葛茂忠, 杨 林, 王江涛
(江苏理工学院 材料工程学院, 江苏 常州 213001)
《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》明确指出:我国高等教育必须强化实践教学,进一步提升学生的创新精神和实践能力。《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出:推动普通本科高校向应用型转变,建设产教融合、校企合作的实验实训基地,推动高技术技能人才培养。《国家职业教育改革实施方案》进一步明确了普通本科高校向应用型本科转变的发展目标。2019年教育部发展规划司就支持应用型本科高校发展也明确指出:应用型本科应当转变办学理念,立足服务地方经济建设,加强实验实践平台建设,深化产教融合与课程改革,培养符合产业需求的应用型人才。国家从顶层设计层面为应用型本科的改革与发展指明了方向。
江苏理工学院材料成型及控制工程专业(模具方向)于2020年6月通过了工程教育专业认证,为进一步深化课程改革打好基础。在我国经济战略转变、产业升级换代和创新驱动发展的时代背景下,贯彻工程教育专业认证“成果导向、以学生为中心和持续改进”的基本理念,坚持应用型本科办学理念,深化课程体系改革,强化实践性教学课程改革,努力实现满足地方经济建设需要的高技术技能人才培养成为当务之急。
成果导向教育理念(outcome based education,OBE)认为:首先应当建立一个关于学习者在教学项目结束时最终能够达到的清晰目标,即学习成果;然后据此开发课程内容、教学方法和评价方法,教导学生如何实现这一目标,并评估和记录实现该目标的过程[1-4]。由此可见,教育仅仅是基于成果的方式,而不是与上述理念相反的过程[4]。OBE理念的核心是以学生为中心,以要实现的学习成果为目标,反向设计课程体系、课程内容、教学方法和课业评价体系,这与工程教育专业认证的基本理念相吻合,故开展基于OBE教育理念的《模具专业综合实践》课程教学改革切实可行。
江苏理工学院材料成型及控制工程专业(模具方向)在2014年前,核心专业实践课程设有《冷冲压模具课程设计》、《注塑模具课程设计》及《模具专业企业实践》等。由于缺乏加工设备,模具加工的实践教学只能安排学生到相关的模具企业参观学习,无法进行实际操作加工,学生对模具加工方面的知识缺乏感性认识,尤其是零件加工路径的规划、切削参数的选择、加工程序的编写以及模具加工设备的操作能力的培养无法实现。此外,由于模具设计与模具零件加工被割裂,学生对自己所设计模具结构的可加工性一无所知。
与国内其它高校一样,学生领到设计任务时,第一反应就是到相关模具设计手册上查找是否存在相似的模具结构,然后照搬照抄,至于零件结构设计是否合理、加工性能如何、成本高低及加工质量是否易于保证,不去考虑,主要根源在于学生设计的模具不需要加工。上述课程设置不仅不利于应用型本科人才培养目标的实现,与工程教育专业认证的标准背道而驰,而且不利于学生模具设计与制造能力的培养,无法实现学生与模具企业零距离就业,削弱了学生的就业竞争力。为此,2015年开始将《冷冲压模具课程设计》、《注塑模具课程设计》及《模具专业企业实践》三门实践课程合并为《模具专业综合实践》,实现了模具设计与模具制造的一体化。为了深入贯彻应用型本科的办学定位,对接工程教育专业认证的标准,基于OBE教育理念,对《模具专业综合实践》课程进行了教学改革和实践。
OBE教育理念认为课程是为专业培养目标服务,而专业培养目标是为社会需求服务。作为应用型本科院校,本专业立足长三角地区经济建设需要,培养满足装备制造业需求的高技术技能人才。通过走访专业对应企业,了解实际生产过程中模具相关就业岗位的种类,分析不同岗位对模具方向毕业生知识、能力和素养的需求,对接工程教育认证标准,根据本专业的人才培养目标和毕业要求,基于学生学习现状,从技术和非技术能力的培养出发,合理制定《模具专业综合实践》课程培养目标。
(1)根据《模具专业综合实践》课程培养目标,以企业模具设计与制造工作过程为导向,重组课程内容。根据模具企业对毕业生的实际要求,结合学院现有的实践条件与模具设计师职业资格鉴定要求,合理设计既有利于课程培养目标实现,又贴近模具企业生产实际的实践教学项目,每个实践教学项目又划分为若干教学任务,通过不同任务的实施实现学生知识、能力和素养的培养。实践教学项目应当体现应用性和职业性,学生通过完成教学任务亲身体验未来企业模具设计与制造工作过程。
(2)实践教学项目所选择的教学载体即冲压件和注射件难度要适当,确保模具设计、模具零件加工、模具装配及试模具有可操作性。载体的选择应以实现课程培养目标为前提,同时综合考虑学生的实际水平和学院实践教学投入。
(3)实践教学项目的设计应坚持以学生为中心,兼顾学生个体能力的差异。本课程设计了不同能力要求的教学项目供学生选择,如冲模包含了单工序模、复合模和级进模;注射模包含了面板模、三板模和带侧抽芯机构的模具。对于学有余力的学生可以选择难度较大的教学项目,进一步提升其运用所学专业知识解决复杂工程问题的能力;对于基础差的学生可以选择难度较小的教学项目,通过完成项目中一系列任务来增强成就感,充分调动学习兴趣,促进课程培养目标的实现。
打破传统的教学模式,构建融“教、学、做”于一体的教学模式。以学生为主体、教师为主导,让学生在“做中学”、“学中做”,“教”中体现任务驱动,“学”中体现项目导向,“做”中体现工学结合[5]。以企业模具设计与制造工作过程为导向,在典型工作任务的驱动下展开教学活动[5],学生通过完成一系列任务,完成1副模具的设计与加工,实现课程的培养目标。
针对具体的任务,先由学生根据任务需要进行自主学习,提出解决方案,接着进行小组汇报和讨论,最后由指导教师总结点评。对于共性问题,指导教师集中指导;对于个性问题,指导教师单独指导。由于每位指导教师能够及时了解学生存在的问题,讲解时能做到有的放矢,提高了课堂效率。针对学生普遍存在的动手能力差问题,一般先由指导教师集中示范讲解设备操作,再由学生操作,指导教师进行巡回指导,并及时纠正学生操作过程中存在的问题,通过学生相互之间的切磋和教师的指导,不断提升学生的实践能力和水平。
尽管2014年国家就提出了应用型本科要切实转变办学理念,加强应用型人才培养的设想,但大部分应用型本科都存在“重理论、轻实践”现状,这不仅与高校办学指导思想有关,也与“双师型”教师的不足有关。为了提高本专业指导教师的实践能力和教学水平,确保课程的教学质量,采取了如下措施:①聘请模具企业有经验的工程师参与课程教学,通过企业兼职教师的示范讲解,逐步提升本专业教师的动手能力;②组织培训考证,提升教师实践能力和水平,利用寒暑假邀请企业人员给未取得模具加工相关职业资格证书的教师进行集中授课培训,在完成规定时间的学习后,要求指导教师通过劳动部门组织的鉴定,取得相应的职业资格证书,并将其作为指导教师上岗的必备条件。通过外引内培,打造一支专兼结合的“双师型”教学团队,确保课程教学的正常开展和课程教学质量的不断提高。
为了提升应用型人才培养质量,实现毕业生与企业零距离就业目标,构建了“校企合一”的实践基地,2014年购置了慢走丝线切割机床和电火花机床、快走丝和中走丝机床、普通电火花机床、数显穿孔机、台式钻床、工具磨床、摇臂钻床和雕铣机等模具加工设备。为了模拟模具企业工作过程,构建了能够满足中等复杂程度模具设计与制造需求,集设计、制造、检测、测试于一体的现代化实践基地,所有设备按照模具设计与加工过程布置,既方便了学生和教师的使用,也有利于学生感受企业真实的工作氛围和零件加工过程,同时能够提升学生的职业素养。另外,实践基地积极开展社会服务,通过学生参与横向项目,培养学生实践应用能力,提升学生的创新创业能力,如图1所示。
图1 模具零件数控加工
以学生为中心,重塑课程考核体系。科学的考核体系有利于激发学生的学习兴趣,提升应用型人才培养质量。本课程建立了学生自评、组内互评和教师评定的多元考核体系,如每个零件加工完成后,先由学生进行自我检测,根据评分标准自我打分;接着由同组学生和指导教师分别评分;最后根据三方评价结果取平均值,作为该学生的模具零件加工评定成绩。
该课程考核体系既加强了对学生运用所学专业知识和技能解决复杂工程问题能力的考核,又强化了对学生职业素养的考核,如精益求精的工匠精神、团队协作精神、劳动意识、安全意识、环保意识和质量意识等。此外,该考核体系以具有一定复杂程度的模具实物为考核载体,提升了课程的挑战度。该考核体系采用过程性考核和成果性考核相结合的方式,关注学生平时的表现和最终零件的加工质量,整个考核过程客观公正,有利于激发学生的学习兴趣和主动性。
新的课程培养方案自2015年实施以来,已培养七届学生,累计完成了63副模具的设计、加工、装配和试模,如图2所示,每年学生评价结果均为优秀。《模具专业综合实践》课程改革以工程思维和模具技术的融合为切入点,实现了知识探究、能力培养和素质养成的一体化培养;以应用型高级人才培养为目标,构建了能够对接企业需求的课程内容体系;以先进模具技术为引领,构建了面向一定复杂程度的模具设计与制造能力培养的软硬件资源;以融“教、学、做”于一体的教学方法为途径,持续探索课程改革与创新的方法;以课程教学质量提高为目标,强化“双师型”教学团队的建设;以模具实物为考核载体,提高课程的挑战度;引入多元评价体系,提升考核评价的科学性,有力支撑了人才培养目标的达成。开展基于OBE教育理念的《模具专业综合实践》课程改革与实践,提升了学生运用所学专业知识解决模具复杂工程问题的能力,为学生从事模具行业相关工作打下坚实基础。
图2 学生加工的模具