新工科視域下機械類專業實踐教學改革與探索

何芳

摘? 要：新工科建設為機械類專業的人才培養提供了新的機遇和挑戰，為滿足新經濟、新產業發展，分析了目前機械類專業實踐教學存在的問題，提出了構建面向應用型人才培養的“多層次、立體化、開放式”創新訓練實踐教學新體系，建設 “校企合作、產教融合”全方位實踐教學人才培養實踐基地的新思路;深化實踐教學內涵建設及方法改革，探索并建立完善的實踐教學新舉措;著力培養學生的創新精神和實踐能力，結合新工科的新要求推動工程教育改革和提升創新應用型人才培養質量。

關鍵詞：新工科? 機械類專業? 實踐教學體系? 實踐教學改革

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）09（b）-0083-03

Abstract： The construction of new subjects provides new opportunities and challenges for the training of mechanical talents. In order to satisfy the development of new economy and new industry， the existing problems in practical teaching of mechanical specialty are analyzed. A new system of innovative training and practical teaching oriented to the training of applied talents is put forward， which is multi-level， three-dimensional and open， and a comprehensive system of "school-enterprise cooperation， Production-education integration" is constructed. New ideas of practical teaching talents training practice base; deepening the connotation construction and method reform of practical teaching， exploring and establishing perfect new measures of practical teaching; focusing on cultivating students'innovative spirit and practical ability， promoting the reform of engineering education and improving the quality of innovative and applied talents training in accordance with the new requirements of new subjects.

Key Words： New Subject; Mechanical Specialty; Practical Teaching System; Practical Teaching Reform

新一輪的科技革命、產業革命以及新經濟的發展，給我國高等工程教育的改革和發展提供了新的機遇和挑戰。為迎接新一輪科技革命與產業革命，響應國家重大戰略目標，支持新產業、新業態、新技術的發展，突破核心關鍵技術，構筑先發優勢，在未來全球創新生態中占據戰略制高點，這樣使得高等工程教育迫切需要培養一批“大國工匠”和高層次工科創新人才。因此，根據當前和未來產業的發展需求，主動優化學科專業布局，加強學科之間的交叉融合，積極發展新興工科，探索實踐教學新模式，建立完善實踐教學新舉措，既是當務之急，也是長遠之策[1]。

機械類專業是工科中的學科大類，社會對既精通現代機械設計、科技開發，又懂運行管理的人才需求量逐漸增大。同時，機械類專業不同學科的交叉融合，為學生以后跨專業、跨行業就業提供了強有力的保障。深化工程教育改革，推進新工科的建設和發展，實現智能化的設計和制造，為機械類專業的課程改革指明了發展方向，同時也對機械類專業的實踐教學的改革提出了新的要求。機械類專業作為典型的傳統工科學科專業，根據產業的轉型升級建造成為新型工科，如何提高應用型本科機械類人才創新能力和工程實踐能力，構建面向新工科的應用型本科機械類專業實踐教學新模式。該文將針對目前機械類專業實踐教學現狀及問題，在實踐教學基地建設、實踐教學師資隊伍建設、實踐教學內容建設、實踐教學考核方式等方面提出了改革與探索。

1? 國內高等工程教育實踐教學現狀及存在的問題

近年來，國內許多高校在工程實踐教學方面做了有益的改革和探索，并取得了一定的成果，但從培養的工程復合型人才來看，實踐教學質量不太高，學生普遍的實踐動手能力和創新能力不足[2]。我國高等工程教育實踐教學主要存在以下問題。

（1）工程教育實踐教學環節、實踐教學平臺不足。課程設置中由于通識課程學時的增加，實驗課程的比重下降，生產實習學時壓縮，使得學生多是參觀，動手操作機會少;另外，由于學生規模較大，實踐教學設備等條件在很大程度上不能滿足實踐教學的要求。

（2）實踐教學設計不全面，缺乏層次性。隨著新工科，智能制造的新理念，傳統的實踐教學體系已不適應現代工程復合人才的培養。校內工程實訓內容多為熱加工、冷加工、制作工藝以及現代加工技術的介紹與培訓，缺乏工業流程和人機工程等內容的設計，不利于學生系統思維的培養。實驗項目相對獨立，涉及到的知識點較為單一，關聯性不強;校外實踐教學中的認識實習、生產實習、畢業實習之間沒有明顯的梯度和層次。

（3）實踐教學內容、方法單一，創新性不足。基礎性、驗證性實驗偏多，大多是驗證教學內容和理論知識，沒有系統地把解決復雜工程實際問題融入到實踐教學中，創新性、綜合性不夠;實踐教學方法沒有深入的研究和創新，學生難以發揮學習主觀能動性。

（4）實踐教學師資隊伍的工程實踐水平不強，呈現弱化趨勢。實踐教師隊伍工程素質和實踐經驗不足，缺少既有豐厚工程背景又有學術水平的“雙師”型教師。師資隊伍力量的薄弱，導致實踐教學水平不高，不利于學生實踐與創新綜合能力的培養[3]。

2? 構建多層次、立體化、開放式的創新訓練實踐教學新體系

以“工程認證教育”為引領，面向生產一線，培養高素質應用型工程技術人才為目標定位，建立多層次、立體化、開放式的全過程、全方位實踐教學新體系。改革傳統實踐教學和工程教育，廣開資源、延伸時空、拓展內涵，構建 “三個層次、五個平臺、六個模塊、三實三創”的實踐教學新模式，為培養和提升學生的工程實踐與創新能力創建一個全過程、全方位的培養環境。（1）三個層次： 將能力培養分為工程基礎能力、專業技能與工程實踐能力、科技創新能力三個層次。（2）五個訓練平臺：工程基本技能訓練、專業基礎訓練、專業綜合訓練、企業工程實踐訓練、科技創新訓練五個實踐訓練平臺。（3）六個模塊：以課程實驗、課程設計、科技創新、科研訓練、畢業論文（設計）和實習實踐為六個實踐教學模塊。（4）三實三創：融知識、能力、素質教育于一體，創新能力培養貫穿始終。按照“拓寬基礎訓練、豐富專業訓練、優化綜合訓練、拓展創新訓練”的實踐教學理念，不斷完善和優化實踐教學平臺和教學內容體系[4]，如圖1所示。

3? 建設高校與企業互聯的全方位實踐教學實踐基地

結合我國目前高校對機械類人才培養的課程體系，大多數院校設置的課程較多，但卻不能從基礎上來為實踐型人才的培養提供相關課程，其中驗證性實驗較多，與實際相聯系的應用型實驗卻較少。因此，建設與企業互聯的全方位實踐教學基地，解決企業與高校步調不一致的問題，實現企業最新技術與企業文化及時融入到高校教學中，達到高校和企業共同培養學生實踐創新的目的。實現“校企合作、產教融合”人才培養模式，這種人才培養模式可為我國國內高校機械類專業培養高級應用型人才提供可實現的途徑，也對推進校企合作培養人才計劃提供基礎。通過建立與企業相聯系的實踐教學基地將理論學習與工作相互結合與滲透。通過校企合作的不斷建設與完善，基本形成“五共同”機制（如圖2）。即專業人才共同培養——企業專家共同研討專業人才培養規格、才培養方案、課程體系，并重點承擔部分應用性專業實踐教學工作;學校專家承擔企業新員工技能培訓、現代技術培訓和干部提升培訓等。實踐教學基地共同建設——積極打造并建設市級大學生實踐教學基地，實現本專業應用性實踐教學目標。企業專家參與校內實踐教學基地建設方案制訂研究，企業實踐教學基地掛牌并請校內專家參與指導。人力資源共同享有——學校聘請企業工程師兼職指導學生實習與設計、校內基地設備維修等，企業聘請校內教師兼職企業設計人員、顧問或科技特派員等，并優先選聘優秀畢業學生就業。科學研究課題共同協作——校企共同協作申報科技攻關課題，協同解決生產技術難題，協同申報科技成果，協同申報科技進步獎等。

4? 建立完善的實踐教學新舉措

（1）加大實踐的教學比重，構建以就業為導向的開放式實踐教學體系。加大實踐教學在教學計劃中所占的比重，強調以工程實踐與創新能力培養為主線、以就業為導向，逐步形成相對獨立的、基本實踐能力與操作技能、綜合實踐能力與科技創新能力有機結合的多層次、立體化、開放式實踐教學體系。創新實習教育模式，加強實習過程管理，提高學生實踐能力和就業能力。

（2）深化實踐教學內涵建設，改革實踐教學內容與方法，實現實踐教學過程與生產過程對接。改革實踐教學內容，減少演示性、驗證性實驗，增加綜合性、設計性、創新性實驗;激發學生興趣為切入點，引導學生主動實踐、自主學習的實踐教學模式，激發學生內在積極性，培養學生學習主觀能動性、獨立性和創造性，以項目任務為牽引，激發、調動學生的興趣和求知欲，引導學生主動實踐、自主學習;以工程應用為導向，加強實踐環節的工程化建設，不斷強化實踐教學項目的工程性、實用性和綜合性;強化綜合課程設計的工程應用背景，對標國家虛擬仿真實驗教學項目建設任務，利用信息化技術建立不同層次、不同類型的虛擬仿真專業實驗實訓室，使學生在接近虛擬仿真下進行實踐與創新活動，切實提高學生的工程實踐能力。

（3）加強校外實踐教學人才培養基地建設，利用社會和企業資源，促進校企協同育人。大力推動與行業部門、企業共同建設實踐教育基地，綜合運用校內外資源，建設滿足實踐教學需要的實驗實習實訓平臺。推動產學研平臺建設;充分利用企業優質實踐教學資源，建立校企深度融合、優勢互補、共同發展的合作機制，協同育人[5]。全面提升應用型工程專業人才培養質量，形成為區域經濟發展和企業技術服務的長效機制，實現校企“雙贏”。

（4）加強實踐教師隊伍建設，提升師資隊伍整體工程實踐教學水平。安排實踐能力強、學歷高的教師擔任實踐教學環節的指導工作，通過到企業掛職和頂崗鍛煉等途徑提升教師的工程實踐能力和實踐教學水平。積極聘請企業生產經驗豐富的專業技術人員擔任兼職實驗教師，共同承擔實習實訓和畢業設計等實踐教學環節的指導工作，打造一支結構合理、專兼職相結合的“雙師雙能型”實踐教師隊伍。大力實施“雙師”工程，提升專業教師教學能力與解決實際問題的能力。

（5）注重專業實際操作技能，改革實踐考核評價方式。實踐教學不斷線，將工程實踐與創新能力培養貫穿于人才培養的全周期，將專業教育和工程實踐向低年級延伸，在課程考核中積極推廣項目化、模塊化實踐教學過程考核，實施項目化、模塊化、實戰化考核方式改革，倡導專業技能工程認證與實踐教學課程考核接軌。

5? 結語

以培養新工科創新型和應用型人才為目標，基于“工程認證”教育，以實踐創新能力培養為主線，建立面向應用型人才培養的多層次、立體化、開放式創新訓練實踐教學新體系;以工程應用為導向，深化實踐教學內涵建設及方法改革，注重理論教學與實踐教學的有機融合，形成“五共同”機制的“校企合作、產教融合”人才培養實踐基地，探索并建立完善的實踐教學新舉措，以立德樹人為根本任務，樹立正確的高校工程教育觀，深化創新實踐教學改革，著力培養學生的創新精神和實踐能力，結合新工科的新要求將其全面落到實處，不斷提升實踐教學水平和創新應用型人才培養質量。

參考文獻

[1] 林健.面向未來的中國新工科建設[J].清華大學教育研究，2017，38（2）：26-35.

[2] 馬洪儒，楊慷.新工科背景下以崗位需求為導向的機械類專業人才培養模式的探索[J].安陽工學院學報2018，17（6）：92-94.

[3] 李秀紅，李文輝.新工科背景下機械類專業基礎課程改革研究[J].教育理論與實踐，2019，39（3）：36-38.

[4] 孫樹禮，俞雯.新工科背景下機械類專業人才培養研究與實踐[J].教育探索，2018，318（6）：45-48.

[5] 黃民，米潔.機械工程專業應用型人才培養模式改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2015，34（9）：179-183.