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【卓越工程师炼成记】将普通生源培养成卓越工程师——机电学院机械工程专业“卓越工程师”班人才培养侧记

作者:刘潇 来源:新闻中心 时间:2016-05-18
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【编者按】卓越工程师如何炼成?2010年,教育部“卓越工程师教育培养计划”正式启动。全国61所高校成为首批实施卓越计划的高校。北工大首批跻身其中,先后7个本科专业入选计划。如今六载轮回,7个入选专业各自凝练出怎样的“看家法宝”,在炼成卓越工程师的过程中有着怎样的精彩故事?本期起,新闻网携手北京工大报推出“卓越工程师炼成记”专栏,首期推出机电学院机械工程专业“卓越工程师”班人才培养侧记。

 

从近些年的高招情况来看,机械工程专业生源质量在全校范围内处于中游水平,在这种情况,在实施卓越工程师计划的过程中,机械工程专业围绕卓越工程师培养计划通用标准和机械行业机械工程及自动化专业本科工程型人才培养标准,结合工程教育专业认证的要求,面向大工程教育,贯穿理论、创新、实践脉络,把握“教师+工程师”、“校内+校外”的双结合,对北工大机械工程及自动化专业课程体系进行了整合。为了将普通生源培养成卓越工程师,机械工程专业下了不少功夫。

 

选拔可塑之才是首要之步

与很多专业“全锅端”的卓越工程师班产生方式不同,机械工程专业卓越工程师班一直坚持以“选拔”的方式产生。大学第一学年末,在学生自愿报名的基础上,通过评审专家组面试,选拔出30名学生进入机械工程专业卓越工程师班。这种选拔的方式可以有效避免唯成绩论,给那些成绩也许不突出,但工程能力较强的学生们一次主动选择未来发展道路的机会。

选拔环节的评审专家组由来自企业的工程师和来自学校的教师共同担任,这样可以最大程度地综合校企两方面的客观建议,所有参加选拔的学生都可以亲身经历校内外专家面对面的学涯和职涯辅导,可以说,无论是否入选,每个人都是受益者。

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在选拔现场,专家组提出的问题不拘一格,却又深深地打下“工程”的烙印,着实考验了参加选拔学生真实的工程水平。

“如何做出一个包子机?说说你的思路。”这是选拔环节中专家组老师抛出的一道题目,要求学生当场给出回答。这道看似有些无厘头的题目,其实是有其深刻内涵和用意的。

“我们不要求学生当场就设计出机构,而只要求学生针对这个题目,谈谈自己的初步想法和实现步骤。我们不仅仅是为了考察学生目前具备的专业知识和工程基础,更重要的是为了考察学生是否具有工程师必须具备的工程意识、工程潜力和创新思维。这是我们选拔学生进入卓越工程师班的第一评价标准。”评审专家组高国华老师如是说。

除了工程素养,选拔环节同样注重对学生的综合素养进行考察。“齿轮如何传动”、“轴承如何选择”、“对自己未来发展的规划”、“对机械工程专业前景的认识”、“对自己优缺点的评价”、“对学生干部工作的认识”,涉及范围很广的问题实际上是在考察学生在专业知识、视野远见、沟通表达、心理承受和团队协作等多方面的综合能力。在如同聊天一样的轻松氛围中,专家组老师基本掌握了每个参加选拔学生的特质,他们将选拔出最适合成长为工程师的学生进入卓越工程师班,在未来三年中进行工程素养的系统培养。

 

改革教学方法是必要之步

“通过多年的教学改革,我们为卓越班开设的每一门主干课均有特色,如《材料力学》聘请国家级教学名师、清华大学范钦珊老师进行授课和课程改革,《理论力学》让同学们撰写小论文并汇编成册,《机械原理》与《机械设计》则同国家及北京市的创新设计大赛相结合,《机械制造基础》与《机械制造训练》引入了减速器产品的设计、制造、装配、检测综合实践环节,《应用电子技术》、《测试技术》等则广泛开展学生自主选题并完成课程设计实物的教学方式。”机电学院教学副院长刘志峰老师介绍道。

具备演示实验、基础实验、综合设计性实验、创新实验等大量实践环节是范钦珊老师主讲的卓越工程师班《材料力学》的一大特色,在讲解绪论及每一章节的前言时,范钦珊老师均用实际工程案例作为引导。这些工程案例大到彩虹桥为何坍塌、高层大楼为何多为正多边形,机场屋顶桁架为何有粗有细,小到扳手原理、纸张弯曲等,多数为日常生活中耳熟能详、随处可见,却又容易被人忽视的问题。范钦珊老师在每堂课都会留下10-15分钟进行开放式思维案例分析,通过这些案例,打破了学生思考问题的定势,树立学生的创新思维意识,锻炼学生将力学方法巧妙应用于工程实际问题的能力。值得一提的是,在范钦珊老师的课堂上,机电学院多名中青年教师全程旁听学习,以提高自身的授课水平。

作为卓越班专业任课教师,高国华老师对于卓越班的教学方式深有体会:“卓越班的授课方式与普通班大不相同,上课时候所有的教案都是实际工程项目,每一章都围绕一个大的案例,将工程的思维渗透给学生。在安排课程设计时,相比较普通班,我们对卓越班学生的要求要高很多。普通班一般是完成减速箱的设计,而卓越班每级做的题目都不一样,如2014级卓越班学生做的是农业机器人,2015级卓越班学生做的是健康医疗机器人。这对于学生来说,没有往届的成果可以参考,是一个全新的挑战,这样学生们遇到的问题会比较多,对于他们的锻炼也更多。并且,卓越班的课程设计是有连贯性的,他们在第二学期会用创新方法TRIZ对第一学期做的课程设计进行优化,完成一个从原始方案到创新方案的设计过程。”

 

深化校企合作是关键之步

“机械工程专业卓越计划实施过程中,最关键的成功经验在于校企深度合作,共同培养人才。这种合作的表现形式是多种多样的,而且是贯穿于机械工程专业卓越班人才培养的全过程:企业参与卓越班的选拔工作、企业协助为卓越班学生开设专业课程、企业协助提高教师的工程实践能力、企业参与奖学金评定和毕业论文答辩、校企共建人才培养基地等,特别是进行人才培养方案修订时,在人才培养目标、课程体系设计以及实践环节优化等方面,企业全程参与研讨论证,从未来出口需求角度对人才培养方案提出一系列意见和建议,并将工程意识和工程能力明确为培养的重点。”李晓阳老师深有体会地说。

“要培养工程师人才或具有卓越工程师素质的人才,就必须将‘工程’的思想深入到人才培养过程中。与企业结合才能提供给学生原汁原味的工程思想、工程环境、工程实践的岗位以及真正面向工程问题的毕业设计工作。而校企合作共同培养人才是否能够真正做好、是否能够真正持久化,互惠互利是基本的条件,这也是机械工程专业卓越计划试点过程中一直在探索的问题。”

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作为机械工程专业卓越工程师班首届毕业生,李西吉同学的经历可以说是在人才培养过程中实现校企互惠互利的优秀案例。在四个月的工作实习期间,李西吉参加了实习单位北京第二机床厂股份有限公司的实际课题研究,提出了一个全新的辅助三爪自动定心卡盘设计方案,该创新设计帮助企业解决了实际工程问题,得到了企业的高度评价。李西吉也因这段实习经历,收获了成长和自信。他在实习期间就获得高薪,直接进入设计部门负责产品的设计和研发。

据了解,机械工程专业还将进一步通过拓宽校企合作渠道,逐步完善企业-高校联合实践培养的双赢机制,提高专业人才培养质量的同时,促进业内企业的发展。

 

提高人才质量是成功之步

截至目前,机械工程专业卓越工程师班共培养出55名毕业生,其中,6人出国就读研究生,23人在国内就读研究生,26人顺利进入企业就业。以数字说话,机械工程专业卓越工程师培养建设的全过程是一个完整并且逐步完善的高等工程教育成功案例,获得了较好的培养成果。而来自机械工程专业卓越班毕业生的切身感受,更令人欣慰和坚定,在卓越计划试点实施过程中,一切的付出和投入都是值得的。

作为机械工程专业卓越班第一届毕业生,吴言毕业以后顺利进入企业工作,谈到卓越班培养对自己目前工作的帮助,他感慨说:“从大二到大四,三年卓越工程师的培养对我现在的工作有很大的帮助,卓越工程师培养的是应用型人才,教学方面聘请的都是校内外课讲的好且和实际工程项目多的老师进行小班教学,内容新颖并有深度,结合了课外实践,学与用紧密地结合在一起。有的老师把课堂带到了工厂,让我们亲自去体验设计、制造等过程,对于机械类的学生,学习理论固然很重要,但是积极实践却是硬道理。在本科期间,我就参与到了企业实习,而且是长时间地深入企业去实习,并非像之前的实习只是走走看看,而是真正地走进企业,和正式员工一样上班工作。在找工作的时候,企业正是看到了我诸多的实践和实习经历,才对我格外青睐。在工作之后,我也很快地过渡到正式的工作中,免去了很多实习和培训的时间。”

“大一下学期的时候,我就听说了卓越工程师培养计划,通过了层层的筛选,我很荣幸地入选了第一届卓越班。卓越工程师班的教育是精英教育,给我们上课的教授在领域内都很权威。给我印象最深刻的就是《材料力学》这门课,由清华大学范钦珊教授主讲,每节课结束后,范老师都会留一道帮助同学们发散思维的题目,现在想想,这些引导我们开动脑筋的题目,对于我目前研究生学习的帮助是很大的。研究生阶段的学习很大程度上需要学会自己去思考,自己去领悟,自己去实践,而卓越工程师班的培养体系很注重培养学生的创新意识和动手能力。在卓越工程师班学习的几年让我提前感受到了研究生的学习方法和学习氛围。”北工大机电学院在读研究生纪实如是说。

不久后,第三届机械工程专业卓越班毕业生即将毕业。经过系统培养,我们有理由相信,无论是进入企业,还是进入实验室,他的未来能够走向卓越。

 

据悉,今年8月,“中国机械行业卓越工程师联盟”即将成立,届时全国200余家卓越工程师培养单位将济济一堂,共商培养大计。以此为契机,相信北工大机械工程专业卓越工程师培养工作将百尺竿头,更上一层楼。

编辑:卜晓明

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