“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下應(yīng)用型院校機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革探究

潘維東

(井岡山大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,江西 吉安 343009)

一、應(yīng)用型院校機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀及存在的問題

在高等教育模式不斷改革和“互聯(lián)網(wǎng)＋”教育蓬勃發(fā)展的情況下,目前我國(guó)高等教育在規(guī)模不斷擴(kuò)大、教育結(jié)構(gòu)不斷完善、投入不斷增加、質(zhì)量不斷提高、國(guó)際合作深入發(fā)展等方面取得了一些成就[1]。對(duì)于應(yīng)用型本科院校來說,存在著生源、師資隊(duì)伍、教學(xué)科研能力等方面的不足,教學(xué)主要是以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神為重點(diǎn)[2]。傳統(tǒng)的應(yīng)用型院校機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在培養(yǎng)模式趨同、校企合作不充分、缺乏工程實(shí)踐、缺乏對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)等問題[3][4],已無法適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”與教學(xué)相結(jié)合的需要,已無法滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展和機(jī)械工程人才不斷增長(zhǎng)的需求。

二、“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下應(yīng)用型院校機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)路徑

在“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下,為了提高教學(xué)質(zhì)量,順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”的時(shí)代要求,互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用到高等教育的人才培養(yǎng)模式中來則顯得必要而迫切,“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式是對(duì)以往人才培養(yǎng)模式的補(bǔ)充,可以將先進(jìn)院校的課程資源為我所用,教學(xué)模式更加多樣,更富活力,也更具優(yōu)勢(shì)[5][6]。

(一)制定切實(shí)可行的培養(yǎng)目標(biāo)

“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下應(yīng)用型院校機(jī)械工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)確立應(yīng)符合信息化、網(wǎng)絡(luò)化新時(shí)代的發(fā)展需要。除了應(yīng)具有扎實(shí)的機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和現(xiàn)代工程師所必須掌握的工程實(shí)踐等方面的基本技能和工程創(chuàng)新意識(shí)外,還應(yīng)該充分考慮相關(guān)企業(yè)對(duì)人才需求的意見和建議,積極邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)參與培養(yǎng)目標(biāo)的制定與修訂,努力提升學(xué)生的就業(yè)能力,著重培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型機(jī)械工程專業(yè)人才。圍繞“知識(shí)、能力、人格”的人才培養(yǎng)模式,嚴(yán)格按照“互聯(lián)網(wǎng)＋”對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才的需求,制定針對(duì)性強(qiáng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

根據(jù)學(xué)院發(fā)展需要和辦學(xué)能力,參照教育部2018版《機(jī)械類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》,將畢業(yè)要求作為培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的支撐,課程內(nèi)容緊密結(jié)合國(guó)內(nèi)外前沿研究成果。以“大一通識(shí)教育、大二學(xué)科基礎(chǔ)教育、大三專業(yè)教育、大四實(shí)踐設(shè)計(jì)”作為課程設(shè)置方式。大三設(shè)置了“機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電一體化、智能制造”三個(gè)專業(yè)模塊,學(xué)生根據(jù)自身興趣愛好選擇相應(yīng)的課程模塊學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)個(gè)性化需要。其中“智能制造”是為了適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”新時(shí)代的要求新開設(shè)的專業(yè)模塊。

(二)教育資源整合

“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下,高校教學(xué)改革的一個(gè)突出特征,也是最顯著的變化是教育教學(xué)資源的極大豐富。慕課、視頻公開課、精品資源共享課、微課、在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)資源等教育資源不斷涌現(xiàn),為高校教學(xué)提供了內(nèi)容豐富、形式多樣、開放共享、獲取便利的教學(xué)資源[7];將教材知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)資源、互聯(lián)網(wǎng)資源融匯結(jié)合,并重新整理優(yōu)化,從而形成“新的”資源,更好地發(fā)揮教學(xué)資源的效果和價(jià)值。這些豐富優(yōu)質(zhì)的資源成為在“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下開展機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的基礎(chǔ)與保障。

“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代教育資源的開發(fā)、使用、研究等都集中于高校,高校能夠高效便捷地獲取資源,合理、充分地利用資源,這也為機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革提供了可行性。

(三)專業(yè)課程改革

為了適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代對(duì)新技術(shù)、新科技的需求,專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容“以實(shí)用和夠用為原則,不求寬而全”。對(duì)一些傳統(tǒng)課程進(jìn)行優(yōu)化和改革,去除老化知識(shí),增加新的教學(xué)資源,如《機(jī)械制圖》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等。針對(duì)專業(yè)課程較少的情況,通過建設(shè)線上課程、線上線下混合式課程、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)等方式,將課程資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)共享。

充分利用“互聯(lián)網(wǎng)＋”課程的特點(diǎn),定期發(fā)布項(xiàng)目案例,學(xué)生進(jìn)行討論分析;鼓勵(lì)學(xué)生以小組為團(tuán)隊(duì)完成項(xiàng)目并線上分享,學(xué)生進(jìn)行互評(píng);課后師生交流互動(dòng),解決學(xué)生疑問。通過這些方式培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作及批判性思維能力。

(四)健全完善實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

機(jī)械工程專業(yè)人才一個(gè)顯著的特點(diǎn)是應(yīng)當(dāng)具有一定的工程實(shí)踐能力。在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過開展相關(guān)實(shí)踐教學(xué)和實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練,讓學(xué)生積累更多的機(jī)械相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步提高實(shí)踐和應(yīng)用能力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。

在“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下,充分利用互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)資源,建設(shè)工程訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,除了保證機(jī)械類相關(guān)工程實(shí)訓(xùn)外,還應(yīng)該拓展計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。以能力培養(yǎng)為中心,構(gòu)建先進(jìn)、完善的分層次、模塊化、立體化實(shí)踐教學(xué)體系,從基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)——綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)——研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)——大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練——學(xué)生學(xué)科、技能競(jìng)賽——企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練形成完整的實(shí)踐教學(xué)體系,通過課堂內(nèi)外結(jié)合、校內(nèi)外結(jié)合、“互聯(lián)網(wǎng)＋”結(jié)合,依托工程訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,循序漸進(jìn)地提高學(xué)生的創(chuàng)新及實(shí)踐能力,并可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化反饋回路。實(shí)踐內(nèi)容向工程實(shí)際靠攏,采用融入項(xiàng)目式、工程案例式等訓(xùn)練方式,輔以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過現(xiàn)代教育技術(shù)等先進(jìn)教學(xué)手段進(jìn)行知識(shí)傳授。實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示。

圖1 分層次、模塊化、立體化實(shí)踐教學(xué)體系

(五)個(gè)性化教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)學(xué)生的需求和興趣設(shè)置相應(yīng)的課程,包括選修課程、輔修課程、公選課、課外實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等[8]。學(xué)生根據(jù)自身情況和喜好,自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和資源。課程應(yīng)該根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,智能化推送教學(xué)內(nèi)容,如根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、知識(shí)掌握水平、測(cè)試成績(jī),調(diào)整教學(xué)進(jìn)度,改變學(xué)習(xí)方式方法,變更學(xué)習(xí)資料等,滿足不同層次學(xué)生需求,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。

對(duì)于機(jī)械工程專業(yè)人才,除了具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論、機(jī)械專業(yè)知識(shí)及基本技能之外,還應(yīng)該具備智能化、自動(dòng)化和信息化等方面專業(yè)知識(shí),例如計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制、環(huán)境感知、數(shù)據(jù)分析、信息交換等。這項(xiàng)工作不僅需要高校開展個(gè)性化教學(xué)內(nèi)容更新和推送的工作,還要求教師不斷地接收新知識(shí)來提高教學(xué)質(zhì)量。

(六)加強(qiáng)課程思政教育

在高校課程建設(shè)中,要堅(jiān)持“立德樹人、全面發(fā)展”的教學(xué)理念,幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容仔細(xì)分析,從中找尋到思想政治教育的融入點(diǎn),樹立思政教育目標(biāo),通過合理的授課形式和方法,將思政教育理念滲透到教學(xué)設(shè)計(jì)中。

對(duì)于機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生來說,可以從“工匠精神”“知行統(tǒng)一”“嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)”“實(shí)事求是”“遵守規(guī)范”“靈活思維”和“創(chuàng)新精神”等方面灌輸課程思政教育。

(七)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

“互聯(lián)網(wǎng)＋”大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠客觀、準(zhǔn)確地記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,通過這些數(shù)據(jù)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、學(xué)習(xí)偏好、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)特點(diǎn)等,分析學(xué)生學(xué)習(xí)的行為和態(tài)度,并有針對(duì)性地對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行更客觀、更準(zhǔn)確、更全面地教學(xué)評(píng)價(jià),以激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣為著力點(diǎn)完善過程評(píng)定制度。評(píng)價(jià)方式方法向多元化、多樣化、綜合化、技術(shù)化方面轉(zhuǎn)化,對(duì)學(xué)生的掌握水平作出綜合評(píng)估,并能根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行反思和改進(jìn),注重評(píng)價(jià)過程的管理與質(zhì)量監(jiān)控。

三、改革成效分析

經(jīng)過二年的探索與實(shí)踐,我院機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革初現(xiàn)成果,以機(jī)械工程專業(yè)近四年參加國(guó)家級(jí)、省級(jí)學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況為例,主要包括“挑戰(zhàn)杯”省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、省科技創(chuàng)新與職業(yè)技能競(jìng)賽、中國(guó)工程機(jī)器人大賽、中國(guó)機(jī)器人大賽、全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等,如表1所示,圖2為部分學(xué)生參賽獲獎(jiǎng)作品。從中可以看出,隨著機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的不斷進(jìn)展,學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽的積極性有了提高,獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)也逐年增加。機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性,激發(fā)了學(xué)生對(duì)機(jī)械學(xué)科的熱愛,無論畢業(yè)就業(yè),還是升學(xué)讀碩,都提升了競(jìng)爭(zhēng)力。

表1 學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況

此外,機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革以來,本專業(yè)共立項(xiàng)省級(jí)教改項(xiàng)目12項(xiàng),發(fā)表教改論文10篇,其中6項(xiàng)教學(xué)研究成果已經(jīng)應(yīng)用于課堂教學(xué)。獲批省級(jí)一流課程2門,校級(jí)一流課程6門,省級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1門,校級(jí)思政課程5門。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目共立項(xiàng)國(guó)家級(jí)5項(xiàng),省級(jí)15項(xiàng),校級(jí)55項(xiàng)。