黨的二十大背景下新工科機械專業個性化人才培養研究

摘要：黨的二十大報告指出加快建設教育強國、人才強國，實施創新驅動戰略，為工科專業指明建設改革方向，促進高等教育高質量發展。針對當前應用型高校存在人才培養方案同質化高、所培養的人才適應能力低等問題，在合肥大學模塊化改革2.0基礎上，將黨的二十大精神融入專業改革，提出新機械個性化人才核心能力、知識體系及培養途徑，培養高素質應用型人才。

關鍵詞：黨的二十大精神應用型大學機械專業新工科個性化

中圖分類號：G642.0；TH-9

ResearchontheCultivationofPersonalizedTalentsforNewEngineeringMachineryMajorundertheBackgroundofthe20thNationalCongressoftheCommunistPartyofChina

XUQisheng

HefeiUniversity，Hefei，AnhuiProvince，230601China

Abstract：Thereporttothe20thNationalCongressoftheCommunistPartyofChinapointedoutthatweshouldacceleratetheconstructionofaeducationpowertalentpower，andimplementtheinnovation-drivenstrategy.Thispointedoutthedirectionofconstructionandreformforengineeringmajors，andpromotesthehigh-qualitydevelopmentofhighereducation.Atpresent，therearetheproblemsofhighhomogeneityoftalenttrainingschemesandlowadaptabilityofthetrainedtalentsincurrentapplication-orienteduniversities.Onthebasisofthemodularreform2.0atHefeiUniversity，thespiritofthe20thNationalCongressoftheCommunistPartyofChinawillbeintegratedintoprofessionalreforms，proposingnewcorecompetencies，knowledgesystems，andtrainingapproachesforpersonalizedmechanicaltalents，andcultivatinghigh-qualityappliedtalents.

KeyWords：Thespiritofthe20thNationalCongressoftheCommunistPartyofChina;Application-orienteduniversity;Mechanicalmajor;Newengineering;Personalized

黨的二十大報告指出，實施科教興國戰略，強化現代化建設人才支撐，堅持教育優先發展[1]。新產業、新技術、新經濟對機械工程人才數量和質量提出高要求，將更加依賴高等教育培養、輸送多種高技術人才，于是興起了以“復旦共識”“天大行動”為代表的新工科建設[2]，促使高等工程教育改革與產業升級建立密切的聯系。據統計，機械專業大學生在企業工作時問題集中表現在主觀素質弱和客觀能力低[3]，具體為綜合素養低、理論知識不足、業務不熟悉、實踐能力較差[4]，其主要原因在于培養過程不夠重視人文過于強調技術，課程設置合理性低，教學內容陳舊與實際脫節，實踐環節少且弱，以及師資在實踐能力方面存在較大欠缺，以致與實際需求脫節嚴重。同時，應用型大學課程體系和人才培養方案與綜合性大學相比，同質化嚴重，差異化及個性化低。因此，應用型高校需要強化辦學定位、契合機械領域實際需求，確定個性化培養目標、培養要求及課程體系[5]，重構機械專業新工科個性化培養知識和能力體系，以培養卓越工程師人才。

1.新工科機械專業人才個性化培養的背景

“十四五”規劃提出高質量教育體系建設目標——“2035建成教育強國”，要求高教系統在進行規模化教育的同時，遵循學生個體差異，提供個性化服務，實現個性化培養，包括教育理念、內容和機制等[6]。更為重要的是，黨的二十大明確指出，深入實施人才強國戰略。隨著科技發展和生活水平的提高，對個性化產品和個性化服務的需求日益增大，這需要更多個性化工科人才。當前工程教育與產業發展日益密切，互相促進，地方院校須要根據地方產業特色、多元化人才需求，探索并實施工程教育人才培養的“新模式”，進行學科交融，利用學校、企業各自優勢，共同制定培養目標、培養方案，共建課程、知識體系，開發新教學模式，培養新工科人才的核心素養及綜合能力，以深度推進機械專業內涵建設，提高機械工程教育質量。在技術層面，大數據、人工智能、云計算、5G等技術的興起和應用，為規模化教育和個性化培養的有機融合提供了多樣化教學資源、智能化教育裝備和智慧化教育環境，實現人人可學、處處可學和時時能學。

2.優化機械專業核心知識及能力體系

結合合肥大學地方性定位、專業方向特色、行業性特長及學生個性化特點，通過調研分析了當前及將來對于新工科機械人才的要求，探討知識體系、核心素能及培養途徑。基于合肥大學模塊化改革2.0——模塊池[7]，對接行業技術、標準，重塑新工科機械專業人才的人文通識、數學自然科學、機械專業、交叉技術、企業實踐及創新創業六大知識體系，提出人文素質、自我發展、系統思維、有效交流、專業技能、工程實踐、工匠精神、調查研究、團隊協調、交叉融合、創新創業、終身學習十二項核心能力。其中，數學自然科學知識體系已經成熟，本文從略，而將重點闡述其他五項知識體系內容。

2.1擴寬人文通識知識體系，強化工程素質

黨的二十大指出，育人根本在于立德。“新工科”需要的復合型、綜合性工科人才，必須具備一定的全球視野，能在科學、人文及工程的更高層次上交叉融合，具有領導組織能力和工程實踐能力。更為重要的是，在人文通識模塊方面，設置人文素養課程（如文學、藝術、哲學、倫理道德、民族文化、國學等），工程與社會的課程（如科學哲學、科學技術史、工程倫理、環境與安全、可持續發展等），尤其表達能力課程（如演講、交流、匯報等），這是出生即為網絡土著的大學生亟須培養鍛煉的課程，強化工程素質。

2.2分層機械專業知識體系，挖掘學生特長

為促使學生成功獲得核心能力，基于當前機械專業課程體系的現狀、問題，結合新工科的客觀需求[8]，提出機械專業課程體系，分為目標層、應用層和模塊層。目標層是滿足新工科對機械課程體系的要求，應用層是通過知識應用獲得能力，模塊層是結合學生特性和期望優勢，輔以個性化模塊培養專業知識、專業能力及個性化知識能力。個性化模塊供學生選修、嘗試，用以發現、培養、強化學生的特長，促進學生揚長避短。

2.3融入交叉技術知識體系，形成專業方向

黨的二十大報告指出，加強交叉學科建設。隨著科技的發展，學科細分、交叉趨勢不斷加強，許多重大重點項目需多學科協作才能攻克，學科交融已成為高教革新、提高培養質量的必然途徑[9]，交叉技術知識體系對新工科機械工程類專業尤為必要。因此，對復合型創新人才的需求不斷增大，需要將機械科學技術與自動化技術、計算機技術、人機工程技術、信息技術、數字化技術、管理技術、生物技術、環境技術、創新技術、物聯網技術、智能技術、大數據技術、故障診斷技術以及微電子技術等，根據具體課程和專業方向，采用適合的技術和方式進行交叉融合，實現理論與工程、高校與企業、科研與應用的多層次深度結合，以彰顯應用型辦學定位和專業方向的個性化。

與故障診斷技術交叉，實現設備維護視情化。對于機械生產裝備，摩擦磨損占據能耗的70%以上，一旦出現故障，則引起更大的損失，如非計劃的意外停機導致產量降低，極大程度阻礙訂單的完成。例如：對于風力發電機，其變速箱在使用過程中有“三高”問題，即故障率高、失效率高及運維成本高，而且齒輪和軸承故障率高達79%。因此需要對設備進行故障診斷，延長其無故障運行時間，提高其利用率，減少運維成本。雖然絕大多數企業已經意識到設備維護的重要性，但缺乏相應的人才，很多企業都是老工人憑經驗根據既定流程進行常規式管理，而不是采用先進技術進行科學管理實現視情維護，結果造成設備及其零部件該修（換）不修（換）、不該修（換）卻修（換），引起很大的人財物損失甚至事故。可見，機械維護專業人才的培養需要尤其緊急，機械專業課程體系增設故障診斷技術的課程尤其迫切。機械專業與故障診斷技術的交叉，可從機械設備的設計、制造、使用及管理等角度進行交融。從設計角度而言，除了考慮可制造性，還需考慮可維修性，而且通過故障診斷發現的問題，反饋到設計階段，從而予以針對性改進；從制造角度而言，對易發故障的重要零部件需要更加重視，采用精益管理以提高生產質量以及裝配質量，可在很大程度上降低故障發生概率。更為重要的是對機械設備的日常管理，根據設備的不同重要程度，采用不同的方式進行管理，如五定管理、事后維修、視情維護、預測維護及健康管理等，必要時對制造裝備通過振動、油液分析、紅外等無損監測技術檢測關鍵設備狀態，獲得數據，分析其故障的有無、部位、程度及原因等，并提出合適的處理措施。因此，機械專業課程體系迫切需要融入故障診斷技術，培養大批設備運維人才，用于企業，以提高設備健康度，降低故障度，發揮設備的最大效益。

與人工智能技術進行交叉，促進設計制造智能化。隨著信息化、網絡化技術的不斷普及，尤其人工智能技術的應用不斷深化，機械設備及零部件的研發、設計、制造及維護迎來根本性變革的契機。當前課程之間、學科之間、理論與應用之間、校企之間，缺乏協調性、一致性，甚至嚴重脫節，于是出現高校培養的人才用不上、企業需要的人才未培養的怪現象。通過采用成熟的智能技術，綜合市場的需求、用戶的反饋、機械的結構、材料信息及尺寸、工藝、生產線、維護、物流、能源等多層面信息，充分發揮群體智能，實現并提高設計、制造、維護、管理等方面的集成性、并行性、綠色性，確保課程內容的先進性、學科之間的并用性、校企之間的協調一致性，從而實現智能設計、智能制造、智能維護及智能管理。同時，通過多種渠道積極開展智能化應用研究，提高應用型高校的技術引領性及人才適應性。

需要強調的是，隨著技術的進步、工程及用戶的客觀需求，與機械專業進行交叉的技術數量不斷增加，如與故障診斷進行交叉時，需要與信息、智能、網絡等技術進行集成，同時通過各種途徑加深交融程度，充分發揮各技術的功能，既突出知識體系的個性，又挖掘發揚學生的個性化特長。

2.4深入構建企業實踐知識體系，強化工程背景

黨的二十大報告指出，培養卓越工程師。雖然不少高校機械專業，都采取了累計甚至長達一年的企業實踐，如生產實習、畢業實習，但是往往以參觀實習居多，零散、不系統且不夠深入，很難達到預期效果。對機械工程學生而言，除了理論知識體系，還得具備企業實踐知識體系，主要包括國家標準、法律法規、知識產權、企業管理、技術訓練、工程造價、企業文化、職業品德以及環保技術等知識體系，采取校企聯合方式，培養學生的工程實踐能力、應用創新能力和職業相關能力等。

2.5全面貫徹創新創業知識體系，實現創新驅動

黨的二十大同樣指出，加快實施創新驅動發展戰略。創新驅動發展，創新和創造是工程技術的永恒主題。為充分激發大學生專業興趣，在初始階段的理論教學中增加創新思維、創新技法、創業訓練等必修模塊，為創新創業做準備。為在實踐教學中讓學生得到真刀真槍的鍛煉，通過設立各種社團（如制圖協會、設計協會、數字化建模協會、制造技術協會、自動化協會、機器人協會）、以項目為載體的科研小組，開展省級、國家級的創新創業訓練等；并以教師科研項目設立創新活動，吸引有天賦的學生參加，申請專利或發表應用學術論文；增加畢業設計中企業題目的比例，予以改進、創新，讓學生得到真刀真槍的鍛煉，促進更佳效果。

3.多角度落實產教融合，培養工程實踐能力

為了達成核心能力的實現和知識體系的掌握、應用，結合行業特性、專業方向及學生個性，設計了學校與企業、理論與實踐、線上與線下的多場景節交替培養途徑，首先，在理論教學方面，以“復雜工程問題能力”解決為核心進行課程的整合，形成模塊池，旨在培養、增強學生大工程思想，以及工程綜合素質，提升創新意識和創新設計能力。其次，在實踐教學方面，以產品研發為主線，按照分層逐步推進的原則，整合機械工程多門課程的實踐環節，增加創新設計與實踐訓練。最后，在理論與實踐聯系方面，通過信息技術、網絡技術以及多媒體技術，促進學校理論課程和企業常規培訓和工程實踐無縫對接，使高校的理論過程和企業的實踐工程甚至教師科學研究和企業研發過程進行深度交融，從而促進學生在校企雙導師引導下通過團隊探究來解決復雜工程問題，培養工程實踐能力，將知識應用能力、創新創造能力的鍛煉融入所有教學環節。

4.結語

在黨的二十大報告中，習近平總書記提出了“實施科教興國戰略”，明確了“人才是第一資源”“創新是第一動力”，并立足全面建設社會主義現代化國家的戰略高度，為高等教育人才培養改革給出了新思路，為高等教育高質量發展提出了新措施。新工科的出現和發展為傳統機械專業注入新的活力，對應用型高校人才培養提出更高的要求。于是，結合機械專業的發展、機械及相關行業的趨勢，采用跨學科交融構建了核心能力體系和知識體系，提出了人文為先、專業為基及交叉突破的機械專業個性化知識能力體系，以促進學生揚長避短和實現人生價值。

參考文獻

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