面向新工科的機(jī)電類專業(yè)“1234”實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與教學(xué)模式研究

寇元哲　鄭耐琴

摘? 要? 圍繞新工科工程教育的新理念，針對(duì)具有交叉學(xué)科性的機(jī)電類專業(yè)跨學(xué)科知識(shí)應(yīng)用及訓(xùn)練現(xiàn)狀和問(wèn)題，結(jié)合OBE培養(yǎng)模式在實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、實(shí)踐教學(xué)課程、人才培養(yǎng)實(shí)踐基地、實(shí)踐教學(xué)考核方式、師資隊(duì)伍優(yōu)化等五個(gè)方面進(jìn)行探索與建設(shè)。形成“一個(gè)中心，兩大平臺(tái)、三個(gè)結(jié)合、四個(gè)層次”的實(shí)踐教學(xué)體系和教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的制造強(qiáng)國(guó)工程意識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神以動(dòng)態(tài)適應(yīng)新的社會(huì)需求。

關(guān)鍵詞? 機(jī)電類專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)體系；教學(xué)模式；新工科

中圖分類號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）08-0139-04

0? 引言

隨著創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，新一輪科技革命正引領(lǐng)時(shí)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)的變革，新征程中創(chuàng)新是第一動(dòng)力，人才是第一資源，這對(duì)我國(guó)高等院校的工程人才培養(yǎng)模式和方案提出了新的要求和挑戰(zhàn)。為適應(yīng)全新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，培養(yǎng)新型科技工程人才，傳統(tǒng)工科的培養(yǎng)模式也需要轉(zhuǎn)型升級(jí)。“新工科”是我國(guó)工程教育發(fā)展的新思維、新方式，在專業(yè)人才實(shí)踐性與應(yīng)用性的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)而培養(yǎng)新時(shí)期所需的專業(yè)人才，以期更好地服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。這種全新的工程教育模式著眼于教學(xué)體系的改革和實(shí)踐內(nèi)容的更新，并不是簡(jiǎn)單的是開(kāi)設(shè)一些新的

專業(yè)[2]。

以隴東學(xué)院機(jī)電類專業(yè)為例，在新工科建設(shè)背景下，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力時(shí)主要集中于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程，結(jié)合學(xué)校發(fā)展，提出“1234”實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)模式。以學(xué)生創(chuàng)新核心能力培養(yǎng)為中心（1個(gè)中心），創(chuàng)建校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)（2個(gè)平臺(tái)），在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中校內(nèi)與校外相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合（3個(gè)結(jié)合），搭建基本技能培養(yǎng)層、綜合能力培養(yǎng)層、工程應(yīng)用能力培養(yǎng)層和創(chuàng)新能力訓(xùn)練層的四層次結(jié)構(gòu)（4個(gè)層次）。形成“一個(gè)中心，兩大平臺(tái)、三個(gè)結(jié)合、四個(gè)層次”的實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)模式，建成“教、學(xué)、研”一體化實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建“學(xué)生為中心”的新結(jié)構(gòu)、新方法、新內(nèi)容、新評(píng)價(jià)的實(shí)踐能力培養(yǎng)平臺(tái)。強(qiáng)化了學(xué)生自學(xué)能力的鍛煉場(chǎng)所，也是學(xué)生拓寬知識(shí)、發(fā)展能力的新陣地，最終科研成果可以充實(shí)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，實(shí)踐教學(xué)反過(guò)來(lái)又有利于促進(jìn)科研工作的開(kāi)展和培養(yǎng)科研人才。達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)踐能力、綜合實(shí)踐能力、協(xié)同創(chuàng)新能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的目標(biāo)，為培養(yǎng)高素質(zhì)工程人才提供新途徑。通過(guò)改革教學(xué)方法和考核方式，建設(shè)校本特色的教學(xué)資源，在培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、工程能力和創(chuàng)新能力等方面取得良好的教學(xué)效果。

1? 機(jī)電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題

相關(guān)資料顯示，雖然我國(guó)制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)人力資源總量達(dá)8 589萬(wàn)人，但人才結(jié)構(gòu)問(wèn)題和短缺仍然存在，尤其是人才培養(yǎng)和企業(yè)實(shí)際需求的矛盾[3]。隴東學(xué)院的機(jī)電類專業(yè)通過(guò)近9年的發(fā)展和積極的教育教學(xué)研究，在實(shí)踐教學(xué)體系方面建立了比較完善的多層次實(shí)踐教學(xué)體系，通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生分析設(shè)計(jì)、解決問(wèn)題能力；設(shè)置開(kāi)放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、工程訓(xùn)練、科研訓(xùn)練循序漸進(jìn)地提升學(xué)生審辨思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新能力；通過(guò)專業(yè)見(jiàn)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、社會(huì)實(shí)踐等培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和精益求精、專注堅(jiān)守的工匠精神。

反思現(xiàn)階段地方高校的本科教育，在新工科建設(shè)上改革原生動(dòng)力弱。工程實(shí)踐是實(shí)現(xiàn)實(shí)踐育人的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的主要途徑[4]。但是在機(jī)電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，普遍存在教學(xué)理念落后，教學(xué)方法手段陳舊，教學(xué)內(nèi)容人為地“碎片化”“割裂化”“模塊化”，教學(xué)資源匱乏，不注重體驗(yàn)學(xué)習(xí)、系統(tǒng)認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力培養(yǎng)，只注重知識(shí)經(jīng)驗(yàn)傳授，不正視學(xué)生個(gè)體差異性，采用“一刀切”式的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式，致使學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)，創(chuàng)新能力不足，人才培養(yǎng)質(zhì)量不高等。同時(shí)，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了很多課程，但在應(yīng)對(duì)實(shí)際的復(fù)雜工程問(wèn)題時(shí)，仍然不能將多種知識(shí)有機(jī)地結(jié)合到實(shí)際工程應(yīng)用中，進(jìn)而有效地去解析和設(shè)計(jì)一個(gè)方案。除了平時(shí)的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)外，在畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新等多個(gè)環(huán)節(jié)都凸顯了這一嚴(yán)重的問(wèn)題。實(shí)際上，機(jī)械工程專業(yè)各門課之間并非各自為政，知識(shí)點(diǎn)之間均存在交叉融合的現(xiàn)象，所以面對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)，要進(jìn)行重塑教學(xué)內(nèi)容，交叉設(shè)計(jì)，避免冗余。

2? 面向新工科的機(jī)電類專業(yè)“1234”實(shí)踐

教學(xué)體系構(gòu)建與教學(xué)模式研究思路

2.1? 研究目的

面向新工科的機(jī)電類專業(yè)“1234”實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與教學(xué)模式研究研究目的如下。

1）適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)需求，以學(xué)生創(chuàng)新核心能力培養(yǎng)為中心，以O(shè)BE培養(yǎng)模式為基礎(chǔ)，以校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，夯實(shí)學(xué)生理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。為適應(yīng)新的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和企業(yè)需求，通過(guò)產(chǎn)教融合，校外企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)構(gòu)建校內(nèi)校外相結(jié)合、課內(nèi)課外相結(jié)合、教學(xué)科研相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式，構(gòu)建基本技能培養(yǎng)層、綜合能力培養(yǎng)層、工程應(yīng)用能力培養(yǎng)層和創(chuàng)新能力訓(xùn)練層的多層次結(jié)構(gòu)，形成了“一個(gè)中心，兩大平臺(tái)、三個(gè)結(jié)合、四個(gè)層次”的實(shí)踐教學(xué)體系。

2）確定多元化培養(yǎng)目標(biāo)，適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)需求[5]，創(chuàng)新融合多元實(shí)踐教學(xué)方法，探究“學(xué)生中心”的實(shí)踐教學(xué)新模式，以滿足知識(shí)體系與時(shí)俱進(jìn)，能力培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)需求。

3）以學(xué)生為中心，建設(shè)“教、學(xué)、研”一體化實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建體系化的實(shí)踐教學(xué)資源，最終構(gòu)建“學(xué)生為中心”的新結(jié)構(gòu)、新方法、新內(nèi)容、新評(píng)價(jià)的實(shí)踐能力培養(yǎng)平臺(tái)，同時(shí)也幫助教師快速成長(zhǎng)，提高教師的科研能力和社會(huì)服務(wù)能力。

2.2? 總體思路

在新工科建設(shè)背景下，通過(guò)充分調(diào)查研究，基于OBE培養(yǎng)模式，以學(xué)生的崗位能力產(chǎn)出作為預(yù)期目標(biāo)，圍繞實(shí)踐教學(xué)課程體系構(gòu)建和實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式創(chuàng)新的研究，以學(xué)生為中心，從培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)大綱、實(shí)踐資源、教學(xué)體系、教學(xué)模式、教學(xué)團(tuán)隊(duì)等六方面著手，進(jìn)行項(xiàng)目研究實(shí)施。

1）深入學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向（OBE）教育理念，深入調(diào)查研究，走訪近幾年機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)生和就業(yè)單位，了解畢業(yè)生參加各類實(shí)踐教學(xué)及實(shí)際應(yīng)用后的感想，了解企業(yè)對(duì)機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)生關(guān)鍵核心能力的要求和崗位需求，研究實(shí)踐類課程之間的聯(lián)系、支撐和交叉關(guān)系，明確每一個(gè)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的地位、作用和任務(wù)。

2）積極推動(dòng)教育教學(xué)改革，以新工科建設(shè)為契機(jī)，對(duì)標(biāo)專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，制定一系列措施和要求，使得每個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)資源建設(shè)，都圍繞體現(xiàn)學(xué)校培養(yǎng)特色，細(xì)化學(xué)習(xí)產(chǎn)出成果，由學(xué)生被動(dòng)接受理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)學(xué)習(xí)，并不斷地提升自我的工程素養(yǎng)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。具體研究思路如圖1所示。

3? 面向新工科的機(jī)電類專業(yè)“1234”實(shí)踐

教學(xué)體系構(gòu)建與教學(xué)模式具體實(shí)施方案

3.1? 著力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

完善從研發(fā)、轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)到管理的人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)具有實(shí)踐應(yīng)用能力的應(yīng)用技術(shù)型人才。加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)和實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)，打造產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向的專業(yè)建設(shè)、以專業(yè)建設(shè)改革人才培養(yǎng)方案、創(chuàng)新“四維”交叉實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)[6]，完善滿足產(chǎn)業(yè)需求的人才培養(yǎng)方案，加強(qiáng)教學(xué)科研的聯(lián)系，高維度融合教學(xué)與科研，進(jìn)行系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)踐能力、綜合實(shí)踐能力、協(xié)同創(chuàng)新能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的目標(biāo)。實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的要求為：

1）校內(nèi)校外教學(xué)平臺(tái)有機(jī)結(jié)合；2）不斷推進(jìn)教學(xué)資源有效整合；3）教學(xué)與科研有機(jī)融合；4）應(yīng)用現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程；5）課程資源逐步全面開(kāi)放。

3.2? 扎實(shí)推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)課程建設(shè)

當(dāng)前，世界經(jīng)濟(jì)和科技快速發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展及核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升需要大量具有扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才，實(shí)踐教學(xué)則是培養(yǎng)和造就創(chuàng)新型工程技術(shù)人才的重要途徑和有效手段，實(shí)踐教學(xué)課程的建設(shè)更是重中之重。改革試驗(yàn)以學(xué)生為中心的實(shí)踐教學(xué)課程設(shè)計(jì)的理念與方法，以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)，以解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力培養(yǎng)為手段，豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，使實(shí)踐教學(xué)具有“實(shí)踐性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性、高階性”，具體做法為：1）構(gòu)建實(shí)踐理論相結(jié)合，師生共討論的課內(nèi)課外聯(lián)動(dòng)體系；2）搭建競(jìng)賽平臺(tái)，以賽促學(xué)；3）加快教學(xué)手段與教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)；4）實(shí)施開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐。

3.3? 借助校企合作優(yōu)勢(shì)構(gòu)建人才培養(yǎng)實(shí)踐基地

構(gòu)建面向新工科的機(jī)電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式，要選擇特色鮮明、專業(yè)突出的教學(xué)課程，充分發(fā)揮校企合作的人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，就業(yè)創(chuàng)業(yè)實(shí)踐整合校企資源，以培養(yǎng)滿足產(chǎn)品市場(chǎng)需求的學(xué)生為目標(biāo)，產(chǎn)學(xué)研用緊密融合，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中貫穿市場(chǎng)人才技能需求，更好地建設(shè)人才培養(yǎng)實(shí)踐基地。因此，建立以高校為創(chuàng)新主體，以企業(yè)為生產(chǎn)基地，實(shí)施產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的管理體制和運(yùn)行機(jī)制。方案為：

1）活學(xué)真用，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際工作環(huán)境創(chuàng)設(shè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境；2）根據(jù)企業(yè)的人才培養(yǎng)需求，適當(dāng)增添機(jī)電類專業(yè)實(shí)踐課程；3）校企協(xié)同打造校園“升級(jí)版”實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。

3.4? 優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)考核方式多樣化

校企合作提供了更好的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，為面向新工科的機(jī)電類專業(yè)“1234”實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與教學(xué)模式的實(shí)施提供了一個(gè)很好的臺(tái)階。在一個(gè)新體系、新要求下，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)考核方式多樣化，需要新的考核方式來(lái)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)考核方式多樣化的有關(guān)要求有：1）全新的科研教學(xué)創(chuàng)新評(píng)價(jià)考核體系，同時(shí)做到“過(guò)程與結(jié)果并重”；2）建立學(xué)科競(jìng)賽機(jī)制；3）不斷引入多元化、流程化、細(xì)節(jié)化的考核方式。

3.5? 優(yōu)化師資隊(duì)伍，促進(jìn)機(jī)電類專業(yè)教學(xué)水平

教師作為學(xué)生的引導(dǎo)者，不僅對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)影響較大，而且對(duì)他們今后的成長(zhǎng)也有不可忽視的作用。所以，構(gòu)建面向新工科的機(jī)電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式中，教師的作用不可忽視。以“教、學(xué)、研”一體化為基礎(chǔ)，集教學(xué)與科研、理論與實(shí)踐于一體，培養(yǎng)和造就一支為創(chuàng)新型、卓越工程型人才培養(yǎng)提供師資保障的高素質(zhì)“雙師型”實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)。因此，在面向新工科的機(jī)電類專業(yè)“1234”實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與教學(xué)模式中，優(yōu)化師資隊(duì)伍，提升機(jī)電類專業(yè)教學(xué)水平，是體系模式成功實(shí)施的重要部分，相關(guān)要求有四點(diǎn)：1）制定專業(yè)教師引進(jìn)與培養(yǎng)計(jì)劃；2）提高教師資質(zhì)，形成專業(yè)團(tuán)隊(duì)；3）構(gòu)建“校與校”“校與企”的教師學(xué)習(xí)平臺(tái)；4）加快“雙師型”實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。

4? 結(jié)束語(yǔ)

在新工科建設(shè)大背景下，機(jī)電類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模式和體系以O(shè)BE培養(yǎng)模式為基礎(chǔ)，結(jié)合“新工科”戰(zhàn)略，以培養(yǎng)學(xué)生“敢闖會(huì)創(chuàng)”的精神和素養(yǎng)為核心，本著地方高校服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的理念，圍繞新工科建設(shè)要求，探討學(xué)校創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)之路，提出“一個(gè)中心，兩大平臺(tái)，三個(gè)結(jié)合，四個(gè)層次”的實(shí)踐教學(xué)體系，注重學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題、知識(shí)的應(yīng)用實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自學(xué)成才的能力，以期把學(xué)生培養(yǎng)成適應(yīng)時(shí)代需要的復(fù)合型工程人才。

5? 參考文獻(xiàn)

[1] 劉進(jìn)，王璐瑤.麻省理工學(xué)院新工程教育轉(zhuǎn)型：源起、框架與啟示[J].高等工程教育研究，2019（6）：162-170.

[2] “新工科”建設(shè)復(fù)旦共識(shí)[EB/OL].（2017-02-23）[2021-04-20].https：//jwc.fudan.edu.cn/2b/1b/c25319a273179/page.htm.

[3] 教育部 人力資源社會(huì)保障部 工業(yè)和信息化部關(guān)于印發(fā)《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》的通知[A/OL].（2017-01-11）[2021-04-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A07/moe_953/201702/t20170214_296162.html.

[4] 楊為中，張萍，芶立，等.在校外實(shí)踐教育基地建設(shè)新工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2016（3）：88-90.

[5] 韓東，陳強(qiáng)，楊海峰.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2020（16）：131，133.

[6] 高曉紅，王彥璋，路佩娜.專業(yè)綜合能力產(chǎn)品化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐[J].甘肅科技，2019，35（16）：60-61.

*項(xiàng)目來(lái)源：甘肅省高等教育教學(xué)成果培育項(xiàng)目“面向新工科的機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式探索和體系構(gòu)建研究”（GSJY2020-169）；甘肅省“十四五”教育規(guī)劃課題“‘新工科背景下電子技術(shù)類課程群教學(xué)改革的研究與實(shí)現(xiàn)”（GS〔2021〕GHB1916）。

作者簡(jiǎn)介：寇元哲，副教授；鄭耐琴，講師。