试时间和考试细节等信息。学生可以通过这些开放的网络资源,及时获取就读专业的培养目标、课程体系、教学内容、考试要求、进度安排等信息,并根据自己的实际情况,自主地制订学习计划,选择授课课程。另外,德国高校明确规定学生只有3次参加课程考试的机会,对于3次均未能通过考试的学生,将在全国范围内取消其攻读该专业的机会。在内在的专业兴趣性、学习自主性和外在的学习压力共同作用和驱动下,德国大学生自觉地开展学习。
本文结合实例,从人才培养目标、课程体系、专业方向等方面,研究了中德两国应用型大学机械工程专业本科应用型人才培养方案的相似性与差异性。研究表明,德国应用型人才培养方案的课程体系在课程设置的实用化与应用化、模块化与重点化,以及课程资源的开放化等方面的先进经验值得我们重点学习。
[1]方在庆.从德国技术高等教育的演进看德国科学崛起的“特殊道路”[N].中国社会科学报,2009-10-27(004).
[2]李文芳,林振衡.台湾某大学本科教育对大陆新建本科院校创新型人才培养的借鉴作用[J].中国现代教育装备,2016(17):107-109.
[3]高红英.德国应用科技大学机械工程专业课程体系的研究与借鉴[J].河北能源职业技术学院学报,2013,48(1):11-13.
[4]董慧超.德国应用科学大学课程研究[D].秦皇岛:河北科技师范学院,2017:30-31.