“三元雙融五聯動”機械類專業新工科人才培養模式探索與實踐

［摘 要］“互聯網+”為制造業帶來了顛覆性變革。產教融合、科教融匯是推動應用型普通本科教育高質量發展的必然趨勢，也是打通產業發展新需求與高校人才供給的橋梁。課題組針對地方應用型本科院校傳統機械類專業校企協同育人模式與地方產業所需專業人才的工程素質要求不匹配問題，提出構建以立德樹人為“核”，教育、科技、產業三要素互通，產教、科教互融，德智體美勞五育交叉聯動的“三元雙融五聯動”專業人才培養新模式，并推進“線上線下、虛實結合”的“網絡化”實踐教學方法改革，解決學校與企業之間合作溝通不充分、校外實踐基地空間跨度大的問題，為機械類專業校企協同育人改革提供理論參考和可行路徑。

［關鍵詞］產教融合；科教融匯；新工科；“互聯網+”；機械類專業

［中圖分類號］G64 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2025）09-0140-05

新工科的概念早在2016年被提出，經教育部組織相關高校深入研討，先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，其目的是為適應快速發展的新經濟對現代工程技術人才工程素質的新要求，進行高等工程教育改革和創新[1]。黨的二十大報告提出，要統籌職業教育、高等教育、繼續教育協同創新，推進職普融通、產教融合、科教融匯[2]。產教融合是指產業和教育的深度融合，促使教育緊跟產業發展新需求，為產業發展輸出高素質實用型人才；科教融匯則是指將科學研究和教育教學相結合，把科技創新的理念、方法和成果融入學生創新創業能力的培養中。新工科建設注重學科的交叉融合，強調對學生實踐能力和創新創業能力的培養，加強校企合作，深化產教融合、科教融匯已成為應用型本科院校專業人才培養的核心路徑。

“互聯網+”是一種新的經濟形態。充分利用現代通信技術和互聯網平臺，將傳統行業與互聯網深度融合，將有助于增強各行業、各領域的創新能力，提升社會各產業的發展水平。目前，將“互聯網+”融入高校人才培養改革已成為一種趨勢，宋素芳等針對過程流體機械課程在教學及考核過程中出現的弊端，借助“互聯網+”技術改革了原有教學模式和考評機制，通過實踐獲得了較好的成效[3]；周新田等結合電子技術實驗課程，對基于“互聯網+”的線上線下及遠程混合實踐教學模式進行了探索[4]；潘維東利用“互聯網+”技術對機械專業教學模式進行了改革，結合理論教學和實踐教學提出了三種教學模式并開展了實踐[5]。

實踐教學作為高校人才培養過程中的重要環節，是應用型人才培養的重要途徑，校企協同育人則是應用型人才培養的主流模式，以新工科理念引領校企協同育人模式改革，推進實踐教學體系的“網絡化”建設已成為新時代應用型本科院校教學改革關注的內容。

一、傳統機械類專業校企協同育人存在的問題

機械類專業包括機械設計制造及其自動化、車輛工程、智能制造工程等眾多工科專業，涵蓋了傳統制造業、智能制造、航空航天等多個行業領域，相關專業在我國應用型本科院校中普遍開設。

在新工科建設背景下，學生解決復雜工程問題能力的培養成為專業人才培養的核心要求，現代工程教育改革需要新理念、新模式、新內容、新方法[6]。吳賢等指出，新工科背景下，機械專業的實踐類課程無論是在教學內容還是在教學模式方面，難以完全適應社會發展需求[7]；張迎偉等指出，工程實踐能力和創新能力是新工科人才能力培養的重要方向，但是當前的實踐教學難以滿足人才能力培養需求，亟須對實踐課程體系、產學研協同育人的運行機制進行改革，并基于此提出了要構建“一核兩驅多平臺”實踐教學模式[8]；湯華指出，新工科背景下機械類專業教學要更加注重與機械領域企業的生產實際進行對接，基于此構建了“專創融合，產教協同”教學模式[9]。

從上述研究現狀可以看出，應用型本科院校傳統機械類專業校企協同育人模式與地方產業所需專業人才工程素質要求不匹配，主要表現在：（1）產教融合與科教融匯整體協同推進的育人機制不夠健全。專業發展前瞻性不夠，未將產業前沿內容融入課程體系，多學科交叉融合不足；偏重理論教學，較少根據企業生產需要設計實踐項目，學生工程實踐能力較弱。（2）多維場景交互、多元主體參與的校企協同育人體系不夠完善。工程實踐育人作用發揮不夠，重智育，輕德育、體育、美育和勞動教育，對學生綜合素質的培養不足。因此，應用型本科院校傳統機械類專業亟須創新校企協同育人模式，重構人才培養能力矩陣。

二、“三元雙融五聯動”人才培養模式探索

為解決應用型本科院校機械類新工科人才培養存在的問題，金陵科技學院機電工程學院以機械設計制造及其自動化、車輛工程兩個傳統機械類專業為對象，進行專業人才培養模式探索，形成了以立德樹人為“核”，教育、科技、產業三要素互通，產教、科教互融，德育、智育、體育、美育和勞動教育交叉聯動的“三元雙融五聯動”人才培養新模式（見圖1）。其中，“三元”指教育、科技和產業三要素；“雙融”指產教融合、科教融匯；“五聯動”指德育、智育、體育、美育和勞動教育五育并舉。

（一）建立“教—科—產”“三元雙融”育人機制

將產業元素和科技元素有機融入專業教育教學，統籌兼顧課程要素、生產要素和創新要素，根據地方機械類產業需求，建立“教—科—產”“三元雙融”育人機制。教學改革實踐過程中，密切聯合中國機械總院集團江蘇分院有限公司（產業研究院）、南京鋮聯激光科技有限公司（服務型）、南京軸承有限公司（生產型）等三類高技術企業共建“三元雙融”校企協同育人平臺“鋮聯學院”。依托“鋮聯學院”，引進產業教授、企業導師，組建多元融合教師團隊，推進工程技術科技成果進教材、進課堂，豐富實驗實訓資源，引導學生深入企業生產一線進行工程實訓，構建產教融合、科教融匯協同育人課程體系，形成若干“產教+科教”融合課程群——設計類課程模塊、制造類課程模塊、自動化類課程模塊、項目化實踐課程模塊和企業綜合實踐項目。遵循協同共贏原則，基于人才培養、科學研究、技術開發、平臺建設、產業推廣等立體化視角進行全面探索實踐，以教學為根本、科研為關鍵、產業為驅動，有效促進校企資源融合、人才共育、成果共享，從而打破產教融合、科教融匯“雙融”過程中的壁壘，實現“教—科—產”融合發展。

（二）構建五維場景耦合和五元主體交互的校企協同育人體系

校企協同育人涉及學生能力、教學內容、學習過程、實踐平臺、創新機制等諸多“環境”因素，以及高校、企業、院所、政府等不同參與者，可以說，產教融合、科教融匯“雙融”育人體系呈現多維場景耦合和多元主體交互特征。格式塔（Gestalt，意指完形）理論強調整體與其組成元素之間的關聯性，把各個元素組成一個有意義的整體，也即完形。基于此，課題組引入格式塔理論，結合多維場景耦合、多元主體交互特征，構建了五維場景（知識場景、產業場景、學習場景、實踐場景、創新場景）耦合和五元主體（學生、教師、工程師、學校、企業）交互的校企協同育人體系。在教學改革實踐過程中，緊密對接地方產業新需求，重新定位專業人才的素質和能力要求，依托“鋮聯學院”，建立“三元雙融”整體協同推進的五維場景耦合平臺和五元主體交互機制，以企業工程項目串接五維場景、激活五元主體，促成德育、智育、體育、美育和勞動教育交叉聯動。

以南京鋮聯激光科技有限公司實際生產需求為例，校企聯合開發義齒支架3D打印工程案例，基于項目化實踐教學流程，設置“調研→設計→制造→驗證”鏈式任務。在調研階段，引導學生完成對增材制造產業、義齒支架現狀的分析，這項任務既能鍛煉學生的智力、體力，又能培養學生產業報國的家國情懷；在設計階段，引導學生完成支架的造型設計、受力分析，以智力勞動為主，同時培養學生追求卓越的職業素養、產品造型設計的想象力；在制造階段，引導學生完成支架的3D打印與實體裝配，以體力勞動為主，同時培養學生精益求精的工匠精神；在驗證階段，引導學生完成支架適配性評價，這兼具體力與智力勞動，著重培養學生敢于試錯、實事求是的工程師職業道德。整個過程以立德樹人為“核”，教育、科技、產業三要素互通，實現德育、智育、體育、美育和勞動教育交叉聯動。

（三）探索“目標導向、遞階培能”工程實踐創新能力培養路徑

深刻剖析地方制造產業發展對機械類專業人才的能力需求，以工程實踐創新能力培養為主要目標，進行團隊化、項目化的分級遞階能力提升培養，實施“目標導向、遞階培能”工程實踐創新能力培養新路徑（見圖2）。教學改革實踐過程中，依托“三元雙融”校企協同育人平臺“鋮聯學院”，設置不同能力層級要求的實踐任務和工程項目，以各類工程項目為目標導向，打破教育、科技、產業資源要素之間的模塊壁壘，形成多維場景耦合、有機互動的開放空間，將學生所應具備的能力解構為專業認知能力、工程實踐能力和科技創新能力三個層級，分別培養學生的創新意識、專業基本技能和工程素養，通過專業認知實習、工程體驗、學科競賽、頂崗實習、綜合實訓、創新項目等實踐環節遞階推進、依次開展，使學生通過參與項目，提高解決問題的能力，對崗位任務從原有的“見過”“做過”，升級為“做成”“做好”，從而實現高質量人才培養，服務地方制造產業智能轉型和綠色發展。

（四）推進“線上線下、虛實結合”的“網絡化”現代教學方法改革

緊跟“互聯網+”背景下教學方法改革趨勢，依托多維場景、多元主體的“三元雙融”校企協同育人平臺“鋮聯學院”，實踐“線上線下、虛實結合”的“網絡化”現代教學方法改革。基于互聯網云建立實踐教學資源平臺，實現校企實踐教學資源的數字化、網絡化，將學校的實踐課程教學資源信息、企業的技術資源信息，包括產教融合案例、科創項目、視頻學習資源等匯聚平臺，學生、企業教師、學校教師可以隨時隨地訪問平臺，促進線上學習與線下實踐結合，提高了校企協同育人的靈活性和實效性，解決了實踐教學過程中校企合作溝通距離遠、校外實踐基地空間跨度大的問題。

教學改革實踐過程中，校企協同育人基于任務驅動，注重項目化、案例化、場景化教學，充分借助產業調研、教師授課、在線學習、企業實踐鍛煉等手段，開發產教融合案例庫，形成“基于云平臺的義齒全流程制作”“金屬3D打印機零部件先進制造工藝開發”“新能源汽車車身一體化設計”等32個具體案例。

三、“三元雙融五聯動”人才培養模式實踐成效

金陵科技學院機電工程學院機械設計制造及其自動化、車輛工程兩個傳統機械類專業從2020年開始實施“三元雙融五聯動”人才培養模式，有效促進了校企協同共贏，顯著提升了人才培養質量。

（一）專業基礎增強，社會影響提升

近年來，機械設計制造及其自動化、車輛工程兩個傳統機械類專業建設水平穩步提高，分別于2021年、2022年獲江蘇省一流本科專業立項建設，2022年車輛工程江蘇省實踐教育示范中心通過江蘇省教育廳驗收，2024年兩個專業獲校級產教融合品牌專業立項建設。以此為基礎，機電工程學院借助兩個傳統機械類專業的師資力量，聯合企業共同承辦了南京市人力資源和社會保障局知識更新工程高級研修班、江蘇省科學技術協會“智能制造工程教育”研討班等培訓項目。

（二）課程體系優化，教研成果豐碩

緊密對接企業需求和行業發展，優化課程體系，設置產教課程，教研成果豐碩。目前，機電工程學院擁有汽車車身結構與設計、汽車電器與電子技術、新能源汽車概論共3門江蘇省一流本科課程，以及1門江蘇省產教融合型一流課程——機械CAD/CAM軟件應用，同時擁有校級產教融合型一流課程2門、校級科教融合課程2門；獲省級微課比賽獎5項、校級微課比賽獎9項；教育部產學合作協同育人立項項目5項。

（三）育人體系完善，培養質量顯著

面向國家需求，聚焦南京“4266”產業體系構建，實現專業人才培養與產業發展互動，學生的工程素質得到顯著提升。近年來，用人單位對機電工程學院兩個傳統機械類專業畢業生專業能力的滿意度較高，其中，工程應用能力和動手操作能力滿意度均在88%以上。學生在校期間承擔大學生創新創業訓練計劃項目年均5項以上，每年獲省優秀畢業設計1～2項，各類學科競賽獲獎年均40余項。成為單位技術骨干和行業專家的學生人數逐年增加。

（四）校企合作深入，成果輻射廣泛

校企合作在廣度和深度上持續提升。近年來，機電工程學院圍繞增材制造與南京鋮聯激光科技有限公司等行業龍頭企業共建了“材料/結構/性能一體化增材制造”南京市高校重點實驗室等市級平臺，與南京軸承有限公司等企業先后聯合成立了“智能制造應用技術產教融合示范基地”“新能源汽車動力系統產教融合基地”共2個校級產教融合示范基地；2人獲聘江蘇省產業教授、7人獲聘“科技副總”，形成雙向互派；立項省產學研項目7項，獲橫向項目經費350余萬元。

四、結語

產教融合、科教融匯是推動應用型普通本科教育高質量發展的必然趨勢，也為傳統機械類專業人才培養帶來了新的機遇與挑戰。金陵科技學院傳統機械類專業主動對接國家急需和關鍵核心技術領域，服務江蘇現代產業體系和戰略性新興產業集群發展需求，但真正實現從對接產業到服務產業還有一些涉及育人機制體系等的深層次問題亟待解決。在深入分析新工科背景下傳統機械類專業校企協同育人模式與地方產業所需專業人才的工程素質結構的基礎上，課題組構建了“三元雙融五聯動”人才培養新模式，并推進“線上線下、虛實結合”的“網絡化”實踐教學方法改革，以重構應用型人才培養體系。該模式的實施取得了顯著成效，為其他高校培養新時代高素質應用型專業人才提供了參考。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發展和建設新工科" 主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[2] 劉曉科.普通高等院校推動職普融通、產教融合、科教融匯的路徑探索[J].科技創新發展戰略研究，2023，7（2）：23-30.

[3] 宋素芳，趙旭東，孫凱，等.基于新工科的過程流體機械“互聯網+”教學改革與實踐[J].中國現代教育裝備，2023（11）：102-104.

[4] 周新田，唐蘊，胡冬青，等.基于“互聯網+”的遠程混合實踐教學模式研究[J].教育教學論壇，2023（51）：57-60.

[5] 潘維東.“互聯網+”背景下機械專業教學模式改革：以井岡山大學機電工程學院為例[J].工業技術與職業教育，2021，19（3）：44-46.

[6] 顧佩華.新工科與新范式：概念、框架和實施路徑[J].高等工程教育研究，2017（6）：1-13.

[7] 吳賢，朱來發，姜峰，等.新工科背景下機械專業實踐教學內容和模式的探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2024（13）：70-72.

[8] 張迎偉，王昕煜，李懿.新工科背景下“一核兩驅多平臺”人才培養實踐教學模式探究[J].牡丹江大學學報，2024，33（9）：87-93.

[9] 湯華.新工科視域下機械類專業“專創融合、產教協同”人才培養模式的實踐與研究[J].科學咨詢（科技·管理），2024（11）：249-252.

［責任編輯：蘇祎穎］