“三教融合”機械類新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索與實踐

摘" 要：創(chuàng)新人才是推動國家新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的核心力量，是引領(lǐng)顛覆性技術(shù)、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素。作為國家創(chuàng)新體系的重要組成部分，創(chuàng)新人才的貢獻(xiàn)直接關(guān)乎國家的科技實力和國際競爭力。通過培養(yǎng)創(chuàng)新人才，國家能夠在全球競爭中占據(jù)有利地位，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。該文基于當(dāng)前行業(yè)對機械類創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出的新要求，分析人才培養(yǎng)現(xiàn)狀及存在問題，提出“三教融合”創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，構(gòu)造“工圖基礎(chǔ)類→設(shè)計提升類→電氣拓展類→綜合創(chuàng)新類→畢業(yè)設(shè)計”的全周期逐層遞進式工程教育過程培養(yǎng)模式，立足服務(wù)國家海洋強國重要戰(zhàn)略，為行業(yè)特色高校創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：新工科；創(chuàng)新人才；三教融合；實踐創(chuàng)新；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）11-0078-04

Abstract： Innovative talents are the core force driving the development of new quality productive forces in the country， and the key factor leading disruptive technologies， achieving industrial upgrading and transformation. As an important component of the national innovation system， the contribution of innovative talents directly affects the country's technological strength and international competitiveness. By cultivating innovative talents， the country can occupy a favorable position in global competition and achieve high-quality development. This paper is based on the new requirements for the cultivation of innovative talents in the field of mechanical engineering in the current industry. Taking the major of mechanical and electronic engineering as an example， this paper analyzes the current situation and existing problems of talent cultivation， proposes the innovative talent cultivation concept of \"three education integration\"， and constructs a full cycle progressive engineering education process training mode of \"drawing foundation class → design improvement class → electrical expansion class → comprehensive innovation class → graduation design\". Based on the important strategy of serving the national maritime power， it provides a basis for the cultivation of innovative talents in characteristic universities in the shipbuilding industry.

Keywords： new engineering; innovative talents; integration of three education; practice innovation; cultivation model

2022年1月發(fā)布的《教育部 財政部 國家發(fā)展改革委關(guān)于深入推進世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)的若干意見》中明確指出，“對現(xiàn)有學(xué)科體系進行調(diào)整升級，打破學(xué)科專業(yè)壁壘，推進新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科建設(shè)”。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革、建設(shè)制造強國背景下，新工科人才培養(yǎng)應(yīng)由“強調(diào)對知識認(rèn)知能力的訓(xùn)練”向“強調(diào)學(xué)習(xí)和思維能力的養(yǎng)成”轉(zhuǎn)變。江蘇科技大學(xué)（以下簡稱“我校”）作為我國船舶工程技術(shù)人才的重要培養(yǎng)基地，改革傳統(tǒng)工程教育，培養(yǎng)高素質(zhì)、強能力的面向未來新工程體系的機電融合創(chuàng)新人才意義重大。在長期的人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)實踐中，機械類專業(yè)立足自身在船舶機械裝備設(shè)計、制造和控制領(lǐng)域的優(yōu)勢特色，深入開展工程教育改革，探索“三教融合”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量獲得行業(yè)高度認(rèn)可。

構(gòu)建高水平卓越人才培養(yǎng)體系對于工程技術(shù)專業(yè)來說是一項復(fù)雜而系統(tǒng)的任務(wù)。需要總結(jié)傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式存在的局限和不足之處，并以此為突破點，根據(jù)工科專業(yè)學(xué)科特點和社會需求，從實際情況出發(fā)，優(yōu)化工程院校的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建一套適應(yīng)時代發(fā)展的工程科學(xué)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式，以滿足工作的需求[1]。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，需結(jié)合工科專業(yè)的特點和實際需求，優(yōu)化課程設(shè)置，加強理論與實踐相結(jié)合的培養(yǎng)模式，注重實際案例的分析和解決問題的能力培養(yǎng)[2]。此外，通過強化實習(xí)實訓(xùn)，與生產(chǎn)單位建立緊密的合作關(guān)系，提供實習(xí)實訓(xùn)機會，讓學(xué)生深入了解工程工作的實際情況，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研能力，鼓勵學(xué)生參與科研項目和競賽活動，以此提高他們的科研水平和解決實際問題的能力[3-5]。創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式具有以下特點：一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；三是強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。通過課程群體系改革與重組、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與更新、教學(xué)方法的改革、教材更新?lián)Q代，對于推進工程人才培養(yǎng)模式改革，提高學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力等均具有重要作用[6-8]。為了解決工程教育關(guān)鍵環(huán)節(jié)中實習(xí)實訓(xùn)的瓶頸問題，各高校紛紛建立起共享實訓(xùn)平臺。通過共享企業(yè)優(yōu)秀資源和校內(nèi)優(yōu)秀資源，構(gòu)建雙螺旋課程體系與項目體系以及實訓(xùn)小生態(tài)鏈，提出交互式教學(xué)模式新思想，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力[9-12]。

隨著我國新工科建設(shè)的不斷深化，當(dāng)前高校教育體系亟待變革，各高校對新工科背景下的教學(xué)模式進行了多方面的改革與探索，取得了諸多成效，但工程人才的培養(yǎng)質(zhì)量仍與世界發(fā)達(dá)國家存在較大差距，學(xué)生“解決復(fù)雜工程問題”的能力不足，無法適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求變化[13-15]。人才培養(yǎng)主要存在以下問題。

教學(xué)內(nèi)容與最新工程技術(shù)發(fā)展不同步。學(xué)生缺乏創(chuàng)新思維所必備的廣博的知識面和知識儲備，導(dǎo)致專業(yè)基礎(chǔ)不扎實，科研創(chuàng)新能力不足。當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃發(fā)展，機械工程與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域的技術(shù)加速融合。在這樣的背景下，立足國際科技前沿、學(xué)科交叉，教學(xué)內(nèi)容融入最新科研成果是培養(yǎng)新工科拔尖人才的必須。然而，目前理工科院校單一學(xué)科的知識體系面偏窄、學(xué)科交叉融合不深入，行業(yè)特色元素缺乏，難以培養(yǎng)學(xué)生解決跨學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜技術(shù)問題的能力。

教學(xué)模式與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求相脫節(jié)。學(xué)生培養(yǎng)過程缺乏課程與實踐深度融合的訓(xùn)練模式，導(dǎo)致理論知識遷移到工程實踐能力的效果差。傳統(tǒng)的教學(xué)模式重理論知識，輕實踐運用，對學(xué)生工程實踐能力的鍛煉與培養(yǎng)不足，亦缺乏關(guān)注自身所處的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域需求和特色。在現(xiàn)有的工程實踐教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)場所及方式較為單一，教學(xué)過程脫離工程案例，缺乏有效的感性認(rèn)知載體，且內(nèi)容較為陳舊，無法反映最新的工程技術(shù)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。

教學(xué)體系與非技術(shù)類能力培養(yǎng)不匹配。技術(shù)類與非技術(shù)類能力培養(yǎng)不平衡，缺乏將兩者有機融合的教學(xué)模式，導(dǎo)致學(xué)生職業(yè)發(fā)展韌勁不足。人才培養(yǎng)主要聚焦學(xué)生專業(yè)知識和技能的培養(yǎng)，而圍繞工程與社會、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、項目管理、職業(yè)規(guī)范、個人和團隊及終身學(xué)習(xí)等方面的能力培養(yǎng)探索缺乏深度，導(dǎo)致非技術(shù)能力培養(yǎng)游離于專業(yè)人才培養(yǎng)體系之外。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，非技術(shù)能力培養(yǎng)多通過選修課、第二課堂或?qū)嵺`類課程來支撐，對學(xué)生非技術(shù)能力的培養(yǎng)系統(tǒng)性不強。

一" “三教融合”培養(yǎng)理念

創(chuàng)新人才始終是國家戰(zhàn)略層面關(guān)注的重點，在不同的時代背景和發(fā)展階段，對于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)舉措亦在不斷深化。從政策視角來看，黨的二十大報告明確指出“要著力造就拔尖創(chuàng)新人才”。實施科教興國戰(zhàn)略，強化現(xiàn)代化建設(shè)人才支撐，培養(yǎng)具有良好工程實踐能力、創(chuàng)新精神和職業(yè)素養(yǎng)的卓越工程人才，事關(guān)國家高水平科技自立自強和教育強國建設(shè)。從人才的成長規(guī)律來看，培養(yǎng)新工科創(chuàng)新人才需要跨學(xué)科的交叉滲透，特別需要以工程知識為基礎(chǔ)、以工程實訓(xùn)為鍛煉、以創(chuàng)新實踐為拓展。由此，江蘇科技大學(xué)機械類專業(yè)結(jié)合自身特色優(yōu)勢，通過三方面提升人才創(chuàng)新能力與工程實踐能力，如圖1所示。

（一）" 強化科研項目與課程融合

以技術(shù)遷移強化課程資源建設(shè)，促進工程項目與課程教學(xué)的深度融合，將工程項目要素融入到課程建設(shè)和專業(yè)教學(xué)中，更新課程內(nèi)容，強化學(xué)生對機電知識的融會貫通能力。根據(jù)科研項目的最新成果和前沿進展，及時更新課程內(nèi)容，確保學(xué)生能夠接觸到最新的知識和技術(shù)。將科研項目中的典型案例轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例，通過案例分析幫助學(xué)生深入理解理論知識，了解科研工作的實際流程和方法。

（二）" 提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力

以學(xué)生創(chuàng)新實踐訓(xùn)練為主線，構(gòu)建與產(chǎn)業(yè)需求相匹配的機電專業(yè)實踐教學(xué)模式，將學(xué)科競賽作為實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的載體，構(gòu)造了“工圖基礎(chǔ)類→設(shè)計提升類→電氣拓展類→綜合創(chuàng)新類→畢業(yè)設(shè)計”的全周期逐層遞進式工程教育過程培養(yǎng)模式。同時，實施項目導(dǎo)向教學(xué)，將教學(xué)內(nèi)容融入具體項目中，讓學(xué)生在完成項目的過程中學(xué)習(xí)知識和技能。通過項目實踐，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際問題的解決中，提高實踐能力和綜合素質(zhì)。

（三）" 重視技術(shù)與非技術(shù)能力融合

以學(xué)生職業(yè)發(fā)展需求為目標(biāo)，將課程思政和職業(yè)素養(yǎng)融入教學(xué)體系，構(gòu)建技術(shù)能力與非技術(shù)能力有機結(jié)合的“雙能融合”培養(yǎng)體系。非技術(shù)能力的融入，能夠使個人在團隊合作、項目管理、創(chuàng)新思維等方面更具優(yōu)勢，從而提升整體競爭力。技術(shù)與非技術(shù)能力的融合，能夠使個人更好地適應(yīng)市場需求，提高就業(yè)率和職業(yè)發(fā)展空間。

二" 創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索

（一）" 工程項目與課程教學(xué)相融合，強化課程資源建設(shè)，促進課程體系改革

以培養(yǎng)方案修訂為頂層設(shè)計，充分挖掘前沿科研項目的工程元素，分析典型工程項目技術(shù)模塊及其對應(yīng)課程，建立知識體系和課程體系之間的對應(yīng)關(guān)系。打造“機電產(chǎn)品設(shè)計”系列核心課程主線，“以線構(gòu)體”重構(gòu)人才培養(yǎng)方案和課程體系，強化學(xué)生對機電知識的融會貫通能力。依托大工程項目多學(xué)科交叉技術(shù)背景，結(jié)合項目實施的全過程與學(xué)生培養(yǎng)的全周期，強化信息化課程教學(xué)資源建設(shè)，推動融入大工程項目元素的一流課程及虛擬仿真實驗平臺建設(shè)。建設(shè)國家級在線開放課程工程導(dǎo)論及省級一流課程機械原理、機械設(shè)計等8門，為學(xué)生提供多渠道學(xué)習(xí)資源和優(yōu)質(zhì)化課程平臺。

1）課程資源建設(shè)。以強化“數(shù)智化”能力培養(yǎng)為主線，以“厚基礎(chǔ)、強交叉、重應(yīng)用”為理念，從主干課程設(shè)置、課程內(nèi)容優(yōu)化等方面著手，分類分層升級優(yōu)化了課程體系。重點建設(shè)了“數(shù)字化設(shè)計與制造、網(wǎng)絡(luò)化傳感與控制、智能化管控與運維”3個課程群。增設(shè)船舶及海工機械裝備設(shè)計等在國內(nèi)獨有的船舶海工裝備數(shù)字化設(shè)計與制造類課程6門，強化系統(tǒng)性設(shè)計思維和制造工藝能力培育；新設(shè)船海機電裝備網(wǎng)絡(luò)化傳感與控制類課程，提高課程的機、電、信息多學(xué)科交叉。

2）課程平臺搭建。課程平臺是一個全過程、交互式數(shù)字化在線教學(xué)平臺。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，課程平臺將更加智能化，能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為和偏好提供個性化的學(xué)習(xí)路徑和資源推薦。課程平臺將涵蓋更多學(xué)科和領(lǐng)域，滿足不同學(xué)習(xí)者的多樣化需求。

3）課程與項目融合。工程項目與課程融合的方式有多種，包括項目導(dǎo)向教學(xué)、案例教學(xué)等。項目導(dǎo)向教學(xué)主要是以工程項目為導(dǎo)向，設(shè)計課程內(nèi)容和教學(xué)活動。教師可以將工程項目分解為若干個子任務(wù)或模塊，讓學(xué)生在完成這些任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)相關(guān)知識和技能。在案例教學(xué)中，教師選取典型的工程項目案例，通過分析案例的背景、問題、解決方案等，引導(dǎo)學(xué)生理解工程項目的全過程和關(guān)鍵點。

（二）" 實踐教學(xué)與產(chǎn)業(yè)需求相匹配，創(chuàng)新核心課程實踐，促進課賽深度融合

探索創(chuàng)建了“專業(yè)課程-課程設(shè)計-學(xué)科競賽”多模塊深度融合的實踐能力培養(yǎng)體系，構(gòu)造了“工圖基礎(chǔ)類→設(shè)計提升類→電氣拓展類→綜合創(chuàng)新類→畢業(yè)設(shè)計”的全周期逐層遞進式工程教育過程培養(yǎng)模式，如圖2所示。通過項目難度和完整度梯次遞增的工程能力訓(xùn)練，輔以“模塊貫通、虛實結(jié)實”線上線下混合式教學(xué)，實現(xiàn)對新工科拔尖人才的全方位培養(yǎng)。構(gòu)建“院賽→校賽→省賽→國賽”學(xué)科競賽四級聯(lián)動與組織運行機制，建立具有延續(xù)性的學(xué)生團隊、教師團隊、管理團隊和專家團隊。

（三）" 技術(shù)能力與非技術(shù)能力相平衡，構(gòu)建“雙能融合”培養(yǎng)體系，提升職業(yè)素養(yǎng)

對機械類專業(yè)人才培養(yǎng)的培養(yǎng)主體、課程模塊、實踐體系進行了重塑，構(gòu)建了技術(shù)能力與非技術(shù)能力有機結(jié)合的“雙能融合”培養(yǎng)體系。依托公共基礎(chǔ)課、外語類環(huán)節(jié)、專業(yè)類環(huán)節(jié)和實踐類環(huán)節(jié)等，將工程與社會、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展等七大非技術(shù)類指標(biāo)與工程知識、問題分析等四大技術(shù)類指標(biāo)交叉融合，系統(tǒng)設(shè)計課程體系，建立了課程目標(biāo)與畢業(yè)要求清晰的映射關(guān)系。通過課程思政催化“雙能融合”，對大工程項目中蘊藏的思政元素進行系統(tǒng)化、再造性設(shè)計，在解決問題的過程中實現(xiàn)對學(xué)生的價值引領(lǐng)，激發(fā)學(xué)生的批判意識。建設(shè)課程思政團隊5個，特色課程思政優(yōu)秀教學(xué)案例3個。通過產(chǎn)教融合的育人模式助益學(xué)生提升職業(yè)素養(yǎng)，與中船動力鎮(zhèn)江有限公司、江蘇柳工機械有限公司等行業(yè)龍頭企業(yè)共建產(chǎn)教融合基地5個，以產(chǎn)業(yè)教授為紐帶，行企業(yè)專家現(xiàn)身說法發(fā)揮引領(lǐng)示范作用。

三" 培養(yǎng)成效

自2016年1月實施“三教融合”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式以來，學(xué)校創(chuàng)新人才教育治理體系得到進一步完善，機械類學(xué)生培養(yǎng)成效顯著提升。

在工程實踐能力方面。學(xué)生科研素養(yǎng)得到有效提升。2020年以來，學(xué)生開展科研訓(xùn)練立項數(shù)達(dá)280項，其中省級以上項目43項，校級項目115項，本科生參與率100%。學(xué)生面向企業(yè)開展“通用型真空發(fā)生器自動檢測系統(tǒng)設(shè)計”等設(shè)計研究項目160余個，獲得實用新型、發(fā)明專利授權(quán)200余項，工程實踐能力、創(chuàng)新設(shè)計能力得到有效增強。2020年以來，獲得“互聯(lián)網(wǎng)+”金獎、“挑戰(zhàn)杯”特等獎等國家級高水平學(xué)科競賽獎16項。

在畢業(yè)生滿意度和社會影響力方面。2015年以來，機電專業(yè)1 008名畢業(yè)生中，優(yōu)秀畢業(yè)生先后參與航母、深海載人潛水器、海洋石油鉆井平臺等“國之重器”研發(fā)。滬東中華造船集團有限公司、江南造船（集團）有限責(zé)任公司等行業(yè)龍頭企業(yè)用人單位的回訪調(diào)查結(jié)果顯示，我校畢業(yè)生秉承“吃得了苦、扎得下根、聚得齊心、干得成事”江科大學(xué)子特質(zhì)，業(yè)務(wù)素質(zhì)突出，具有強烈的愛崗意識和興船報國情懷。學(xué)校因此被譽為“中國造船工程師的搖籃”。

專業(yè)建設(shè)水平和示范作用顯著提升。我校機械設(shè)計制造及其自動化、機械電子工程專業(yè)先后獲國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點、江蘇省產(chǎn)教融合型品牌專業(yè)建設(shè)點、江蘇省卓越工程師培養(yǎng)計劃2.0專業(yè)等一系列成果。軟科“2024年中國大學(xué)專業(yè)排名”顯示，機械設(shè)計制造及其自動化和機械電子工程專業(yè)均為A等級。面向社會開放工程導(dǎo)論、機械設(shè)計、機械原理和機械制造基礎(chǔ)等所有的國家級和省部級在線課程，每門課程選課人數(shù)上萬人。

四" 結(jié)束語

著力培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展和國家戰(zhàn)略需求的創(chuàng)新人才是行業(yè)特色高校的重要責(zé)任和使命。江蘇科技大學(xué)始終把人才培養(yǎng)作為根本任務(wù)，將科教、產(chǎn)教、賽教融入人才培養(yǎng)體系，為船舶行業(yè)輸送了大量的高素質(zhì)人才。在學(xué)校政策的引領(lǐng)下，機械類創(chuàng)新人才培養(yǎng)始終與時俱進，牢記服務(wù)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的需要，培養(yǎng)了一大批卓越人才。

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