現代工業價值鏈下應用型高校實踐教學改革探索

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摘要：現代工業價值鏈對地方高校應用型人才的能力素質結構提出了新的要求，更加強調實踐能力和工程理念。本文首先對現代工業價值鏈下實踐教學面臨的新挑戰進行論述，提出了“理實一體、自成體系、貫穿全程”的實踐教學改革思路，進而結合所在院校近年來以學生為本、圍繞業界需要和價值導向為中心實踐教學改革經驗，歸納以實踐教學培養體系重構、實踐教學培養內容重組、實踐教學培養環節重置、實踐教學培養方式多元化為特色的機械工程專業實踐教學改革模式。

關鍵詞：工業價值鏈；應用型人才；實踐教學；改革；機械工程專業

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）51-0109-03

2014年德國工程師協會與德國電氣工程協會聯合發布了“工業4.0價值鏈”體系，將“現代工業價值鏈”分為產品和產品線開發、設施和過程開發、技術設施、產品制造和售后服務四個遞進環節，細分現代制造業過程，注重創新的跨界與融合[1]。2015年，李克強總理在國務院常務會議上強調：“互聯網+雙創+中國制造2025”將會催生一場“新工業革命”，轉變發展思路、拓展技術改造和產品創新的新途徑是解決當前我國工業增長嚴重乏力的重要手段[2]。2016年，日本工業價值鏈促進會在考慮日本現有制造業的基礎上，推出了面向“智能工廠”的“工業價值鏈參考架構”[3]。歐美等發達國家和新興的發展中國家都已經意識到“現代工業價值鏈”的重要性，然而人才是發展的第一資源，如何更好地培養適應“現代工業價值鏈”的高層次工程技術人才是現今高等教育人才培養所思考的共同難題[4]。

一、現代工業價值鏈下機械工程專業人才培養實踐教學面臨的新挑戰

當前，我國正處于制造業強國戰略實施的上升期，業界需要大量實踐能力強、創意思維寬廣、工業價值鏈理念清晰的復合型人才?，F代工業價值鏈下機械工程專業人才的需求特點，對應用型高校的實踐教學改革提出了以下幾個方面的新挑戰。

（一）強調實踐教學內容的多學科、多領域知識交叉融合

互聯網、大數據、智能制造等新一代信息化元素為特征的“現代工業價值鏈”使得工程問題不斷復雜化，傳統的單一學科專業知識結構已經不利于復雜工程問題的解決，實踐教學過程中有必要將科學知識、專業理論與工程技術相互滲透，形成多學科、多領域知識交叉融合的知識結構。

（二）實踐教學思維的跨界創新

創新是國家科技進步和制造業發展的第一要素，實踐教學是檢驗科學理論并發現問題、解決問題從而提高創新能力的關鍵切入點[5]，在機械工程專業實踐教學平臺建設和項目設定中，應更多地融入體現學生參與討論、設計和動手操作的創新環節，引導學生積極思考改善實踐對象、工具、產品的功能和質量的創新技術、創新方法，能夠在實踐過程中綜合考慮節能環保、健康安全、經濟成本、政治社會等因素。

（三）實踐教學過程的系統性、周期性

“現代工業價值鏈”要求實踐教學過程符合產品設計、制造和運行的系統性，有效整合校內、校外有利于學生能力素質培養的實踐性課程、教學環節和實踐活動等實踐教學資源，將系統性的實踐教學貫穿于人才培養的整個過程，能夠根據學生不同學期、不同階段的學習任務和能力培養的目標，劃分實踐教學層次和重點，按人才培養的周期性滲透于高等教育的各個環節。

（四）實踐教學形式的工程化

“現代工業價值鏈”是一個追逐經濟性和利潤最大化的具有很強競爭性的體系，工程問題涉及產品設計、制造、管理和維護等各個方面，要求人才具有選擇與集成各類科學技術、組織與協調各類資源的能力，面向企業實際工程化是實踐教學改革的必然選擇，是學生獲取工程經驗、形成工程理念的重要途徑和手段。

（五）實踐教學內涵的人文傳承

科學靈魂與人文內涵的傳承統一是“現代工業價值鏈”下人才的另一特殊價值，既掌握前沿的科學知識和專業技術，又具有強烈的社會責任意識和優良的職業道德素養[6]。總而言之，“現代工業價值鏈”下實踐教學改革的任務是要培養具有多學科知識交叉融合、思維跨界創新、面向企業工程化和優良人文內涵的高層次工程技術人才。

二、現代工業價值鏈下人才培養實踐教學改革的思路

（一）依據現代工業價值鏈遞進環節，架構“理實一體”的實踐教學體系

現代工業價值鏈下制造業涉及的工程問題越來越復雜，跨學科、跨專業的知識背景以及特定社會、政治、文化等的個性化需求日益提升。然而當前我國高等教育以學科專業為基本單元的組織教學模式，導致實踐教學內容和方式設置的單一化，與現代工業價值鏈下人才培養需求的本質相矛盾。因此，需要打破學科壁壘，以現代工業價值鏈中產品和產品線開發、設施和開發過程、技術設施和產品制造、產品升級和售后服務四個遞進環節為主線，在實踐教學過程中形成一個涵蓋構思、設計、實現、運行四個產品生命周期的產業化過程，根據制造業不同階段對人才能力素質的差異化需求，構建多樣性、可拓展的實踐教學單元培養模塊，并以此架構融理論和實踐為一體的現代工業價值鏈實踐教學體系。

（二）對接行業先進技術，促成“教、導、賽、學”良性互動的實踐教學方式

依托校企協同共建的產學合作平臺，圍繞現代工業價值鏈和制造業產品生命周期，將與現代制造業相關的最新工程技術、生產工藝、實際工程問題融入實踐教學，拓展實踐教學內容，設置實踐教學項目，采取“平臺共享、項目驅動、賽學結合”的途徑，形成“教、導、賽、學”良性互動的實踐教學培養方式。

（三）協同產學研資源，創建適應現代工業價值鏈的全周期校企協同育人新機制

應用型高校應緊密結合區域產業集群的特色，以與機械工程專業相關的業界人才需求為牽引，圍繞拓寬學生實踐能力獲取渠道，堅持符合現代先進制造業科學技術的主流發展趨勢、有利于形成完整的現代工業價值鏈實踐教學體系的原則，有效整合校內學科專業資源、科研資源，廣泛協同校外企業與社會資源，跨學科、跨專業突破現有實踐教學資源定勢的瓶頸，推進實踐教學改革。

三、我校面向現代工業價值鏈的實踐教學改革實施策略

（一）重構實踐教學培養體系

我校作為地方應用型高校，在人才培養目標上更加側重于“學以致用、能力優先”，培養學生解決復雜工程問題的工程實踐能力，與研究型大學和高職院校人才培養觀念有著本質上的區別。按照現代工業價值鏈遞進環節和相應的產品生命周期規律，重新梳理實踐教學各環節之間的內在邏輯關系，將與能力培養相適應的課程、獨立設置的實踐教學環節和綜合訓練或綜合實驗構成能力培養模塊，調整課程體系結構，合理設置柔性鏈單元，構建知識傳授和技能訓練并重，整個學習過程不間斷，具有內在邏輯結構的實踐單元培養模塊。課程要承擔實踐教學基礎知識、專業知識傳授的任務；基本技能和設計能力的訓練由獨立設置的《三維建模綜合實訓》《技術工程實踐》等實踐教學環節完成，最終以普通車床為設計對象，使學生得到產品全流程設計綜合訓練；課外實踐培養環節以學生自主學習為主，教師只在學習過程的幾個節點上進行指導和負責結果考核。重構滿足學生個性化發展實際和行業企業差異化人才需求的實踐教學培養體系。

（二）完善課程內容體系，更新與重組教學內容

按照產品生命周期過程模式人才培養原則，以項目完成、問題解決為目標，在實踐教學內容改革上打破傳統的基礎技術訓練和單純的理論驗證實驗，注重知識結構的多學科交叉性、創新性、先進性和系統性，形成較為完整的工業價值鏈概念。重組實踐課程、強化課內實踐教學環節和課外實踐培養環節，結合產學研資源設置跨學科專業、與工程實際相結合的實踐教學項目，由不同學科專業的學生共同參與完成，培養學生選擇和集成多領域技術、組織協調有限資源和跨界融合創新的能力。從而實施以應用型人才多工業鏈節點知識結構、工程實踐能力、綜合素質為主線的全周期多樣化的課程內容體系改革。

（三）將最新工程技術、生產工藝、實際工程問題融入教學

以機械工程專業“機械產品結構設計能力”柔性單元課程模塊為例，將工業界先進的數字化產品開發系統（NX）與產品數據管理系統（Teamcenter）有機地貫穿于材料力學、機械原理、機械設計、精度設計與標準化等課程教學內容之中，使學生長于利用先進的行業軟件和專業理論知識更好地解決工程問題，實現理論與工程實踐的有機結合。

（四）設置獨立的實踐教學環節

以“機械產品結構設計單元”為例，獨立設置的“實踐教學環節”與承擔知識傳授任務的“課程”、培養學生自主學習能力的“課外實踐環節”相融合，實現基本技能和設計能力的訓練，使學生得到產品全流程設計的綜合訓練。獨立設置的實踐教學環節包括：（1）學期論文：增強學生信息收集和處理能力，提高技術文檔的撰寫和文字交流的能力，并在論文報告和答辯討論中，提高口頭表達和語言交流的能力；（2）技術工作實踐：培養學生使用NX軟件進行機械產品的建模、裝配、分析和加工能力，提高工程識圖能力，加深對公差與技術要求標注及零件機械加工工藝流程的理解，同時培養學生結構分析和工藝結構設計的工作能力；（3）制造類綜合實驗：要求學生完成零件加工工藝設計、切削加工、裝配的全過程；（4）控制類綜合實驗：提供所需零部件和系統控制要求，由學生自主完成控制系統的設計、安裝、調試和性能測試的全過程；（5）十周實訓：使學生獲得產品設計、典型零件工藝設計和制造以及質量檢測、企業標準化等較全面的工程實踐訓練，培養學生的實際工作能力。

（五）實踐教學培養方式的多元化

依托實踐教學平臺，注重課內與課外實踐環節的相互促進，課內實踐以提升工程實踐能力為目標，加強“教”與“賽”，將競賽內容融入實踐教學。課外實踐以提升學生的自主學習能力為重點，加強“學”與“導”，實施“學業導師制”，給每位新生配備導師，為學生提供全方位指導；引導學生參與學科競賽、創新創業大賽和工程性實踐項目，積累工程經驗，培養工程意識；學生到企業頂崗實習一年，在企業工程師指導下參與企業實際項目，同時完成自己的畢業課題。課內與課外實踐環節各成體系、互為交織，促進學生能力素質的不斷循環上升。

參考文獻：

[1]李茂國，朱正偉.基于工業價值鏈的工程人才培養模式創新[J].中國高教研究，2016，（12）：36-40.

[2]周楠.李克強強調：互聯網+雙創+中國制造2025將會催生一場“新工業革命”[EB/OL].[2015-10-14].

http：//www.gov.cn/zhengce/2015-10/14/content_2946992.htm.

[3]工業和信息化部國際經濟技術合作中心.深度解讀《日本工業價值鏈參考架構》[EB/OL].[2017-06-14].

http：//www.imchina.net.cn/news/international/2017/2017615904_1.html.

[4]邱學青，王眉.樹立“三位一體”實踐教育觀 培養高素質拔尖創新人才[J].現代教育管理，2012，（4）：92-95.

[5]李培根，許曉東，陳國松.我國本科工程教育實踐教學問題與原因探析[J].高等工程教育研究，2012，（3）：1-6.

[6]居里鍇，徐建成.“大工程觀”下工程實踐教學改革的探索與實踐[J].中國大學教學，2013，（10）：68-70.