摘要 實習是大學實踐性教學環節的重要組成部分,有利于提升學生的專業能力和素質。本文分析了當前本科專業實習中所存在的問題,提出以拓展學科優勢為目標,現場實習與虛擬仿真實習相結合的實習體系、模式。通過以江蘇科技大學船舶與海洋工程專業實習教學體系建設為具體實例,分析總結了該實習體系、模式構建推行中的經驗及成果。
關鍵詞 實習 本科 實踐教學 船舶與海洋工程 虛擬仿真
實習教學是加強專業知識教育,增加學生的感性認識,培養學生實踐能力、創新能力的重要綜合性訓練環節。對于應用型工科高等院校來說,結合自身行業特點,加強實踐教學改革,著重培養學生的能力,是創新人才培養的重點。①船舶與海洋工程專業主要面向培養具備現代船舶與海洋工程設計、制造和技術研發的基本技能、計算機編程及應用能力,能在船舶與海洋結構物設計、制造、科研、檢驗和管理等部門從事相關工作的工程技術人才。為此,實習教學一直以來都在專業教學體系中占有重要地位。
1 傳統專業實習教學體系
在船舶與海洋工程的專業實習體系中,主要包括金工實習、認識實習和生產實習。其中金工實習一般設置在大學一年級的第二學期,兩周時間,主要在校辦工廠對學生進行車、銑、刨、磨、數控切割和焊接等基本操作技能的實訓;認識實習,一般設置在大學三年級的第二學期,1周時間,通過到造船企業進行船舶產品建造流程、主要設備設施和企業組織管理方面的認知參觀學習。進而達到將理論知識和生產實踐相結合,初步形成專業基本概念的目的;生產實習,一般設置在大學四年級的第二學期,1.5周時間,通過在造船企業向企業人員深入學習交流生產技術與管理知識,進行工程基本實訓。
實習有規范的教學大綱、教學教案和考核細則作為指導。為保證實習質量,聘請技術專家做現場講解和專題技術講座,將相關知識、理念清晰明了地傳授給學生。然而,隨著高校擴招和學生數量的大幅增加以及企業實習基地生產現實需求同教學需求的矛盾,導致了當前專業實習存在了一些問題,主要表現在以下幾個方面:
(1) 集中實習時,由于人數多,在企業里出于安全原因,學生很難有機會進行實際操作。此外,造船企業現場嘈雜,實習教師現場的講解很難被全部學生接收,學生“走馬觀花”讓實習漸漸偏離預期目標;
(2) 實習經費投入不足,實習以點帶面,②造船企業各節點任務聯系緊密,承接實習會提升企業經營管理的難度,影響正常的生產秩序。實習基地配合實習計劃目標實現的積極性不高,企業生產現狀與實習教學大綱和教學計劃沒有良好銜接,③實習內容的開展缺乏系統性;
(3) 學生在進入專業學習階段,對本專業的學習要求不甚明確,對學成以后,自己能夠達到的專業水準缺乏目標,一直處于老師教什么,學生學什么的被動狀態中,學習缺乏成就感,專業學習興趣不濃,很難調動學習的積極性。
2 實習教學體系改革
(1) 利用學校在船舶工業的綜合影響力,促成國內兩大船舶工業集團公司推動下屬公司和地方骨干造船企業進行實習基地的建設,充分發揮各實習基地的互補作用。同時,通過協同合作,進一步密切產學研聯系,全面提升學科人才培養、科技創新、社會服務的能力和水平,使各方在實習基地建設中受益;
(2) 在校內建設“船舶制造技術仿真實驗室”,分擔現場實習壓力,并使學生在現場實習前系統了解實習內容與任務。實驗室建設以擴大學校在船舶與海洋工程設計制造學科優勢為目標,初期實現按照現代造船模式理論,制作大比例船廠布置和生產過程仿真縮比模型,展現船廠總布置,模擬造船工藝的流程,使學生迅速、全面地了解殼、舾、涂一體化和設計、生產、管理一體化的總裝造船生產全過程;
(3) 引進、開發仿真平臺系統,深化學科實驗室建設。在認識實習和生產實習結束時,學生通過分組協作的方式利用課余時間在相關仿真平臺上完成企業工程師和教師所設置的相關題目,進一步將實習過程中的所學知識靈活運用,同時將此項任務完成情況記入實習成績;
(4) 完善實習成績考評體系。將實習紀律、態度、實習報告和總結撰寫規范工整以及實習后仿真選題與協作攻關等完成情況記入考評體系。同時,對實習后學生完成相關題目時出現的好點子、好思路給予資助,鼓勵學生在畢業設計中或作為參加各類大學生科技創新大賽的項目進行深入研究。
3 實習改革進展
按照實習教學體系改革的相關舉措,江蘇科技大學進一步密切了同船舶行業的聯系,同上海、江蘇等地的大型造船企業、基地簽訂了實習基地共建協議,并與企業相關部門聯合制定了相關實習教學大綱、考核細則。“船舶制造仿真實驗室”建設也受到了“江蘇省高校優勢學科建設”項目的資助,一期工程已經實施完畢,成為認識實習和生產實習開展之前,實習動員與任務布置,學科方向概論性課程以及學科宣傳介紹的平臺。圖1展示了實驗室局部情況。
圖1 船舶制造仿真實驗室局部
在“船舶制造仿真實驗室”建設二期工程中,學校船舶與海洋工程學院引進了DACS精度控制系統、AVEVA Marine系統、OPTIMUS/ISIGHT優化設計軟件和COMPASS設計/評估軟件系統,拓展了NAPA系統功能模塊,并開展了相關軟件系統的培訓,TRIBON M3和HD-SPD系統已經在實踐教學中成熟應用。同時,制定完成了省級“船舶數字化設計制造技術工程實踐教育中心”建設計劃,并獲省教育廳批準、資助。
實習成績評定體系的改革也使得同學們對專業學習產生了濃厚的興趣,參加實習和實踐創新活動的積極性明顯提升。此外,學校和學院還分別設立了校、院級大學生創新研究專項基金項目,制定了“江蘇科技大學關于進一步加強大學生科技活動的意見”、“江蘇科技大學大學生科技創新基金管理細則”、“江蘇科技大學大學生科技創新活動與科技創新基金實施方案”等制度。④實習教學體系改革三年以來,在實習仿真平臺基礎上完成了多項課題,其中獲得“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎一項,中國大學生船舶與海洋工程創新設計大賽獲獎三項,“船舶與海洋工程專業應用型人才創新精神與實踐能力培養”獲江蘇省高等教育教學成果一等獎。
4 結語
發揮學科優勢構建實習教學新體系,在充分調動各方積極性參與實習實踐建設的同時,也注重各方所關注的問題的解決,使參與建設的各方均在實習教學改革中受益。這樣,在不斷深化實習教學體系改革的過程中,學科優勢也會不斷地擴展,形成良性循環。