時間:2024-01-04 11:41:00
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一、深刻認識實施科技*工程,建設創新型城區的重要意義和目標要求
(一)充分認識實施科技*工程,建設創新型城區的重要意義。當前,科技創新已成為決定一個國家或地區綜合競爭力的重要因素。*區經過幾年的高速發展后,資源瓶頸制約日益突顯,要繼續保持發展優勢,增強發展后勁,必須依靠科技進步,大力推動產業結構優化升級,增強綜合競爭力。
(二)準確把握實施科技*工程,建設創新型城區的目標要求。我區實施科技*工程,建設創新型城區的總體目標是以東莞成為國家火炬創新試驗城市、國家知識產權保護示范城市和省部產學研示范城市建設為契機,以企業為主體,以引進消化吸收再創新為主要模式,積極推動產學研合作和對外科技合作,引導企業實施知識產權戰略,大力發展“兩自”企業,促進產業結構優化升級,增創產業升級新優勢。
具體目標到2010年實現:
1、全區技術創新體系初步完善。建立以企業為主體,以產學研合作為途徑和政府引導的技術創新體系。分別組建國家級企業工程技術研究開發中心1家、省級企業工程技術研究開發中心2家和市級企業工程技術研究開發中心4家。培育發展專利服務機構1家、科技風險投資機構1家。
2、創新型企業大量涌現。培養發展一批擁有自由品牌和自主技術的科技型中小企業,抓好20家重點企業的創名牌培育工作,努力培育更多的本土名牌產品和著名商標。大力發展高新技術企業和民營科技企業,積極組織企業申報省級高新技術企業和民營科技企業,新增10家省級高新技術企業、20家省級民營科技企業、50家市級民營科技企業。
3、以產業集群為依托的行業創新平臺形成規模。充分發揮高校科技資源豐富的優勢,聯合北京大學共同建立《北京大學文化創意產業研究中心東莞分中心》科技合作,共建技術研究開發中心、實驗室、技術開發基地、生產基地和技術服務及人才培養的產學研合作體系。推動納米技術科研與產業化工作,大力支持東莞拓撲實業有限公司建立納米技術科研與產業化促進中心,以龍頭行業帶動產業鏈快速發展,促進我區科技產業的發展。
4、技術創新能力顯著增強。全區專利申請量力爭每年增長15%,到2010年全區專利申請量要達到7000件以上。
5、名牌帶動戰略全面展開。到2010年,再創6個以上的廣東省名牌產品、著名商標,4個以上的國家免檢產品,2個以上在國內外有較強影響力的中國名牌產品、馳名商標。
6、科技發展環境不斷優化。科技發展政策法制體系日益健全,科技發展基礎條件平臺體系日益完善,科學技術教育、傳播與普及有較大發展,市民科學素質明顯提高。
二、貫徹實施“科技*”工程的具體措施
(一)加強對建設科技強區的組織領導,區委、區辦事處決定成立“科技*工程”領導小組。組長由區委書記游其晃同志擔任,第一副組長由區委副書記、區辦事處主任盧潤江同志擔任,分管科技、外經、經貿、民營、教育、人事、公安等工作的區領導擔任副組長,成員包括科技辦、外經辦、經貿辦、質監站、民營辦、財政分局、組織人事辦、宣傳教育辦、農業辦、廣電站、公安分局、工商分局、國稅分局、地稅分局等部門負責人。領導小組下設辦公室,辦公室主任由區科技辦主任袁滿坤同志兼任。
各社區居委會負責人要高度重視科技工作,指定一名分管科技的專職干部,負責協調落實本社區居委會的科技工作,做好相關情況的上傳下達、各種科技計劃申報立項、中小型科技企業創新資金的申報和本社區的科普宣傳等工作,并發動企業申請市級、省級民營科技企業,省高新技術企業認定。
(二)加大財政對科技的投入,設立科技*工程專項資金。從*年起,區財政每年投入不少于1000萬元,連續五年投入不少于1.65億元用于科技事業,主要用于支持企業提高自主創新能力和提高全區科技進步水平。
加強對財政支持項目的監督管理,各項目承擔單位要嚴格按照專項資金使用范圍和規定用好資金,認真抓好項目組織實施工作,按期完成科研任務計劃。項目完成后,由科技辦和*財政分局,依照有關規定對承擔單位的項目執行情況進行驗收。
(三)對于獲得國家、省和市立項的科研項目,區財政根據市財政資助經費額度,按照1:0.5配套資助,超出當年預算部分的,由下一年度預算列支。
(四)積極扶持(中小型)企業自主創新,培育發展自有品牌,自主技術企業,加快培育科技型企業。選取20家企業進行大力扶持,采取項目支持方式給予重點資助;選擇1-2家科技型企業采取項目支持的方式給予企業科技項目貼息貸款;支持創新型企業上市融資,對于在香港、國內新增成功上市的(中小型)科技企業,區財政給予100萬元獎勵。
(五)大力發展科技型企業,對通過認定的科技型企業給予獎勵。對通過市級民營科技企業認定的企業給予1萬元獎勵,對通過省級民營科技企業認定的企業給予5萬元獎勵,對通過省高新技術企業認定的企業給予10萬元獎勵。
(六)鼓勵企業開發新產品,對通過新產品認定的,省級獎勵3萬元,國家級獎勵6萬元。
(七)積極推動企業實施名牌戰略。對新獲得“中國名牌產品”、“中國馳名商標”、“廣東省名牌產品”、“廣東省著名商標”的企業,區辦事處將給予通報表彰。新獲得“中國名牌產品”、“中國馳名商標”的企業,每個企業一次性給予50萬元的獎勵;新獲得“國家免檢產品”的企業,每個企業一次性給予30萬元的獎勵;新獲得“廣東省名牌產品”、“廣東省著名商標”的企業,每個企業一次性給予10萬元的獎勵。同時獲得上述獎項兩個以上的,按照最高級別獎項獎勵。
(八)積極發展科技中介機構,對在*新設立的專利事務所,每所一次性資助3萬元;對于年度*地址專利申請的數量比上年度增長300件以上和增長200件以上300件以下的專利機構,區財政分別獎勵15萬元和10萬元。對經市審核符合條件的工業設計機構,按照工業設計機構投資額的20%給予資助,資助總額不超過25萬元,且只資助一次。
(九)充分利用*區域優勢,發揮技術創新平臺的載體作用。加強各類科技創新平臺建設,鼓勵國家級和省級技術研發機構、國家工程中心、國家重點實驗室在我區設立分支機構,不斷提升企業自主創新能力;加強公共技術平臺建設,鼓勵境內外高校、科研院所、企業、社會民間資本在我區建設各種公共技術平臺,為全社會共性技術提供技術支撐;加強企業技術平臺建設,重點支持高新技術企業、民營科技企業、工業龍頭企業、重點外資企業等具有一定規模的企業建立研發機構,為企業不斷研究開發新技術、新產品。對于建立國家級、省級和市級企業技術研發機構、實驗室的,區財政分別一次性給予250萬元、150萬元、50萬元無償資助;對于建立博士后科研工作站的,區財政一次性資助50萬元。
(十)積極實施專利戰略,推進以企業為主體的專利制度建設,提高我區企業專利擁有數量和質量。國內發明專利申請授權后,每件給予5000元獎勵,實用新型專利申請授權后每件給予500元獎勵,外觀設計專利授權后每件給予300元獎勵;通過《〈專利合作條約〉》(PCT)初審的發明專利每件給予7500元獎勵;獲得港澳臺授權發明專利的每件獎勵5000元(同一專利最多獎勵2個地區)。
對于獲得國家專利金獎的企業,一次性給予50萬元獎勵;對于獲得國家專利優秀獎的企業,一次性給予25萬元獎勵;對于獲得省級專利金獎的企業,一次性給予15萬元獎勵;對于獲得省級專利優秀獎的企業,一次性給予10萬元獎勵;對于獲得“東莞市專利金獎”、“東莞市工業設計獎一等獎”的企業,按獎項一次性給予5萬元獎勵;對于獲得“東莞市專利優秀獎”、“東莞市工業設計獎二等獎”的企業,按獎項一次性給予3萬元獎勵。同時獲得上述獎項兩個以上的,只獎勵最高的一個獎項。
經市認定為專利培育企業和專利試點企業的,區財政分別獎勵2.5萬元和5萬元。
(十一)加強創新人才隊伍建設。建設創新型城區,關鍵在人才,要認真落實市委市政府“關于引進人才的三個規定”,大力引進創新型人才和技能型人才。按照東莞市企業人才遷戶有關規定,優先解決符合規定的企業人才遷戶及其子女入學問題。
(十二)加強科技教育培訓與普及。貫徹落實國務院《全民科學素質行動計劃綱要》,發揮政府主導作用,重點開展好大中小學生、產業技術工人、城鎮居民和機關干部等“四類群體”的科學素質教育,全面推動我區市民科學素質建設。對于社區居委會、學校申請建立并經市科協認定授予的市科普示范社區、市科普特色學校,給予5萬元資助;對于符合條件的單位被授予市科普教育(示范)基地稱號的給予5萬元資助;被授予省級科普教育(示范)基地的單位給予10萬元的資助;被授予國家級科普教育(示范)基地的單位給予15萬元的資助。
(十三)為實施科教興市戰略,獎勵為發展我市科技事業、促進經濟發展和社會進步作出重要貢獻的科技人員,根據《東莞市科學技術獎勵辦法》有關規定,區財政根據市財政資助經費額度,按照1:1配套資助:對新獲得東莞市科學技術獎技術最高獎的,每項獎勵30萬元;對新獲得東莞市科學技術獎特等獎每項獎金為20萬元;對新獲得東莞市科學技術獎一等獎、二等獎和三等獎的,每項獎金分別為10萬元、5萬元和2萬元。
(十四)*廣播電視站、*網站等媒體要對“兩自”企業和科技認定企業進行宣傳報道,各部門要在各自的網站或刊物上,在有關場所對“兩自”企業和科技認定企業進行推介。
(十五)工商部門要在職能范圍內優先對科技型企業、科技中介機構辦理營業執照,在法律法規允許前提下,盡量簡化前置審批手續。
(十六)稅務部門要落實好國家、省、市對科技型企業的稅收優惠政策,及時辦理退稅、抵稅、免稅等有關工作。
(十七)經貿、工商和質監站等部門在各自職責范圍內,加強對自主知識產權的法律保護,嚴厲打擊侵權、仿冒等違法行為,切實保護企業的合法權益。
三、企業按照本意見獲得的資助資金、獎勵資金必須專款專用,用于研發、沖減利息支出、技術改造或擴大再生產等,納入相應的財務科目,否則取消享受相應政策的資格,并按有關規定追回所得資金、獎金。
高校是培養人才的前沿陣地,肩負著人才培養的光榮任務,制定合理的人才培養方案和科學的管理制度是高素質人才順利成長的有力保障。材料科學與工程創新基地班是鄭州大學在工科院系設立的第一個人才培養實驗班,實行精英型個性化培養方案,注重厚實的基礎知識教學,進行全新的創新能力和科研素質的培養,以培養具有材料科學專業思想、熟悉掌握材料科學的基本特點最終能夠制造先進材料的精英人才為目的。這一人才培養方案的實施為解決我國面臨的高層次創新型人才匱乏等難題提供了有效途徑,有望打開創新人才培養模式的新局面,加快我國從人力資源大國向人力資源強國轉化的進程,為人才規劃實施作出應有的貢獻。
一、材料科學與工程創新基地班的定位
鄭州大學材料科學與工程創新基地班于2006年12月正式成立,其定位為:“立足于為河南經濟建設和社會發展服務,發揮學科齊全、梯次結構合理的優勢,本科與研究生培養并重,全面提升學科、專業實力和水平,努力建設成為培養工程應用和科學研究創新型人才教學研究型學院。”依據學院學科和教學基礎,結合所承擔的國家教改項目“發揮學科與區域優勢,構筑材料三級實踐載體,培養具有創新意識的應用型人才”,以“厚基礎、寬專業、重創新、高素質”的復合型人才為目標,培養適應未來發展要求具有科學前沿意識、創新精神和創業能力的高級研究型人才和實踐應用型人才。
二、材料科學與工程創新基地班的培養方案
圍繞專業建設和人才培養目標,材料科學與工程創新基地班對本科生的培養方案進行了較大規模的調整,體現了素質教育和創新教育理念,并遵循人才成長規律,注重系統性、前沿性和適應性,強調材料科學類課程與材料工程類課程的協調統一和同步建設。在學校政策引導和學院學科發展的統一要求下,構建起“平臺+模塊+課程群”的課程體系,其中平臺課程注重學科基礎教育,強調重視教育、體現寬口徑;模塊課程突出學科發展特色,設立了高分子材料科學與工程、無機非金屬材料科學與工程、金屬材料科學與工程三個模塊,課程分別由主干課和實踐教學環節構成;課程群由學科選修課和跨學科選修課組成,總學分控制在173學分。改革后的教學培養計劃既體現了“厚基礎”,又體現了“寬專業”,并強調學生創新能力的培養,在主體培養應用型人才的基礎上,分層次、分步驟培養不同的人才,適應不同應用領域的需求,分別從事應用實踐、技術創新、科研管理等工作。
1.注重基礎,夯實理論教學
在課程體系方面,基地班強化國外名校、名教材英語教學課程和研究性教學課程,采用國際上通用的原版教材、自編教材及國內優秀教材,知名教授講授基礎課和專業課,采取雙語授課。主要課程有高等數學、大學物理及實驗、線性代數、物理化學、材料科學與工程基礎(國家級精品課程)、材料近代研究方法(英文)、材料成型原理、材料科學與工程導論、工程制圖、普通化學、電工學、工程力學、機械設計基礎、高分子化學(英文)、高分子物理、材料成型原理、合金及熔煉、無機材料科學、無機復合材料學(英文)、陶瓷工藝原理(國家級精品課程)等。
在教學計劃方面,實行第一、二學年所有課程打通,第三學年第一學期部分課程打通,第三學年第二學期必修課和全院范圍內的限選課組中任選相結合。
2.加強技能,拓寬專業知識
基地班覆蓋材料學、材料加工工程以及材料物理化學等領域,以金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的合成和成型加工為重點,學習現代新材料、新技術所依賴的基本知識和技能,掌握材料合成原理、工藝、結構與性能之間的關系,進行各種材料的成分設計、合成、成型加工和應用。
3.重視創新,強調因材施教
在夯實學生科學文化知識基礎的同時,基地班還著力培養學生的創新精神和創新能力。
在實踐教學環節,引導和鼓勵學生盡早進入實驗室參與科學研究。近三年內,學院已經有12個由學生主持的實驗項目獲得國家大學生創新實驗項目支持,其中大部分學生是基地班的。學院實驗中心對基地班學生全面開放,學生可以利用課余時間在實驗中心開展實驗實踐活動,全面提高自己在實驗中發現問題、分析問題和解決問題的能力。
此外,學院還積極與校內外國家級重點實驗室、工程技術中心聯合建立獨特的實習基地;在畢業實習和設計環節中,引入類似碩士研究生的訓練模式,以培養學生的前沿科學意識和獨立的創新能力。
4.強化素質,注重全面發展
發達國家的高校都將提高學生的素質作為主要目標。他們充分利用學校的各種資源開展諸多實踐教育,有效地開闊了學生的知識面,增強了學生認識科學和揭示科學的信心。基地班始終注重學生的德、智、體、美全面發展,鼓勵學生選修學校的素質教育課程,并增設開放實驗和暑期課堂學分,鼓勵學生跨學科進行開放實驗,拓展知識面。在暑期,鼓勵學生走進高新企業研究機構或者國內知名科研院所進行跟班學習,使學生通過接觸或參與實際科學和技術難題的攻關,掌握科學研究的基本思路和方法,并將所學習的基礎理論知識與實踐應用聯系起來,提高學習興趣和實踐動手能力。這些實踐教育可以強化素質教育,有效提高學生的實踐創新能力。
三、材料科學與工程創新基地班建設和管理模式
1.基地班建設
成立基地班建設工作小組,由院長、分管教學的院長、骨干教師和管理人員組成。基地班建設工作小組的主要職責有以下6項。
(1)研究制定基地班建設總體規劃和基地班建設管理辦法等文件,審核基地班發展規劃,對基地班發展方向和改革決策提出指導性意見。
(2)指導、監督和推進基地建設與改革,檢查基地班教學效果和培養質量。
(3)籌措基地班建設的經費并監督經費的使用情況和使用效果。
(4)組織基地班建設項目和方案的篩選、審定。
(5)商討解決基地班建設中存在的問題,協調教學、科研、實驗室等有關部門的工作為基地班建設服務。
(6)迎接上級主管部門的檢查和評估。
基地班建設工作小組實行例會制度,定期商討基地班建設過程中出現的各種問題,幫助解決實際問題,重大問題直接向黨政聯席會匯報。
學院設基地班建設工作小組辦公室,負責基地班建設與各基地班的日常教學管理工作,辦公室設在本科教學辦公室,并配設秘書負責基地班的日常教學工作。
2.基地班管理模式
基地班的管理采用“三制”,即班主任制、導師制和末尾淘汰制。實行班主任和導師雙層管理,學院主管教學的副院長擔任基地班班主任,負責全院各年級基地班的建設與培養工作。前兩個學年按成績高低實行滾動,基地班末尾5名學生與非基地班學生交換,實行末尾淘汰。
在博士生導師和部分知名教授中為基地班遴選導師,學生在導師的指導下完成基礎平臺課、專業基礎課、專業課、素質課的學習以及畢業實習和畢業設計。
四、基地班學生選拔辦法
基地班每屆招收30人,首屆自2006級本科生開始。基地班學生的選拔需經過3個步驟。
(1)材料科學與工程專業本科生根據第一學期末相關公修理論課程(含外語)的總成績進行排名,初選前50名學生。
(2)以英語、數學、大學物理的三個學科的單科成績為依據,低于75分者被淘汰,剩下的學生以三科總成績排名,選出前36名。
(3)經專家面試,最終選取30名進入基地班學生。基地班學生確定后公示5天,對不符合條件的入選者經核實后取消其資格,所缺人員根據排名遞推增補。
五、材料科學與工程創新基地班建設成效
經過近4年的成長,材料科學與工程創新基地班已經逐步形成完善的創新型應用人才的培養模式,并成功培養了第一屆畢業生。這些學生中有多人在省級以上的大學生科技競賽活動中獲得獎項,其中白陽同學主持的“一種使用新型材料處理廢水的裝置”項目獲得第十一屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎。首屆30名畢業生中有24人考入諸如浙江大學、中國科學研究院等國內著名院校或研究機構進行研究生階段的學習,其余6人分別進入美的微波電器制造有限公司、比亞迪汽車銷售有限公司、中鐵隧道裝備制造有限公司等著名企業從事技術研發和管理工作。
基地班人才培養模式的改革探索不僅是國家教改項目研究的一個重要研究內容,而且作為工科類基地班的試點,在三級實踐載體建設、師資力量的配置、創新人才培養計劃的調整、本科生提前進入實驗室、開設開放性實驗、實行導師制、學生的創新活動開展等方面都具有一定的可借鑒性,同時這一應用型人才培養經驗還可進一步推廣到其他工科專業,以提高相關專業本科生的培養質量。
施工組織設計是施工企業對施工項目進行技術管理的文件,是進行基本建設和指導建筑施工的必要文件,是建筑施工企業高質量、低成本、低消耗、加強管理、提高經濟效益的重要手段,也是正確處理施工中人與物、時間與空間、質量與數量、工藝與設備、專業與協作、供應與消耗、生產與管理等各種矛盾,合理而科學地、計劃而有序地、周密而均衡地組織施工生產的重要措施。尤其是現如今,建筑市場依照國際慣例,工程施工的發包和承包實行工程招標投標制和合同管理制,工程的管理實行業主責任制、項目經理負責制和工程建設監理制等。新制度的施行,使項目管理的模式也相應發生了變化,而工程施工環境和技術環境的變化,使施工組織設計的地位和作用發生了根本性的變化。因此,隨著社會主義市場經濟的建立,建筑市場的競爭日趨激烈,客觀形勢對施工企業的要求越來越高,不僅在技術裝備、人員素質、施工組織諸方面提出較高的要求,而且工程經濟管理工作中的有關工程預結算,也面臨新的挑戰。據此,高職院校對《建筑施工組織設計》課程的創新,是為施工企業輸送合格人材打下堅實的基礎。
施工組織設計分為投標前施工組織設計和投標后施工組織設計。投標前施工組織設計是投標書的重要組成部分,是為取得工程承包權而編制的,它的主要作用不僅在于指導工程施工,而且還在于:一是論證作用。在技術上、組織上和管理手段上論證投標書中投標報價、施工工期和施工質量三大目標的合理性和可行性。二是承諾和要約作用。對招標文件提出的要約做出明確、具體的承諾,對工程承包中需要業主提供的條件提出要約。投標后施工組織設計,是滿足施工項目準備和實施的需要,是指導施工前一次性準備和各階段施工準備工作,指導施工全過程活動,提出工程進度控制、質量控制、成本控制、安全控制、現場管理、各項生產要素管理的目標及技術組織措施,以達到提高綜合效益的目的。
施工組織設計在投標階段即已形成(即投標施工組織設計),但合同簽訂后,承包商還需根據合同文件的要求和具體的施工條件,對其進行修改、充實、完善,形成實施性的施工組織設計(即投標后施工組織設計)。無論是FIDIC合同條件,還是我國的《建設工程施工合同》示范文本,均將投標書列為工程承包合同的組成部分,而對施工組織設計的修改、充實、完善,是經監理工程師(業主代表)審核同意,并經雙方反復協商、達成一致后確定的,整個過程具備合同訂立的要約與承諾的特征,因此,施工組織設計是工程承包合同的組成部分。
施工組織設計主要用于指導施工,但又具有承包合同的地位,其作用不僅限于施工,其具體表現在以下三方面:一是工程結算的依據。工程造價的一個重要特點是造價與施工方案有關,同一項工程采用不同的施工方案,其工程量和造價都不一樣。工程投標報價往往是單價的套用和實際工程量的計算,則應根據批準的施工組織設計確定。二是施工組織設計是工程索賠的依據。如果業主未按承諾提供施工條件(施工圖、施工場地等),是違約行為;若業主要求不按施工方案、施工進度計劃施工,則須經雙方協商一致后方可實施。如果由此造成施工工期延誤,施工企業可提出工期索賠,如果造成工料及其他經濟損失,可提出經濟索賠,索賠的依據包括施工組織設計。三是監理對象。施工組織設計應用于施工全過程,集技術、經濟、管理和合同于一體,是一份全面的施工計劃和合同文件。因此,監理工程師將其視為重要的監理對象,嚴格監督其實施,嚴格控制承包商對施工組織設計的變更和修改,將擅自變更和修改的行為視為違約行為。
The innovation and practice discussion of electrical and electronic technology teaching reform
Gao Yan, Yang Jie, Gao Feng
China university of mining & technology (Beijing), Beijing, 100083, China
Abstract: Electrical and electronic technology is one of the professional basic courses in the non—electric disciplines. Designed to respond to the call of the national quality education, it is necessary to optimize the teaching mode, and promote the development of students’ ability comprehensively. The practice of course construction based on "the Five Excellent", including excellent teachers, excellent teaching content and teaching materials, excellent teaching guide, excellent teaching methods, and excellent teaching system in experiment, achieved good results.
Key words: electrical and electronic technology; course construction; "the Five Excellent"
課程建設是近年來教育部為提高教育教學質量而采取的新措施,是推動各項教學基本建設,促進教學質量不斷提高的核心力量。精品課程建設是課程建設的重要內容之一。認清精品課程的內涵及其重要性,對于教學管理部門組織實施精品課程建設工作具有深遠的指導意義。以電工與電子技術課程建設為例,介紹了我校課程建設的創新與實踐。
電工與電子技術是一門理論與實踐緊密結合的專業基礎課,也是工科院校非電類專業學生的必修課程。雖然這門課程的內容不深,難度要求不高,但知識面廣,信息量大,是工科學生進一步學習后續課程的基礎。我校電工與電子技術課程建設小組從師資隊伍、教學內容、教學方法、教學手段、實驗教學管理體系等方面進行了深入、持久、多層次的創新與改革,提高了該課程的教學質量。
1 建立優秀的師資隊伍
優秀的師資隊伍是精品課程建設的有力保障。我校始終把提高教師的專業理論與實踐水平作為課程建設的前提和保證。并構建培養高素質任課教師的完整體系:首先,通過綜合素質考核(主要是專業理論和專業實踐技能考核),選出課程負責人領導課程建設小組,有計劃、有目的地加強對任課教師的培訓;其次,輪流選送專業教師到企業頂崗鍛煉,明確當今的行業信息以及企業市場對人才的需求,合理安排本課程的教學任務,使電工與電子技術課程內容隨著電工與電子技術發展和社會對專業技術人才的要求而不斷更新。同時支持和鼓勵教師參與各類教學競賽和技能鑒定,加強專業教師與外校教師的交流和聯系,提高學術水平。鑒于此,我校電工與電子技術課程已逐步擁有了一支結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的教師梯隊,全面提高了教學質量。
2 引進優秀的教材和教學內容
課程建設離不開教材和教學內容的優化。
根據課程教學大綱要求和學時安排,選擇優秀的教材,精選教學內容,能夠有效優化教學效果。首先,教材必須涵蓋全面、淺顯易懂、思路清晰;其次,教材應圖文并茂,能讓學生更加直觀地了解課程教授的知識,也方便學生進行預習和自學。綜合考慮,我們選擇了由秦曾煌教授主編的《電工學》教材。該教材基于最基本的電氣專業知識,內容系統、知識全面、深入淺出,與后續專業課程銜接緊密,既保證了學科的完整性,又囊括了該教學領域的新技術成果,更注重滿足教學需要和市場對知識的要求,是一套優秀的教材。
電工與電子技術課程的內容涵蓋電路原理、電磁場理論、模擬電路、數字電路、電力電子技術、電力系統及自動化、檢測技術和控制領域的一些基本理論、基本知識和基本技能。該課程的核心內容是要求學生構建完整的電工與電子技術知識體系;強調上述基本原理在生產實踐中的運用;使學生對自己所在專業領域的相關電氣現象,能夠運用該課程理論知識做出簡單合理的解釋。所以,該課程以講授上述領域的基礎知識為主(尤其強調對電路原理的認識和理解),對較為深入的專業知識僅在課堂上介紹其基礎理論,而強調這部分內容的實驗、實踐,使學生更直觀地認知這些知識;邀請優秀技術人才對該專業在生產實踐中的運用進行講解,激發學生對知識更進一步的學習和研究。
3 創新教學方法
中職《電工基礎》精品課程的建設目標要與國家級精品課程評估文件為指導思想,通過學校自身的改革和實踐,來建立一個有著先進教學思想和優秀實踐能力的教師隊伍,建立與市場發展相適應的實踐教學體系,教學目標在于重點提高學生的知識能力和實踐能力,完善對學生基本技能、創新能力的培養。
二、中職《電工基礎》精品課程的建設的主要內容
精品課程《電工基礎》的教師應該是一支有著先進教育理念的、高尚的教師職業道德,良好的知識結構以及優秀的實踐能力的教師,所以中職學校要注重對教師的培養,多學習多實習,提高教師的教學和實踐能力,鼓勵教師去進行學歷考試和技能考試去提高。同時為教師搭建實踐的平臺,通過校企合作把教師送到企業去進修,提高實踐能力,最后成為雙師型教師。
1.工程管理的社會屬性與企業科技創新能力的生態化轉向
對于工程項目,企業往往更加關注其經濟性和技術性。隨著生態文明建設日益受到社會關注,工程管理的社會屬性對企業和公眾而言將愈加重要。生態文明是指人們在改造自然、達成個人目的的同時,為實現人與自然的和諧共存所做的努力與取得的成果,是人與自然和諧共生的結果[13]。目前,我國處于城鎮化建設的關鍵時期,大型工程項目正如火如荼地開展。這些項目對于環境的影響是巨大且不可逆的,正確對待和處理工程管理與生態文明建設之間的關系,具有非常重要的現實意義和社會意義。工程管理的生態維度已成為影響項目建設的重要因素,甚至決定性因素。我國正逐步從粗放式經濟發展方式向環境友好型經濟增長方式轉變,關注工程的生態問題是項目管理理論和實踐工作者義不容辭的責任。
科學技術創新是改變社會現狀最直接的動力。當前,科學技術以工程項目為載體,以前所未有的速度和力量改變著我們生活的世界,工程管理把技術的工具理性和工具價值發揮得淋漓盡致。但是,人類作為技術革新的發起點,往往很難在經濟利益和環境保護間達成有機平衡。因此,隨著科學技術不斷發展,技術的兩面性越發明顯。一方面,技術創新不斷改變世界,為人類提供更加方便快捷的生活方式;另_方面,技術也使人類生存環境面臨巨大風險和威脅。基于技術的兩面性,我們更應將科技創新置于生態文明的背景下予以考察。科技創新在考慮經濟性和技術性的同時,還應兼顧環境保護的責任與義務。
綜上所述,工程管理與生態文明建設密不可分,而生態文明建設離不開科技創新。為實現工程管理與生態文明建設的雙贏局面,我們必須對科技創新進行必要的約束。樹立生態文明的科技價值觀,踐行生態文明的科技發展原則,扶持和推廣生態科技,尋求人與自然和諧發展的科技進步之路,這既是生態文明建設對現代科技提出的新要求,也是貫徹落實科學發展觀的重要成果。
2.生態科技創新能力因子分析
生態科技創新是指能為客戶帶來具有商業價值的新產品和新過程,并降低技術創新對環境影響的活動。不同于其它創新,生態科技創新除了對企業核心競爭力的貢獻外,其自身還能產生正向外部效應,降低產品外部環境成本。根據國內外研究文獻的結論,企業的生態科技創新能力主要受法規、市場和企業內部三大因素的影響。
2.1有效的法律法規制度能夠促進企業生態科技創新能力的提高
根據新古典經濟學的觀點,法律法規是應對市場失靈的重要手段,是避免企業將環境成本強加給社會、確保企業主動承擔該部分成本的重要約束。有效的法律法規可以強化企業的生態創新動機,激勵企業不斷開展技術創新活動,將工程建設與環境保護目標相統一。然而,這一邏輯的前提條件是違反法律法規的成本足夠高,如果創新利益無法抵消技術更新成本,那么這種雙贏局面就是不穩定的。法律法規從3個方面影響企業生態科技創新的積極性:法規強度、政策工具和法規可預見性。
(1) 強有力的法律法規能夠促進企業不斷加強生態科技創新能力建設。法律法規強度通常表現為對企業污染指標的控制上,定量指標越明確,法律法規的強度就越大,衡量企業違反環境法律法規的證據就越充分,工程項目違反相關環境法律法規的風險就越大。一個產業受到環境法律法規的保護強度越大,企業面臨的違法風險就越大,企業增加科技研發的投入就越多。
(2) 因地制宜的政策工具組合能夠更大限度地激發企業生態創新積極性[3]。政府宏觀調控的手段主要分為三大類:直接管制、經濟刺激、政策引導,其中,直接管制包括市場準入、環境標準等,經濟刺激包括稅收優惠、政府補貼等,政策引導包括信息披露、政策扶持等。國外研究成果表明,稅收優惠政策等經濟刺激比單一的直接管制更能夠促進企業在生態科技創新方面的投入。因此,綜合運用不同政策手段,不拘泥于行政控制,能夠更大限度地激發企業生態科技創新積極性。
(3)未來法規政策的可預見性對生態科技創新具有積極影響。創新必然伴隨一定的不確定性和失敗風險。根據收益成本法則,企業只有在創新收益大于成本時,才會繼續在生態科技上予以投入。而企業在生態建設方面獲取的收益往往與宏觀政策走向有很大關系。如果政策持續趨于嚴格,那么,污染少的企業就比高污染企業具有更強的競爭力。
2.2 有效競爭的市場與企業生態科技創新能力正相關
古典經濟學理論認為,產品是由市場供需關系決定的。作為生態科技創新能力的提供方,企業創新積極性與市場需求密切相關。影響市場需求的因素主要包括:市場結構、顧客需求和潛在的顧客利益。
(1)市場結構是創新的關鍵因素之一。市場結構可以用競爭程度或市場集中度來衡量。市場集中度越高,企業未來經營的不確定性就越小,企業就有更多精力投入到研發過程中。同時,集中程度越高,蒙混過關的可能性就越低。因此,企業必須加大科技投入以違法違規風險。另一種觀點是,由于缺乏競爭,市場集中度高會導致企業更加懶惰,從而阻礙科技創新。
(2) 顧客需求是企業創新行為的強大推動力之一。古典經濟學理論認為,產品是受供需關系決定的。隨著社會越來越關注產品的綠色屬性,產品生態化程度越高,越有可能受消費者喜歡,從而獲取更高的市場份額,提高企業創新能力。因此,顧客消費習慣也是企業生態科技創新能力的重要推動力。
(3) 潛在的顧客利益是企業生態科研投入的后備動力。潛在顧客是企業未來發展的重要目標,兼顧潛在顧客利益,有利于洞悉潛在市場,促進企業在細分市場上取得成功。如果企業能夠滿足潛在顧客的利益,就更容易開拓新市場。
2.3 企業內部因素直接影響生態科技創新能力
無論是法律法規還是市場環境,對企業而言都是外部環境,而企業投資行為除了受外部環境的影響外,更大程度上取決于企業自身條件。企業內部因素主要包括:發展戰略、資產結構以及科研能力。
(1) 企業發展戰略是影響企業投資決策的重要因素。企業經營活動、投資活動都圍繞企業戰略目標展開,因此,將生態科技創新能力融入企業發展戰略中,能夠使企業在決策時更注重環境保護,不斷提高企業環境保護意識,搭建環境保護體系,從而增強企業生態科技創新能力。
(2) 企業規模和實力也是影響企業科技創新的重要因素。企業資產規模越大,資金實力越強,盈利能力越高,企業可用于科研的投入就越多,企業承擔社會責任的主動意識就越強。同時,規模越大、能力越強的公司承受研發失敗風險的能力也越強,因而敢于在生態科技創新方面加大投入。
(3)企業科研能力也會影響企業生態科技創新能力。企業科技創新能力不是憑空產生的,需要企業擁有豐富的管理經驗和高水平科研人才。
國內外研究成果為我們提供了可借鑒和參考的思路。我國工程管理的生態科技創新能力要想得到提高,須從法律法規、工程市場、環保市場以及企業內部入手,在政府、企業、消費者之間搭建一座溝通的橋梁,促進我國工程管理向生態工程轉變。
3.我國工程管理與生態文明建設現狀
我國正逐步從粗放式的大規模建設向集約式的工程管理轉變,具體體現為規章制度不斷完善、工程質量不斷提高和信息化建設不斷突破。我國工程管理的法律法規主要包括兩部分:國家環境保護法規和行業內工程建設標準。近年來,我國加快了工程管理法律法規的制定和實施,法律法規的頒布與實施一方面能夠規范企業工程管理行為,提高工程質量,另一方面能夠優化工程市場,提高整個行業的標準化程度。除了法律法規的逐步完善外,我國工程管理手段也日益多樣化,促進工程管理行為更加精細化,工程預算更加科學合理,工程管理機制更加流暢,工程設計與質量明顯改善。還有一個非常顯著的變化就是信息系統的使用,利用信息系統能夠大大提高工程管理效率,節約管理成本。
雖然經過不斷的建設和發展,我國工程管理取得了長足進步,但是與發達國家相比,與生態文明工程的要求相比,還存在較大不足。
(1) 工程管理市場發展不均衡,不同行業間差距較大,地區間工程建設標準不一。經濟越發達的地區,越重視工程對環境和社會的影響,而經濟不發達地區往往以犧牲環境為代價換取經濟發展[14]。這其中有政府的政績考慮,也有不發達地區企業環境意識淡薄的原因。
(2) 工程管理制度建設有待進一步完善,制度執行應更加嚴格。工程管理制度是提高工程質量和管理水平的重要保障,雖然我國在完善法律法規方面做了很多努力,也取得了一定成績,但是,依然存在很多不完善的地方。有些法律、法規、政策的制定落后于市場實際需求;有些工程管理方面的法律法規雖已制定,但更新不及時;部分工程管理有總的法規和規章但缺少具體的實施細則,這給有關法規、規章的執行帶來困難和不便。特別是有的地方政府環保部門未積極履行職責,導致法律法規形同虛設。
最重要的生產力。只有不斷進行科技創新,不斷將新產品、新技術用于工程管理實際活動中,才能進一步提高我國工程管理質量,提高工程生態化水平。我國科技創新力度不足,在科學技術應用上一直較為落后,主要體現在工程開工前的系統性論證不夠,前期調研不充分,不合理的工程設計大量存在。這不僅造成了資源的極大浪費,還對環境造成了不可逆的損害。
(4)高級工程管理人才缺乏。人才是工程管理最寶貴的資源。人才缺乏導致企業在工程管理過程中只能兼顧一面,難以投入到環境保護上。與此同時,人才的缺乏還會制約企業的進一步發展。目前,國外工程管理團隊已悄悄滲透到我國工程建設市場,而我國很多工程管理企業的核心競爭力依然建基于低成本人力資源。要想繼續在這個市場里生存,我國工程管理就必須轉變模式,積極培養具有國際視野、綜合能力和整體思維的高級工程管理人才。
4.我國工程管理生態科技能力建設路徑
我國工程管理現狀離生態文明建設的要求還有很大距離,本文認為可以從以下5個方面入手,提高工程管理的生態科技創新能力,實現工程管理與生態文明建設雙贏。
(1) 從頂層設計出發,強化政府組織領導力,充分發揮政府宏觀調控作用。環境保護利益是長遠的,但企業追逐短期利益的動機導致很多企業不愿意在生態科技創新上加大投入,這就需要政府作為社會的組織者和領導者,對企業行為加以引導。在制定政策時,考慮政策的前瞻性、風險性、預見性、科技關聯性等特點,促進企業在工程管理中加大生態科技創新力度。在審批工程建設過程中,政府應當進行充分論證和合理的產業布局,更多地考慮工程建設項目對社會環境的影響。企業是生態科技發展中的主體,國家應該通過立法明確企業責任,提高企業違法成本,促進企業加大生態科技創新投入。
(2) 完善法律法規,設定強制性標準,推動工程管理的生態化轉型。法律法規是外部環境失靈情況下促使企業按照規則辦事的手段。雖然我國在工程管理和環境保護方面頒布了很多制度和規章,但是缺乏定性標準檢驗企業執行力。因此,在進一步完善我國法律法規的同時,應加速制定強制性標準,并通過法律法規對這些標準進行界定,保障行業標準得到有效實施。
(3) 加大科研投入、政策支持和激勵,提高企業生態科技創新積極性。不同的刺激手段對生態科技創新能力建設的促進作用不一樣。政府應運用多種手段對工程管理過程中的生態科技創新進行支持和鼓勵,如:加大企業生態科技創新減稅力度,加大政策性扶持,優先發展生態科技產業等,激勵企業加大生態科技創新方面的支出。在保證國家安全的前提下,適當開放一些傳統領域給私營業者和國外投資者,引進先進的管理經驗,加快科技創新進程。同時,應加強與高校和科研院所的合作,構建校企聯盟,及時將科技成果轉化為科技產品。
(4)加強市場培育,提高生態科技創新產品的市場地位。加強市場培育,引導人們樹立正確的消費觀念,增強人們保護環境的意識,提高生態科技創新產品的市場地位,調動企業生態投入積極性。加大媒體宣傳力度,促進消費者養成生態消費觀。政府、學校、媒體等單位都可以作為市場引導者,通過加大公共平臺的引導作用,強化生態消費知識宣傳,普及生態科技知識,在全民中樹立生態消費觀。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)37-0035-02
化工專業基礎課程主要包括《化工原理》、《化工熱力學》、《化學反應工程》以及相關的認識實習和化工原理課程設計等課程。根據石化行業以及國家能源戰略的發展需求,原有的培養模式已無法滿足這一要求,必須通過加強專業基礎課程的建設,建立以工程能力和創新能力為導向的新型培養模式,才能夠培養出高水平的工程技術人才。本文在對日常教學、學生尤其是已畢業學生反饋、用人單位反饋進行大量分析與總結的基礎上,提出了以工程和創新能力為導向的新的培養模式,并進行了多方面的建設工作。
一、面向石油化工行業特色,強化教師隊伍與課程建設
1.建立具有較強工程能力的教師隊伍。在以工程能力和創新能力為導向的新型培養模式中,教師不但要具有較高的科研水平,還應該具有極為深厚的工程背景。課程教師隊伍共由20名教師組成。為了提高教師的工程能力,聘請資深煉油化工設計人員定期進行講座。在科研成果的工業化轉化過程中,鼓勵年輕老師共同參與,提高其工程能力。通過幾年的建設,形成了一只高水平的教師隊伍:1名教授被評為北京市高等學校教學名師、2名教授被評為校教學名師、1名副教授被評為校品牌課教師、《化工原理》教學團隊被評為北京市優秀教學團隊、建設了《化工原理》與《化工熱力學》2門北京市精品課程。
2.形成了具有鮮明行業特色的教材體系。原有教學模式中采用的都是化工通用的教材,根據畢業生和用人單位的反饋,教材內容不能滿足石化行業的發展需求,一些內容和方法在工廠也不再使用。為此,任課教師主編了《化工熱力學》、《化學工程與工藝專業實驗》和《流態化工程》講義(雙語)、參編了《石油化學工程原理》、翻譯出版了《化學反應工程》共4門課程的教材,針對石油加工過程進行了大量的補充和刪減。如在《石油化學工程原理》教材中補充了石化行業常用的高溫油泵的特殊輸送要求,在分餾過程中補充了油品分餾塔的操作和核算;結合石油工程中流體相態對油田開發的重要性,對熱力學教材中過時的圖表法計算流體熱力學性質等內容作相應的刪減。主講教師還主編了《催化裂化流態化技術》、《水合物科學及技術》、《二氧化碳捕集、封存與利用技術》,參編了《原油蒸餾工藝與工程》共4本著作,這些著作是化工專業其他課程的重要補充內容,并極大地開拓了學生的視野。
3.積極進行教學方法改革,增強學生的學習興趣,提高教學效果。強調通過教學改革增強學生學習的興趣。例如在《化工原理》教學中首先以多相傳質設備的相控制基本理論作為基本路線;其次,建立了多相傳質工藝和設備過渡教學體系;再次,建立了多相傳質及其附屬設備的全塔負荷性能圖分析理論,規范了塔設備操作限的概念。多年來學生普遍對《化工熱力學》有畏難情緒,認為理論性過強、難以應用。任課教師分析發現過去課程中大量使用的圖表在生產實際中很少使用,基本都已通過計算模型實現。因此在授課時只對少數必要的圖表進行講解,以幫助說明問題或者現象。而對于實際工作中經常用到的狀態方程和活度系數模型等,文獻報道的狀態方程有幾百個,現場使用時往往無從取舍,因此在課堂上進行了仔細的講解,對于過去大量存在的過程推導適當簡化,要求學生學會使用商業化模擬軟件進行計算,以滿足未來工作中的需要,這樣既突出了本科生學習過程的重點,又保證了教學的效果。
二、建立多樣化的提高工程實踐和工程設計能力的培養體系
化工專業基礎課與實際化工生產聯系非常密切,但學生在學習中卻往往感到抽象、缺乏興趣,其原因在于在以課堂教學為主的方式中很少涉及體驗、實踐的學習環節。如圖1所示,在多樣化的提高工程實踐和工程設計能力的培養體系中,學生在學習專業基礎課之前應先經歷認識實習、參觀化工設備模型、拆裝實驗等環節,激發起學生的興趣,在專業基礎課學習過程中,應通過設備仿真和拆裝實驗等體驗實踐環節,通過親身感受進一步固化所學知識,最后通過課程設計等環節,促使學生對所學理論知識進行復習、應用,并進一步升華。在此過程中,學生學習專業知識的渴望是自發形成的,而不是傳統的教師督促學習,因而學習效果很好,學生的動手能力、工程能力也得到了極大的提高。
為配合這一培養模式,授課教師建立了拆裝實驗室,包括各種形式的泵、壓縮機、閥門、換熱器、塔構件,向所有學生全天開放,部分涉及設備的課程甚至可以到實驗室內講授。另外,還建立了設備仿真系統,學生可模擬工廠內設備的啟動與關閉。在課程設計教學中,強調一人一題、分組協作,既提倡相互協作,又保持設計過程的獨立性,結課時引入答辯程序,要求同學對設計過程和設計思路進行講解。此外,聘請校外資深設計人員給學生講課,傳授設計和工程經驗。課題組教師還將多年科研成果:單指標全塔性能負荷圖用于《化工原理課程設計》,引導學生通過Aspen軟件編程計算,并與手工計算結果相對比、找不足。這些措施極大地提高了學生學習的主動性、積極性,使學生的工程能力通過多種方式得到鍛煉。
三、創建創新能力培養的新模式
課程教師在《流態化工程》課程中,廣泛搜集了國內外流態化領域的新理論、新知識,并將其簡化為通俗易懂的知識,補充到教學內容里。內容涵蓋了新的測量方法(如氣泡直徑的測量方法、顆粒混合的測量方法等)、經典理論的新發展(如經典兩相理論的不足及其補充,以及基于其建立的新模型)、計算機CFD數值模擬等。在補充新的研究結果時,進行的大量的取舍,考慮到授課對象為本科生,理解能力和學習基礎無法和研究生或專職研究人員相比,授課時只著重于新模型、新理論的描述,具體的推導過程和計算過程并不涉及。這樣,既方便了學生的理解和學習,又能夠為今后從事流態化研究的同學打下一定的基礎。此外,將已工業化的優勢科研成果轉化為多功能教學實驗裝置,指導學生對感興趣的知識點自主設計、完成實驗,使學生的創新能力得到極大提高。例如,氣固流化床反應器是石化行業廣泛采用的反應器,由于知識比較抽象,學生無法獲得深刻的理解。課程教師根據科研成果開發了《流化床自動控制綜合實驗系統》,可以直接觀察實驗現象,完成各種形式的流態化實驗。學生還可以自己設計實驗條件進行研究,該裝置已經投入使用5年,受到了學生的好評,也得到了教育部有關專家的肯定,目前,該項技術已經推向市場。化工原理團隊教師根據多年科研成果建立了多套大型冷模催化裂化實驗教學裝置,高達20m,一次可接納學生10人/套,不但可以觀察流化現象,而且可以展開密度、壓力等多個物理參數的測量,進行壓力平衡等裝置運行狀況的衡算。小型《催化裂化熱態實驗裝置》不但可以測量產品收率、燒焦效果等工藝參數,而且可用于熱量衡算、質量衡算、能耗分布等裝置運行的評估計算,石油大學在旋風分離器領域的研究已達到國際先進水平,課程教師自行設計、加工了一套《旋風分離器冷態實驗裝置》,可進行氣相流場、分離效率的測量等。石油大學化工熱力學教學團隊多年來形成了具有特色的研究方向,并曾獲得國家和教育部的自然科學獎。化工熱力學教學團隊開發了《流體相平衡實驗裝置》,可以直接觀察到流體的相態變化并完成氣體在液體中溶解度的測定。根據多年從事油氣藏流體相態研究,對化工熱力學實驗進行了大量的補充和改進,并編入了《化學工程與工藝實驗》教材中,提高了實驗設備和技術水平,提高了教學質量。
[關鍵詞]課程群建設 工業設計 集成創新 設計能力 設計知識
我國工業設計高等教育創立時間并不長,從上世紀80年代初到現在不足三十年,每年的應屆畢業生卻有萬余人,學生成了教育流水線上的產品,缺乏因人施教。與設計教育的“不良性過度”形成對照的是設計產業的幼小或畸形。反觀傳統的工業設計教育存在的共性問題,如:基本沿用“技術+藝術”的教育模式,課程之間往往缺少聯系,容易導致教學內容重復或遺漏;原有課程在引入新知識、新內容時往往采用“機械地添加”方式,而沒有對知識進行“內部的重新構建”,導致課程內容笨重不堪;課程柔性化程度不夠,難以在培養計劃中充分體現以人為本、挖掘潛能的教育理念;大多數教師為剛畢業的研究生,本身較缺少設計實踐經驗,導致了“紙上談兵或‘時尚設計’或‘競賽式教育’”等等。這樣培養的學生專業結構易出現盲點,創新能力不足,不會獨立運用所學知識來解決設計問題,易出現學生就業時與社會需求脫節,限制其發展空間。課程群建設改變了過去課程改革單兵作戰的習慣,發揮了骨干教師的積極性,促進了教學資源的優化配置,從而發揮課程的綜合效應,促進專業建設目標的實現,是近年來課程改革的趨勢。
基于筆者所在院校技術應用型本科定位與專業特色,本研究首先從社會需求的設計能力入手,參照CDIO模式的能力大綱,明確工業設計專業培養目標中的知識、能力,對設計能力進行聚合,構建以集成創新能力培養為目標的工業設計課程群,并圍繞課程群調整和修訂專業教學計劃、教學大綱,優化教學內容,改革教學方法與考核方式,優化資源配置。
一、明確工業設計專業人才培養目標
1.界定能力培養目標
按照教育部工業設計專業教學指導委員會建議的專業規范和基本要求,并根據國家和上海地區經濟、社會發展對本專業人才的需求,以及學校技術應用型本科定位與專業布局,參照CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,即構思―設計―實現―運行)能力大綱,結合我校工業設計專業特色定位,將我校工業設計專業人才培養方案的能力整合界定為14項能力:(1)把握市場趨勢的能力;(2)發現用戶需求的能力;(3)設計鑒賞和美學能力;(4)理解和把握設計流程的能力;(5)綜合設計能力;(6)設計創新的能力;(7)以用戶為中心的設計思想與能力;(8)功能實現的能力;(9)應用材料和工藝的能力;(10)考慮設計方案生產可行的能力;(11)設計思想的表現能力;(12)團隊組織、協調能力;(13)溝通能力;(14)專業拓展能力。其中,考慮到企業對于設計師“多面手”的需要以及關注用戶的設計思想趨勢而強調了專業拓展能力與以用戶為中心的設計思想與能力。
2.推導設計能力相映射的設計知識
工業設計在一定意義上來說是屬于綜合性的、交叉性的、邊緣性的學科,在多種學科的綜合、交叉、對流、整合中得到發展和新生。其本質在于集成,在于創新。工業設計的創新不是為形態而形態的人為的“偽創新”,而是圍繞“問題”――“事”的解決方式的創新,是戴著枷鎖的舞蹈,是設計相關的人、事、物等知識、方法、科學、哲學的綜合、系統的權衡。設計知識是由相對固定的“物”的知識和發展變化的“人”、“事”的知識構成。關于“物”的原理、結構、技術、形態、色彩、材料、加工工藝的陳述性的設計知識,儲存在設計師的頭腦中,通過設計傳達給用戶。關于“人”和“事”的使用者、使用者行為過程與狀態、環境、使用條件、生活方式、地域等程序性的設計知識,設計師在置身于環境中才能較好地獲取。
二、構建集成創新能力培養為目標的工業設計專業課程群
在對設計能力評價點進行聚合后,同時考慮到將集成創新能力培養融匯到每個課程群中,課題組構建了五個課程群:工程技術課程群、設計表現課程群、產品設計課程群、專業拓展課程群、應用實踐課程群,如見圖1所示(其中白底框代表必修課,淺灰色框代表選修課)。設計知識與能力融匯在集成化的代表工程項目的全生命周期的課程群中。五大課程群獨立而循序漸進地貫穿于大學四年的專業培養全過程,每一學期各課程群之間相互支撐,互為滲透,不斷地完善和豐富著學生的知識結構和設計能力。在課程之后經過實踐環節及時地將知識與能力有機綜合為一體。
工業設計專業課程群示意圖
工程技術課程群強調學生要掌握工業產品的設計和制造過程,要全面了解先進制造材料與技術有,了解實現美學品質的工業化手段。設計表現課程群通過訓練使學生具備較強的形象表現能力和創造能力,強調設計構成能力、產品構形與創新能力的培養,注重由傳統的形式形態轉向內涵形態的教學。產品設計課程群是培養工業設計專業學生最重要的課程群,培養學生在綜合把握產品的功能、材料、結構、外觀、內部結構和市場要素的基礎上對產品進行合理的改進性設計和創新性設計的“遠視”(系統思維)能力。專業拓展課程群以培養多向性人才為核心,讓學生在學習完主修專業課后,有更多的時間選修其它課程,拓寬專業口徑。應用實踐課程群能使工業設計專業實踐教學特色得到保持和發展,使學生盡早了解和接觸設計課題,縮短學與用的距離,建立整體設計觀。
三、圍繞課程群,修訂教學大綱,調整優化教學內容
筆者所在院校工業設計專業本著體現技術應用型本科特點,注重學生理論水平與實踐能力的并重提高,針對課程群的設置,對教學計劃進行合理的調整和修訂,對所有課程的教學大綱進行了審查、討論,實現教學內容的優化。
1.以技術應用為基準,增加實踐環節比重,突出實踐課題的真實性
這不僅體現在獨立的實踐教學環節設置中,也具體反映在主要專業課程的學時安排中。在實踐環節中,通過適當增加市場調研、設計實習、畢業實習等實踐課程在整體教學課時中的比重,從根本上改變學生忽視市場的態度,提高學生對市場的把握能力。在設計課題的選取上,一方面通過設計競賽等“虛課題”使學生了解從方案到模型的全過程,另一方面,也是關鍵的是,通過產學研中的“實課題”鞏固學生的理論知識,加強設計與工程技術知識的交融,了解企業工業設計的具體運作情況。在實踐教學內容設計上,從技術應用的角度,設計與安排課程內容,努力做到理論與實踐相結合,能力與證書項目相結合,形成有特色的、由低到高、由簡單到復雜的實驗驅動型課程系列,充分體現專業知識與應用能力的并重。在資源配置上,以應用型工業設計本科人才培養目標為依據,從學生不同學習階段應掌握的專業知識和專業技能入手,圍繞課程群建設,強化實踐基地建設、實踐教學教材建設、實踐師資隊伍建設三項工作,開展現場實踐教學。
2.以設計創新為主線,調整和優化課程內容,強調創造性思維的培養
在課程設置上,立足整個課程群體,對課程群的所有內容刪繁刪重、刪除陳舊過時的知識,進行整合重組,并在整合的基礎上增加新的內容,產生新的課程,如加強對用戶研究能力的培養,加強人機工程學課程中用戶研究和可用性工程的教學內容,加強學生設計表現能力的培養,重新整合選修課。注重發現問題、解決問題能力的培養,授人以魚不如授人以漁,注重教給學生如何學習的方法。在教學內容上,每一課程都要求結合創新能力培養,盡量體現創新,強調創新與功能相結合。將創造性思維融入美學教育與設計能力建立形象思維和邏輯思維相結合的設計思維模式和科學的工作方法,幫助學生正確認識自己,挖掘出自己潛在的創造性思維力。積極采用參與互動式、體驗式、現場教學、案例教學法和任務驅動法等的現代教學方法,強化實踐性教學,提高教學效果和質量。為彌補課時的不足,結合課下、課外乃至互聯網的多維度教學,推動學生主動學習。
3.以能力培養為使命,實現教學內容的融合,著重集成創新能力的培養
以網狀模式突破課程間的區別,尋找其共同點,重視學生設計能力、藝術修養、創新能力的培養,探索其相關的規律,將課程的教學內容、教學方法橫向交叉滲透,形成了高“共通性”和“歷時性”的課程群結構。通過課程群的整合項目教學與實踐,實現學生學習的“一體化”,綜合學習關于“人”、“事”、“物”的知識,掌握設計的程序與方法,學習并實踐個人能力、人際能力以及產品、過程和系統的建造能力。以項目開發為主線,將散列在各系列課程中的知識“珍珠”合理科學地整合起來,有效培養學生的集成創新能力。如模型制作課不僅僅讓學生了解模型制作方式,更是培養學生對形態美的塑造能力和表達設計意圖的能力,利用草模檢驗產品設計空間結構的合理性和人機操作性。
四、總結
設計教育不能完全效仿其他理工類專業,在知識結構與能力素質上,不僅要注重基本理論,更要強調學生在不同環境下的協同能力、適應能力、自我更新能力及獨立設計能力。通過課程群的建設,加強課程的實踐性、創新性、整合性,使工業設計教育由狹隘的專業教育走向綜合化,從而使學生獲得解決產品設計問題的綜合知識與能力。
參考文獻:
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)04-0040-02
一、引言
基于創新能力培養的專業研究生教育培養模式是適應北京市經濟技術發展、適應創新型社會的必然發展方向,也是國家對研究生教育提出的新要求。近年來雖然我國已經超過美國成為制造業大國,但是創新能力仍然不強。專業碩士普遍存在的問題是與學術型研究生從培養環節、課程體系等方面沒有明顯區別,不能適應國民經濟發展的需求。如何構建專業碩士研究生的課程體系,彌補專業碩士研究生培養脫離工程實際、實踐創新能力不足的問題,有效提高研究生培養質量和學科建設水平,實時開展專業碩士課程體系教學改革和探索十分必要。
二、基于創新的地方高校機械工程學科專業碩士的課程體系建設
北京信息科技大學是北京市市屬高校,其前身北京機械工業學院于1985年即開始招收研究生。機械工程是北京信息科技大學發展歷史最長的學科之一,下設機械制造及其自動化、機械設計及理論、機械電子工程、車輛工程、先進裝備動力學與控制、先進制造裝備工業設計六個二級學科,在機械行業享有盛名。全日制專業碩士招生從2011年開始,到現在已經招生147人,獲得碩士學位的畢業生65人。我校全日制專業碩士的生源對象主要是應屆本科畢業生,參加由國家統一組織的全國研究生招生入學考試,研究生考試包括筆試環節和復試環節。筆試包括“政治+英語+基礎課+專業課”模式,考試內容主要關注理論知識,無法考察學生的創新能力和綜合素質。成績達到當年的國家錄取分數線即可進入復試(包括筆試和面試),由學院單獨進行。筆試主要圍繞學生的報考方向進行試卷設計,仍然注重理論知識的測試。目前的機械工程作為工程類學科中的基礎學科,機械工程學科與產業涵蓋的范圍越來越廣,越來越呈現多學科交叉融合的特點,機械工程的外延不斷變化,學生需要掌握的知識與技能越來越多。機械工程學科內涵與外延的變化勢必會引發機械工程專業碩士培養上課程體系的變革,因此如何培養專業碩士的實踐動手能力和創新能力成為重中之重。
學校依據國家和北京市的科學和技術發展規劃,結合北京市地區工業特點和現狀,在保持和強化鮮明的技術特色的基礎上,發揮優勢,不斷開拓創新,進一步明確在光機電一體化、先進制造、機器人、儀器系統等研究領域的學科主要發展方向。建設了智能制造、智能儀器、智能控制與現代設計等學科高水平科技創新研究平臺,承擔了一系列國家、北京市科技項目,將基礎研究與應用研究相結合,工程專業應用培養與理論研究能力培養相結合,與近年發展的北京市重點學科、北京市重點建設學科等骨干學科相結合相支撐,逐漸形成了具有特色的面向工程、面向高端應用的專業人才培養模式。確定了學院機械工程專業領域定位于培養德、智、體全面發展的應用型、復合型的高層次工程技術和管理人才的發展目標。
現代科學技術的發展呈現出高度分化又高度融合的特點,邊緣學科、交叉學科的不斷產生,更加注重學生的知識整合能力。機械工程學科具有悠久的工程實踐傳統,在多年的辦學過程中,形成了面向高端裝備,服務機械工業的工程教育特色。學科下屬六個二級學科,突破原有課程與學科之間的壁壘限制,將課程體系劃分為:注重人格與素養養成的人文社科類課程群、注重發展的自然科學基礎課程群、注重研討與研究的專業基礎與專業方向課程群等。培養研究生扎實的專業基礎,使其掌握科學的思維方式與研究方法,促進學生擯棄了傳統學科視角,積累了一套整體化的學習經驗,以協同創新的眼光認識問題和解決問題,以便應付將來不同職業的要求,自如地進行專業轉換和知識更新。
三、基于創新的地方高校機械工程學科專業碩士的實踐體系建設
為滿足應用型人才對實踐教學環節的需求,機械工程領域工程碩士研究生的應用能力培養主要體現在以下方面:高端裝備的機電系統的設計能力;智能制造過程中的檢測、控制技術應用能力;先進制造技術于計算機輔助工具的應用能力;機電融合應用能力;協同創新能力等。建立了融合校內實踐基地和校外實踐基地的實踐教學體系。
校內實踐基地主要培養學生的基本實踐能力,同時注重實踐創新品質的培養。初期多以課堂理論教學和驗證性實驗為主,在增進基本理論認知的同時側重對基本實驗技能與數據處理能力的訓練,并形成良好的科學實驗習慣。
在校內實踐基地建設了面向全院的必修實踐課程“機械工程綜合實踐”,包括工程建模分析能力、現代制造工程技術、測試實驗技術三門獨立實踐課程。工程建模分析集計算機圖形學、網絡技術、多媒體技術為一體,在虛擬條件下對工程產品進行構思、設計、制造、測試和分析等。掌握典型機電產品零件的三維虛擬模型建模方法;掌握典型機電產品三維虛擬裝配體的裝配方法、掌握應用零件三維虛擬模型以及三維虛擬裝配體繪制工程圖的方法、掌握分析零件三維虛擬模型相關參數的方法、掌握應用三維虛擬裝配體進行運動仿真以及獲取相關參數的方法。
現代制造工程技術,要求學生能夠完成典型零件的數控編程與典型零件數控加工實驗、數控機床主軸系統精度檢測與分析,數字化生產線建模與仿真分析,使學生較深入地掌握現代制造工程領域內零件加工工藝的設計、程序的編制、數控機床主軸回轉精度測試的實驗方案設計、測量及數據處理與分析,掌握生產系統中解決實際制造系統問題的基本方法,提高解決工程實際問題的能力,為從事機械制造及其自動化領域的科學研究及工程應用打下良好的基礎。
測試實驗技術,從實驗出發,使學生較深入地掌握機械工程領域常見物理量的實驗方案設計、測量及數據處理與分析。掌握解決實際問題的基本方法,了解工程測試與信號分析的有關理論、實現與應用的基本思想,掌握現代測試與信號分析的理論與技術,提高將工程測試與信號分析技術應用于工程實際的能力,培養科學實驗的能力,為今后從事復雜機械系統性能測試的科學研究及工程應用打下良好的基礎。研究生通過一個相對完整的機械系統設計、制造、測試和控制的工程應用過程的基本訓練,提高了創新實踐的能力。
在校外與北京機床研究所、北汽福田、北京京儀集團、東方振動研究所等企業聯合,構建了北京市教委與企業研究生聯合培養基地。基于這些基地,合作開展科研,完成國家與北京市多項科研項目,配合企業進行基礎理論與應用研究。注重的是通過實踐培養學生從中總結規律、發現科學問題的能力。
四、結論
創新能力的培養是一項系統工程,結合本校特色,研究構建了機械工程專業碩士的課程體系以及實踐環節,將校內校外實踐基地融合,旨在培養專業碩士研究生的創新能力。在此基礎上,還需要進一步研究培養專業碩士的課程教學模式、招生培養過程的監控機制以及畢業環節的考核機制,為國民經濟發展提供更多合格的專業人才。
參考文獻:
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Based on the Innovation of Mechanical Engineering Master's Course System Construction of Exploration
WANG Hong-jun
[中圖分類號]G642
[文獻標識碼]A
[文章編號]1671-5918(2015)24-0095-02
一、前言
《高等教育法》中規定高等教育的任務是“培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才”,所以大學生創新實踐能力培養應該成為高校培養方案的重要組成部分。CDIO工程教育模式為現行的高等工科教育和創新型工程人才培養提供了的有效途徑。
CDIO是以產品研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程間緊密聯系的一種學習過程。高校大學生的科技項目和科技競賽均是按照CDIO工程教育模式進行的。學生結合自己的興趣與特長,參加大學生科技項目、實踐活動、科技競賽等來確定自己的發展方向。高校通過完善大學生科技創新活動管理,促進工程教育模式改革,培養學生實踐能力與創新能力。
二、基于CDIO工程教育構建的基礎平臺
(一)創新實踐硬件平臺
近年來,機械工程學院以CDIO工程教育理念打造大學生科技創新孵化器,搭建創新實踐平臺,建立機器人創新實驗室、機械基礎實驗室。表1為近三年機器人創新實驗室購置的主要設備。
創新實踐硬件平臺以機電綜合控制實驗為主,發展以單片機、微機、工控機、PLC為代表的機電控制技術,以信息的采集、處理、反饋以及接口技術為主線,在機、電、液、氣等多種系統中進行綜合創新平臺建設,取得長足、快速的發展,形成“設計、制造、控制、檢測”四位一體互相支持的一個完整實踐教學體系,完成實踐教學、實踐課程、理論課程的實驗、課程設計和畢業設計等教學任務。
(二)校企合作平臺
密切聯系行業和企業,建立了穩定的校外實訓基地,加強和推進了校外頂崗實習的力度。同時,建立健全了長效機制,完善管理制度和考核辦法,使企業、學校、學生三方受益,使校企合作、工學結合具有可持續發展能力。
為推進CDIO工程教育和“卓越工程師教育培養計劃”的開展與實施,在多年的產學研合作的基礎上,2010年我校依托經緯紡織機械股份有限公司建立了工程實踐教育中心,2012年獲批國家級建設單位。2013年天津工業大學一經緯紡機股份有限公司國家級工程實踐教育中心正式掛牌,標志著我院在校企合作方面邁出了更加堅實的一步。多年來企業為提升我校我院學生的工程素養,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力作出了卓越貢獻。
(三)科技創新實際課題
機械工程學院基于CDIO工程教育吸引學生參與教師科研、學科競賽、大學生創新性實驗計劃等科技活動,結合國家大學生創新課題、學校創新課題、學院創新課題以及自擬(教師給定或自己選定)實驗項目,最后以實物或者論文形式提交實驗報告。以精心設計的課題、優質的管理、良好的儀器設備吸引教師、研究人員和學生參與。配備有經驗豐富的教師作指導將專業理論知識以趣味性、科學性、實用性和挑戰性形式傳授給學生,使得學生在此創新空間內充分發揮想象力與創造力,最大限度發揮他們的主觀能動性。考核依據是學生是否獲獎、發表科技論文、申請專利、各類挑戰杯獲獎等。
開展的課程主要設計實驗、課程設計、畢業設計,以及學校的“啟智夏令營項目”培訓課程;機械學院參加的大學生科技競賽項目主要有“全國大學生機械創新設計競賽”、“中國機器人大賽暨RoboCup公開賽”、“全國大學生工程訓練綜合能力競賽”、“全國三維數字化創新設計大賽”、“華北五省(市、自治區)大學生機器人大賽”等國內高水平競賽項目。每年參加全國、天津市、學校的科技競賽200余項,800余人次。每年學生參加的大學生競賽,獲得省部級及以上競賽獎項,獲省部級以上獎500人次。
三、基于CDIO模式實踐教學的體會
(一)實踐教學方法的建設
機械工程學院CDIO工程教育是將“培養和提高學生造型能力和模型制作樣機生產實踐能力和創新能力”確立為實踐教學培養目標。把建設“多層次、體系化、多樣化”的實驗教學體系確立為實踐教學發展目標。通過深化改革,全面開放實驗中心,完善資源共享機制,提高儀器設備的利用率和投資效益,將實驗中心建成貫穿學生實踐能力培養全過程,集設計、實驗、制作、制造、控制為一體的服務于多層次設計實踐教學活動和科技創新活動的實踐教學基地。
建立以學生為中心,實現以學生自我訓練為主的競賽教學模式。通過CDIO工程理念具體開展了圍繞專業核心課程建設多層次、系列化的學生競賽項目,學生能夠更多地進入實驗室進行科技創新活動。對本科生培養以創新性實踐和實訓為核心,以基礎理論教學、實踐教學環節、學術講座為支撐,構建創新型人才能力訓練體系。主要有科學研究方法的訓練、創新思維和創新方法的訓練、大學生創新實驗計劃和創業訓練等三個層次,以培養“高素質的工程技術人才”為根本目標,以“引導和深化理論教學,培養學生工程意識、工程能力和創新精神”為實踐教學理念,培養具有創新精神和工程實踐能力的高素質工程技術人才,將我院發展成為面向天津市機械制造類本科生實施創新實踐教學基地,成為為當地經濟建設和社會發展服務的人才培養基地和研究成果孵化基地。
(二)以科學嚴格的管理機制和激勵機制做保障
建立嚴格的管理與長期開放的機制,制定實踐教學管理文件。包括創新實踐中心管理制度、教師職責、活動小組管理制度、實驗室安全條例、實驗室開放管理制度、實驗室儀器設備借還登記管理制度。
以大三、大四高年級本科生為競賽活動選拔對象,由平時實踐課堂選拔一批參加夏令營培訓再擇優選取一定人員進行加強培訓,準備賽事。由指導教師統一管理、指導競賽,研究生輔助指導、配合工作,低年級本科生觀摩學習,以作為儲備力量培養,對參加競賽的學生要求賽后經驗總結,召開經驗交流會談,由高年級搭配低年級本科生攜手競賽,保證賽事經驗的傳承,對學生參加科技競賽提供一定的經費支持,對教師指導學生競賽給予獎勵等一系列在制度上給予保證。
(三)CDIO工程教育在機器人實踐中心的具體應用
針對不同學習階段和層次的學生特點及專業教學的需求,以機器人對象為載體,提供創新工程訓練的教學和實驗平臺。