新工科建設(shè)背景下機(jī)制專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式改革與探索

李 京，劉 麟，朱小蓉

(1.常州大學(xué) 機(jī)械與軌道交通學(xué)院，江蘇 常州 213164；2.常州大學(xué) 江蘇省綠色過程裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 常州 213164)

0 引言

習(xí)近平總書記新時(shí)代的辦學(xué)方向要求以國家需求為牽引、產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向，主動(dòng)服務(wù)國家戰(zhàn)略。以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新模式為特征的“新經(jīng)濟(jì)”有力推動(dòng)了新工科的快速發(fā)展[1]。新工科注重學(xué)科的交叉性、綜合性和實(shí)用性，特別強(qiáng)調(diào)與傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的緊密融合[2]。相對于傳統(tǒng)工科的人才培養(yǎng)模式，新工科建設(shè)更加注重具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)以及國際競爭力的復(fù)合型人才培養(yǎng)。因此，在充分理解新工科理念的基礎(chǔ)上，必須重視基于綜合素質(zhì)提升和成果導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)模式改革與探索，為保障新工科建設(shè)背景下高素質(zhì)人才的培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的支撐。

常州大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)(以下簡稱“機(jī)制專業(yè)”)的辦學(xué)定位是：面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和機(jī)械等行業(yè)發(fā)展對人才的需求，圍繞培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，以及現(xiàn)代化機(jī)械專業(yè)知識和技能的工程技術(shù)人才的目標(biāo)，突出“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、重實(shí)踐”的培養(yǎng)特點(diǎn)，堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同培養(yǎng)模式，為學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。而實(shí)踐教學(xué)是機(jī)制專業(yè)課程教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 機(jī)制專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

學(xué)生是學(xué)校教育教學(xué)的主體，素質(zhì)教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生要全面發(fā)展。常州大學(xué)機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是堅(jiān)持立德樹人根本宗旨，以培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人為根本任務(wù)，培養(yǎng)具有機(jī)械領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識及應(yīng)用能力，擁有專業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新精神，適應(yīng)社會(huì)和機(jī)械行業(yè)發(fā)展，能勝任機(jī)制及相關(guān)專業(yè)工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。基于該培養(yǎng)目標(biāo)，機(jī)制專業(yè)堅(jiān)定不移地轉(zhuǎn)變思想，結(jié)合專業(yè)對學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)提出的要求，構(gòu)建了相對完整的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新培養(yǎng)環(huán)節(jié)。機(jī)制專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系如表1所示。

表1 機(jī)制專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系

但是，在具體實(shí)施過程中，要達(dá)到實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)的良好匹配效果相對較難，實(shí)踐教學(xué)整體效果不佳。

(1)實(shí)踐條件與實(shí)際教學(xué)需求不匹配。受實(shí)踐教學(xué)軟硬件的限制，很難保證每個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的全員和全過程參與。另外，實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)與實(shí)際教學(xué)要求不匹配，師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)和學(xué)歷水平分布不合理，基本無法滿足大學(xué)教育對實(shí)踐教學(xué)的要求。特別是機(jī)制等工科專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)，很難實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”，整體實(shí)踐能力鍛煉成效不佳，甚至部分關(guān)鍵實(shí)踐項(xiàng)目僅停留在認(rèn)識狀態(tài)。

(2)實(shí)踐教學(xué)體系缺乏整體規(guī)劃性，和創(chuàng)新思維實(shí)踐教學(xué)之間缺乏溝通與協(xié)作，相互聯(lián)系的實(shí)踐內(nèi)容不能做到融會(huì)貫通，缺乏有機(jī)統(tǒng)一的實(shí)踐教學(xué)體系。另外，部分實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)及內(nèi)容單一、過于陳舊，實(shí)踐過程枯燥且工程背景較弱，同時(shí)缺乏有效的評價(jià)機(jī)制，這與新工科建設(shè)背景下的人才培養(yǎng)目標(biāo)不適應(yīng)。

2 實(shí)踐教學(xué)模式探索

為了進(jìn)一步提高專業(yè)建設(shè)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，常州大學(xué)機(jī)制專業(yè)以O(shè)BE理念為導(dǎo)向，在強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)方面開展了有效的改革與探索。

2.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)制專業(yè)課程教學(xué)的重要組成部分，旨在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施以及綜合分析的能力，對增強(qiáng)理論教學(xué)效果具有重要意義。

機(jī)制專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目標(biāo)，積極引進(jìn)高學(xué)歷和高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室人員，并強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室人員教學(xué)技能的培訓(xùn)與考核，形成了一支數(shù)量和結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)和管理水平高、工程背景突出的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，滿足了機(jī)制專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)，重視學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、創(chuàng)新意識和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰槟繕?biāo)，不斷開展實(shí)驗(yàn)改革與創(chuàng)新，進(jìn)一步提高綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例，為學(xué)生進(jìn)入企業(yè)開展研發(fā)工作或繼續(xù)研究生學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

基于專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課理論，以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)，引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)手段，設(shè)計(jì)工程實(shí)踐背景凸顯的實(shí)驗(yàn)方案、方法和內(nèi)容。以“機(jī)床數(shù)控技術(shù)”課程為例，機(jī)制專業(yè)基于培養(yǎng)目標(biāo)，開展理論及實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式，尤其在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以斯沃等仿真軟件模擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)操訓(xùn)練相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生編寫和調(diào)試數(shù)控加工程序的能力，促進(jìn)了數(shù)控高級人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

2.2 積極落實(shí)必修實(shí)踐環(huán)節(jié)

持續(xù)做好以金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)實(shí)習(xí)為主的必修實(shí)踐環(huán)節(jié)，完善理論與實(shí)踐之間的銜接，增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)際生產(chǎn)的認(rèn)識。

在金工實(shí)習(xí)中，以現(xiàn)代機(jī)械加工培訓(xùn)中心為基礎(chǔ)，充分利用現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)勢，強(qiáng)化機(jī)械加工、鉗工、鑄造、焊接等實(shí)習(xí)內(nèi)容的訓(xùn)練，加深學(xué)生對金屬加工工藝方法、過程及機(jī)械設(shè)備工作原理以及安全操作規(guī)范等的認(rèn)識，深入了解機(jī)械制造工藝知識和技術(shù)，以培養(yǎng)學(xué)生的零件加工工藝制訂與實(shí)際加工制造能力。

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系的紐帶，充分利用兩周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間，開展形式多樣、內(nèi)容豐富的實(shí)踐項(xiàng)目，采用企業(yè)專家講座及工程師現(xiàn)場指導(dǎo)相結(jié)合的方式，使學(xué)生深入了解生產(chǎn)企業(yè)機(jī)械設(shè)備的性能、結(jié)構(gòu)和制造等問題，以提升學(xué)生分析及解決實(shí)際工程問題的能力。同時(shí)，開展大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃培訓(xùn)及競賽，切實(shí)提高學(xué)生的參與度。實(shí)習(xí)結(jié)束后，組織企業(yè)工程師對學(xué)生實(shí)習(xí)期間的現(xiàn)場表現(xiàn)和能力水平進(jìn)行綜合評價(jià)，進(jìn)一步提高學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃意識和生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果。

在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)環(huán)節(jié)，積極拓寬選題渠道，并圍繞畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題開展畢業(yè)實(shí)習(xí)，努力做好畢業(yè)設(shè)計(jì)開展或畢業(yè)論文撰寫的前期準(zhǔn)備。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師和企業(yè)的合作項(xiàng)目，支持學(xué)生到企業(yè)開展畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作，從實(shí)際項(xiàng)目中探求問題以提高課題質(zhì)量。在畢業(yè)實(shí)習(xí)階段，通過綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識分析專業(yè)技術(shù)難題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決工程問題的能力。

2.3 開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐探索

整合和優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)資源，開設(shè)以解決實(shí)際工程問題為目標(biāo)的綜合性創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目。為了鼓勵(lì)和支持大學(xué)生參加科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，常州大學(xué)設(shè)立了“常州大學(xué)學(xué)生課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金”，啟動(dòng)了“常州大學(xué)挑戰(zhàn)杯卓越人才訓(xùn)練計(jì)劃”等，并組建了“卓越”計(jì)劃項(xiàng)目導(dǎo)師團(tuán)和“卓越”計(jì)劃項(xiàng)目學(xué)生團(tuán)隊(duì)，持續(xù)培育優(yōu)秀科技創(chuàng)新作品。同時(shí)，制定了《常州大學(xué)大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)管理與獎(jiǎng)勵(lì)辦法》《常州大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)管理與獎(jiǎng)勵(lì)辦法》等文件，對積極參加科技活動(dòng)者，圍繞科技創(chuàng)新項(xiàng)目公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文及獲得國家專利者給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)與支持。建成了一批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育全方位融合、全過程覆蓋的示范專業(yè)，基本形成了具有常州大學(xué)特色的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。

機(jī)制專業(yè)依托常州市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在線平臺和資源共享平臺，建設(shè)理論實(shí)踐與專業(yè)培養(yǎng)相融合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系，為學(xué)生提供開展科技創(chuàng)新活動(dòng)的軟硬件環(huán)境。同時(shí)，面向全體學(xué)生開設(shè)了通識教育必修課程“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論與實(shí)踐”，旨在創(chuàng)造良好的科技創(chuàng)新氛圍，推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。以《全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽》主題為藍(lán)本，由學(xué)生自行組隊(duì)、指導(dǎo)老師指定課題或是學(xué)生自擬題目，充分發(fā)揮常州大學(xué)機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心、機(jī)械工程中心、現(xiàn)代機(jī)械加工培訓(xùn)中心和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等基礎(chǔ)作用，完成機(jī)械創(chuàng)新作品的設(shè)計(jì)及三維模型的建立，并鼓勵(lì)形成實(shí)物和樣機(jī)，旨在以產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展，使學(xué)生掌握創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本概念和原理，深刻理解創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的概念和方法，重視創(chuàng)新與發(fā)展，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的科學(xué)化和系統(tǒng)化。

2.4 推進(jìn)產(chǎn)教深度融合

新工科建設(shè)背景下，高校的人才培養(yǎng)要與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級相契合。機(jī)制專業(yè)依托常州大學(xué)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合工作站、校企聯(lián)盟產(chǎn)學(xué)研基地、大學(xué)科技園以及常州科教城等創(chuàng)新園區(qū)，與企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等主動(dòng)對接，在人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、就業(yè)創(chuàng)業(yè)等方面開展深度合作，通過充分整合企業(yè)合作資源，深度引入產(chǎn)業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)科教深度融合與校企協(xié)同育人。近年來，常州大學(xué)機(jī)制專業(yè)充分利用校外資源，構(gòu)建了較為完整、完善的校企合作實(shí)踐教育體系，探索出校企協(xié)同發(fā)展的新型合作模式，并建立了多家校外實(shí)踐基地，與星宇車燈、天山重工、柳工集團(tuán)等多家知名企業(yè)均建立了良好的合作關(guān)系，有力推動(dòng)了機(jī)制專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)和雙創(chuàng)教學(xué)任務(wù)及專業(yè)的人才培養(yǎng)工作。

根據(jù)專業(yè)發(fā)展需求，聘請具有良好學(xué)術(shù)造詣和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員擔(dān)任企業(yè)導(dǎo)師，并制定企業(yè)導(dǎo)師選聘、考核等管理辦法，明確企業(yè)導(dǎo)師的具體職責(zé)。企業(yè)導(dǎo)師以導(dǎo)師身份聯(lián)合指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，開設(shè)專題講座或開設(shè)專題研討課，推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方式改革，推動(dòng)所在企業(yè)積極面向?qū)W校開放資源，為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐平臺。

2.5 完善實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量調(diào)控與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

常州大學(xué)機(jī)制專業(yè)建立了校、院、系三級實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量管理與監(jiān)控體系，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)、必修實(shí)踐環(huán)節(jié)以及畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)等均制定了明確的質(zhì)量要求。注重過程及能力的評價(jià)，建立了學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)全過程的學(xué)習(xí)跟蹤預(yù)警和評估機(jī)制，采用多種考核的評價(jià)模式，通過內(nèi)部評價(jià)和外部反饋，構(gòu)建保障畢業(yè)要求達(dá)成的全過程學(xué)習(xí)狀態(tài)的評價(jià)機(jī)制和方法。因此，機(jī)制專業(yè)建立了針對應(yīng)屆畢業(yè)生和畢業(yè)5年往屆生的跟蹤反饋機(jī)制，構(gòu)建了由用人單位、畢業(yè)校友、行業(yè)企業(yè)專家等參與的社會(huì)評價(jià)機(jī)制，并依據(jù)跟蹤和調(diào)查獲得的信息綜合判斷培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成情況，做好持續(xù)改進(jìn)工作[3]。

機(jī)制專業(yè)制定并完善了持續(xù)改進(jìn)的長效機(jī)制，在持續(xù)改進(jìn)中提升整個(gè)專業(yè)建設(shè)的水平和力量。以常州大學(xué)機(jī)械與軌道交通學(xué)院“專業(yè)綜合實(shí)踐”課程為例，該課程以具體的工程應(yīng)用設(shè)計(jì)任務(wù)為背景，要求學(xué)生綜合“機(jī)械設(shè)計(jì)”“機(jī)械制造”“機(jī)電控制技術(shù)”等多門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，通過分工協(xié)作，完成具備特定功能和滿足特殊要求的實(shí)物模型或樣機(jī)。課程考核環(huán)節(jié)評價(jià)方式及比例為：(1)平時(shí)考核(60%)，主要包括調(diào)研報(bào)告、任務(wù)實(shí)施計(jì)劃書；(2)匯報(bào)答辯考核(20%)，主要包括設(shè)計(jì)方案匯報(bào)；(3)報(bào)告成績(20%)，主要包括設(shè)計(jì)方案說明書、方案綜合分析報(bào)告。根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成度分析結(jié)果可知，小組為單位的團(tuán)隊(duì)合作導(dǎo)致個(gè)別學(xué)生渾水摸魚，不能較好地實(shí)現(xiàn)全員參與。針對以上問題，提出可持續(xù)改進(jìn)方案：要求每個(gè)課題任務(wù)團(tuán)隊(duì)規(guī)定4～6名學(xué)生，其中組長1名，負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的統(tǒng)籌工作；團(tuán)隊(duì)必須分工明確，組長做好任務(wù)分配和團(tuán)隊(duì)組織協(xié)調(diào)，在協(xié)力完成團(tuán)隊(duì)任務(wù)的基礎(chǔ)上，每位成員需要獨(dú)立完成個(gè)人工作計(jì)劃和周進(jìn)度報(bào)告；針對教學(xué)方式和內(nèi)容的持續(xù)改進(jìn)，“專業(yè)綜合實(shí)踐”課程的教學(xué)成效提高顯著，不僅對學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要意義，同時(shí)使學(xué)生可以盡快適應(yīng)機(jī)械工業(yè)企業(yè)的人才需求。

3 結(jié)語

強(qiáng)化工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力是機(jī)制專業(yè)人才培養(yǎng)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。常州大學(xué)機(jī)制專業(yè)基于 “以學(xué)生為本”的成果導(dǎo)向教育理念，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置、積極落實(shí)必修實(shí)踐環(huán)節(jié)、開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐探索、推進(jìn)產(chǎn)教深度融合、完善實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量調(diào)控與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制等措施，基本構(gòu)建了一套完整的工程實(shí)踐和創(chuàng)新培養(yǎng)課程體系，有利于培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神、專業(yè)素養(yǎng)、國際視野的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的高級應(yīng)用型人才。