“中國制造2025”下應(yīng)用型本科機(jī)械專業(yè)教學(xué)體系研究
——以東南大學(xué)成賢學(xué)院機(jī)械專業(yè)為例

李永梅，錢 茹，張衛(wèi)芬，楊星星

（東南大學(xué)成賢學(xué)院，江蘇 南京 210088）

基目資金：2016年江蘇省高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究基金項(xiàng)目《在中國制造2025要求下應(yīng)用型本科機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)研究》（課 題 批 準(zhǔn) 號(hào)：2016SJD880181）的階段性研究成果

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟與應(yīng)用，新一輪工業(yè)革命浪潮在全球涌現(xiàn)[1]，制造業(yè)的智能化發(fā)展步驟也越來越緊迫。緊隨世界制造業(yè)發(fā)展“中國制造2025”提出，智能制造已成為中國制造業(yè)的主攻方向，生產(chǎn)方式隨著新一代信息技術(shù)發(fā)展也發(fā)生了變革，信息驅(qū)動(dòng)占據(jù)了主導(dǎo)地位，這也體現(xiàn)出了智能制造的價(jià)值所在。信息驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)方式體現(xiàn)在更科學(xué)地生編排產(chǎn)工序，提升了生產(chǎn)率，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)定制的個(gè)性化，使能耗降低。這就要求向社會(huì)輸送專業(yè)人才的應(yīng)用型本科院校，人才培養(yǎng)目標(biāo)及計(jì)劃也要與時(shí)俱進(jìn)，教學(xué)體系需要切合社會(huì)市場對人才的需求做出改革。

1　“中國制造2025”對機(jī)械專業(yè)人才需求的變化

“中國制造2025”的提出，對技術(shù)、生產(chǎn)與人的關(guān)系被進(jìn)行了重新定義，需要利用先進(jìn)制造技術(shù)，與人的智慧相結(jié)合，以適應(yīng)市場對個(gè)性化產(chǎn)品的需求。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1）技能技術(shù)人才具備更強(qiáng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力：在智能制造工廠里，員工不能簡單成為操作工，要具備去完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的能力；2）生產(chǎn)者要具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力：創(chuàng)新已成為現(xiàn)代制造業(yè)的核心，這就要求制造業(yè)生產(chǎn)者應(yīng)該有原始創(chuàng)新的意識(shí)；3）制造業(yè)更需要厚實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力；4）同時(shí)要具備運(yùn)用智能網(wǎng)絡(luò)的能力：應(yīng)該適應(yīng)并運(yùn)用智能網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同與創(chuàng)新并在此基礎(chǔ)上發(fā)展自主學(xué)習(xí)的綜合性能力。當(dāng)前我國的技能人才與“中國制造2025”的規(guī)劃內(nèi)容不完全匹配，從國家到地方的機(jī)械專業(yè)應(yīng)用型人才素質(zhì)的界定未能趕上制造業(yè)發(fā)展的步伐。

2　我國機(jī)械制造技術(shù)及機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)在近年得到了長足發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)業(yè)化的實(shí)質(zhì)性發(fā)展也得以實(shí)現(xiàn)，各行業(yè)也隨之取得了快速進(jìn)步[2]，機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)已經(jīng)變化為高質(zhì)量、高效益以及高競爭力，其構(gòu)成部分已經(jīng)把能量流、信息流與物質(zhì)流包含進(jìn)來。我國作為工業(yè)制造大國，與廣大發(fā)達(dá)國家比較，機(jī)械制造業(yè)整體上還存在著階段性的發(fā)展差距[3]，原因總結(jié)有以下四點(diǎn)：（1）對技術(shù)方面的認(rèn)識(shí)力度不夠，未能意識(shí)到機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在制造業(yè)中的重要性；（2）缺乏健全的生產(chǎn)系統(tǒng)知識(shí)；（3）沒有形成穩(wěn)定科技人才，這使我國企業(yè)在技術(shù)方面的創(chuàng)新受到了制約，成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的瓶頸；（4）技術(shù)相對落后，這是我國工業(yè)發(fā)展緩慢的核心因素，也從根本上制約了我國機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)及其自動(dòng)化的順利發(fā)展[4]。

近年來，隨著教育發(fā)展規(guī)模的日益擴(kuò)大，在機(jī)械專業(yè)方面的教育也取得了一定的進(jìn)步。各高等院校包括中職院校都在積極開展專業(yè)綜合改革，都在積極實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)體系的多樣化，更好地去適應(yīng)社會(huì)的實(shí)際需求，從社會(huì)的實(shí)際發(fā)展需要出發(fā)，進(jìn)行設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案，這是工業(yè)發(fā)達(dá)國家在工業(yè)相關(guān)專業(yè)教育與工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中的經(jīng)驗(yàn)，也正是我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)教育在目前發(fā)展階段中的主要阻礙因素，致使機(jī)械專業(yè)人才對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的重要作用與地位認(rèn)識(shí)不足，設(shè)計(jì)思維單一，方法及綜合能力培養(yǎng)不夠，缺乏多樣性現(xiàn)代化。因此，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造相關(guān)人才培養(yǎng)中存在的問題需要研究并加以解決[5]。

通過對學(xué)校、學(xué)生、教師及企業(yè)有關(guān)負(fù)責(zé)人的走訪，目前的人才培養(yǎng)模式和就業(yè)情況達(dá)到半數(shù)以上學(xué)生的認(rèn)可，基本滿足當(dāng)前社會(huì)需求對人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求。存在的不足之處主要有：（1）人才培養(yǎng)目標(biāo)不明確和教育理念的落后[6]；（2）理論教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)；（3）實(shí)訓(xùn)量小，各大高校還是理論教學(xué)為主，實(shí)訓(xùn)課程占比達(dá)不到30%；（4）校企合作不夠密切；（5）考核評價(jià)體系作用甚微。

3　獨(dú)立院校機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)需準(zhǔn)確定位

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一個(gè)寬口徑、就業(yè)面廣、以制造業(yè)為主要服務(wù)面向的專業(yè)。從機(jī)械制造業(yè)的崗位性質(zhì)來看，可分為加工、制造、設(shè)備維護(hù)、技術(shù)開發(fā)四個(gè)層次方向。從機(jī)械工程專業(yè)的內(nèi)涵發(fā)展來看，精密化、復(fù)合化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化成為機(jī)械工程專業(yè)的重要內(nèi)涵和發(fā)展走向。從高校的辦學(xué)情況來看，985、211等重點(diǎn)高校的機(jī)械工程專業(yè)主要培養(yǎng)具有國際競爭能力的高層次的機(jī)械工程學(xué)術(shù)性人才，以寬厚基礎(chǔ)理論和研究與創(chuàng)新能力見長；普通本科院校、新建院校的機(jī)械工程專業(yè)主要培養(yǎng)滿足國家和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的應(yīng)用型人才[7]，以較強(qiáng)的科技運(yùn)用、推廣、轉(zhuǎn)換能力見長；高職院校的機(jī)械工程專業(yè)主要培養(yǎng)面向生產(chǎn)、服務(wù)、建設(shè)第一線的技術(shù)型人才，以崗位能力見長。

鑒于此，作為應(yīng)用型本科院校，機(jī)械專業(yè)定位為：面向江蘇省及周邊地區(qū)的制造業(yè)，深度融合CAD/CAM/CAE現(xiàn)代技術(shù)工具平臺(tái)，培養(yǎng)具有機(jī)械設(shè)計(jì)建模、模具設(shè)計(jì)、CNC先進(jìn)制造技術(shù)、一定的工程技術(shù)管理等較強(qiáng)能力的制造和設(shè)備維護(hù)方面的技術(shù)、技能型人才。該定位很好的與當(dāng)今中國制造業(yè)發(fā)展趨勢相契合。隨著中國制造業(yè)從“制造大國”向“制造強(qiáng)國”發(fā)展，企業(yè)行業(yè)急需機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)軟件的應(yīng)用與設(shè)備維護(hù)等方面的技能人才，因此，本專業(yè)將人才培養(yǎng)定位于具備初步的專業(yè)設(shè)計(jì)能力，熟練使用各機(jī)械相關(guān)軟件的應(yīng)用型人才。該定位能夠與兄弟院校錯(cuò)位發(fā)展，突出特色。全國工科院校都開設(shè)機(jī)械工程專業(yè)，通過收集和研讀其培養(yǎng)方案，發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)特色主要有兩種類型：一是依托學(xué)校資源，培養(yǎng)較高機(jī)械研發(fā)能力的研究型人才：如上海交通大學(xué)、南京航空航天大學(xué)；二是依托企業(yè)資源，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的應(yīng)用，如鹽城工學(xué)院。本校本專業(yè)根據(jù)學(xué)院現(xiàn)有辦學(xué)理念和資源，將培養(yǎng)視角向知識(shí)技術(shù)技能型人才轉(zhuǎn)移，與市場需求吻合。

4　以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的課程與教學(xué)體系建設(shè)

以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，構(gòu)建了“通識(shí)教育課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課、專業(yè)方向課、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)”完整的理論＋實(shí)踐的課程體系結(jié)構(gòu)，覆蓋了知識(shí)要求的全部內(nèi)容：人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)和自然科學(xué)知識(shí)主要在通識(shí)教育階段學(xué)習(xí)；專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)主要在專業(yè)基礎(chǔ)課程教育階段學(xué)習(xí)[8]；工具性知識(shí)主要是在集中實(shí)踐環(huán)節(jié)教育階段學(xué)習(xí)；機(jī)械工程技術(shù)和專業(yè)知識(shí)主要在專業(yè)主干課程和專業(yè)方向課程教育階段學(xué)習(xí)。

（1）在理論和實(shí)踐的關(guān)系上，注重理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用的相互融合

本院機(jī)械工程專業(yè)共設(shè)置56門課程，理論課45門，實(shí)踐課11門，注重理論結(jié)合實(shí)踐，從大一的金工實(shí)習(xí)，到大二的課程設(shè)計(jì)，到大三的機(jī)床零部件測繪、沖壓模具課程設(shè)計(jì)等，到大四的復(fù)雜零件加工工藝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)大學(xué)四年實(shí)踐課不斷線。理論課程中的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時(shí)共達(dá)到了57學(xué)分，占總學(xué)分的31.06%.2014年我院和西門子公司產(chǎn)學(xué)合作進(jìn)行了專業(yè)綜合改革，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，對教學(xué)課程結(jié)構(gòu)做了調(diào)整，三維設(shè)計(jì)制造軟件NX系統(tǒng)有機(jī)融入并貫穿于四年的本科教學(xué)體系中，如圖1所示。著重培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。

圖1　NX系統(tǒng)融入機(jī)制專業(yè)課程體系圖

（2）在必修和選修的關(guān)系上，力求給學(xué)生較大的選擇空間

為適應(yīng)學(xué)生發(fā)展的多元性，我院機(jī)械工程專業(yè)在課程設(shè)置上遵循可行性，一方面注重共同知識(shí)、技能、素質(zhì)的形成設(shè)置了必修課，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定共同的根基；另一方面為學(xué)生拓展學(xué)科視野，深化學(xué)科知識(shí)與技能，發(fā)展學(xué)生的特長、個(gè)性而設(shè)置了選修課。機(jī)械工程專業(yè)總學(xué)分183.5，選修課學(xué)分達(dá)到32，占比17.4%.如基礎(chǔ)課程高等數(shù)學(xué)A、B二選一，為學(xué)生以就業(yè)和考研的不同目標(biāo)而設(shè)置；專業(yè)方向課設(shè)置上有Pro/E和UG二選一，Moldflow和Fast－Form二選一等，為學(xué)生對專業(yè)技能的不同要求而設(shè)置。選修課更關(guān)注較深、較廣、較新的知識(shí)技能與當(dāng)代社會(huì)生活中的重大問題，有較大的彈性，且隨時(shí)代變化及學(xué)生的要求進(jìn)行及時(shí)調(diào)整[9]，如2015級課程設(shè)置上，就有專業(yè)主干課程UGNX軟件應(yīng)用和機(jī)器人技術(shù)二選一。著重培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品創(chuàng)新意識(shí)和自我發(fā)展的定位能力。

（3）在基礎(chǔ)和專業(yè)的關(guān)系上，注重基礎(chǔ)教育與專業(yè)能力的有機(jī)銜接

為實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與專業(yè)的最佳對接，篩選了機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)等理論課程做為專業(yè)基礎(chǔ)課，強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用，為后續(xù)的專業(yè)課的學(xué)習(xí)做鋪墊，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)培養(yǎng)層層遞進(jìn)。如機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)等課程為專業(yè)主干課機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的零部件的設(shè)計(jì)、剛度強(qiáng)度的校驗(yàn)做了知識(shí)儲(chǔ)備；互換性與測量技術(shù)課程為專業(yè)方向課沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，著重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力。

（4）在課程體系的構(gòu)建上，注重面向社會(huì)需求的動(dòng)態(tài)開放

在保證核心課程固定、模塊框架不變的前提下，本院機(jī)械工程專業(yè)結(jié)合社會(huì)需求及我國制造發(fā)展，不斷優(yōu)化課程體系。在課程設(shè)置上，做到既滿足機(jī)械類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，又能隨人才需求的變化不斷調(diào)整開放的教學(xué)體系，初步形成了人才培養(yǎng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)模式[10]。

除了課程體系的建設(shè)，我院更加注重課程建設(shè)。很多專業(yè)課程都進(jìn)行了改革，在智慧校園環(huán)境下創(chuàng)建了適合我院機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)課程，利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)的綜合性能力。

本課程體系培養(yǎng)方案中重構(gòu)了專業(yè)課程體系，強(qiáng)化了機(jī)械設(shè)計(jì)和CADD/CAM/CAE等計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)能力的培養(yǎng)，弱化了科學(xué)研究、機(jī)電傳動(dòng)與控制能力的培養(yǎng)，刪減了流體力學(xué)、工程熱力學(xué)等知識(shí)要求。實(shí)現(xiàn)培育學(xué)生專業(yè)發(fā)展能力目標(biāo)為：有一定的設(shè)計(jì)綜合能力、工程應(yīng)用能力，具有創(chuàng)新意識(shí)和對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力；具有較強(qiáng)的自學(xué)能力，具備適應(yīng)終身教育及社會(huì)科技發(fā)展變化的能力，能夠不斷完善專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)。

5　校企合作人才培養(yǎng)模式探索

我院積極探索踐行多途徑應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，2015年分別與三家企業(yè)，有蘇州奧杰汽車技術(shù)有限公司、南京大地水刀股份有限公司和無錫華洋滾動(dòng)軸承有限公司建立了穩(wěn)定的“3+1”培養(yǎng)模式；2016年新增加了南京數(shù)控機(jī)床有限公司和浦鎮(zhèn)車輛有限公司兩家企業(yè)，建立了穩(wěn)定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地；2016年我院與江蘇省太倉市人民政府、德國巴登符騰堡雙元制大學(xué)、太倉德國企業(yè)代表簽定了“3+2”雙元制模式，面向全校招生了第一個(gè)“雙元班”，開啟了為企業(yè)定制人才的培養(yǎng)模式。學(xué)生經(jīng)過大四一年的頂崗實(shí)習(xí)，有了一年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，再和本屆畢業(yè)生比較多了經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢，工作發(fā)展更有力。2015年在無錫華洋滾動(dòng)軸承有限公司進(jìn)行“3+1”培養(yǎng)模式的三名學(xué)生到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為中層技術(shù)骨干了。多種培養(yǎng)方式更有利于個(gè)性化發(fā)展，適應(yīng)市場需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬 寧.淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].江蘇通信，2014，30（1）：29-30.

[2]張川吉.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝綜述[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，23（9）：71-72.

[3]楊思帆，梅儀新.高等教育協(xié)同創(chuàng)新的意蘊(yùn)與意義[J].教育評論，2014，30（2）：12-14.

[4]甘志鵬.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)體系的探索與創(chuàng)新[J].亞太教育，2016，3（1）：253-254.

[5]唐 伶.基于“中國制造2025”的技能人才培養(yǎng)研究[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究，2016，37（6）：30-31.

[6]王慧劍，李亞龍，盧 萌.基礎(chǔ)教育階段人才培養(yǎng)之包容性發(fā)展研究[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2014，22（6）：172-173.

[7]孟現(xiàn)志.新建本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的若干思考[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，30（7）：120-123.

[8]王 毅，陳志巧，張開如.電氣專業(yè)煤炭定單班“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)改革[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2015，7（2）：86-88.

[9]周 林.理工類選修課研討式教學(xué)實(shí)踐探索[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2013，15（3）：94-96.

[10]李永梅，張衛(wèi)芬，楊星星，等.“中國制造2025”下機(jī)械專業(yè)本科人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法與探索[J].高教學(xué)刊，2017，3（6）：152-153.