新工科視域下機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與探索

何芳

摘? 要：新工科建設(shè)為機(jī)械類專業(yè)的人才培養(yǎng)提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，為滿足新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展，分析了目前機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題，提出了構(gòu)建面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“多層次、立體化、開放式”創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)新體系，建設(shè) “校企合作、產(chǎn)教融合”全方位實(shí)踐教學(xué)人才培養(yǎng)實(shí)踐基地的新思路;深化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)及方法改革，探索并建立完善的實(shí)踐教學(xué)新舉措;著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，結(jié)合新工科的新要求推動(dòng)工程教育改革和提升創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：新工科? 機(jī)械類專業(yè)? 實(shí)踐教學(xué)體系? 實(shí)踐教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）09（b）-0083-03

Abstract： The construction of new subjects provides new opportunities and challenges for the training of mechanical talents. In order to satisfy the development of new economy and new industry， the existing problems in practical teaching of mechanical specialty are analyzed. A new system of innovative training and practical teaching oriented to the training of applied talents is put forward， which is multi-level， three-dimensional and open， and a comprehensive system of "school-enterprise cooperation， Production-education integration" is constructed. New ideas of practical teaching talents training practice base; deepening the connotation construction and method reform of practical teaching， exploring and establishing perfect new measures of practical teaching; focusing on cultivating students'innovative spirit and practical ability， promoting the reform of engineering education and improving the quality of innovative and applied talents training in accordance with the new requirements of new subjects.

Key Words： New Subject; Mechanical Specialty; Practical Teaching System; Practical Teaching Reform

新一輪的科技革命、產(chǎn)業(yè)革命以及新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，給我國高等工程教育的改革和發(fā)展提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為迎接新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)革命，響應(yīng)國家重大戰(zhàn)略目標(biāo)，支持新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新技術(shù)的發(fā)展，突破核心關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢，在未來全球創(chuàng)新生態(tài)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，這樣使得高等工程教育迫切需要培養(yǎng)一批“大國工匠”和高層次工科創(chuàng)新人才。因此，根據(jù)當(dāng)前和未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，主動(dòng)優(yōu)化學(xué)科專業(yè)布局，加強(qiáng)學(xué)科之間的交叉融合，積極發(fā)展新興工科，探索實(shí)踐教學(xué)新模式，建立完善實(shí)踐教學(xué)新舉措，既是當(dāng)務(wù)之急，也是長遠(yuǎn)之策[1]。

機(jī)械類專業(yè)是工科中的學(xué)科大類，社會(huì)對(duì)既精通現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)、科技開發(fā)，又懂運(yùn)行管理的人才需求量逐漸增大。同時(shí)，機(jī)械類專業(yè)不同學(xué)科的交叉融合，為學(xué)生以后跨專業(yè)、跨行業(yè)就業(yè)提供了強(qiáng)有力的保障。深化工程教育改革，推進(jìn)新工科的建設(shè)和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能化的設(shè)計(jì)和制造，為機(jī)械類專業(yè)的課程改革指明了發(fā)展方向，同時(shí)也對(duì)機(jī)械類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)的改革提出了新的要求。機(jī)械類專業(yè)作為典型的傳統(tǒng)工科學(xué)科專業(yè)，根據(jù)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)建造成為新型工科，如何提高應(yīng)用型本科機(jī)械類人才創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，構(gòu)建面向新工科的應(yīng)用型本科機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)新模式。該文將針對(duì)目前機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀及問題，在實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)考核方式等方面提出了改革與探索。

1? 國內(nèi)高等工程教育實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

近年來，國內(nèi)許多高校在工程實(shí)踐教學(xué)方面做了有益的改革和探索，并取得了一定的成果，但從培養(yǎng)的工程復(fù)合型人才來看，實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量不太高，學(xué)生普遍的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力不足[2]。我國高等工程教育實(shí)踐教學(xué)主要存在以下問題。

（1）工程教育實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)不足。課程設(shè)置中由于通識(shí)課程學(xué)時(shí)的增加，實(shí)驗(yàn)課程的比重下降，生產(chǎn)實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)壓縮，使得學(xué)生多是參觀，動(dòng)手操作機(jī)會(huì)少;另外，由于學(xué)生規(guī)模較大，實(shí)踐教學(xué)設(shè)備等條件在很大程度上不能滿足實(shí)踐教學(xué)的要求。

（2）實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)不全面，缺乏層次性。隨著新工科，智能制造的新理念，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系已不適應(yīng)現(xiàn)代工程復(fù)合人才的培養(yǎng)。校內(nèi)工程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多為熱加工、冷加工、制作工藝以及現(xiàn)代加工技術(shù)的介紹與培訓(xùn)，缺乏工業(yè)流程和人機(jī)工程等內(nèi)容的設(shè)計(jì)，不利于學(xué)生系統(tǒng)思維的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)獨(dú)立，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較為單一，關(guān)聯(lián)性不強(qiáng);校外實(shí)踐教學(xué)中的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)之間沒有明顯的梯度和層次。

（3）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法單一，創(chuàng)新性不足。基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多，大多是驗(yàn)證教學(xué)內(nèi)容和理論知識(shí)，沒有系統(tǒng)地把解決復(fù)雜工程實(shí)際問題融入到實(shí)踐教學(xué)中，創(chuàng)新性、綜合性不夠;實(shí)踐教學(xué)方法沒有深入的研究和創(chuàng)新，學(xué)生難以發(fā)揮學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性。

（4）實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍的工程實(shí)踐水平不強(qiáng)，呈現(xiàn)弱化趨勢。實(shí)踐教師隊(duì)伍工程素質(zhì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，缺少既有豐厚工程背景又有學(xué)術(shù)水平的“雙師”型教師。師資隊(duì)伍力量的薄弱，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)水平不高，不利于學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新綜合能力的培養(yǎng)[3]。

2? 構(gòu)建多層次、立體化、開放式的創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)新體系

以“工程認(rèn)證教育”為引領(lǐng)，面向生產(chǎn)一線，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才為目標(biāo)定位，建立多層次、立體化、開放式的全過程、全方位實(shí)踐教學(xué)新體系。改革傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)和工程教育，廣開資源、延伸時(shí)空、拓展內(nèi)涵，構(gòu)建 “三個(gè)層次、五個(gè)平臺(tái)、六個(gè)模塊、三實(shí)三創(chuàng)”的實(shí)踐教學(xué)新模式，為培養(yǎng)和提升學(xué)生的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力創(chuàng)建一個(gè)全過程、全方位的培養(yǎng)環(huán)境。（1）三個(gè)層次： 將能力培養(yǎng)分為工程基礎(chǔ)能力、專業(yè)技能與工程實(shí)踐能力、科技創(chuàng)新能力三個(gè)層次。（2）五個(gè)訓(xùn)練平臺(tái)：工程基本技能訓(xùn)練、專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練、專業(yè)綜合訓(xùn)練、企業(yè)工程實(shí)踐訓(xùn)練、科技創(chuàng)新訓(xùn)練五個(gè)實(shí)踐訓(xùn)練平臺(tái)。（3）六個(gè)模塊：以課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、科技創(chuàng)新、科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）和實(shí)習(xí)實(shí)踐為六個(gè)實(shí)踐教學(xué)模塊。（4）三實(shí)三創(chuàng)：融知識(shí)、能力、素質(zhì)教育于一體，創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿始終。按照“拓寬基礎(chǔ)訓(xùn)練、豐富專業(yè)訓(xùn)練、優(yōu)化綜合訓(xùn)練、拓展創(chuàng)新訓(xùn)練”的實(shí)踐教學(xué)理念，不斷完善和優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)內(nèi)容體系[4]，如圖1所示。

3? 建設(shè)高校與企業(yè)互聯(lián)的全方位實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐基地

結(jié)合我國目前高校對(duì)機(jī)械類人才培養(yǎng)的課程體系，大多數(shù)院校設(shè)置的課程較多，但卻不能從基礎(chǔ)上來為實(shí)踐型人才的培養(yǎng)提供相關(guān)課程，其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，與實(shí)際相聯(lián)系的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)卻較少。因此，建設(shè)與企業(yè)互聯(lián)的全方位實(shí)踐教學(xué)基地，解決企業(yè)與高校步調(diào)不一致的問題，實(shí)現(xiàn)企業(yè)最新技術(shù)與企業(yè)文化及時(shí)融入到高校教學(xué)中，達(dá)到高校和企業(yè)共同培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的目的。實(shí)現(xiàn)“校企合作、產(chǎn)教融合”人才培養(yǎng)模式，這種人才培養(yǎng)模式可為我國國內(nèi)高校機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才提供可實(shí)現(xiàn)的途徑，也對(duì)推進(jìn)校企合作培養(yǎng)人才計(jì)劃提供基礎(chǔ)。通過建立與企業(yè)相聯(lián)系的實(shí)踐教學(xué)基地將理論學(xué)習(xí)與工作相互結(jié)合與滲透。通過校企合作的不斷建設(shè)與完善，基本形成“五共同”機(jī)制（如圖2）。即專業(yè)人才共同培養(yǎng)——企業(yè)專家共同研討專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格、才培養(yǎng)方案、課程體系，并重點(diǎn)承擔(dān)部分應(yīng)用性專業(yè)實(shí)踐教學(xué)工作;學(xué)校專家承擔(dān)企業(yè)新員工技能培訓(xùn)、現(xiàn)代技術(shù)培訓(xùn)和干部提升培訓(xùn)等。實(shí)踐教學(xué)基地共同建設(shè)——積極打造并建設(shè)市級(jí)大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地，實(shí)現(xiàn)本專業(yè)應(yīng)用性實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)。企業(yè)專家參與校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)方案制訂研究，企業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地掛牌并請(qǐng)校內(nèi)專家參與指導(dǎo)。人力資源共同享有——學(xué)校聘請(qǐng)企業(yè)工程師兼職指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)、校內(nèi)基地設(shè)備維修等，企業(yè)聘請(qǐng)校內(nèi)教師兼職企業(yè)設(shè)計(jì)人員、顧問或科技特派員等，并優(yōu)先選聘優(yōu)秀畢業(yè)學(xué)生就業(yè)?？茖W(xué)研究課題共同協(xié)作——校企共同協(xié)作申報(bào)科技攻關(guān)課題，協(xié)同解決生產(chǎn)技術(shù)難題，協(xié)同申報(bào)科技成果，協(xié)同申報(bào)科技進(jìn)步獎(jiǎng)等。

4? 建立完善的實(shí)踐教學(xué)新舉措

（1）加大實(shí)踐的教學(xué)比重，構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向的開放式實(shí)踐教學(xué)體系。加大實(shí)踐教學(xué)在教學(xué)計(jì)劃中所占的比重，強(qiáng)調(diào)以工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線、以就業(yè)為導(dǎo)向，逐步形成相對(duì)獨(dú)立的、基本實(shí)踐能力與操作技能、綜合實(shí)踐能力與科技創(chuàng)新能力有機(jī)結(jié)合的多層次、立體化、開放式實(shí)踐教學(xué)體系。創(chuàng)新實(shí)習(xí)教育模式，加強(qiáng)實(shí)習(xí)過程管理，提高學(xué)生實(shí)踐能力和就業(yè)能力。

（2）深化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)，改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與方法，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對(duì)接。改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，減少演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn);激發(fā)學(xué)生興趣為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐、自主學(xué)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在積極性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性，以項(xiàng)目任務(wù)為牽引，激發(fā)、調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐、自主學(xué)習(xí);以工程應(yīng)用為導(dǎo)向，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的工程化建設(shè)，不斷強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的工程性、實(shí)用性和綜合性;強(qiáng)化綜合課程設(shè)計(jì)的工程應(yīng)用背景，對(duì)標(biāo)國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)，利用信息化技術(shù)建立不同層次、不同類型的虛擬仿真專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室，使學(xué)生在接近虛擬仿真下進(jìn)行實(shí)踐與創(chuàng)新活動(dòng)，切實(shí)提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

（3）加強(qiáng)校外實(shí)踐教學(xué)人才培養(yǎng)基地建設(shè)，利用社會(huì)和企業(yè)資源，促進(jìn)校企協(xié)同育人。大力推動(dòng)與行業(yè)部門、企業(yè)共同建設(shè)實(shí)踐教育基地，綜合運(yùn)用校內(nèi)外資源，建設(shè)滿足實(shí)踐教學(xué)需要的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)建設(shè);充分利用企業(yè)優(yōu)質(zhì)實(shí)踐教學(xué)資源，建立校企深度融合、優(yōu)勢互補(bǔ)、共同發(fā)展的合作機(jī)制，協(xié)同育人[5]。全面提升應(yīng)用型工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，形成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)技術(shù)服務(wù)的長效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)校企“雙贏”。

（4）加強(qiáng)實(shí)踐教師隊(duì)伍建設(shè)，提升師資隊(duì)伍整體工程實(shí)踐教學(xué)水平。安排實(shí)踐能力強(qiáng)、學(xué)歷高的教師擔(dān)任實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作，通過到企業(yè)掛職和頂崗鍛煉等途徑提升教師的工程實(shí)踐能力和實(shí)踐教學(xué)水平。積極聘請(qǐng)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任兼職實(shí)驗(yàn)教師，共同承擔(dān)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作，打造一支結(jié)構(gòu)合理、專兼職相結(jié)合的“雙師雙能型”實(shí)踐教師隊(duì)伍。大力實(shí)施“雙師”工程，提升專業(yè)教師教學(xué)能力與解決實(shí)際問題的能力。

（5）注重專業(yè)實(shí)際操作技能，改革實(shí)踐考核評(píng)價(jià)方式。實(shí)踐教學(xué)不斷線，將工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于人才培養(yǎng)的全周期，將專業(yè)教育和工程實(shí)踐向低年級(jí)延伸，在課程考核中積極推廣項(xiàng)目化、模塊化實(shí)踐教學(xué)過程考核，實(shí)施項(xiàng)目化、模塊化、實(shí)戰(zhàn)化考核方式改革，倡導(dǎo)專業(yè)技能工程認(rèn)證與實(shí)踐教學(xué)課程考核接軌。

5? 結(jié)語

以培養(yǎng)新工科創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才為目標(biāo)，基于“工程認(rèn)證”教育，以實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，建立面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的多層次、立體化、開放式創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)新體系;以工程應(yīng)用為導(dǎo)向，深化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)及方法改革，注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合，形成“五共同”機(jī)制的“校企合作、產(chǎn)教融合”人才培養(yǎng)實(shí)踐基地，探索并建立完善的實(shí)踐教學(xué)新舉措，以立德樹人為根本任務(wù)，樹立正確的高校工程教育觀，深化創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)改革，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，結(jié)合新工科的新要求將其全面落到實(shí)處，不斷提升實(shí)踐教學(xué)水平和創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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