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改革课程体系

【摘要】:卓越计划要求课程体系的构建要重视与国际接轨。

卓越计划要求课程体系的构建要重视与国际接轨。这一方面是为了更好地学习和借鉴发达国家先进的教育理念和教育经验,另一方面是为参与国际化的工程认证、得到国际互认打好基础。专业认证是近阶段我国高等教育强力推进的工作,通过专业认证既能够获得国际、国内认可,又可以在国内同专业内获得相应的地位,从而获得相对的优势。构建先进的、合理的、与国际接轨的课程体系要着重做好以下几点工作。

(1)发达国家同类型院校为主要学习和借鉴对象。这是因为,不同类型院校在人才培养目标、定位、规格、模式等方面存在较大的差异,因而可借鉴性差。而同类型院校不仅教育有较大的相似性,而且可比性强,学习和借鉴起来具有较高的可行性和可操作性。

在同一所大学中,艺术设计专业、新闻出版专业和机电工程专业之间的专业属性存在很大的差异,一个专业的成功经验很难复制到另一个专业中,因此参考和借鉴同类专业的课程体系具有更大的价值。

(2)要研究国外同类院校相近学科专业的课程设置、模块设计和课程结构,重点关注每门课程在实现培养目标中的作用、通识教育如何与专业教育相结合、课程模块之间的相互关系和整体作用,以及各种课程的教学方法等。

课程的设置必须与培养目标相一致,能够为培养目标服务,在培养目标分解后,设置的每一门课程或每一个课程群都要为其中某一个或某几个目标任务提供支撑,课程结构体系的构建要保证所有的任务目标都能够达成。所有的目标任务达成时,课程支撑效果应该基本是一致的,重复支撑相同目标任务的课程就有可能重复设置。

(3)要密切关注工程学科的发展动向,把握经济全球化对工程人才的根本要求,了解经济社会迅速发展对工程人才要求的动态变化,构建能够满足国际化和未来需求的科学课程体系,设置融入前沿工程学科知识的课程,保证课程体系的先进性和有效性以及教学内容的前沿性和实践性。

过去一段时间,我国开展了大规模的经济建设,然而由于我国的科技水平与国外存在差距,因此当时高等工程教育的主要任务就是将国外先进的前沿技术进行引进并消化吸收,尽快培养出一批掌握现代先进技术和技能的专业人员,改变我国专业技术人员严重不足、严重制约经济发展的现状。例如,印刷行业引进了国外先进的多色胶印机,但当时行业内对胶印的原理、工艺要求以及印刷机的结构都不了解,能够正确使用和规范操作胶印机的专业人员也很少,能够进行印刷机研发的人员就更少。因此高等院校中相应的印刷工艺、印刷机械专业等主要任务就是讲解胶印原理、典型胶印机的结构原理、印刷机如何正确使用等知识,并面向社会举办各种类型的短期培训班,迅速为社会培养了一支掌握胶印理论和技能的专业队伍,为我国印刷行业的飞速发展提供了保障。

经过几十年的经济发展,我国各领域的科技水平得到了飞速的发展,达到或接近了国际先进水平,部分领域已经稳居于国际领先水平。高等工程教育的主要任务不再是消化吸收国外的先进技术,而是在研究现有技术的基础上,不断进行创新性实践,探索新的技术思路,使产业水平不断提升,这时要求学生开展得更多的是复合型的工作,需要融合不同的专业知识和技能。各国都提出了各自的工业振兴计划,德国提出了“工业4.0” 计划,美国提出了“工业互联网”计划,日本提出了“工业复兴”计划,高等工程教育必须密切关注并紧紧跟随这些热点的变化,及时调整专业课程体系,融入新的发展理念,使培养的专业人才适应国家基本国策的调整。

下面以德国汉诺威应用科学大学机械制造专业和纽伦堡应用技术大学机械工程学科为例,对机械工程专业的课程体系进行简要分析[2]

2.3.1.1 汉诺威应用科学大学(HS Hannover)机械制造专业的课程体系

1.培养目标

该专业对培养目标的描述为:“通过建立在科学理论基础上的应用型工程教育,为毕业生在职业生涯中获得成功做准备。根据技术的最新发展,该专业学习致力于传授分析问题、借助合适手段解决问题的基本方法。另外,该专业学习还传授成功的职业生涯所必需的社会、生态和跨学科能力。”

应用型大学在描述培养目标时,具有一些重要且一致的教育理念。例如:

(1)理论应用型:强调科学理论的实际应用,应该能够应用所学专业理论、选择适当的技术手段,解决职业生涯中遇到的相关专业问题。

(2)复合型:大学阶段不仅要学习本专业的系统理论和了解最新技术发展,还要培养相关的社会、生态、跨学科能力。德国的应用科学大学虽然重点培养的是专门型人才,但仍然非常重视跨学科能力的培养。

(3)实践性:非常重视通过项目导向的实验和项目设计传授解决工程问题的方法,并在课程体系中通过实践学期强化实践性。

2.教学结构

本专业学制共7个学期,分为两个学习阶段。第一学习阶段为3个学期(表2-5),第二学习阶段为4个学期,其中含1个实践学期和毕业设计(表2-6、表2-7)。第一学习阶段主要学习自然科学基础课和工程基础课;第二学习阶段主要学习工程应用课程和非工程类跨专业课程。这种划分类似于我国的基础教学阶段和专业教学阶段。

3.专业方向

汉诺威应用科学大学机械制造专业下分两个专业方向,即通用机械制造和自动化制造,两个专业方向的基础学习平台是一致的。专业方向下又细分为专门化,每个学生必须选择3个专门化模块。说明该大学在办学理念上进行了部分调整,由原来的专才教育转变为在专才教育的基础上同时拓宽学生的就业适应能力

4.课程体系

以课程模块为单位组织教学。其中,在第一学习阶段含21个课程模块,共计81周学时,90个学分;第二学习阶段含18个课程模块(不含实践环节和毕业设计),共计68~72个周学时,90个学分。从学时数来看,专业课与基础课、专业基础课之间的比例约分别为46%和54%。

5.实践教学

实践教学环节占总学时的25%~28%,占总学分的31%~35%。主要包括第7学期的实践环节和毕业设计、第6学期的项目设计及贯穿全过程的实验。该专业要求学生入学前应接受过至少10周与专业有关的实践训练,其中6周必须在入学前完成,其余4周在第3学期前完成。这10周的实践训练并未列入学时和学分计算,因此实践教学环节的实际比重会更大。

表2-5 德国汉诺威应用科学大学机械制造专业第一学习阶段的模块

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表2-6 德国汉诺威应用科学大学机械制造专业通用机械制造专业方向第二学习阶段的模块

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表2-7 德国汉诺威应用科学大学机械制造专业自动化专业方向第二学习阶段的模块

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2.3.1.2 德国纽伦堡应用技术大学(TH Nüernberg)机械工程学科的课程体系

该专业采用分段式教学,即每一阶段都要通过严格的考试,才能进入下一阶段学习,并适当淘汰。四年的学制分为基础学习、专业基础学习和专业方向3个阶段。基础学习阶段包括两个理论教学学期(第1、第2学期)和1个校外实习学期(第3学期);专业技术学习阶段也包括两个理论教学学期(第4、第5学期)和1个校外实习学期(第6学期);专业方向学习阶段包括第7、第8两个理论教学学期,学生可以根据不同专业方向选修相应课程并完成毕业设计(论文)。该机械工程学科设有通用机械、动力工程、车辆工程、制造技术和产品开发5个专业方向,各专业方向前3年所学课程完全相同,只是在第4年才分专业方向开设课程,但各专业方向仍有近2/3的课程是相同的。

1.基础学习阶段(表2-8、表2-9)

在进入大学之前,学生必须完成6周时间的相关专业实习。

在第1、第2学期主要安排基础课程,课程安排比较饱满,周课时分别达到32学时和28学时。习题课约占总课时的1/3左右,以帮助学生消化、理解和巩固所学理论知识,有少数课程甚至以习题课为主,如画法几何、机械设计等。

表2-8 德国纽伦堡应用技术大学机械工程学科第1、第2学期课程及学时分配

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注:(*课程为主干课)

第3学期为1个实习学期,时间为20周,每周5个工作日,其中4天在企业现场实习,周五为理论课学习时间。理论课是与实习相关的专题讲座、专题讨论课或理论课程,如生产组织与工业企业管理、劳动与健康保护等。其学时分配、教学方式及考核方式见表2-9。进入第3学期的前提条件是:在表2-8中所列出的6门主干课程(加“*”号)至少通过了4门课程考核。

表2-9 德国纽伦堡应用技术大学机械工程学科第3学期与实习相关的专题讲座和课程及学时分配

本学期学生进行实习有以下几个目的:

(1)熟悉各种加工方法和加工设备,能加工什么,如何加工。

(2)熟悉机械制造厂用材料的加工性能、使用性能及应用领域。

(3)了解企业实际生产过程中技术与生产组织之间的关系。

(4)了解企业工作环境,包括人际关系处理、分工协作等。

实习内容及时间分配如下:

(1)零件加工与处理(4~10周)。

(2)机器设备装配与调整(2~8周)。

(3)机器设备运行与维护(2~8周)。

(4)零件和机器设备试验与测量(2~8周)。

学生必须完成第(1)项实习内容,并在第(2)~(4)项中至少选择一项。

实习阶段考核内容和方式包括:实习报告、实习企业出具的实习表现鉴定材料以及与实习相关的课程考核,三项均达到合格要求的实习学期总评成绩才能合格。

2.专业基础学习阶段(表2-10、表2-11)

只有在基础学习阶段至少通过6门主干课程中的5门,并且在第3学期总评成绩合格的学生才能转入专业基础学习阶段。第4学期共9门课程,周学时为32学时,其中讲授20学时,习题课为8学时,实验课为4学时;第5学期同样为9门课程,周学时为29学时,其中讲授23学时,习题课为3学时,实验课为3学时。结合第1、第2学期,可以看出,与国内相关专业相比,习题课数量较大,保证了学生对所学课程能够完全掌握,但并不是每门课程都安排实验,只有确实需要实验的课程才开设实验,但有些课程,如无切削加工成型,在第4学期则完全是以实验课的形式来进行。

表2-10 德国纽伦堡应用技术大学机械工程学科第4、第5学期课程及学时分配

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第6学期为实践学期,时间为20周,每周5个工作日,其中4天在企业现场实习,周五参加与实习相关的讲座、专题讨论或理论课程,如企业经济学法律等。其学时分配、教学方式及考核方式见表2-11。进入第6学期的前提条件是:在表2-10中所列出的7门主干课程(加“*”号)至少通过了5门课程的考核。

表2-11 德国纽伦堡应用技术大学机械工程学科第6学期课程及学时分配

本学期学生进行实习的目的是:

(1)对学生进行工程师的基本训练,让学生熟悉工程师岗位的实际工作情况。

(2)培养学会运用所学知识,解决企业实际问题的能力;让学生熟悉处理问题的工作过程和方法。

(3)使学生在处理实际问题及作出决策时能够综合考虑技术和经济两方面因素等。

实习内容包括:

(1)产品开发、规划与设计。

(2)加工工艺、加工设备和加工控制。

(3)机器设备的安装、调试、运行与维护。

(4)机器设备的测试与验收。

(5)销售、售后服务和技术咨询等。

要求学生从上述实习内容中最多选择3项。实习阶段考核内容和方式包括:实习报告、实习企业出具的实习表现鉴定材料以及与实习相关的课程考核,三项均达到合格要求的实习学期总评成绩才能合格,与第3学期完全相同。

3.专业方向学习阶段

从第7学期开始分专业方向开设课程。该学校机械工程学科设置了通用机械工程、动力工程、车辆工程、制造技术和产品开发5个专业方向。表2-12、表2-13分别是通用机械工程和车辆工程两个专业方向在第7、第8学期开设的课程及学时分配情况。

表2-12 德国纽伦堡应用技术大学机械工程学科第7、第8学期课程及学时分配
(通用机械工程专业方向)

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表2-13 德国纽伦堡应用技术大学机械工程学科第7、第8学期课程及学时分配
(车辆工程专业方向)

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纽伦堡应用技术大学机械工程学科具有非常明显的拓宽基础、淡化专业界限的特点。对比通用机械工程和车辆工程两个专业方向发现,在分专业方向后开设的17门课程中有11门是相同的,真正不同的课程只有6门,仅占35.2%。