教学体系

来源:   发布日期:2014-04-28 浏览次数:

地面机动装备实验教学中心的建设目标是以服务国防现代化建设为特色,以大工程、大制造为背景,立足国防、面向全国、服务地方,以满足国家战略需求,支撑新能源车辆、高端装备制造战略性新兴产业为导向,为国家、国防和区域经济建设发展培养具有创新精神的高素质复合型、创新型人才。

中心建设将以机械工程及动力机械及工程等国家重点优势特色学科为龙头,依托3个国家级、5个省部级重点实验室,融合地面武器机动工程、车辆工程、机械工程及其自动化、热能与动力工程、工业工程、交通工程以及机械电子工程等七个专业的优质教学科研实验资源、打通科研壁垒,加强教学科研协同、联合相关企业,搭建中心实验教学四大平台:学科基础实践平台、专业知识实践平台、创新训练实践平台和综合运用实践平台,构建多层次、渐进式的系统认知与感知、全面实践能力培养和全程化创新能力培养并重的实验教学新模式。

基于一个中心(人才培养)、两个方针(全面复合型、拔尖创新型)、三个结合(理论与实践结合、教学与科研结合、学校与社会结合)、四个层次(学科基础实践、专业知识实践、创新训练实践、综合运用实践)、五个维度(思想品德与人文素养、学科与专业知识、实践动手、研究与创新、国际化视野)的教育教学一体化培养模式,打造和构建一个复合型和拔尖创新型人才培养体系(如图3所示)。并以“质量工程”和“本科教学工程”为契机,坚持内涵建设,创建具有示范和引领作用的一流实验教学示范中心。

1突出办学特色,整合实验室资源,构建全程覆盖、协同共享的实验教学体系

基本思路:统筹规划、互补集成、协同共享,建立一个覆盖学生培养全过程、全方位的大制造背景下的实践教学资源体系。

根据北京理工大学办学特色和中心学科专业特点,进一步统筹规划学科专业实验室优质资源,打破传统的实验教学管理院系分隔、专业分隔,教学和科研设备管理分隔等现象,实现教学资源合理使用,建立大机械、大工程背景下的机类和近机类专业互补集成和协同共享的实验教学体系。中心将从以下方面进一步开展建设:

1)以车辆工程、地面武器机动工程、热能与动力工程、机械工程及其自动化、工业工程、交通工程和机械电子工程等七个专业的实验教学和科研基地为依托,重点建设针对共性的跨专业学科基础实践平台、支撑学生创新创业的创新训练实践平台,完善突显各领域特色的专业知识实践平台和瞄准社会服务的综合运用实践平台,形成多层次、全程覆盖、协同共享的实践教学平台体系。

2)加强实验室建设的组织领导,成立相应的“实验室建设指导委员会”和“实验教学指导委员会”,对中心的实验室建设和实践课程进行全面的规划、设计和指导。实现中心统一筹划的教师、实验人员、技师等人力资源合理配置,制定《地面机动装备实验教学中心集中建设和共享管理办法》,保证共享的顺利进行。

3)实现学科专业交叉、教学科研结合、机电互补,形成复合型、创新型和拔尖型人才培养的实验体系,为学校相关机类、近机类专业学生进行自主学习、自主实验和创新活动搭建平台和创造条件。

建设成效:

1)拓展提高具有共性特点的学科基础实践平台,包括热工流体实验、液压与气动实验、机电控制实验、虚拟与仿真实验、机械设计基础实验五个子平台;

2)系统建设创新训练实践平台;

3)在现有的北理工-江麓机电国家级大学生实践中心基础上,力争新建成北理工-北汽集团国家级大学生实践中心;

4)形成实验设备资源共享的管理办法一套;

5)形成实验人力资源统筹管理的管理流程及办法一套。

2聚焦能力培养,创新实践教学方法,形成兼顾全面发展和个性发展的实践教学模式

基本思路:能力为先、创新教法、因材施教,形成一套较为先进的兼顾全面发展和个性发展的实践教学方法和模式。

中心聚焦于学生能力的培养,因材施教,形成一套较为先进的兼顾全面发展和个性发展的实践教学方法和模式。通过中心的建设,凝聚校内外各方力量,积极组织和推进实践教育教学改革。拟根据专业特点和社会需求情况,积极探索新的实践教学模式和教学方法,从实验大纲制定、实验课程内容、实验教材选用、课时分配、考试考查手段等全环节进行改革创新,因材施教,帮助学生建立地面机动装备的工程的思想,注重培养学生提出问题与解决问题能力、获取知识与自学能力、分享与团队合作能力、发现与创新能力。将实践创新能力提升贯穿于人才培养全过程,为同类高校相关专业建设和改革起到引领、示范作用。在本部分中,将从以下方面进一步开展建设:

1)积极探索新的实践教学模式,在学科基础类实践平台上,积极推进案例式实践教学模式;在专业知识实践平台上,积极推进研究式实践教学模式;在创新训练实践平台上,积极推进项目式实践教学模式;在综合运用实践平台上,积极推进探索式实践教学模式。

2)加强实践课程组建设,完善专业核心课程教授负责制,不断优化实践教学方法。针对实践课程中内容,按照教学大纲及难易程度,在实践教学过程中,针对不同的内容,加大启发式、探究式、讨论式、参与式实践教学方法,充分调动学生的积极性。统筹规划实践教学教材的编写工作。

3)对实践教学的考试考查模式进行创新性改革,注重学习过程考查和学生能力评价,将大作业、团队报告、现场答辩、学生互评、实践反馈等综合评价模式引入对学生的考查中。

建设成效:

1)统筹规划完成18本实践教学教材的编写工作;

2)针对7个专业的至少14门核心课程开展研究型教学;

3)在四大平台上,分别完成几类实践教学模式的应用,并形成一套可重用方法;

4)形成一套可重用、可推广的实践教学考试考查模式。

3强化教学、科研融合,寓教于研,实现科研与教学的有效协同,提升实践创新能力的培养水平

基本思路:强化融合、寓教于研、创新引领,形成一套有助于实践创新能力培养的有效协同的工作模式。

中心致力发挥车辆工程、地面武器机动工程、热能与动力工程、机械工程及自动化、工业工程、交通工程以及机械电子工程等七个专业在科学研究工作的优势,充分利用科研保障条件的建设,加强科研与教学的互动,构建科研全程服务教学的平台,实现科研与教学的有效协同,寓教于研;建立教学带动科研、科研促进教学的科学研究与教学的良性互动机制,不断地促进科研成果转化为实验教学内容,将科学研究方式与方法融入实验教学活动中,结合教师的科研成果,构建系列科研成果可视化互动演示平台,培养学生探讨科学精神,激发科研兴趣,启迪科研思维;积极推进中心各个实验室、研究基地向学生开放的机制,实现科研建设的先进仪器与设备条件向学生开放,为学生提供基于项目的学习和基于研究的学习机会,并支持本科生参与科研活动,有计划的安排高年级本科生早进课题、早进实验室、早进团队。通过中心的建设,真正打通教学科研实验室之间的堡垒,统筹教学科研实验室资源,实现教学与科研的深度融合,提升学生科学研究和科技创新的能力。具体将进一步加强:

1)构建基于科学研究的专业教师队伍培养机制,建立教师承担科研项目和教学工作的规章制度,明确教师的主体科研方向和所授课程要结合起来,承担专业课程授课的教师必须有科研或企业经历,而且在授课的同时要承担或参与科研项目的工作。通过教师本身科研与教学的互动,一方面便于及时将科研成果融入到教材、实验和课堂教学中,做到科研促教学,提高教学质量;另一方面教师在教学中遇到的学术问题及与学生和其他老师的教学交流也可促进科研工作的开展,提高教师的科学研究能力。

2)构建科研与教学的良性互动机制。充分利用先进的科研成果和实验条件,为教学服务,通过科学研究保证和促进实践平台和教材的建设和发展,不断地拓展教学的内涵和新的实践技术领域,将科研方法、成果融入教学活动,向学生传授科研理念、科研文化、科研价值,培养科研道德,提升学生科学研究和科技创新的能力。

3)依托教师科研项目组和科研平台,结合在研科研项目,建立学生科研活动小组,让学生直接参与到科研活动中,培养他们的科学研究方法、作风和团队精神。

4)根据科研成果的性质和特点,构建系列科研成果可视化互动演示平台,使学生能直观了解本专业的研究成果,探讨其中的科学原理,激发科研兴趣,启迪科研思维。

5)开放实验室,并配备有研究与教学经验丰富的指导教师,对进入实验室的学生,有责任进行研究指导,并进行相关知识的传授。

6)充分利用已建成的和在建的校外实践基地,结合卓越工程师培养计划让学生充分接触实际生产与研发,从实践中提取研究的小问题,并使一部分学生在学习期间就能进入企业或研发部门开展一定的针对性研究。

建设成效:

1)总结科研与教学深度融合的方法并形成报告;

2)实现由单纯的本科教学逐步向以本科教学为主体,产学研相结合的方向转变;

3)利用科研与教学深度融合,实现高年级本科生100%有机会参与到科研活动;30%能开展一定的针对性研究。

4面向社会需求,构建校企协同创新综合应用实践教学平台,实现人才培养与工程实际的紧密结合

基本思路:瞄准需求、内外兼顾、校企协同,建成“多位一体”的实习、实践综合培养平台。

基于“本科教学质量工程”建设的大学生校外实践教育基地、卓越工程师教育培养计划和专业综合改革试点等建设项目以及相关计划与科研院所、行业、企业的密切结合,建立专业实验与专业训练、专业技能培养与实践体验相结合的实验教学模式,构建学科专业实践教学的模拟、虚拟、仿真实验环境。并以北京理工大学为核心,联合相关行业、科研院所、公司共同建设校内具有企业工程特色的实践教学平台,使学生在学校就可了解和使用本专业技术领域技术领先的企业的产品或实验设备,同时,企业也可发布一些技术难题,让学生去探索和创新实践。

1)注重专业教育,建设行业特色鲜明的校企协同实践教学基地,促进校企共同发展。

基于“本科教学工程”建设项目(如:专业综合改革试点专业、卓越工程师教育培养计划、国家大学生校外实践教育基地等建设项目)以及中心科研与相关科研院所、行业、企业的密切结合,以北京理工大学为核心,基于专业实验与专业训练、专业技能培养与实践体验相结合的实验教学模式,联合相关企业,共同构建长期、稳定的认知实习、社会实践、生产实习、课程创新设计和毕业设计等校外实践教学基地。实现专业实验与科学研究、工程实际、社会应用相结合。

在企业建立学校的实践教学基地,在学校建立企业的研究基地。北京理工大学机械与车辆学院与兵器企业有密切的科研合作,合作方式多种多样,其中联合创办研究院所的合作方式是一种比较稳定的合作模式,这不仅解决了科研和工程实际问题,同时,结合科研项目使学校教师直接参与企业科研、生产、管理等活动,培养了学校教师企业经历。在原有单纯科研合作的基础上,在企业建立实践教育基地,融入教学合作计划,结合教学计划培养企业参与教学的技术人员的教学能力,也使企业教师直接参与到各个教学环节中,了解学生的培养过程。目前,本中心与企业建立联合研究院所两个,在企业建立工程实践教育基地三个。

2)引进名牌企业,构建“引领”型实践平台,推动著名企业与教育培养的融合。

以北京理工大学为核心,联合相关行业的国内或国际知名的科研院所、公司共同建设校内具有企业工程特色、技术领先的创新实践平台,使学生在学校就可了解和使用本专业或某一技术领域技术领先的企业的产品或实验设备,同时,企业也可发布一些技术难题,让学生去探索和创新实践。引进名牌企业(如液压、气动元件park公司、测试仪器仪表KIstler公司、UG软件公司、Pro/E软件公司及振动与噪声分析LMS公司等),构建“引领”型实践平台,推动高新企业与教育培养的融合,让学生去探索和创新实践。

3)强化综合工程能力培养,基于大学生校外实践基地,构建校企协同指导毕业设计的新模式。

基于卓越工程师教育培养的基本要求,以企业需求为根本目的,以大学生校外实践基地为核心,通过对指导教师遴选、毕业设计选题、实施过程、考核方式等毕业设计环节的探讨,制定了相应的规章制度,构建了校企协同指导学生毕业设计的新模式,培养学生综合运用所学知识分析和解决工程问题的能力,锻炼参与项目及工程管理的能力,树立良好的职业道德,增强学生的事业心和责任感。

建设成效:

1)完善覆盖七个专业的优质校外实践基地;

2)力争50%的毕业设计选题来自于企业实际,并配备相应的企业导师;

3)就业率达到100%,签约率达到90%以上。

5围绕建设目标,构建多元化、高水平的教师队伍

基本思路:文化引领、多元合作,打造一支实践能力强、锐意进取的实践育人创新团队。

所有教师都负有实践育人的重要责任。急需完善制定教师实践育人的规定和政策,加大教师培训力度,不断提高教师实践育人水平。同时不局限于校内资源,要主动聘用具有丰富实践经验的专业人才,积极调动整合社会各方面资源,构建具有多元化、高水平的教师队伍,形成实践育人合力,努力推动实践育人工作取得新成效、开创新局面。在本部分中,具体将从以下方面进行建设:

1)建立以知名教授为带头人,以具有博士学位的中青年教师为主体,以知名企业及业内专家为辅助的强有力的多元化实践教学核心团队。通过与慕尼黑工大、柏林工大、亚琛、佐治亚理工、密西根大学等国际一流大学校际合作,邀请知名专业学者交流授课,扩大教师团队的国际视野;与内蒙古第一机械制造集团有限公司、北方车辆集团有限公司、江麓机电科技有限公司及北汽集团、三一重工等开展校所、校企、校地合作,聘请企业一线专家执教部分实践课程,弥补青年教师实践经验不足,实现多元化教育培养;围绕各专业核心课群,在现有的教师基础上,引进具有工程背景的、具有博士以上学位的优秀中青年专家学者,充实教学团队;结合教育部卓越计划的实施,有计划地安排教师走进企业,深入了解企业发展及技术需求。

2)建设以师德为核心,以潜心育人、激情进取、持续创新为内涵的团队文化,提升地面机动装备实验中心的教育教学软实力。将团队文化建设融入于日常实践教学活动,定期开展实践教学培训会、跨学科讨论会、课程组研讨会以及年度的教育教学研讨会,以团队文化建设带动实践教学,并形成有效的管理运行机制。

建设成效:

1)建成具有多元化特征的充满活力的实践教学团队;

2)聘请35名左右企业专家执教部分专业课程;

3)青年教师100%深入企业进行调研、实习或培训等;

4)加强内涵建设,形成团队文化,提升教育教学综合实力。

6基于多维全程化的学生综合素质能力培养,构建大学生创新实践基地建设

基本思路:多维度、全程化、全方位,构建支撑学生综合素质大幅提升的创新实践基地。

结合机械大类学生特点及社会需求,在整个大学教育阶段全程化地展开综合素质教育。多维,具体指工科大学生素质结构所对应的、对各个素质要素所进行的培养,包括思想品德与人文素养、实习实践、研究与创新、学科专业技能、国际化视野和能力等五个维度。拟结合国家发展对创新人才培养需求,将实践创新能力提升贯穿于人才培养全过程。具体建设包括:

1)基于学生五个维度的培养,以提高实践能力为重点,注重学生在校期间的全程化培养,注重满足不同学生个性化需求的多维度设计,注重课堂讲授理论对课堂内外实践的指导,注重实践效果对培养实施方案的反馈,将学生综合素质培养体系化,并系统化地构建创新实践平台。  

2)充分发挥专业优势及优质资源,搭建并完善以“方程式赛车工作室”、“节能车工作室”、“机械创新设计团队”、“机器人设计团队”等学生科技创新团队为核心、以“以车为特色、不以车为局限”为内涵、从激发学生创新灵感、施展设计创作能力、综合运用多学科知识和提高研究素质出发,以全员育人为特色及以任务驱动式作为管理方式的大学生创新基地建设,积极探索科学基础、实践能力和人文素养融合发展的人才培养模式。

3)利用构建的综合素质培养平台,将社会调查、志愿服务、科技创新等社会实践活动与专业学习、就业创业等结合,制定学生参加社会实践的年度计划,培养学生学思结合、知行统一以及主动探索、自我学习、自我培养的能力。

建设成效:

1)从观念和方法上实现由单一地强调动手能力的培养向全面实施工程意识和创新能力培养的方向转变;

2)系统建成包含方程式赛车、节能车、智能车、机械创新设计、交通运输大赛、机器人设计以及人文素养训练等的大学生创新基地;

3100%实现创新基地学生的自我管理;

4)力争实现60%的学生参与到创新基地的不同项目团队。

5)本科生发表核心期刊以上学术论文20篇,申请专利3项。

7创新中心运行机制,以开放、联合、共享、服务的理念为中心的建设和发展注入活力,实现中心高效运行

基本思路:创新机制、以学生为本、集中管理,形成一套高效运行的教学实验中心管理制度。

中心以长江学者特聘教授、长江学者创新团队带头人担任中心主任。中心实行统一规划、集中管理、资源共享的建设原则,按照四大平台实施运行。

中心在确保学科专业交叉融合、资源综合利用,以及科研与教学的紧密结合基础上,对中心的人、财、物进行综合管理,保障中心实验教学、设备购置以及实践教学等专项经费落实到位。中心实现教学统筹安排、设备及所有资源共享。同时,中心对全校学生开放。对兄弟院校或社会开放的教学实验和实践教学须经学院或学校有关部门批准后方可实施。

除了课程实验以外,中心对学生自主研究性实验、创新研究实验等非固定计划的实验研究实施动态指导式的管理模式。中心以服务学生为主,在保证人员和设备安全的条件下,尽可能使学生能自主使用各类设备,同时能为学生的研究提供详细的技术指导。有关措施包括:

1)建立教授指导小组。随时为学生的设计方案、实验方案提供技术咨询、评估等服务。

2)创新平台的自主运行。创新平台中的各个创新组由学生制定运行规则、设备管理规章,经中心同意后,由学生自主按规则运行管理,不出问题中心将不再干预,给学生充分的自由。中心将按规章提出的要求提供服务(包括:提供相关经费、耗材、场地等)。

3)大型研究性设备开放使用的指导与安全监督机制。本中心有大量大型研究性设备,尽管也向本校学生以及校外学生开放,但是仅仅开放不进行深入的指导,甚至带着使用,本科学生是不可能真正使用的。而且这些大型设备的使用还存在很严重的人员和设备的安全问题。由于这些设备都有教师和研究生在其上进行科学研究,中心的做法是先让学生参与在该设备上的研究工作,在教师或研究生的指导下,熟悉这些设备的功能、操作方法和注意事项。同时,指导学生如何利用该设备完成学生提出的实验研究内容,同时协助学生完成实验研究,并确保人员和设备的安全。

4)中心的设备及研究条件实行统一管理,统一调配、教学优先。除创新实验平台外,实验中心的设备和研究条件并不归任何课题组和系、部所有,均由中心统一管理、统一调配。并建立中心设备维护保养、使用指导的固定队伍。中心设备的使用以教学为第一优先权,在其上进行研究的教师和研究生有责任指导希望使用该设备的本科学生。这是使用该设备的必要条件。

建设成效:

1形成一套高效运行的教学实验中心管理制度;

2)发挥中心的平台作用,中心设备资源共享率提高50%,为科学研究,成果转化,学生课外科技创新活动提供有力支撑。