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机械工程专业人才培养浅析论文

发布时间:2021-04-23 16:59:20 文章来源:SCI论文网 我要评论














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摘要:机械工程专业人才培养关系国家的发展和人类社会的进步,本文围绕机械工程专业人才培养进行分析研究,人才培养的核心在于应用,机械工程专业人才培养的过程是建立相应机械工程专业认知模型的过程,通过构建和确立机械工程专业的认知模型核,借助学情信息,指导学生进行专业学习规划,掌握分析和解决复杂工程问题的能力以及获得能够适应未来科技发展的技能是未来机械工程专业人才培养的可行之路。

关键词:机械工程;人才培养;应用型;学情分析

本文引用格式:张东波.机械工程专业人才培养浅析[J].教育现代化,2019,6(86):28-29.

一 引言

教育和人才培养是国家发展的关键,建设中国特色世界一流大学是实现民族复兴中国梦的基础和保障,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出:“关心每个学生,促进每个学生主动地、生动活泼地发展,尊重教育规律和学生身心发展规律,为每个学生提供适合的教育”。人、资金、能源、材料和机械是现代社会进行生产和服务的五大要素,机械还参与能量和材料的生产,机械工程专业人才培养关系国家的发展和人类社会的进步,具有重要的意义。

机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械工程专业培养具备机械设计、制造、机电工程及自动化基础知识与应用能力,能在科研院所、企业、高新技术公司利用计算机辅助设计、制造及技术分析,从事各种机械、机电产品及系统、设备、装置的研究、设计、制造、控制、编程,数控设备的开发、计算机辅助编程,工业机器人及精密机电装置、智能机械、微机械、动力机械等高新技术产品与系统的设计、制造、开发、应用研究,以及从事技术管理的高级工程技术人才。在科技飞速发展的今天,机器人技术、人工智能、大数据、云计算等技术的发展和应用给机械工程专业的发展以及机械工程专业学生培养带来了新的影响和变化。本课题对机械工程专业的人才培养问题进行分析研究,结合认知规律、学生情况、教育的目标对机械工程专业的人才培养提出了一种基于认知模型和学情信息的培养方法。

二 机械工程专业人才培养的核心

在新工科背景下,为工科学生解决实际问题能力以及工程项目实践能力的培养提出了更新的要求,“新工科”强调工程人才培养应具备能够适应、甚至引领未来工程需求的新素养;具备创新意识和服务社会的使命感;具备构建在多学科交叉空间内思考的大工程系统观;具备持续学习以及建构知识树的能力;具备引领技术领先的想象力。新工科建设的目标是培养时代和未来的创新型卓越工程人才,培养能够满足当今以及未来科技发展的创新性人才。2017年8月MIT启动了新一轮的工程教育改革“新工程教育转型”计划,计划的重点集中在学生的学习方式及学习内容,目标是培养能够引领未来产业界和社会发展的领导型工程人才,MIT的新工程教育转型计划在逻辑上实现学科逻辑和心理逻辑的整合,在内容上建立面向未来的新机器与新工程体系,在教学方法上构建基于以项目为中心的方法体系,在能力上强调学习如何学习、制造、发展、发现、人际交往技能、个体技能与态度、创造性思维、系统性思维、批判与元认知、分析性思维、计算性思维、实验性思维及人本主义思维等思维能力的养成。中国自古就有“学而时习之”的教育理念,学习的本质在于应用,不管是任何层次的高校、任何形式的学习,应用是其基本内容,也是核心内容。古往今来、国内国外都将人才培养作为教育的最终目标和核心,人才培养的主要方法是应用和知行合一,人才培养的基本出发点是立德树人。

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三 机械工程专业认知模型

大学是人生成长的重要阶段,大学阶段的学习决定了其以后的人生之路。任何知识、技能的学习,能力、素质的锻炼,在自发、全凭自学的情况下可能需要经历很长的探索过程,在适当的指导、引导下,能够取得更好的学习效率和结果。学生的自我培养、自我教育、自学能力也是大学阶段需要锻炼获得的基本素质。根据本课题组的研究、思考、分析、论证,学习的过程是一个自主的过程,不管是这个学习的过程是主动的还是被动的,主动学习的过程就是指自学的过程,被动学习的过程指课堂学习的过程。学习的自主过程是学习者认知模型的重建、完善和应用过程,学习的持续性是学生学习过程中对学习方法、专业认知模型的持续改进。专业认知模型是用于解决专业相关问题的知识、技能、方法、思维等。

专业认知模型具有多维性、时变性、差异性等特点。在专业认知模型的界定下,课题组对知识进行了再描述,将知识认定为输入到认知模型,再到输出的过程(图1),这一过程可以用盲人摸象的故事来辅助理解,输入是盲人摸到的大象的部位,认知模型是盲人的当前的认知模型,输出是盲人们对大象的理解。这样为知识赋予了动态特性,比较容易构建出相对比较稳健的专业认知模型。输入指的是外界给予的信息,输出指的是个体针对外界信息给出的结论/结果。


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在知识动态表述中,可以分为以下四种类型的知识体系:单输入单输出、单输入多输出、多输入单输出、多输入多输出。

进一步考虑认知过程,人们解决问题的过程,知识的基本动态表示可以加入其它的输入信息或者认知信息(图2)。

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动态化的知识表示能够系统地进行知识的梳理、完善构建认知模型。结合将学习确定为过程。传统的知识学习是碎片式知识学习,短暂、片面、枯燥。系统化的知识学习,更加注重应用能力、理解力,更加全面和具体,便于学习者查漏补缺、构建和完善自己的认知模型。

四 基于学情信息的机械工程专业人才培养策略

根据对专业认知模型的分析,以及动态化的学习过程的研究,学情信息是影响学生学习效果的主要因素。学情信息主要包含两个方面,一个是学生情况信息,另一个是学习情况信息。学生情况主要指学生的知识、技能、能力、特长、身体、心理、家庭、社会关系、收支情况等内容。学习情况信息主要指学生的知识体系、知识模型、专业认知模型的构建情况。学情信息可以为教师的因材施教以及进行课程的设计提供依据,能够为学生的自我教育和培养提供依据,能够为企业事业单位的人才招聘和选人提供依据。学情信息的特点:时效性、局限性、时变性、差异性、复杂性等,学情信息是具有时间戳的学习者信息,学情信息无法涵盖所有的情况和内容,学情信息时刻在或好或坏的变化过程中,学情信息具有个体的差异性,学情信息具有各种因素交融、影响因素交错复杂的特性。

本课题的研究基础是两个假设条件:一是假定所有的学生都是好学生(品德和智力),二是假定所有的知识都是可以学会的。学生学习的差异是学习过程的差异、学习速度、学习方法的差异、知识体系的差异、认知模型的差异。知识可以理解为解决问题的方法,学习知识指的是学习知识应用的能力。

经过对机械工程专业人才培养进行分析,提出以下建设的建议:(1)以应用为核心进行培养方案、课程、课程大纲的设计和实施,确定专业认知模型核;(2)建立实时的学生学情分析系统;(3)在学生培养环节进行适时的引导,使得学生的知识模型能够充分涵盖专业认知模型核,方便学生进行专业深度学习和学科交叉创新。

五 结束语

本文通过对机械工程专业人才培养的分析,确定在人才的培养方面,立德树人是基础,学以致用是核心,专业认知模型是导向,学情信息是关键。学生在适当的引导下能够实现自身品学方面的良性发展。国内机械工程专业人才培养需要进行创新性实践和探索,找到强的人才培养方法,才能为国家的发展提供保障。

参考文献

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