機械類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式改革

王瑋，魏宏波，郭便

（寶雞文理學(xué)院 機械工程學(xué)院，陜西寶雞 721016）

1 研究背景

黨的二十大報告提出“堅持科技是第一生產(chǎn)力、創(chuàng)新是第一動力，深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”“著力造就拔尖創(chuàng)新人才，聚天下英才而用之”[1]，充分體現(xiàn)了進(jìn)一步深化科教融合、創(chuàng)新人才培養(yǎng)的鮮明導(dǎo)向。其中，人才是創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的核心力量，也是建設(shè)現(xiàn)代化強國的根本力量，在各類創(chuàng)新體系中，高等教育是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)[2]。

機械類專業(yè)既是傳統(tǒng)工科類專業(yè)，又包含了智能制造、人工智能、機器人等新興專業(yè)，具有實踐性強、知識更新快、應(yīng)用范圍廣等特點[3]，為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)與裝備，為技術(shù)創(chuàng)新提供動力和支持。為適應(yīng)社會發(fā)展和科技進(jìn)步對人才的需求，需改革與創(chuàng)新機械類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，提升機械類專業(yè)人才的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，進(jìn)一步培養(yǎng)其科學(xué)研究能力，提高其科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)開發(fā)能力。

本文以機械類專業(yè)為例，以創(chuàng)新為引領(lǐng)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的機械類專業(yè)創(chuàng)新型人才，探索機械類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教學(xué)模式改革。在學(xué)院建設(shè)一流本科專業(yè)的背景下，教學(xué)團(tuán)隊以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，重構(gòu)現(xiàn)有人才培養(yǎng)模式，推動教學(xué)模式改革，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識、擁有創(chuàng)新實踐能力的機械類專業(yè)創(chuàng)新型人才提供有力支持。

2 地方高校機械類專業(yè)教學(xué)模式存在的主要問題

2.1 教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)實際發(fā)展脫節(jié)

機械類專業(yè)是傳統(tǒng)工科類專業(yè)，一方面，機械類專業(yè)擔(dān)負(fù)著為國家培養(yǎng)和輸送專業(yè)技術(shù)人才的重任，另一方面，其課程體系比較傳統(tǒng)，在專業(yè)“強基礎(chǔ)”的要求下，大部分專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課相對固定，學(xué)生很難從教材中獲取該行業(yè)前沿知識與發(fā)展動態(tài)，難以了解最新的科技成果，教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)實際發(fā)展脫節(jié)。此外，機械類專業(yè)課程涉及很多國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其在一定程度上限制了對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。這些問題導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后無法快速適應(yīng)崗位工作，難以滿足創(chuàng)新型社會發(fā)展的需求。鑒于此，以機械類專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，重構(gòu)機械類人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的首要任務(wù)。

2.2 人才評價機制單一

本科階段是專業(yè)教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，高校應(yīng)以學(xué)生發(fā)展為本，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新潛能，為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。因此，高校應(yīng)當(dāng)加強創(chuàng)新教育，建立完善的創(chuàng)新教育體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。然而，目前一些地方高校的人才評價仍然以學(xué)習(xí)成績?yōu)橹饕罁?jù)，未重視學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，難以滿足創(chuàng)新型社會對于人才創(chuàng)新能力的要求。

2.3 教育教學(xué)方法滯后

目前，機械類課程的授課模式多以教師講授為主，學(xué)生被動接受知識，這種教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與主動性，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，課堂氣氛沉悶，師生互動不足，不利于良好學(xué)習(xí)氛圍的營造。雖然很多高校要求推行OBE 教學(xué)理念、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，但在實際教學(xué)過程中，機械類專業(yè)課程教學(xué)難以提升師生的互動性。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，學(xué)生對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣不高，因而難以將課堂上的理論知識應(yīng)用于工程實踐，嚴(yán)重制約了機械類專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

2.4 創(chuàng)新教育中理論教學(xué)未與創(chuàng)新實踐融合

機械類專業(yè)人才培養(yǎng)的顯著特點之一就是重實踐，教育部審核評估機械類專業(yè)實踐環(huán)節(jié)學(xué)分的要求是不低于該專業(yè)總學(xué)分的25%。但地方高校受限于經(jīng)費等因素，在集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)依然以傳統(tǒng)的金工實習(xí)、認(rèn)知實習(xí)、電子工藝實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)為主，實習(xí)周期相對較短，對實際生產(chǎn)中的新技術(shù)、新工藝認(rèn)識有限，也缺乏對新領(lǐng)域的全面認(rèn)識及實踐，所以，學(xué)生很難根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識在實踐中突破與創(chuàng)新。由于理論教學(xué)未與創(chuàng)新實踐融合，甚至出現(xiàn)工科教學(xué)理科化現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生無法將所學(xué)理論知識應(yīng)用于實踐，學(xué)生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識不足，很難滿足現(xiàn)代企業(yè)對人才創(chuàng)新能力的要求。

3 機械類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式改革措施

3.1 更新教育理念

要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，需首先改革教育理念[4]。第一，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需要全新的理念與模式。高校要把創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作為人才培養(yǎng)工作的重點[5]，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教育理念，以創(chuàng)新精神為引領(lǐng)，加強對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，把增強自主創(chuàng)新能力作為創(chuàng)建高水平大學(xué)的重要方向，更新教育內(nèi)容和教育方法，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。第二，高校要以專業(yè)教育為基礎(chǔ)，注重樹立綜合化的教育觀念。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，社會對高校機械類專業(yè)的要求是培養(yǎng)具有寬廣的知識面、突出的創(chuàng)新能力、較高的綜合素質(zhì)的綜合型人才。研究發(fā)現(xiàn)，很多新的思想和學(xué)術(shù)觀點往往來源于交叉學(xué)科，因此，樹立綜合化的教育觀念是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑。第三，高校要突破傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)學(xué)生國際化視野。隨著新工科的建設(shè)以及專業(yè)認(rèn)證工作的持續(xù)推進(jìn)，高校需注重培養(yǎng)具有國際視野的人才。機械類專業(yè)應(yīng)遵循國際人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，通過多種途徑，將學(xué)生培養(yǎng)成具有國際視野的高水平人才。

3.2 重構(gòu)人才培養(yǎng)方案

在新工科背景下，地方高校機械類專業(yè)人才的培養(yǎng)既要把握行業(yè)的發(fā)展趨勢，還要結(jié)合所在區(qū)域和行業(yè)對創(chuàng)新型人才的需求，明確培養(yǎng)目標(biāo)。在制定人才培養(yǎng)方案時，要以《機械類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》為主要依據(jù)，充分融入新工科建設(shè)要求，并結(jié)合地方特色，在遵循工程教育專業(yè)認(rèn)證及OBE 理念的基礎(chǔ)上，重構(gòu)機械類專業(yè)人才培養(yǎng)方案，通過理論教學(xué)、創(chuàng)新實踐、科學(xué)研究，構(gòu)建知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)培養(yǎng)的教學(xué)模式，注重智能制造、大數(shù)據(jù)、新材料、先進(jìn)制造等學(xué)科的交叉融合。

3.3 系統(tǒng)性優(yōu)化課程體系

創(chuàng)新型課程體系建設(shè)是提升大學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)[6-7]。針對機械類專業(yè)課程體系存在的問題，高校在原有課程體系的基礎(chǔ)上，“強基礎(chǔ)”和“重前沿”并重，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展及行業(yè)對機械類人才的要求，重構(gòu)有利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的課程體系。首先，高校在通識教育課程（含通識教育必修課程、通識教育選修課程）、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)實踐課程（含專業(yè)集中實踐課程與專業(yè)課程實驗）、專業(yè)選修課程及個性發(fā)展課程（含個性發(fā)展必修課程、個性發(fā)展選修課程）等模塊中，均融入有利于培養(yǎng)創(chuàng)新思維、訓(xùn)練創(chuàng)新能力的元素，構(gòu)建整體框架，從而在課程體系方面實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力的全面覆蓋與系統(tǒng)培養(yǎng)[8-9]。其次，高校應(yīng)合理優(yōu)化課程設(shè)置，研究專業(yè)課程之間的關(guān)聯(lián)性及開設(shè)時間，增加前沿科學(xué)知識，促進(jìn)學(xué)生將知識融會貫通并構(gòu)建創(chuàng)新知識體系，如機械制造技術(shù)和機械制造裝備兩門課程中都有夾具設(shè)計的內(nèi)容，存在知識點交叉現(xiàn)象，應(yīng)對課程進(jìn)行優(yōu)化，精簡課程內(nèi)容。在課程設(shè)置方面，高校除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)常規(guī)的機械加工外，也要增加激光、線切割、超聲波、電化學(xué)、3D 打印等特殊加工方式的學(xué)習(xí)內(nèi)容，結(jié)合前沿研究，優(yōu)化課程內(nèi)容，從而拓展學(xué)生的知識面，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。最后，促進(jìn)第一課堂和第二課堂的有機結(jié)合，逐步創(chuàng)建系統(tǒng)性強、范圍廣、運行規(guī)范的第二課堂教育體系，開展開放性實驗、學(xué)科競賽、“大創(chuàng)項目”、創(chuàng)客空間等活動，全方位培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力[10]。

3.4 實踐教學(xué)與理論教學(xué)同步

機械類專業(yè)25%以上的學(xué)分都是實踐學(xué)分，實踐環(huán)節(jié)開展的質(zhì)量直接影響人才培養(yǎng)質(zhì)量，而理論教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合情況直接體現(xiàn)為學(xué)生對專業(yè)知識能否融會貫通，所以，在教學(xué)體系中，做到理論教學(xué)與實踐教學(xué)同步至關(guān)重要[11-13]。一方面，高校應(yīng)革新傳統(tǒng)實驗的內(nèi)容，將機械類專業(yè)中大量長期未更新的驗證性實驗進(jìn)行升級改造，并結(jié)合專業(yè)課程情況，增加開放性、綜合性、創(chuàng)新性強的實驗內(nèi)容。學(xué)生通過完成此類創(chuàng)新實踐項目，創(chuàng)新意識和能力將得到大幅提升。另一方面，高校應(yīng)積極推行“引進(jìn)來”和“走出去”模式，在大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃、大學(xué)生學(xué)業(yè)規(guī)劃、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等相關(guān)課程中，邀請企業(yè)負(fù)責(zé)人、工程師、技能大師等走進(jìn)課堂，結(jié)合實際情況講授企業(yè)在生產(chǎn)中面臨的問題及相應(yīng)的解決辦法，讓學(xué)生在提高專業(yè)學(xué)習(xí)積極性的同時增強解決實際問題的能力，最終實現(xiàn)對理論知識的應(yīng)用和創(chuàng)新[14]。

4 結(jié)語

在建設(shè)一流本科專業(yè)的背景下，結(jié)合科技發(fā)展對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，地方高校全面改革機械類專業(yè)人才培養(yǎng)教學(xué)模式，對于培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識扎實、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力較強、社會實踐能力突出的創(chuàng)新型人才，具有重要作用。