新工科背景下機(jī)械大類人才培養(yǎng)改革實(shí)踐研究

邱顯焱 李光 湯迎紅 吳吉平 廖翠姣

摘要：本文闡述了在后疫情時(shí)代新工科機(jī)械大類應(yīng)用型人才培養(yǎng)改革實(shí)踐的相關(guān)措施，分別從線上教學(xué)模式改革實(shí)踐、構(gòu)建多學(xué)科跨專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練和創(chuàng)新研究平臺、“競賽+項(xiàng)目”促進(jìn)雙創(chuàng)能力提升等方面探索新工科背景下機(jī)械大類專業(yè)人才培養(yǎng)新思路，以期為同類高校及同專業(yè)教學(xué)改革提供參考借鑒。

Abstract： This paper describes the relevant measures for the reform and practice of the training of applied talents of new engineering machinery in the post epidemic era. This paper explores new ideas for talent cultivation of Mechanical Majors under the background of new engineering from the aspects of online teaching mode reform practice， construction of multi disciplinary and interdisciplinary practice training and innovation research platform， and promotion of entrepreneurship and innovation ability by "competition + project"， in order to provide reference for similar colleges and universities and the same professional teaching reform.

關(guān)鍵詞：新工科;后疫情時(shí)代;機(jī)械大類;應(yīng)用型人才培養(yǎng);改革實(shí)踐

Key words： new engineering;post epidemic era;machinery;applied talents training;reform and practice

中圖分類號：TH11-4;G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?; ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）21-0242-02

0? 引言

當(dāng)前是“十三五”規(guī)劃收官之年，中國工業(yè)的發(fā)展已邁入關(guān)鍵時(shí)期，從“工業(yè)4.0”、“互聯(lián)網(wǎng)+”，到“中國制造2025”、“一帶一路”倡議，機(jī)械行業(yè)尤其是高端裝備制造業(yè)急需高素質(zhì)、數(shù)字化、復(fù)合型技術(shù)人才，而“新工科”機(jī)械大類人才培養(yǎng)是基于“適應(yīng)行業(yè)變化，面對未來趨勢”的理念，“培養(yǎng)多元化創(chuàng)新型人才”的要求以及“繼承而創(chuàng)新，交叉和融合”的途徑來構(gòu)建和實(shí)施的。

1? 后疫情時(shí)代專業(yè)人才培養(yǎng)策略新發(fā)展

新冠肺炎疫情打亂了全球經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)與科技發(fā)展體系，加劇了我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力，同時(shí)后疫情時(shí)代“新工科”專業(yè)人才培養(yǎng)的教育教學(xué)方法隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的迅猛發(fā)展而掀起新一輪系統(tǒng)性、全局性的變革。①以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，以工程能力養(yǎng)成為核心，主動(dòng)融合行業(yè)應(yīng)用，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、理實(shí)融合、知行合一，全過程培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。②圍繞培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、工程能力、創(chuàng)新能力，努力構(gòu)建理實(shí)融合的課程體系;打造雙高師資隊(duì)伍;建設(shè)理論與實(shí)踐兩類高階課程;開展興趣小組、學(xué)科競賽、企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐、工程實(shí)踐創(chuàng)新層遞式訓(xùn)練，達(dá)成人才培養(yǎng)目標(biāo)。③以專業(yè)領(lǐng)域興趣小組、學(xué)生專業(yè)素質(zhì)拓展、教師科學(xué)研究、工學(xué)協(xié)同育人等四大類項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，貫穿于學(xué)生培養(yǎng)的全過程，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生全覆蓋。

2? 新形勢下專業(yè)人才培養(yǎng)改革實(shí)踐措施

2.1 構(gòu)建多學(xué)科跨專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練和創(chuàng)新研究平臺

機(jī)械行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國全力構(gòu)建持續(xù)發(fā)展的新型機(jī)械產(chǎn)業(yè)格局，實(shí)現(xiàn)由“制造大國”向“制造強(qiáng)國”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。緊密對接我國“制造強(qiáng)國”建設(shè)戰(zhàn)略對培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)高層次創(chuàng)新人才、提升機(jī)械制造技術(shù)自主創(chuàng)新水平的要求，建設(shè)了多個(gè)機(jī)械學(xué)科類科研教學(xué)和實(shí)踐平臺。如機(jī)械工程大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心、湖南省普通高校示范基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)代工程實(shí)訓(xùn)中心等。根據(jù)機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及到的不同知識構(gòu)架，組織相對應(yīng)不同專業(yè)的學(xué)生建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)，開展跨學(xué)科跨專業(yè)的團(tuán)隊(duì)建設(shè)和項(xiàng)目訓(xùn)練運(yùn)行管理，為學(xué)生成為機(jī)械產(chǎn)業(yè)急需的高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 創(chuàng)新第一課堂教學(xué)模式，改革實(shí)踐線上教學(xué)方法

2.2.1 以能力培養(yǎng)為核心，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

從創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)角度，優(yōu)化重組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，把行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用貫穿到課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中。提高專業(yè)能力培養(yǎng)方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例，淡化單向傳授知識的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)型、綜合型、研究型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等專業(yè)技能綜合創(chuàng)新實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精心安排，按照先基礎(chǔ)、后綜合、再創(chuàng)新的思路，循序漸進(jìn)地安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃。

2.2.2 以項(xiàng)目為催化，構(gòu)建項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型

精選大量來自企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目，項(xiàng)目經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，有效抽取技術(shù)知識點(diǎn)和行業(yè)知識點(diǎn)。采用一個(gè)實(shí)際的開發(fā)案例來組織實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將案例的各關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)分散到各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，建立“自然認(rèn)知-方法實(shí)踐-綜合分析-探索創(chuàng)新”循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型。

2.2.3 以信息化為基礎(chǔ)，高效利用創(chuàng)新實(shí)踐平臺

大力推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)的融合，與超星公司、 愛課程等企業(yè)合作，利用其開放的 MOOC 在線教育平臺，面向高校創(chuàng)新實(shí)踐的群體化在線支撐環(huán)境，直觀、準(zhǔn)確地評判學(xué)生利用該平臺學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目知識和掌握專業(yè)技術(shù)的效果，還可以對學(xué)生的項(xiàng)目學(xué)習(xí)和實(shí)施的過程進(jìn)行監(jiān)控和指導(dǎo)，為項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)模式提供全面、靈活的策略支持。

2.2.4 以學(xué)生為中心，改革線上教學(xué)方法

2020年初，受新冠肺炎疫情影響，課堂教學(xué)全面采用線上授課方式。人才培養(yǎng)目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，而線上教學(xué)時(shí)的主體為學(xué)生，我們在進(jìn)行線上教學(xué)過程中不斷強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣改進(jìn)。教師則扮演引導(dǎo)者和領(lǐng)路人的角色，積極引導(dǎo)學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)、參與課堂教學(xué)互動(dòng)、反饋課后作業(yè)互評及討論。

2.3 建設(shè)“一體化”實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新平臺及復(fù)合型工程技術(shù)人才培養(yǎng)機(jī)制

為培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，工程實(shí)訓(xùn)中心以實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)為根本，拓寬人才的工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)渠道，建立了以機(jī)械制造為主的傳統(tǒng)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺和先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺，實(shí)行開放共享的運(yùn)行機(jī)制。工程實(shí)訓(xùn)中心堅(jiān)持“普及基礎(chǔ)訓(xùn)練，強(qiáng)化學(xué)科訓(xùn)練，加大綜合訓(xùn)練，鼓勵(lì)創(chuàng)新訓(xùn)練”，普及機(jī)械類專業(yè)學(xué)生大眾實(shí)踐教育水平，同時(shí)鼓勵(lì)推動(dòng)精英教育，實(shí)現(xiàn)一般學(xué)生有創(chuàng)新培養(yǎng)要求，優(yōu)秀學(xué)生有創(chuàng)新施展空間的目標(biāo)。

突破專業(yè)和年級的限制，在全校范圍內(nèi)，通過自薦、教師推薦等方式，組建了“機(jī)械工匠創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)班”和“格物創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)班”，實(shí)現(xiàn)了全校不同專業(yè)學(xué)生融合，實(shí)行自我發(fā)展管理，自主實(shí)踐創(chuàng)新。工程實(shí)訓(xùn)中心為其提供活動(dòng)場所及條件保障，同時(shí)針對各類學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽開展活動(dòng)，配備相應(yīng)教師進(jìn)行指導(dǎo);實(shí)踐活動(dòng)場所規(guī)劃基地四個(gè)功能區(qū)，即啟、學(xué)、練、創(chuàng)四大板塊，從創(chuàng)業(yè)啟蒙到綜合素養(yǎng)訓(xùn)練，再從項(xiàng)目轉(zhuǎn)化到創(chuàng)業(yè)孵化，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練實(shí)戰(zhàn)的全流程覆蓋，保障了創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的持續(xù)發(fā)展和科技創(chuàng)新成果的可持續(xù)提升或孵化，有效提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和成就感，激發(fā)了創(chuàng)新思維意識，促進(jìn)了大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。

切合機(jī)械行業(yè)企業(yè)創(chuàng)新要素、融合實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新平臺、整合學(xué)科專業(yè)創(chuàng)新資源，打造課堂培養(yǎng)體系、課外實(shí)踐體系、創(chuàng)新訓(xùn)練體系、師資整合體系“四位一體”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與研究互動(dòng)、理論與實(shí)踐統(tǒng)一，通過與校外協(xié)同企業(yè)共同研究和推進(jìn)人才培養(yǎng)改革機(jī)制，形成了協(xié)同辦學(xué)、協(xié)同實(shí)踐和協(xié)同創(chuàng)新的人才培養(yǎng)機(jī)制，有效提高了大學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，形成了“多協(xié)同的復(fù)合型工程 技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制”。

2.4 新形勢下的“競賽+項(xiàng)目”促進(jìn)雙創(chuàng)能力提升

以學(xué)科競賽為導(dǎo)向，以項(xiàng)目實(shí)施抓手，促進(jìn)機(jī)械大類學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升。由于疫情影響，學(xué)生不能如期返校集中進(jìn)行競賽培訓(xùn)和項(xiàng)目討論，但是線上專業(yè)課程講授過程中，項(xiàng)目+競賽教學(xué)法始終貫穿其中，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)互相融合，以賽促教，以教促項(xiàng)目，形成良性循環(huán)。

以全國大學(xué)生自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用大賽為例，該賽事要求學(xué)生參賽隊(duì)自行選擇現(xiàn)場設(shè)備和被控對象搭建工業(yè)應(yīng)用場景，體現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“安全”、“環(huán)保”、“節(jié)能”和“增效”的可持續(xù)發(fā)展理念，我們學(xué)生以“節(jié)能型打包機(jī)打包系統(tǒng)設(shè)計(jì)及研究”榮獲特等獎(jiǎng)，并以節(jié)能型打包機(jī)的包裝裝備項(xiàng)目開展了深入研究，極大地鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神，該團(tuán)隊(duì)在第九屆湖南省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中制作的“基于空間機(jī)構(gòu)的助老抬腿裝置”獲得了一等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績，充分體現(xiàn)了學(xué)生雙創(chuàng)能力的提升。

為了進(jìn)一步深化工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革，結(jié)合學(xué)科競賽和項(xiàng)目，開發(fā)了近幾年工程訓(xùn)練綜合能力大賽的主題——無碳小車作為工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，提高學(xué)生對金工實(shí)訓(xùn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及全局意識。

3? 改革成效

此次新冠肺炎疫情防控期間，機(jī)械工程學(xué)院在“新工科”機(jī)械大類應(yīng)用型人才培養(yǎng)中順勢而為，積極改革創(chuàng)新并努力實(shí)踐，取得了一系列成果，比如按照工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，制訂了2019版湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案;湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)獲批湖南省一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn);2020年第八屆全國大學(xué)生自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用大賽中榮獲1個(gè)特等獎(jiǎng)和1個(gè)一等獎(jiǎng);在第九屆湖南省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽線上評審答辯，榮獲2個(gè)一等獎(jiǎng)、3個(gè)二等獎(jiǎng)和3個(gè)三等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績;全國大學(xué)生節(jié)能減排課外實(shí)踐科技作品榮獲1個(gè)三等獎(jiǎng)。2019年獲批3項(xiàng)教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目，在愛課程平臺推出了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《包裝機(jī)械設(shè)計(jì)》和《機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)》等MOOC網(wǎng)上課程。

4? 結(jié)語

湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院在“雙一流“建設(shè)中，在機(jī)械大類應(yīng)用型人才培養(yǎng)中積極實(shí)踐，基于學(xué)院“智能包裝裝備”的特色定位，以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，構(gòu)建新工科背景下機(jī)械大類專業(yè)人才培養(yǎng)體系，不僅為科技創(chuàng)新服務(wù)，且能夠推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合，提升學(xué)生雙創(chuàng)能力，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)繁榮，全面提高大學(xué)生就業(yè)質(zhì)量。

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