高等農業院校機械工程類專業大學生創新實踐能力培養

摘 要： 大學生創新實踐能力培養是一個系統工程，從知識體系、創新實踐、教學模式及教學資源等進行全方位建設才能獲得良好的效果。結合山東農業大學機械工程類專業大學生培養的現狀，分析了大學生創新實踐能力培養中存在的農業特色不明顯、創新創業活動與專業脫節、課堂教學與實踐教學脫節等問題。在此基礎上提出，建立課堂教學、網絡教學、實踐教學三位一體的全新教學模式。通過更新授課內容，引入現代化的教學手段和教學理念等，提高大學生的創新創業能力，培養適合我國經濟發展所需的人才。

關鍵詞：機械工程類專業；創新實踐；教學改革；農業院校

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1795（2023）07-0118-05

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.07.017

0 引言

21 世紀是信息化、智能化的時代，也是加強創新、實踐的時代。我國經濟發展進入快車道，國際競爭加劇，國家大力發展技術密集型產業，通過創新和產業升級應對危機。大學生是創新力量的主體，培養具有創新能力、解決實際問題能力的新型人才才能滿足國家經濟發展的需要，也成為高等學校教育的主要任務[1]。近年來，高校逐步重視和加強大學生創新能力的培養，大學生的創新意識顯著提高[2]。但在高校創新實踐能力培養中，理論與實踐脫節，缺乏切實可行的措施來實現大學生創新能力培養目標。農業工程具有交叉學科的特點，應將傳統的工程技術與農業相結合。在學生培養過程中，需要根據農業生產的特點，強化農業應用特點和場景[3]。結合山東農業大學機械工程類專業的學生管理實踐及就業情況，參考同類院校的做法，針對機械工程類大學生的培養現狀提出了一些建議。

1 培養現狀

在強調創新的大環境下，大學生的創新能力培養越來越受到重視，高校進行教學改革，增設大學生創新創業課程，指導大學生開展各類科技創新活動；以國家級、省級的大學生互聯網大賽、科技創新大賽選拔為契機，開展院級、校級的大學生科技大賽；在硬件上，建立大學生科技創新實驗室，保障大學生科技創新活動的順利實施。但是，仍然存在一些問題。

1.1 教學內容陳舊

基礎課程知識陳舊，沒有結合科學技術的進步，同步更新授課內容。現有的教學模式圍繞大學生知識構建展開，課堂教學以教材為抓手，學生依托教材進行課程的學習，容易導致教學內容不能及時更新、從理論到理論、與生產實踐脫節等。教學內容單一，缺乏大學生創新創業能力培養方面的內容[4]。大學生在科技創新活動中，知識儲備不足，不能實現設計目標。

1.2 創新與專業脫節

大學生科技創新活動與專業和生產實際脫節，為了創新而創新，創新活動和題目流于形式。創新實踐活動不能體現本專業特點，或者難度較高，與學生的專業知識能力水平不相符，學生很難完成。如科技創新過程中提出基于智能化的無人農場，但學生的知識儲備及解決實際問題的經驗都不能提供有力支撐。

1.3 課堂教學與實踐教學脫節

課堂教學與實踐教學脫節，沒有圍繞大學生的創新實踐能力形成完整的培養體系。機械工程專業是實踐性較強的專業，實踐教學是理論教學必不可少的補充，單純的課堂教學達不到應有的教學目標和效果，學生的很多知識和能力必須在實踐教學中獲得。實踐教學也應該強化創新，把創新理念融于實踐教學中。同時，實踐課程的開展與課堂教學內容和開課時間應該互相照應，協同開展。

1.4 教學手段落后

慕課等新的教學手段和教學模式沒有引入學生的創新創業培養過程中，教學手段和教學資源落后。基于網絡、計算機的現代化教學手段已經被引入到教學過程中，但慕課等教學資源仍然以課堂理論教學為主，沒有融入創新創業教學內容。另外，慕課等教學資源跟課堂教學沒有形成有機地結合，沒有充分發揮慕課等現代化教學手段的作用。

1.5 農業特色不顯著

農業發展離不開農機與農藝結合，在機械、電子專業培養方案中缺乏農藝方面的課程，雖然在機械專業中增設了農業方面的課程，但是這些課程沒有進行有機結合，缺乏專業特色課程[5]。

2 措施與建議

農業經營方式的快速轉變和農業裝備產業的發展，對農業機械專業人才的需求將極為迫切。農業機械設計制造、電工電子、計算機網絡及機電一體化控制等方面，設備安裝、調試、運行、檢測與使用維修方面，以及農機與機電產品的設計開發、制造及設備控制、生產組織管理等方面的復合技能的技術人員受到社會和企業的歡迎。

更新教學理念，重視大學生創新實踐能力培養。從教學內容、教學資源和教學方法上改革創新，基于現代化教學手段和教學理念，建立多措并舉的立體化教學模式，構建以創新實踐能力為核心的教學環境，使學生置于全新學習氛圍中[6]。

2.1 以教學內容優化為保障，構建全新的理論知識框架

以提升大學生的創新實踐能力為目標，優化教學內容和課程。科學技術和生產交互作用、相互促進、不斷進步，教學應緊跟時代步伐，及時更新教學內容，才能培養出知識結構合理、滿足社會需要的大學生。鼓勵教師及時將科技前沿成果、生產實踐案例有機融入課堂教學。并針對不同學生的特點，選取不同的教學內容開展教學，為學生提供個性化教學服務。同時，了解社會和企業的需求，走訪相同專業的相關院校進行學習，做到“避同求異”。加強人才培養方案規劃建設，對專業培養方案進行調整，拓寬口徑，夯實基礎，強化實踐，培育創新[7]。

打破學科界限，以應用及創新能力體系為基礎確定課程內容，授課內容應進一步加強通識理論的培養，筑牢學生的基礎知識構架；圍繞掌握本專業國內外發展動態來組織相應的知識、技能和態度，設計相應的理論研究與實踐活動；通過設計工程實踐情景，培養學生在較為復雜的工作關系中做出判斷并采取相應行動的綜合職業能力。

2.2 以現代化教學資源建設為手段，形成全新的創新能力培養方法

在教學上，應該加強網絡課程資源的建設，隨著互聯網、智能手機等通訊工具的普及，學生能夠方便地接觸到各類網絡教學資源。網絡課程資源也能夠突破時間、空間的限制，把生產實際的真實情況展現在學生面前，提高了學生的感性認識[8]。建設網絡課程資源，彌補課堂教學的不足，打破死板、單一的課堂講授式、灌輸式教學，充分利用現代信息技術手段，采用混合式教學、翻轉課堂等靈活先進的教學方法，或者圍繞實踐的真實案例，進行啟發式、互動式教學，培養學生解決實際問題的能力。

摒棄傳統以教師、課堂、教材為中心的教學方式，倡導以學生為主體，凸顯教學互動，培養學生自主學習和創新的能力，促進個性發展的教學方式。創新“生產情景”，進行理論實踐一體化教學、學習過程行動化，使學生體驗教學活動，真正掌握專業理論，提高職業能力。

2.3 以現代化農業為特色，突出機械工程類大學生的專長

對山東農業大學機械工程類畢業生就業及考研去向進行了統計，2019 年，直接就業學生中37.0% 進入農業機械類企業，考取碩士研究生學生中69.0% 進入農業院校。2020 年，直接就業學生中73.3% 進入農業機械類企業，考取碩士研究生學生中54.0% 進入農業院校。2021 年，直接就業學生中41.0% 進入農業機械類企業，考取碩士研究生學生中59.2% 進入農業院校。高校教育應該培養社會需要的人才，建立起以學生為中心，以社會應用為導向的大學生培養體系，應該根據學生就業去向適當的增加農業生產一般規律的課程。有利于學生在工作中能夠把機械和農業結合起來，實現高等教育和就業的無縫對接[9]。

加強課程體系與專業教學內容改革，結合企業需要進一步加強專業課程體系建設。突出專業特色、人才培養定位，根據學科發展趨勢與專業定位不斷調整教學基本文件內容，在教學內容上充分體現專業特色與人才培養特色，尋求專業突破口，將教學內容與學科專業發展趨勢緊密結合，充分反映學科前沿及專業發展動態[10]。

2.4 以“三位一體”教學體系為平臺，形成培養體系的立體化模式

對于機械工程這類實踐性強的課程，應該重視實踐教學，包括實踐教學條件的改善、實踐教學內容的優化等。同時加強實踐教學與課堂教學的融合，建立課堂教學、實踐教學、網絡教學三位一體的教學模式，避免各個環節相互脫節，3 種教學模式和教學資源互相補充，發揮各自的作用，形成合力。努力構建立體型實踐教學體系，更新實踐教學內容，增加綜合性設計性試驗項目。加強專業實踐訓練建設，以工程訓練中心為基礎，融合教學、科研、生產，提高學生的實踐能力與創新能力。加強與生產企業的聯系，拓展學生進行生產實習、了解企業文化的空間和渠道。重視專業實習實訓場地的建設，專業實訓場地盡可能創設“生產情景”[11]。通過建設“國家級虛擬仿真教學中心”，使學生的教學培養更加貼近生產實際；教學設施配置合理，突出和側重農業生產，具有專業技能訓練的必備條件，有安全、衛生、規范的勞動環境和條件。

以互聯網大賽、科技大賽為契機，合理引導和指導學生開展第二課堂，開展科技創新活動，并把科技創新活動與本專業的專業知識結合起來，學生能夠學用結合。在此基礎上，在教學設計和管理上把大學生科技創新活動切實融入日常教學過程中，形成多措并舉、互為補充的綜合教學體系。

2.5 以畢業設計為載體，把創新能力培養與企業需求緊密結合

畢業設計的題目和內容必須緊扣專業知識，確實體現本專業的特色和知識結構，能夠讓學生運用所學的知識解決實際問題。畢業設計題目應來源于生產實踐或者科學研究，在生產實踐中提煉和凝練畢業設計題目，使得畢業設計成為專業知識與生產實踐之間的一個橋梁。一方面考察和檢驗大學生專業知識的綜合運用，另一方面通過畢業設計，使學生了解生產實踐，為學生將來步入社會，順利開展工作打下堅實的基礎。

堅持“以學為本，以體為用，理論聯系實踐”的專業指導思想。結合專業建設、學生就業的要求，建立校外教學實踐基地，選派青年骨干教師到實踐基地進行技術服務，聯合申報國家級及省級教學科研課題。聘請企業工程師擔任“大學生卓越工程師班”的指導教師，組織大學生到校外實踐基地進行參觀實習，立足生產實踐開展畢業設計。

2.6 以專業教師為依托，發揮教師在大學生創新能力培養中的引導作用

大學生創新實踐能力的培養離不開教師的引導，建立一支思想堅定、業務精湛、知識結構合理的師資隊伍是培養學生創新實踐能力堅強的后盾和保證[12]。教師在專業教學中要打破學科界限和原有的知識體系，要以理論性、過程性知識傳授為主，以陳述性、應用性知識傳授為輔；要以知識傳授為主，以技能傳授為輔；重視學生的學習態度、方法和職業意識的形成。因此，教師要在專業教學中建立基于能力本位的教育觀，在專業教學過程中體現以知識應用能力為基礎；建立基于理論性、過程性的課程觀；建立基于多元智能理論的人才觀，使教學內容、教學方法、教學過程適合社會的要求和發展需要；建立基于行動導向的教學觀，采用以學生為主體、以教學項目為載體、以行動為導向的有效教學方法。建設大學生培養的導師制，鼓勵教師依托自己的科研課題，結合大學生知識能力的培養現狀，凝練和提出適合大學生參與的研究課題，吸納一部分高年級大學生參與到科研工作中，形成教師、研究生和大學生組成的科研團隊。

加強校企聯合促進師資隊伍建設與發展。采用引進與培養相結合的機制，逐步形成知識結構合理、梯隊明顯，具有發展潛力的師資隊伍，鼓勵教師努力提高教學水平與科研能力，提升整體師資隊伍的學歷層次和職稱層次。加強與企業聯合，選派教師進入企業參與生產和科研活動，增強教師的動手能力和理論水平。聘請企業部分高級技術人員和管理人員來校講學和授課。

2.7 以教學管理為保障，落實教學改革和建設的各項措施

在對“教”的管理基礎上，加強對“學”的管理：努力為學生營造一個寬松的學習環境，尊重學生身心發展規律，堅持以人為本。任何一項教學管理制度、措施都要有利于充分調動學生的積極性和創造性，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。加強對學習質量的管理：嚴格執行教學計劃與管理制度，重點對教學過程中的教案、教學大綱、教學日歷等資料文件管理，定期組織教學方面的研討會，提高廣大教師的教學質量。加強教學過程控制：組織各級督導深入課堂，并定期反饋，把教書育人、科研育人、管理育人、服務育人和環境育人有機結合起來。

改變傳統的教學評價方式，重視過程性評價，注意過程性評價和終結性評價的有機結合，在學業評價中充分考慮農機裝備產品創新設計技能掌握程度和評價本身對職業能力形成的促進作用。努力構建立體型實踐教學體系，更新實踐教學內容，增加綜合性設計性實踐項目。加強專業實踐訓練建設，既要重視訓練中心的教學功能，又要考慮工程訓練中心的科研功能，以工程訓練中心為基礎，建立教學、科研、生產三結合的教學模式，提高學生的實踐能力與創新能力。

3 “一軸四輪一引擎”創新實踐體系構建

山東農業大學機電學院所設專業均為工科，專業性、實踐性強，對學生的實踐能力要求高。為此，學院立足專業，結合學校“雙創四驅”創新創業模式，打造了“一軸四輪一引擎”的創新實踐工作體系，有效推動了學生創新實踐能力培養的健康發展。

3.1 一軸，明確創新實踐工作目標

學院把“第一課堂與第二課堂精準鏈接，打造學生專業核心素養”作為創新實踐能力培養的工作主軸。把握好工作主軸，才能確保學院學生培養工作的航道不偏，線路不斷。通過主軸的建立，學院確立了“創新實踐不能脫離專業，應在專業引導下，在專業前沿、專業發展中開展創新創業”的工作思路。開設了“創新大講堂”，打造普惠平臺；通過加強制度保障，制訂了“梯隊導師制”“活動階梯制”和“創業公司管理辦法”等，加強規范。

3.2 四輪，驅動創新實踐蓬勃發展

學院積極打造 “活動輪、實踐輪、保障輪、互動輪”，并驅使四輪同步驅動、相互融合，實現學生創新培養工作的四輪驅動。活動輪：實現普惠廣覆蓋。圍繞專業教育教學的實際，根據學生專業學習特點，從大一到大三，打造了以第二課堂為主導的層級式、階梯式創新活動體系，充分滿足學生創新需要。實踐輪：拓寬渠道強實踐。依托國家級實驗教學示范中心和專業實驗室，注重“教與學、研與學”的互動，探索建立“三地四早”的實踐育人模式；加強與企業聯系的廣度與深度，積極組織學生赴企業實習實踐。保障輪：全方位支持促實效。學院加大投入，實現“組織機構、專兼人員、雙創場所、經費投入”四到位。互動輪：交流融通廣渠道。結合工作需求，以人為本理念多維度、廣角度構建起和諧互動的多方關系。通過創新項目的牽引作用、創新講壇的傳遞作用，聘請社會人士擔任創新導師，實現社會學校的互動。

3.3 一引擎，提振創新創業持續開展

機電學院以大學生卓越工程師班作為雙創工作的引擎，通過抓創新人才培養為雙創教育帶來源源不斷的動力。

4 結束語

“一軸四輪一引擎”創新創業體系的打造，實現了第一課堂與第二課堂精準鏈接，切實加強了學生的創新實踐能力培養，提升了學生的精神氣質，增強了學生的學業自信、專業自信、就業自信和前途自信。目前，學院85% 以上的學生參與到雙創活動中，活躍著近30 支創業團隊、4 支創新團隊；學院每年獲省級以上競賽獎勵100 余項，獲獎人數近300 人。項目的實施，通過“學中做、做中學”，實行啟發式、討論式、研究式與實踐動手相結合的方法，加強學生雙創能力培養，在實踐中培養專業能力，是學院人才培養的有效補充，也為實踐教學提供了新的思路。

未來應該以教育思想、觀念的更新為先導，主動適應國家及區域經濟和社會發展的需要，突出農業機械工程專業特色與人才培養特色。努力追蹤現代學科發展，改革教學內容、方法與課程體系，拓寬基礎，加強素質，培養綜合素質高、知識面寬、創新精神和實踐能力強的人才。加強內涵建設，以應用為導向、以創新為動力，以特色和品牌求發展，努力探索人才培養新模式，著力提高人才培養質量；堅持突出重點，協調發展的原則，強調專業特色，注重理論聯系實際。堅持教學工作的中心地位，重點做好實驗室建設、師資隊伍建設、課程體系建設等；重視和加強實踐環節教學，突出應用特色。擴大教學改革的廣度和深度，從教學內容、教學方法、教學資源建設和教學指導思想上狠下功夫，僅僅圍繞大學生創新實踐能力提高這個重點，形成多措并舉、有機統一的系統，切實從農業工程應用出發，培養符合新時代我國經濟發展需要的大學生。