中國制造2025與獨立學院機械專業(yè)學生應用能力培養(yǎng)的教學研究

張衛(wèi)芬 李永梅 遲英姿 楊星星 王石莉

摘 要：文章圍繞“中國制造 2025”對機械專業(yè)人才培養(yǎng)的新要求提出了相應的教學舉措，從優(yōu)化專業(yè)課程教學內容、改革教學方式方法及完善教學評價來建立合適的專業(yè)課程理論教學體系，從合理設置實驗教學、加強校企合作及積極參與學科競賽等方面來建立適合中國制造2025需求的實踐教學體系，并提出了打造“雙師型”專業(yè)教學隊伍，為培養(yǎng)高素質的符合中國制造2025要求的機械專業(yè)應用型人才提供了參考方法。

關鍵詞：中國制造2025；教學研究；應用能力；機械專業(yè)

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）07-0017-03

Abstract： This paper puts forward the corresponding teaching measures on the new requirements for the training of mechanical professionals around "China Manufacturing 2025".Through optimization of the teaching content， reformation of the teaching methods and improvement of the teaching evaluation， a suitable theory teaching system of professional course is established. To set up a practical teaching system which suit for the needs of " China Manufacturing 2025"， the methods such as setting up the experimental teaching reasonably， strengthening the cooperation between school and enterprise and actively participating in the subject contest are proposed. Building a "Double-qualified Teacher" professional teaching team is also presented in this paper. The paper provides a reference for training mechanical talents of high quality who meet the requirements of China Manufacturing 2025.

Keywords： China Manufacturing 2025； teaching research； application ability； mechanical specialty

中國制造2025對機械制造業(yè)從業(yè)人員提出了新的要求，技術人員需要更多的機電一體化實踐經(jīng)驗，掌握更多信息技術和網(wǎng)絡技術，熟悉智能機器中的軟件問題，并掌握一定的編程技能[1]。在此背景下，對于獨立學院這類應用型本科院校的機械專業(yè)學生來說，應用能力的提升迫在眉睫。因此，必須對原有的教學模式、實踐教學、師資隊伍建設等進行深入研究，構建符合先進制造業(yè)要求的，有利于提升學生應用能力的各種教學舉措。

一、建立合適的專業(yè)課程理論教學體系

（一）優(yōu)化專業(yè)課程教學內容

機械制造專業(yè)是我國制造業(yè)發(fā)展的基礎專業(yè)，課程內容的知識構架必須與中國制造2025的目標相契合。目前總體來說，機械專業(yè)課程內容存在部分知識陳舊，知識編排不合理，學生難以理解，知識框架滯后于世界加工技術前沿，部分課程之間相互孤立，部分課程內容存在重復，大部分教學內容仍以講授理論知識為主等問題。因此，機械專業(yè)課程教學內容需進行有機的整合，適應中國制造2025對人才培養(yǎng)提出的要求。如我院將原設的機械制圖、計算機輔助繪圖、NX三維軟件三門課程進行了整合，構建了以機械制圖知識為主，三維建模為輔的教學內容，刪除了原教學內容中立體幾何的理論內容，將實體建模貫穿制圖教學的整個過程，極大提高了學生對較為枯燥的機械制圖理論的學習興趣，深化了對學生空間立體思維能力的訓練，培養(yǎng)了學生對二維、三維等軟件對機械產品表達和構形的能力。通過對相關課程的整合和取舍，使學生具備基礎知識的同時，還可以具備應用科學的思維和現(xiàn)代化的設計技術來處理實際工程問題的能力。

（二）改革教學方式方法

傳統(tǒng)的教學方法是以教師為中心的滿堂灌的模式，學生有效聽課率較低，教學效果不佳。

因此，在教學過程中應結合課程特點應用各種教學方法，有效改善教學效果，全面提高學生素質。首先，教師在課堂上應充分利用多媒體等現(xiàn)代化教學手段來輔助教學，通過圖片、音頻、視頻等各種形式向學生展示課堂內容，比如在機械原理課程中凸輪機構、鉸鏈四桿機構、齒輪機構、帶傳動機構等等，可通過多媒體幫助學生建立直觀的認識，產生更深刻的印象。其次，教師可針對課程內容安排合適的案例和項目，通過相應的案例和項目來引領學生學以致用?？蓪Σ糠謱W習能力較強的學生進行組隊并安排相關項目，學生通過做項目來更好理解課程的知識點，并切實應用知識來解決問題。如機械設計基礎課程中，安排學生完成螺旋千斤頂、爐門開閉機構、簡易網(wǎng)球發(fā)射機、簡易碼垛機械手等項目，使學生進行主動思考、主動實踐、激發(fā)學生的合作意識和創(chuàng)新思維。再次，隨著信息技術的不斷發(fā)展，信息化教學在教學過程中的應用也日益廣泛。如現(xiàn)在智能手機的普及，可通過微課的方式將課程知識點的學習鏈接到課下，讓學生在課下課上都能進行學習。再如教師也可將教學視頻、教學大綱、教學案例、教學習題等教學文件放置于校園網(wǎng)絡，使學生能隨時隨地學習，實現(xiàn)較好的教學效果。在校內教師資源有限的情況下，也可采用慕課的形式，吸取名校名師的在線開放課程，拓寬學生的視野。對一些操作類課程，如數(shù)控機床、模具設計、模具制造等，可結合mastercam、moldflow、NX等軟件，通過虛擬仿真使學生充分了解加工和設計過程，快速掌握相關要領。

（三）完善教學評價

教學評價是檢驗學生學習情況的重要環(huán)節(jié)，同時也起到檢驗是否達到教學目標的重要作用。在教學考核中，學生不僅要掌握最基本的理論知識，同時也應具備較強的實踐能力、思考能力、創(chuàng)新能力等。一是理論知識和教學內容的考核可采用傳統(tǒng)筆試考核，但題目應加大對知識的應用、加大開放性試題、實驗性試題等的比例，引導學生在學習過程中不斷思考總結觀察。二是將實驗報告、大作業(yè)、讀書筆記、讀書報告、實踐項目案例等納入考核范疇，從各方面全面衡量學生對學習的掌握程度及運用程度。課程最終的成績有兩部分組成，一是期末書面考試成績，二是課程實踐成績，側重于培養(yǎng)學生解決工程領域的相關問題。

二、建立適合中國制造2025需求的實踐教學體系[2][3]

（一）合理設置實驗教學，提升學生應用能力

針對中國制造2025對技術人員的新要求，實驗教學是學生應用能力提升的有力保證。如我院在實驗教學中設置了基礎實驗模塊，專業(yè)技能訓練模塊，綜合應用能力和創(chuàng)新應用能力模塊?；A實驗模塊主要是通過各類基礎實驗培養(yǎng)學生掌握必備的基本知識和技能。例如傳統(tǒng)的機械原理和機械設計實驗為：通過演示講解使學生了解各類傳動機構和機械零件的工作原理，通過拆裝和測繪訓練學生掌握基本的測繪方法、了解減速器的基本構造、掌握軸類零件的結構設計方法等。專業(yè)技能訓練模塊主要是培養(yǎng)學生的專業(yè)方向上的實踐技能。例如汽車拆裝實訓，通過拆裝汽車發(fā)動機及底盤主要部件，使學生了解汽車的組成、部件結構與拆裝工藝，對工科類學生拓寬知識面，掌握一門實用性很強的專業(yè)技能意義重大。同時在拆裝過程中使學生的設計理念、動手能力、分析解決實際問題的能力也得到較全面的培養(yǎng)和訓練，對創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和建立奠定了一定的基礎。再如汽車維修實訓，通過本課程的學習，使學生掌握汽車發(fā)動機、底盤的基本修理工藝，熟悉修理設備及工、量具的操作使用，及時了解國內外汽車修理企業(yè)先進修理工藝及先進的維修檢測設備。綜合應用能力和創(chuàng)新應用能力模塊主要是培養(yǎng)學生的綜合實踐能力。例如機電綜合實驗，是針對《電器控制與可編程控制》、《電路原理》和《機械設計》等課程的主要內容所安排的實踐性環(huán)節(jié)，也是機械和電氣控制技能方面的綜合訓練，實驗系統(tǒng)強調動手能力培養(yǎng)，學生在實驗中可充分體驗機械設計、裝配，電氣設計與接線，控制系統(tǒng)設計與程序編寫等實際操作過程，這對提高學生獨立從事科學研究和工程設計的能力是非常有益的。

（二）加強校企合作，實現(xiàn)產教結合

校企合作對教師來說，要深入企業(yè)，了解企業(yè)和社會的需求，避免盲教。對學生來說，可激發(fā)學生的學習興趣，明確學習目標，改善學習效果，提高學生的實際應用能力，使之更適合企業(yè)需求。例如我院已經(jīng)與江蘇地區(qū)多家從事各種設計制造的大中小企業(yè)簽署了產學研合作協(xié)議，開展3+1教學，選派部分學生在大四去企業(yè)學習，由學院派選對口的老師負責學生在企業(yè)學習階段的聯(lián)系管理和學習質量監(jiān)控，全過程參與學生在企業(yè)的學習狀態(tài)、畢業(yè)論文的指導等，企業(yè)派選一線工程師作為學生的指導教師，學生全程參與指導教師所做項目，畢業(yè)設計題目也由企業(yè)給出，通過學習相關專業(yè)知識，查詢資料，設計計算等完成實際產品從研發(fā)到制造的整個流程，極大的鍛煉了學生在實際工作中的應用及動手操作能力。此外，東南大學成賢學院還啟動了“中德合作雙元制模式本科項目”，這是我院培養(yǎng)高質量應用型人才的一種嘗試，在大一結束時選拔學生并組班，入選的學生三個月在校學習基礎理論知識，三個月到太倉地區(qū)的德國外資企業(yè)接受實踐技能培訓，如此輪流反復，實現(xiàn)產教結合。通過與企業(yè)的合作，更有針對性地明確人才培養(yǎng)的方向和目標，提高學生的就業(yè)競爭力和就業(yè)質量，為學生創(chuàng)造更多的就業(yè)機會。

（三）積極參與學科競賽，強化學生實踐應用能力

為加強實踐教學，提高學生實踐應用能力，在學生中全面開展考級考證，推廣各類機械專業(yè)的比賽競賽，緊跟行業(yè)技術技能發(fā)展前沿和行業(yè)企業(yè)人才需求，緊密圍繞運用專業(yè)理論知識和技術解決實際應用問題，能有效培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新思維。例如我院與西門子公司進行校企合作項目，將NX軟件納入整個教學體系中，通過設置各類課程確保學生在四年學習中不斷線的學習和應用NX軟件，學生參加西門子的認證考試，并獲得相應的級別證書，提高他們的工程實踐能力、職場適應能力以及自身價值。我院與全國CAD中心南京分中心合作，開展AutoCAD培訓，并與學生的學分掛鉤，推動學生對考證考級由被動到主動。此外，我院還積極鼓勵學生組隊參加校內外的各級各類比賽競賽，如飛思卡爾杯全國大學生智能車競賽，浩辰杯全國CAD大賽，全國機器人創(chuàng)意設計大賽，江蘇省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目等等，學生熱情較高，并取得了不錯的成績，這對提高學生學習技術技能的積極性，激發(fā)學生的學習興趣，營造良好的學習氛圍起著重要的作用。同時，通過各級各類比賽也可檢驗教學質量和教學效果，對教學工作也起到很好的促進作用。

三、打造“雙師型”專業(yè)教學隊伍[4]

中國制造2025中提出以人為本，師資隊伍是獨立學院培養(yǎng)應用型人才的重要保障。近年來，隨著獨立學院的逐步發(fā)展，越來越多的高學歷人才走進教師隊伍，但是，很多教師碩士或博士畢業(yè)后直接到學校就業(yè)，他們普遍擁有較高的理論水平，但實踐能力普遍不強，實際工程經(jīng)驗較為缺乏，承接企業(yè)項目能力較差。因此，為推動中國制造2025的實施，迫切需要機械專業(yè)教師既具有系統(tǒng)的講授專業(yè)理論知識的能力，又有較強的實踐運用能力。如何加強師資培訓，打造具備“雙師型”能力素質的機械專業(yè)教師隊伍是目前獨立學院亟待解決的問題。

1. 加強對教師專業(yè)實踐能力的評價導向，建立長期有效的評價體系，在教師考核、職稱評定等環(huán)節(jié)突出對實踐應用能力的考察。教師應轉變觀念，緊跟科技發(fā)展趨勢，對數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的制造業(yè)轉型發(fā)展要有深刻認識，對現(xiàn)有知識需要再思考、再學習，再補充，不斷更新自身的知識體系。

2. 為提升獨立學院機械專業(yè)教師的教學水平，可從以下幾個主要方面進行：（1）定期邀請相關行業(yè)專家開展講座，對目前行業(yè)的發(fā)展方向、科技前沿作相關介紹，引領教師進行知識更新。如我院開展名師講壇計劃，教學沙龍等活動。（2）創(chuàng)造更多教師去企業(yè)進行實踐鍛煉的機會，制訂完善的教師進企業(yè)培訓的制度。通過學習最新的加工技術、控制技術、工藝等提高專業(yè)技術水平，將最新成果轉變?yōu)榻虒W內容，豐富教學資源。如我院制定了教師工程實踐能力培訓計劃，每三年輪訓一次，利用暑假安排專職教師去相關企業(yè)頂崗實踐，鼓勵教師與企業(yè)結對，擴大教師與企業(yè)在基礎研究、技術合作等方面的交流，并將教師企業(yè)實踐作為晉升職稱的硬性指標。如我院安排教師去南京第一機床廠、南京高精傳動設備制造集團有限公司、揚州美達罐裝機械有限公司、江蘇一重數(shù)控機床有限公司、江蘇亞威機床股份有限公司等實踐和參觀，拓展教師的視野，縮小教師與企業(yè)的距離，推進教師教學理念與企業(yè)需求內容的融合。（3）鼓勵和安排教師積極參加本專業(yè)相關的職業(yè)資格證書培訓。如我院為推動相關課程的教學改革，安排教師參加西門子NX教員培訓，Teamcenter數(shù)字化工廠培訓等，對教師了解和掌握數(shù)字化三維設計，數(shù)字化工廠等有著非常積極的作用。（4）組織安排專職教師參加實踐教學、帶隊實習、指導學科競賽和實踐創(chuàng)新等活動，在競賽過程中提升教師將專業(yè)理論知識轉化為生產力的能力，及時更新教學內容，改進教學方法，提高教學質量。（5）學院和教師個人積極與企業(yè)單位聯(lián)系合作，開辟和建立校外“雙師型”教師培訓、實踐基地。（6）積極推動教師申報各級各類教科研項目，以項目來促進教師的科研，以科研與教學融合，在教學的深度和廣度上做積極探索。同時科研過程中，可組建項目組，通過互相協(xié)作更好地進行學科交叉、專業(yè)技術研究等，培育出理論與實踐并重的教學團隊。

3. 獨立學院在選拔教師時，既可從傳統(tǒng)的高校中進行選拔，也可從其他高等院校、行業(yè)、企業(yè)中進行聘任。如聘請企業(yè)有豐富實踐經(jīng)驗的技術人員作為兼職教師，開展專題講座，擔任實踐課程的教學，把他們的前沿科學知識和實踐經(jīng)驗帶入課堂，豐富教學內容。

中國制造2025對人才應用能力的要求需要我們不斷的變革教學方式方法，優(yōu)化課程內容，以課程實驗、課程實踐、專業(yè)綜合實踐、畢業(yè)設計等為載體提高學生工程實踐能力，加強教師隊伍建設，夯實學生的專業(yè)知識，為“中國制造2025”的實現(xiàn)培養(yǎng)更多卓越的機械類專業(yè)人才！

參考文獻：

[1]吳國興，范君艷，樊江玲.智能制造背景下應用型本科機械類專業(yè)人才培養(yǎng)[J].教育與職業(yè)，2017（8）：89-92.

[2]張?zhí)鞎?，顧麗?淺談“中國制造2025”對機械設計制造及自動化專業(yè)教學的啟示[J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新，2016（5）：133-134.

[3]張蕓.構建基于綜合實踐能力培養(yǎng)的機械基礎實踐教學體系[J].機電技術，2017（3）：97-99.

[4]何高法，周雄，丁又青，等.智能制造背景下機械工程應用型人才培養(yǎng)模式探索[J].教育教學論壇，2015（21）：162-164.

[5]張衛(wèi)芬，李永梅，遲英姿，等.中國制造2025與獨立學院機械專業(yè)人才培養(yǎng)[J].高教學刊，2017（10）：145-146+149.

[6]顧海，孫健華，黃天成，等.供給側改革背景下的機械專業(yè)工程實踐能力培養(yǎng)途徑研究[J].高教學刊，2017（21）：174-176.

[7]李永梅，張衛(wèi)芬，楊星星，等.“中國制造2025”下機械專業(yè)本科人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法與探索[J].高教學刊，2017（11）：152-153+155.