校企協(xié)同構(gòu)建“教-學(xué)-賽”實(shí)踐教學(xué)模式賦能新工科人才培養(yǎng)實(shí)踐研究

于曉慧 張國福

摘 要：校企協(xié)同育人是打造新時代應(yīng)用型本科專業(yè)轉(zhuǎn)型的重要抓手，是培養(yǎng)新工科人才的重要途徑。針對長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，通過重構(gòu)課程體系、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目、更新教學(xué)內(nèi)容、提升師資信息化水平、強(qiáng)化制度與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、堅持科研育人等措施，構(gòu)建新型實(shí)踐教學(xué)模式，促進(jìn)智能制造工程專業(yè)建設(shè)和傳統(tǒng)的機(jī)械專業(yè)的改造提升，賦能新工科人才培養(yǎng)，具有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：校企協(xié)同 “教-學(xué)-賽” 實(shí)踐教學(xué) 新工科人才

Abstract：School enterprise collaborative education is an important starting point for the transformation of applied undergraduate majors in the new era and an important way to cultivate new engineering talents. In view of the current situation of practical teaching in the college of mechanical and electrical engineering of the college of humanities and information of Changchun University of technology， a new practical teaching mode is constructed by reconstructing the curriculum system， innovating practical projects， updating teaching contents， improving the informatization level of teachers， strengthening the construction of systems and standards， and adhering to scientific research and education， so as to promote the construction of intelligent manufacturing engineering specialty and the transformation and improvement of traditional machinery specialty， empowering the cultivation of new engineering talents can be used for reference.

Key words：school enterprise collaboration， "teaching learning competition"， practical teaching， new engineering talents

1 引言

德國于1976 年頒布了《高等學(xué)校框架法》，經(jīng)過發(fā)展體現(xiàn)出培養(yǎng)目標(biāo)的應(yīng)用性、培養(yǎng)環(huán)節(jié)的實(shí)踐性、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的辦學(xué)定位等的辦學(xué)特色。雙贏的運(yùn)行機(jī)制是學(xué)校與企業(yè)合作辦學(xué)。芬蘭通過人才培養(yǎng)與市場需要緊密相連形成了符合國情的“芬蘭模式”。在國內(nèi)，蔣義然等（2019）表示高校應(yīng)主動對接區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，培養(yǎng)勝任產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的新工科人才。趙宇等（2019）認(rèn)為地方本科院校應(yīng)明確新工科人才特征，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向調(diào)整專業(yè)設(shè)置、以協(xié)同發(fā)展為共識創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。結(jié)合“新工科”建設(shè)，如何深刻理解新建智能制造工程專業(yè)和傳統(tǒng)工科專業(yè)改造的新理念、新標(biāo)準(zhǔn)，完善機(jī)械信息化和數(shù)字化人才培養(yǎng)，建立人才培養(yǎng)質(zhì)量的保障體系是目前機(jī)械類專業(yè)面臨的重要工作。加強(qiáng)本科生的數(shù)字化計算、設(shè)計和制造能力以及機(jī)電裝備系統(tǒng)自動化設(shè)計能力的培養(yǎng)是機(jī)械專業(yè)面臨的緊迫任務(wù)。“教-學(xué)-賽”實(shí)踐教學(xué)不僅可以培養(yǎng)、提高學(xué)生的動手能力、實(shí)踐能力與工程意識，而且對于培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)能力以及提升社會責(zé)任感也具有積極的作用。開展好實(shí)踐教學(xué)可以賦能新工科人才培養(yǎng)[1-4]。

2 實(shí)踐教學(xué)改革背景

2.1 專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀

機(jī)電工程學(xué)院設(shè)有機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、材料成型及控制工程、機(jī)械工程和智能制造工程四個本科專業(yè)。這四個專業(yè)緊跟制造業(yè)發(fā)展趨勢和行業(yè)動態(tài)，基于機(jī)械工程理論和先進(jìn)制造技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)集成技術(shù)，以機(jī)械計算設(shè)計與分析制造為核心，以數(shù)字化和機(jī)電控制為兩翼，為服務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，滿足智能制造的技術(shù)需求，培養(yǎng)學(xué)生具有數(shù)字化設(shè)計與制造、計算機(jī)軟件應(yīng)用、機(jī)電裝備與系統(tǒng)控制、產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)等專業(yè)能力，具有機(jī)械工程師基本素質(zhì)和富有創(chuàng)新精神、技術(shù)應(yīng)用型、機(jī)電復(fù)合型的機(jī)械工程應(yīng)用領(lǐng)域的高級技術(shù)與技能人才。目前，機(jī)械工程專業(yè)成為吉林省本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展專業(yè)（集群）試點(diǎn)專業(yè)，高等學(xué)校卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點(diǎn)專業(yè)，第二批省級機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)試點(diǎn)專業(yè)。

2.2 軟、硬件實(shí)踐平臺簡介

具有多個實(shí)驗(yàn)室：如，機(jī)器視覺技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、智能制造與機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、逆向工程實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械CAD/CAE/CAM實(shí)驗(yàn)室、液壓與氣壓傳動實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械工程材料實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械制造基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、公差測量實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)客實(shí)訓(xùn)室等。

2.3 基于工程應(yīng)用軟件開展特色教學(xué)

按照課程內(nèi)容與數(shù)字化技術(shù)深度融合為特色開展教學(xué)，注重強(qiáng)化工程應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，強(qiáng)化和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求對接。按照“機(jī)械數(shù)字化計算、設(shè)計與制造 機(jī)電裝備系統(tǒng)自動化設(shè)計”兩條培養(yǎng)主線進(jìn)行課程與教材內(nèi)容深度改革，形成工程應(yīng)用技術(shù)特色課程群。核心課程均利用MATLAB等工程應(yīng)用軟件輔助授課，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激活了課堂。

2.4 新工科人才培養(yǎng)的實(shí)踐條件欠佳

基于學(xué)院現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的人才還不能滿足新經(jīng)濟(jì)背景下智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展對新工科人才的需求。將企業(yè)前沿技術(shù)引入課程，融入教學(xué)體系，構(gòu)建“教-學(xué)-賽”實(shí)踐教學(xué)模式，可解決傳統(tǒng)的人工智能、智能制造工程綜合性實(shí)訓(xùn)與新工科人才培養(yǎng)需求匹配問題。

3 “教-學(xué)-賽”實(shí)踐教學(xué)新模式改革措施

3.1 確定育人目標(biāo)，重構(gòu)課程體系

隨著“新工科”建設(shè)的推進(jìn)，高校面臨應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的問題。企業(yè)對工科學(xué)生的機(jī)械數(shù)字化、機(jī)電一體化創(chuàng)新實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的要求不斷提高。為促進(jìn)學(xué)院專業(yè)建設(shè)與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)學(xué)院提出的“奉獻(xiàn)和創(chuàng)新精神強(qiáng) 專業(yè)技能和基礎(chǔ)能力強(qiáng)”的“兩強(qiáng)”培養(yǎng)目標(biāo)，吸引更多的學(xué)生參加工業(yè)機(jī)器人等學(xué)科競賽，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力與團(tuán)隊協(xié)作精神，強(qiáng)化畢業(yè)生的就業(yè)競爭能力和提高畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量。

高校是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)基地，必須以產(chǎn)教融合、校企合作為突破口，完善課程體系，借助北京博創(chuàng)智聯(lián)科技有限公司（以下簡稱博創(chuàng)）人工智能教學(xué)科研平臺UP-Home-Spirit8等設(shè)備，增加實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)模式。構(gòu)建新工科背景下的立體化的，以“項(xiàng)目驅(qū)動，能力遞進(jìn)”的專業(yè)課程體系，健全企業(yè)、學(xué)校多方合作的實(shí)踐教學(xué)模式。

3.2 完善教學(xué)體系，打通合作壁壘

按照學(xué)?！肮矂?chuàng) 共享共榮”辦學(xué)理念和專業(yè)技能與基礎(chǔ)能力強(qiáng)、奉獻(xiàn)和創(chuàng)新精神強(qiáng)的“兩強(qiáng)”辦學(xué)特色。從教學(xué)與培養(yǎng)模式、多方協(xié)同育人機(jī)制、課程內(nèi)涵建設(shè)、教科研和競賽等方面進(jìn)行分析。以便掌握學(xué)院現(xiàn)有專業(yè)教學(xué)和實(shí)訓(xùn)方面存在的問題以及和企業(yè)校企深度合作的對接點(diǎn)。堅持“共商共管 共建共享”原則，企業(yè)全程參與人才培養(yǎng)：校企雙方共同制定人才培養(yǎng)方案、共同搭建實(shí)踐平臺、共同參與學(xué)科競賽、共同塑造數(shù)字化師資隊伍，共同賦能人才培養(yǎng)。依據(jù)企業(yè)提供的技術(shù)支持和平臺，開展校企共同建設(shè)校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)體系等。強(qiáng)化企業(yè)育人作用，做到多途徑融合。

3.3 創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目、更新教學(xué)內(nèi)容

企業(yè)掌握最前沿的科技。通過與博創(chuàng)合作，利用UP-Home-Spirit8高端學(xué)習(xí)平臺、人工智能創(chuàng)新套件UP-ROBMUL-II等設(shè)備，依托工程項(xiàng)目、引入企業(yè)技術(shù)，開發(fā)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐項(xiàng)目和課題。開展學(xué)科競賽，開展“人臉識別”、“語音控制”、“人體感知”等案例項(xiàng)目，開展師生科研創(chuàng)新活動。利用本項(xiàng)目提供的平臺，做到“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促用”，落實(shí)專業(yè)課程內(nèi)容與信息化深度融合，以競賽活動為平臺，以能力培養(yǎng)為核心，開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作意識、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。充分保障教學(xué)和課程建設(shè)的需要，有助于學(xué)生彌補(bǔ)就業(yè)時與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的差距。結(jié)合開源軟、硬件資源，如ROS系統(tǒng)開源特性，在地圖構(gòu)建、定位導(dǎo)航等方面，添加紅外傳感器、超聲波等傳感器，組裝出嵌入式人工智能機(jī)器人，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，可實(shí)現(xiàn)“理實(shí)一體化”，并能夠?yàn)閷W(xué)生和教師參加各類創(chuàng)新競賽提供技術(shù)支持。創(chuàng)新多方協(xié)同、融合的新型人才培養(yǎng)模式，使高校教育更適合新工科人才培養(yǎng)。

3.4 堅持校企共建，提升師資信息化水平

在博創(chuàng)提供技術(shù)、培訓(xùn)、平臺等方面的支持下，依托實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)和學(xué)科競賽，提升教師信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的能力。

3.5 通過本項(xiàng)目的實(shí)施，強(qiáng)化制度與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

建立校企雙贏的深度合作的長效機(jī)制。構(gòu)建政、校、企多方協(xié)同育人的生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建校企雙贏的深度合作的長效機(jī)制。制定有效的開放運(yùn)行機(jī)制與科學(xué)的管理方法，提高實(shí)踐平臺的利用率。

3.6 堅持科研育人，助力“金課”建設(shè)

通過“理實(shí)練一體化”的課程學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，構(gòu)建“理論講解+仿真驗(yàn)證+實(shí)物構(gòu)建”的新型教學(xué)模式，按照“三全十育人”要求，融入思政元素到實(shí)踐環(huán)節(jié)和學(xué)科競賽中，做到課程育人和科研育人，助力“金課”建設(shè)。

4 結(jié)語

通過實(shí)踐， 拓展傳統(tǒng)機(jī)械類專業(yè)的內(nèi)涵和建設(shè)重點(diǎn)，提升教師教育理念，使教師的信息技術(shù)水平與專業(yè)知識能夠勝任新工科建設(shè)的發(fā)展需要，課程內(nèi)容與崗位職業(yè)能力對接，推動高新技術(shù)與傳統(tǒng)工科專業(yè)的知識、能力、素質(zhì)要求深度融合，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、動態(tài)適應(yīng)能力、符合企業(yè)需求的優(yōu)崗“新工科”人才?！敖?學(xué)-賽”實(shí)踐教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)校企雙方共贏，互惠互利，賦能新工科人才培養(yǎng)。

基金：（1）“吉林省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會課題”《工匠精神視域下吉林省本科高校青年教師發(fā)展實(shí)踐研究》（課題批準(zhǔn)號：ZJHZW2020029）研究成果。課題主持人：張國福。（2）2020年吉林省高等教育教學(xué)改革研究課題《高校教師教學(xué)能力提升模式與路徑研究與實(shí)踐——以吉林省23所應(yīng)用型大學(xué)為例》（吉林省教育廳）研究成果。課題主持人：張國福。

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作者簡介

于曉慧：（1991—），女，黑龍江黑河人，碩士，講師。研究方向：智能制造工程。