新工科背景下機械大類人才培養改革實踐研究

邱顯焱 李光 湯迎紅 吳吉平 廖翠姣

摘要：本文闡述了在后疫情時代新工科機械大類應用型人才培養改革實踐的相關措施，分別從線上教學模式改革實踐、構建多學科跨專業實踐訓練和創新研究平臺、“競賽+項目”促進雙創能力提升等方面探索新工科背景下機械大類專業人才培養新思路，以期為同類高校及同專業教學改革提供參考借鑒。

Abstract： This paper describes the relevant measures for the reform and practice of the training of applied talents of new engineering machinery in the post epidemic era. This paper explores new ideas for talent cultivation of Mechanical Majors under the background of new engineering from the aspects of online teaching mode reform practice， construction of multi disciplinary and interdisciplinary practice training and innovation research platform， and promotion of entrepreneurship and innovation ability by "competition + project"， in order to provide reference for similar colleges and universities and the same professional teaching reform.

關鍵詞：新工科;后疫情時代;機械大類;應用型人才培養;改革實踐

Key words： new engineering;post epidemic era;machinery;applied talents training;reform and practice

中圖分類號：TH11-4;G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?; ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）21-0242-02

0? 引言

當前是“十三五”規劃收官之年，中國工業的發展已邁入關鍵時期，從“工業4.0”、“互聯網+”，到“中國制造2025”、“一帶一路”倡議，機械行業尤其是高端裝備制造業急需高素質、數字化、復合型技術人才，而“新工科”機械大類人才培養是基于“適應行業變化，面對未來趨勢”的理念，“培養多元化創新型人才”的要求以及“繼承而創新，交叉和融合”的途徑來構建和實施的。

1? 后疫情時代專業人才培養策略新發展

新冠肺炎疫情打亂了全球經濟、產業與科技發展體系，加劇了我國工業經濟發展壓力，同時后疫情時代“新工科”專業人才培養的教育教學方法隨著數字化、網絡化和智能化的迅猛發展而掀起新一輪系統性、全局性的變革。①以產業需求為導向，以工程能力養成為核心，主動融合行業應用，項目驅動、理實融合、知行合一，全過程培養高素質應用型人才。②圍繞培養學生的學習能力、工程能力、創新能力，努力構建理實融合的課程體系;打造雙高師資隊伍;建設理論與實踐兩類高階課程;開展興趣小組、學科競賽、企業實習實踐、工程實踐創新層遞式訓練，達成人才培養目標。③以專業領域興趣小組、學生專業素質拓展、教師科學研究、工學協同育人等四大類項目為驅動，貫穿于學生培養的全過程，實現對學生全覆蓋。

2? 新形勢下專業人才培養改革實踐措施

2.1 構建多學科跨專業實踐訓練和創新研究平臺

機械行業是國民經濟與社會發展的重要基礎，我國全力構建持續發展的新型機械產業格局，實現由“制造大國”向“制造強國”的戰略轉型。緊密對接我國“制造強國”建設戰略對培養機械專業高層次創新人才、提升機械制造技術自主創新水平的要求，建設了多個機械學科類科研教學和實踐平臺。如機械工程大學生創新創業教育中心、湖南省普通高校示范基礎實驗室及現代工程實訓中心等。根據機械產業鏈各個環節所涉及到的不同知識構架，組織相對應不同專業的學生建立創新創業訓練團隊，開展跨學科跨專業的團隊建設和項目訓練運行管理，為學生成為機械產業急需的高素質復合型創新人才打下堅實的基礎。

2.2 創新第一課堂教學模式，改革實踐線上教學方法

2.2.1 以能力培養為核心，優化實踐教學內容

從創新創業能力培養角度，優化重組實驗內容，把行業創新應用貫穿到課程實驗、課程設計、生產實習和畢業設計等各個實踐教學環節中。提高專業能力培養方面的實驗內容比例，淡化單向傳授知識的驗證型實驗，加強設計型、綜合型、研究型和創新型實驗，加強生產實習、畢業設計等專業技能綜合創新實踐。實驗內容精心安排，按照先基礎、后綜合、再創新的思路，循序漸進地安排實驗教學計劃。

2.2.2 以項目為催化，構建項目驅動式實驗教學模型

精選大量來自企業的真實項目，項目經過標準化和模塊化，有效抽取技術知識點和行業知識點。采用一個實際的開發案例來組織實驗內容，將案例的各關鍵技術環節分散到各實驗項目中，建立“自然認知-方法實踐-綜合分析-探索創新”循序漸進的實驗教學模型。

2.2.3 以信息化為基礎，高效利用創新實踐平臺

大力推動現代信息技術與實踐教學的融合，與超星公司、 愛課程等企業合作，利用其開放的 MOOC 在線教育平臺，面向高校創新實踐的群體化在線支撐環境，直觀、準確地評判學生利用該平臺學習實驗項目知識和掌握專業技術的效果，還可以對學生的項目學習和實施的過程進行監控和指導，為項目驅動的實踐教學模式提供全面、靈活的策略支持。

2.2.4 以學生為中心，改革線上教學方法

2020年初，受新冠肺炎疫情影響，課堂教學全面采用線上授課方式。人才培養目標中強調學生的自主學習能力培養，而線上教學時的主體為學生，我們在進行線上教學過程中不斷強化學生的學習能力和學習方法和習慣改進。教師則扮演引導者和領路人的角色，積極引導學生完成課前預習、參與課堂教學互動、反饋課后作業互評及討論。

2.3 建設“一體化”實訓創新平臺及復合型工程技術人才培養機制

為培養學生的工程能力，工程實訓中心以實驗平臺建設為根本，拓寬人才的工程創新能力培養渠道，建立了以機械制造為主的傳統制造技術實訓平臺和先進制造技術實訓平臺，實行開放共享的運行機制。工程實訓中心堅持“普及基礎訓練，強化學科訓練，加大綜合訓練，鼓勵創新訓練”，普及機械類專業學生大眾實踐教育水平，同時鼓勵推動精英教育，實現一般學生有創新培養要求，優秀學生有創新施展空間的目標。

突破專業和年級的限制，在全校范圍內，通過自薦、教師推薦等方式，組建了“機械工匠創新創業實驗班”和“格物創新創業實驗班”，實現了全校不同專業學生融合，實行自我發展管理，自主實踐創新。工程實訓中心為其提供活動場所及條件保障，同時針對各類學科競賽和創新創業競賽開展活動，配備相應教師進行指導;實踐活動場所規劃基地四個功能區，即啟、學、練、創四大板塊，從創業啟蒙到綜合素養訓練，再從項目轉化到創業孵化，實現創新創業訓練實戰的全流程覆蓋，保障了創新實踐活動的持續發展和科技創新成果的可持續提升或孵化，有效提升了學生自主學習的興趣和成就感，激發了創新思維意識，促進了大學生實踐能力和創新能力的提高。

切合機械行業企業創新要素、融合實踐教學創新平臺、整合學科專業創新資源，打造課堂培養體系、課外實踐體系、創新訓練體系、師資整合體系“四位一體”的創新人才培養機制，實現教學與研究互動、理論與實踐統一，通過與校外協同企業共同研究和推進人才培養改革機制，形成了協同辦學、協同實踐和協同創新的人才培養機制，有效提高了大學生的綜合素質和創新創業能力，形成了“多協同的復合型工程 技術創新人才培養機制”。

2.4 新形勢下的“競賽+項目”促進雙創能力提升

以學科競賽為導向，以項目實施抓手，促進機械大類學生創新創業能力的提升。由于疫情影響，學生不能如期返校集中進行競賽培訓和項目討論，但是線上專業課程講授過程中，項目+競賽教學法始終貫穿其中，將理論教學與實踐教學互相融合，以賽促教，以教促項目，形成良性循環。

以全國大學生自動化系統應用大賽為例，該賽事要求學生參賽隊自行選擇現場設備和被控對象搭建工業應用場景，體現工業物聯網“安全”、“環保”、“節能”和“增效”的可持續發展理念，我們學生以“節能型打包機打包系統設計及研究”榮獲特等獎，并以節能型打包機的包裝裝備項目開展了深入研究，極大地鍛煉了學生的創新能力和創業精神，該團隊在第九屆湖南省大學生機械創新設計大賽中制作的“基于空間機構的助老抬腿裝置”獲得了一等獎的優異成績，充分體現了學生雙創能力的提升。

為了進一步深化工程實訓教學改革，結合學科競賽和項目，開發了近幾年工程訓練綜合能力大賽的主題——無碳小車作為工程實訓項目，提高學生對金工實訓的興趣，培養學生系統的工程設計能力、實踐能力、創新能力及全局意識。

3? 改革成效

此次新冠肺炎疫情防控期間，機械工程學院在“新工科”機械大類應用型人才培養中順勢而為，積極改革創新并努力實踐，取得了一系列成果，比如按照工程專業認證標準，制訂了2019版湖南工業大學機械學院本科專業人才培養方案;湖南工業大學機械工程學院的機械設計制造及其自動化專業獲批湖南省一流本科專業建設點;2020年第八屆全國大學生自動化系統應用大賽中榮獲1個特等獎和1個一等獎;在第九屆湖南省大學生機械創新設計大賽線上評審答辯，榮獲2個一等獎、3個二等獎和3個三等獎的優異成績;全國大學生節能減排課外實踐科技作品榮獲1個三等獎。2019年獲批3項教育部產學合作協同育人項目，在愛課程平臺推出了《機械設計基礎》、《包裝機械設計》和《機構動態仿真設計》等MOOC網上課程。

4? 結語

湖南工業大學機械學院在“雙一流“建設中，在機械大類應用型人才培養中積極實踐，基于學院“智能包裝裝備”的特色定位，以大學生創新創業能力培養為重點，構建新工科背景下機械大類專業人才培養體系，不僅為科技創新服務，且能夠推動產學研用緊密結合，提升學生雙創能力，促進社會經濟繁榮，全面提高大學生就業質量。

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