天津大学百年机械学科的时尚密码

时间:2019-11-06 15:44:09

天津大学北洋动力队参加中国大学生方程式赛车大赛(天津大学/照片)

如果你问一个刚刚完成高考的考生,“机械”是什么?也许答案会是“齿轮”、“工厂车床”、“机器人”等等。与此同时,还应记住“广泛应用”和“生产和生活中无处不在”的印象。

在学习机械之前,庄哲明对机械的概念来源于他小时候看到的漫画《变形金刚》。怀着对机器人的憧憬,他选择了天津大学机械学院的机械设计、制造和自动化专业。他今年毕业,通过“蛇形机器人”的毕业设计工作,实现了“机器人”的梦想。这项工作也为他赢得了第十三届毕业设计竞赛一等奖。

让刚入学但仍对机械学科概念一无所知的学生在离开学校时更多地了解机械的内涵。通过“专业整合和优势整合”,他们可以播下“大机器”的“新新”种子,具备创新和创业的能力和经验。这是天津大学机械学院“三位一体、四位一体”人才培养与探索的理念与实践。

“三合一”是指在传统知识、能力、素质培养目标的基础上,进一步强调和重视复合型创新人才的培养,提出整合、共享、创新的改革理念,构建专业整合、资源整合、教师整合的“三合一”保障体系,探索团队合作、资源研究、创新创业的“四合一”培养模式。

“3a学院”的困境

天津大学于1895年成立,作为一门学科,机械是与大学同龄的“老学科”。在机械研究所所长王天佑看来,中国近代机械学科的发展史一直走在历史的前列。然而,与100年前相比,“机械”经历了从外向内的翻天覆地的变化。

天津大学机械学院三个一级学科:机械工程、力学与动力工程、工程热物理在第四轮国家学科评估中都是“A”。因此,机械学院也被称为天津大学的“3a学院”。该学院由机械设计和制造及其自动化、工程力学、能源和动力工程以及工业设计四个本科专业组成。每个专业都有自己独特的历史优势和强大的学科优势,“就像一个大家庭中的四兄弟一样,他们每个人都很棒,每个人都“关心自己”的生活。日常教学、学生辩护,包括教师都是独立的。”在谈到十多年前学院三大学科的情况时,分管教学的副院长曹钱树说,这给学生的培养带来了一些问题,最明显的是学生知识和能力单一,跨境和跨境能力薄弱。优势教学资源分散,学生创新平台共享不力。然而,由于当时国内高校重科研轻教学的风气,教师的教学投入相对不足,教学改革缺乏主动性。

当时,国际范围内知识更新和学科交叉的速度正在加快,主要机械专业的覆盖面越来越广,新经济和新产业的发展日新月异,迫切需要具有跨境和创新能力的复杂创新工程人才。显然,分散的教育教学组织模式不能满足人才培养的要求。

撕下“标签”

一方面,在评分接力棒下,学生参与创新和创业项目的积极性没有得到充分鼓励;另一方面,“你是机械的”、“我是动态的”和“他是机械的”,这种通常的身份意识,已经成为教师心中一个无形的“标签”,教师跨学科教学培养人才的动机尚未得到认可。

为了让教师在本科教学上投入更多的精力,让学生在创新上投入更多的精力,有必要改变分数的含义,撕掉教师心中固有的身份“标签”。

"第一个变化是分数的含义."曹钱树说,当时创新课程只有2学分,学院提高了科技创新在学生总成绩中的比重,使学生成绩不仅仅是课程的考试成绩,无论是优秀评价还是保证研究。例如,学院颁布了《天津大学机械工程学院鼓励学生参加课外科技竞赛实施办法》(试行),明确规定获得前三级甲等奖(前三年加权分数在专业前60%)和前二级乙等奖以及丙类特殊群体项目的本科生,在免除研究生时,将根据学生的平均体重给予加分。如果你在不同的项目中获奖,你可以加分。与此同时,对确定竞赛教员的工作量以及竞赛获胜教员(教练人员)的认可和奖励作出了明确的规定。

“所有课程都是开放的,教师也是开放的。你想谈哪门课?通过培训、考试、课堂协助、集体备课和试课等一系列程序后,您可以加入本课程的教学团队,登上平台。”曹钱树说,改革开放以来,学院已经建立了17个教学团队,35个负责岗位和重点岗位,几个学科教学岗位。教师的表现和晋升与教学直接相关。教学团队与课程的整合,一方面实现了教师根据学生需求的调整和优化,另一方面促进了教师的教学投入,保证了重要教学项目的建设,整体提高了教学效果。

融合新事物

随着师资队伍的开放,教学资源和创新平台的共享问题得到了解决。19个分散的教学实验室整合为4个实验教学中心,其中3个被批准为国家实验教学示范中心。建立2个国家工程教育实践中心;建设了六门国家精品课程和资源共享课程,还建设了一批创新创业平台。平台和资源的整合为学生提供了一个更广阔的创新和创业平台,也使学生能够感受到青年的奋斗,并在最初的创新和创业经历中找到未来的方向。

星空(天津)自动化设备有限公司创始人刘松涛在天津大学机械工程学院本硕学习7年后,创立了高端并联机器人品牌Astro Boy,并在第四届中国“互联网”大学生创新创业大赛决赛中获得金牌。回顾自己的创新创业之路,刘松涛认为,他在本科时加入“北洋力量”团队的经历让他第一次体验到了“创业”的过程。初一进入实验室,与同学合作完成新型四自由度并联机器人产品样机的研发,并在毕业设计竞赛中获得一等奖的经历,鼓励他走上创新创业之路。

与高年级学生相比,今年在毕业设计竞赛中获得一等奖的庄哲明有着同样丰富的创新和创业经验:“ieee中国机器人设计竞赛”、“全国移动互联网创新竞赛(学院组)”、“全国大学生可再生能源科技竞赛一等奖”和“全国青年环保竞赛”...对庄哲明来说,参与创新创业竞赛的过程就是团队合作、不断学习和自我充实的过程。

“4”是有希望的

“学生的完成源于科学研究,伟大成就的创造(大学生创新和创业培训计划)源于科学研究,竞赛源于科学研究。学生跨专业团队的合作和教师跨专业的指导贯穿于学生创新和培养的全过程。学生的创新思维和能力以及解决复杂工程问题的能力都得到充分的培养。”在王天佑看来,团队为主体、科研为源泉、创新为基础、创业为目的的“四位一体”培养模式,为传统工程专业复合型创新人才的培养提供了有效途径。

现在,作为中国第一届机械本科毕业设计竞赛,已经连续举办了13届,从原来的学院扩大到北京、天津、河北、华中和华东的14所大学。参赛作品涉及十多个主要机械工程学科,包括机械设计和制造及自动化、工业设计、能源和动力工程、工程力学、工艺设备和控制工程,有数千名学生参加。

所有学生都通过参与教师的科研项目和开展毕业设计活动来实现基础创新的培养。教师从科研项目中提取创意项目和学科竞赛,半数以上的学生通过参与创意项目和竞赛来提高他们的创新训练。一些学生从大型创新和竞争项目中提取创业项目来创建科技公司。学生创新项目的数量从2012年的37个增加到每年100多个。从零开始,现在有14个由学生独立创建的科技创业团队和12个注册的科技公司。

在师生眼中,“三位一体、四位一体”的培养模式提升了能力和水平,也提升了持续创新和创业的热情和激情,这是百年机器的时尚准则。

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