美国的高校教育注重学生的科技基础、工程实践和工程应用能力的培养,强调学生的团队协作精神和创新能力,体现了教育教学活动中教师的主导地位和学生的主体地位,使学生在知识、能力和素质等方面达到了人才培养的要求,学生能力的培养主要体现在以下几个方面。
1、主动获取知识的能力
普遍来说,美国大学课程的特点是:专业课程多,任务重;每门课程的内容多,涉及面广;课堂授课学时少,指导性强;实验内容丰富,综合性强。这些都对学生的学习能力提出了较高的要求。
如“计算机辅助设计”课程,其中Pro/E软件的使用这部分内容,课堂授课仅有4学时,学生就能够设计完成指定机械的三维设计,相比之下,国内通常是在30学时内完成同样的教学任务;学生在学习或设计过程中遇到问题,常会主动地通过各种途径如教师、网络、书面资料等寻求解决问题的答案。这些表明,国外的大学生的学习主动性、知识的主动获取和知识的再加工能力普遍较强。
2、团队协作精神
团队协作在国外的教育理念中是很重要的教育目标之一,而项目设计是锻炼学生的团队协作精神的最有效的手段之一。在国外的教学活动中,项目设计是不配套工程接触最多的大作业,学生从小学就开始接触项目设计作业,一直延续到大学,而且大学里几乎每门课程都有项目设计。
项目设计的特点是:以实践项目训练带动理论学习,用理论知识指导实践;设计任务的综合性强、时间较长(5-9周);学生通常是以组为单位(3-4人为一组),分工明确,共同完成。因此,在项目的设计、完成过程中,既需要学生个人能够对所学知识进行概括和综合,并利用所学知识解决实际问题,同时又需要团队的各成员之间沟通协作,从而保证设计过程中充分发挥每个人的优势和潜能,共国协作完成好设计任务。
通过项目设计的训练,每位学生都能认识到团队创造的价值大于各成员创造的价值,理解了“1+1>2”的意义,培养了团体合作协调的工作精神,锻炼了与人交往的能力,并在今后的学习工作中能够积极地与人沟通、合作。
3、创新能力
创新能力是创新人才必须具备的能力之一。创新能力是指大学生要真正地具备较强的综合能力、独立思考和学习的能力,面对新事物具有敏锐的观察力、创造性的想象、独特的知识结构以及活跃的灵感。
美国的大学教育为大学生创新能力的培养提供了很好的平台。大学的专业课程设置合理,基础面宽,为科技创新奠定了良好的知识基础;课堂教学“授之以渔”的授课方式,使学生掌握了创新的基本方法;实践教学为学生的创新活动提供了基本技能;为培养学生的创新综合能力提供了实施平台。
项目设计的题目一般来源于实际,充分注意到理论与实践的联系和对知识的综合应用,这些有利于激发兴趣,活跃思维,激发设计灵感,使学生从中感觉到创新的乐趣,在项目的设计、完成过程中培养了学生的创新意识,锻炼了学生的创新能力。
4、独立分析问题和解决问题的能力
独立分析问题和解决问题的能力是一个工程师必备的基本素质。项目设计是锻炼大学生能力的一个有效平台,它的特点是小组成员之间既有分工又有协作,分工的部分完全由学生自己完成,而且每个学生必须对自己的设计部分负责。当学生遇到问题时,可以请教老师、同学,但最终必须依靠自己的能力解决问题,这极大地促进了学生分析问题、解决问题能力的提高,也培养了学生的独立自主能力。
5、其它能力
在美国机械工程专业的教学过程中,学生学到的不仅是书面知识,更多的是工程师的基本素质。在设计类课程的项目完成过程中,每个学生必须经历提出问题、利用基本原理和方法来分析解决问题、建立模型、设计、制造、试验和调试等设计过程;同时还要求具备项目规划、经费预决算、项目管理、项目风险评估等基本知识;在设计的过程中,每两周都要进行一次设计汇报;在设计完成时,要求撰写技术交流文档等,这些要求有效地提高了学生的项目管理能力、技术交流能力、沟通协作能力、语言表达能力和书面表达能力,提高了学生的工程素质和综合素质,为学生走向社会奠定了扎实的基础。