智能制造環境下高校傳統機械類專業改革探索

關鍵詞：高校；傳統機械類專業；智能制造；專業改革；策略

中圖分類號：G640" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）18-0021-04

Abstract： Intelligent manufacturing is the next development direction of automated manufacturing. Under the intelligent manufacturing environment， in order to make our country into a first-class manufacturing power， a large number of complex， innovative and practical engineering talents are needed to support the new round of scientific and technological revolution and industrial transformation， and support the national strategy of \"Made in China 2025\"， However， from the perspective of the traditional education mode of mechanical majors in colleges and universities， there are some problems， which are mainly reflected in the disconnection between the professional education system and the development needs of social industry， the aging of course teaching methods， and the imperfect talent training mechanism. It is also necessary for mechanical majors in colleges and universities to innovate and optimize the teaching content and teaching methods in a timely manner， and adjust the teaching direction according to the job needs. With professional excellence as the core evaluation elements of talent training， students are encouraged to grow more comprehensively and more deeply， and can quickly adapt to the needs of the post after entering the vocational post. This paper has carried out a comprehensive study on this， and on the basis of referring to the relevant literature， further clarified some measures for the reform of the traditional mechanical major in colleges and universities for reference.

Keywords： universities; traditional machinery major; intelligent manufacturing; professional reform; tactics

隨著時代的發展，機械技術、工業技術越來越強大，機械工程正在從自動化技術應用向著智能化技術應用發展，應用前景廣闊。基于PLC、上位組態、人工智能等技術的應用，讓機械工程具有深度的自動化與高度的智能化，形成智能調度、遠程調度、在線監測、故障報警與故障診斷等功能，從而讓機械制造水平大幅提升。而為了支持新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展，落實“中國制造2025”等一系列國家戰略，高校作為為黨育才、為國育才的關鍵場所，就應當對專業育人模式進行檢查，從多個方面進行專業教學改革，提升教學內容與社會需求的適配性，促進教學方法的深入性與實踐性等，解決傳統教學中一直以來存在的問題，讓高校機械類專業育人效果更加出色。

一" 高校機械類專業改革的必要性

（一）" 機械類專業改革響應時代發展號召

國家《“十四五”智能制造發展規劃》的提出，從設計、材料、生產制造、裝備、供應、管理、標準，以及相關軟件、硬件等方面，提出了重點任務和明確的目標，指出了智能制造技術攻關行動、智能制造示范工廠建設行動、行業智能化改造升級行動、智能制造裝備創新發展行動、工業軟件突破提升行動、智能制造標準領航行動等六大行動。可見，國家對于推動智能制造、產業升級、技術創新等領域發展決心，致力于驅動我國從“制造大國”向著“制造強國”升級。而智能制造環境下，需要一批基礎知識雄厚、制造技能過關、智能技術突出、創新能力卓越的人才，來助力國家推進智能制造升級。高校作為為黨育人、為國育才的關鍵場所，就應當響應時代發展的號召，推動機械類專業改革，優化人才培養[1]。

（二）" 機械類專業改革解決傳統教學痛點

經調查發現，高校機械類專業人才存在著供需矛盾的問題，高校機械類專業培養的人才步入社會后，仍需要在企業中進行大量的學習和訓練，才能符合企業崗位的需求，這是因為高校機械類專業存在課程教學內容與崗位工作情境不符、實踐性育人比重太低等問題。以及機械類專業在教學體系中往往存在著教學方法老化的問題，培養的人才創新意識與創新能力不強。因而，借助智能制造契機，對高校傳統機械類專業對育人體系進行改革創新，致力于解決傳統教學中的痛點，對于高校機械類專業來說，自然能提升該專業的育人水平；對于社會來說，為社會需求端輸入了亟需的、高素質的人才，滿足社會需求；對于學生來說，也有助于學生強化學習成果，讓學生能夠順利就業，早日實現個人價值。

二" 高校傳統機械類專業的育人現狀

（一）" 課程內容設計存在不足

高校機械類專業的課程內容設計存在不足，其體現在多個方面。第一，課程內容不夠完善。一些情況下，傳統機械類專業課程的學習內容較為冗雜，未能最大程度和社會發展需求靠攏，未能將智能制造、先進材料等先進的技術與資訊體現在教材中，人才培養方案轉型較慢。第二，忽視學生綜合素養培養。傳統機械類專業課程忽視了對學生綜合素養的培養，比如缺少對學生的自主學習能力、創新能力、職業素養等的培養，不利于學生的綜合發展。第三，教學設計與崗位工作情境不符。教師在課程內容設計時，沒有真正結合機械類崗位的實際工作情境，在教學中，教師僅引導學生進行枯燥而重復的基本知識與技能學練，缺乏企業實踐案例講解或實踐經驗分享，這會導致學生所學內容比較抽象，與企業崗位實踐需求聯系不夠緊密[2]。

（二）" 教學方法設計老化枯燥

高校傳統機械類專業課程教學存在著教學方法老化枯燥的問題。一方面，在“唯分是舉”的教育環境下，教師常常采用灌輸式教學方法，沒有體驗性，也沒有參與感，陷入了死記硬背的不良循環中，學生的學習成果難以保證，綜合素養培養也往往達不到要求。另一方面，教師的教學方法較為制式化，一些先進的教法沒能得到充分運用，比如互動教學法、項目式教學、線上線下混合式教學等，這會逐漸導致學生對機械類專業課程產生抵觸情緒，知識與技能學練難以深入。

（三）" 理論課程與實踐課程設計不均衡

在機械類專業課程教學中，存在著理論課程與實踐課程設計不均衡的問題，并且表現為理論課時多、實踐課時少。而機械類專業需要大量的實踐鍛煉才能讓學生真正掌握機械技能，如果學生的實踐學練課時較少、沒有創新型的實踐設計，則學生不能將理論知識內化于心，不能充分掌握機械實踐技能，很多情況下，學生畢業進入到機械相關企業之后，仍需要進行大量的培訓，才能熟練掌握企業需求的機械技能[3]。

（四）" 育人途徑不夠多元化

事實上，高校機械類專業人才培養不僅可以與專業基礎知識學習、專業技能鍛煉相結合，也可以通過一些課外的賽會活動、產教融合育人、優秀成果產出等相銜接；不僅可以依托線下展開，也可在線上展開，校企合作、產教融合育人是近年來高校教育的重點突破方向。這些都是能夠促進學生成長的育人途徑，而就現狀而言，不少院校的機械類專業的育人途徑不夠多元化，育人機制還不完善，有待進一步強化。

（五）" 不重視教學評價體系

教學評價是課程體系中非常重要的一環，通過對學生學業水平和綜合素質的客觀評價，來了解課程目標的達成度，了解機械類專業育人水平，為后續進一步驅動專業改革提供方向。但在實際中，教學評價卻也往往是最容易被忽視的一環，不少機械類專業課程缺少教學評價體系，沒有系統性的評價方法，這也會對機械類專業的育人水平產生負面影響。

三" 高校機械類專業改革具體策略

（一）" 推進專業課程內容改革

為了進一步提升機械類專業人才培養與社會需求、國家戰略的匹配程度，高校機械類專業課程內容需要隨之改革，高校和相關課程教師分析智能制造時代下相關崗位對于機械類人才的知識、技能及綜合素質需求，根據人才需求來調整優化課程體系，進而對課程內容進行創新，使得機械類專業培養的人才都能滿足社會對高素質、創新型人才的要求，也符合智能制造時代的特征。

第一，打造“機械+”專業群。專業群指的是若干個工程對象相同、技術領域相近的專業聚集成群，對高校機械類專業來說，在智能制造時代中，就可以打造“機械+”專業群，如圖1所示，以機械工程為核心，同時融合信息科學、能源科學、材料科學和生命科學等，比如4D打印技術、鋰空氣電池、人工智能、超導材料、工業物聯網技術、機器人技術、5G通信技術、智能制造技術、柔性電子技術和特種玻璃等融入到教材之中，并將相關的前沿資訊引入到教學之中，體現教學內容的先進性，以培養復合型人才。第二，優化專業課程體系。學校和機械類專業相關教師及時去除教材中落后的技術性內容，去除繁復而無用的教學內容，對老舊的教學內容及時革新，并持續優化和完善教學大綱。比如將老舊的機床概論、夾具、刀具和工藝學四門專業課程整合成一門機械制造技術，解決教學內容重疊的問題，打破課程之間的壁壘[4-5]。第三，體現對學生綜合素質的培養。在機械類專業課程內容設計中，應體現出對學生綜合素養的培養。比如為達成對學生創新素養的培養，應持續推動專創融合教育，教師在專業課程教學中融入創新教育，引導學生進行實踐創新。比如應重視對學生的職業道德教育，在機械類專業課程教學中融入課程思政，從智能制造的價值、節能環保、工匠精神、安全作業規范、知識產權與保密、職業誠信與家國情懷等方面培養學生健全的機械行業職業道德[6]。

（二）" 強化專業教學方法改革

高校機械類專業改革，不僅在“教什么”的問題上進行改革，同時也要深入研究“怎么教”的問題，針對傳統教學中教學方法老化枯燥的問題，教師需要及時對教學方法進行改革創新，全面提升專業教學的有效性。第一，教師應建立以生為本的教學模式。在機械類專業課程中，為了促使學生深度融入到教學之中，提高“抬頭率”，教師應當建立以生為本的教學模式，避免灌輸式教學，要讓學生主動、積極地進行自主學習，只有讓學生進行自主學習，才能讓學生深度融入到機械專業課程之中，對知識點進行深入思考和記憶，進而掌握機械技能。第二，教師應采用先進的教學方法。根據機械類專業課程實際需要，教師可積極探索實踐式、啟發式、情境式、探究式和討論式等多元教學模式，積極將項目式學習、案例教學、線上線下混合式教學等教學方法應用在機械類專業課程教學之中。以項目式學習為例，教師給學生布置一個實踐性的主題任務，如教師給學生布置軸類零件加工、齒輪加工、錐面磨削、傳動系統設計與智能機械臂制作等實踐性的項目，再讓學生去制定實踐制作計劃，而后一步步去完成，在相對獨立的學練與創新空間中，能夠很好地培養學生的創新意識與創新能力[7]。

（三）" 強化專業課程實踐教學

對于高校機械類專業課程常常存在“重理論輕實踐”的現象，高校和專業教師需要進行針對性的改革，進一步強化專業課程的實踐教學課比重。機械類專業課程的特點就是具有很強實踐性、應用性，學生必須通過一定量的實踐學練，才能將理論知識融會貫通，真正提升實踐動手能力。例如在機械制造裝備設計課程中，教師引導學生展開普通車床幾何精度檢驗、車床主傳動系統功率測定、機床動態性能檢測等實驗，在機械加工技能實訓課程中，則引導學生進行鉗工實訓、車工實訓、銑工實訓、磨工實訓等方面的實踐學練，通過實踐鍛煉來增強學生的職業能力。機械類專業課程實踐課的占比應占總課時的50%及以上，學校需投入一定的財力，建設機械專業實訓室、金工實訓基地等，盡可能多地為學生提供實踐訓練的機會。此外，在加強了實踐課占比的情況下，機械類專業課程評價也需要進一步改革，即改變單調的理論考核方式，提高實踐考核的占比，通過檢查學生的機械制造實踐動手能力，來綜合判定學生的學習成果[8]。

（四）" 拓展專業課程育人途徑

高校機械類專業育人途徑也可進一步拓展，從課內拓展到課外，從線下拓展到線上，通過多途徑來培養高素質機械人才。第一，拓展第二課堂育人體系。第二課堂是相對于第一課堂來說的，即學生的課外時間，高校可以根據實際情況在科技設施、實驗室以及實踐基地等方面加強建設，打造符合機械類專業課程教學需要的實踐基地，也可打造創新型實驗室，如太陽能、風能、生物質能等清潔能源類實驗室，機械加工實驗室，智能機器人實驗室，無人機制造實踐基地等，各類實驗室或實踐基地對外開放，鼓勵和引導有需求的學生在課外時間在各類實驗室或實踐基地中進行研究，各類實驗室中配置專業導師，對學生進行指導，強化學生的研究成果，推動學生成果轉化。另外，高校可以以社團為載體，將機械類專業人才目標融入其中，以社團為單位在課外時間帶領學生進行各類機械實踐、機械設計、機械創新等，培養學生的全面能力。同時，學校可以開展各類比賽，如機械創新類比賽、電子創新設計類比賽、智能機器人制造類比賽、3D打印創新設計大賽和智能技術應用比賽等，學校鼓勵機械類專業學生參與其中，設置獎勵措施，對表現優秀的學生可進行學分獎勵，以此來激發學生的比賽熱情與創造力。第二，拓展線上育人途徑。機械類專業育人途徑也可從線下向線上拓展，學校和相關教師打造數字化學習資源，展開直播講學、錄播課教學、知識樹和思維導圖講解等，在課外時間持續引導學生進行學習，培養學生的綜合素質。第三，落實產教融合育人途徑。產教融合是近年來應用型高校的突破方向，尤其是對于機械類專業來說，其指的是學校與機械類企業展開合作，校企雙方共同搭建實訓基地，企業淘汰下來的機械設備可用作學生實踐，企業毀壞的機械設備則可用于學生對設備進行維護，同時，學生也有機會進入機械制造類企業中進行頂崗實習，在真實的工作情境中進行機械制造實踐學練，逐漸熟悉未來的工作環境與技能，提升職業勝任力。當然，產教融合育人也不止這些，校企雙方協同，可開展教材共研、技術攻關、產品研發、成果轉化和項目孵化等研究項目，驅動機械類專業人才培養[9]。

（五）" 完善專業教師資源配置

對于高校機械類專業來說，教師的專業素養直接決定了專業育人的水平，優秀的教師才能有效落實專業育人目標，為社會培養出高素質人才。因此，高校應持續完善機械類專業教師資源配置，要根據實際情況配置實踐課導師，與理論課教師一起，做好學生的講解者、引領者、輔導者和管理者等角色。高校需建立完善的教師選聘機制和長效的教師培養機制，通過多渠道來助推教師發展，如外派培訓、校本培訓、專家講座和教研等渠道，促使專業教師的教育素養得以提升并達到標準水平。同時，高校建立對專業課程教學質量診斷與改進機制，實時檢查機械類專業課程的育人質量，并在此基礎上建立激勵與懲罰制度，促使教師提升責任意識，激勵教師在教學改革過程中提升積極性。

（六）" 完善專業課程評價體系

教學評價是課程體系中非常重要的一環，也是最容易被忽視的一環。高校以及機械類專業教師應當認識到專業課程評價的必要性，通過對學生學業水平和綜合素質成長狀況的綜合性評價，可以準確了解學生在課程中的成長情況，也能間接地反映機械類專業的育人水平。因此，高校以及機械類專業教師應致力于完善專業課程評價體系，在評價中要注意把握評價的“深度”，即不能以學業水平為唯一評價指標，不能以期末考試為唯一評價方式，教師應采集學生在日常作業、項目小組作業、階段性測試結果、課堂觀察、頂崗實習表現、科技比賽及技術創新等方面的表現，分別賦分，過程性評價的分數應不少于總分數的30%，重點對學生綜合素質狀況進行評價。并且要把握評價的“廣度”，可采用教師評價、學生自評、學生互評和企業評價等多元評價方法，綜合多方面評價結果得出最終評價，教師制成學生學情檔案，為后續進一步改革教學模式提供方向[10]。

四" 結束語

綜上所述，對于高校機械類專業來說，要認識到專業課程改革的必要性，對專業課程教學中的一系列問題進行分析，有針對性地進行改革優化。在專業課程改革工作中，要推進專業課程內容改革，根據國家戰略、崗位需求來設計專業課程內容，推動“機械+”專業群建設，及時更新教材；要改革專業課程教學方法，杜絕灌輸式教育，打造以生為本的教學模式，同時積極探索先進教學方法在課程教學中的應用；要強化專業課程實踐教學，堅持以實踐課為載體，促使學生將理論知識內化于心并提升學生的實踐動手能力、職業勝任能力；要拓展專業課程育人途徑，從課內拓展到課外，從線下拓展到線上，并利用產教融合育人，全方面培養優秀的機械類人才；要完善教師資源配置，持續提升教師的育人水平；要完善專業課程評價體系，提升評價的“深度”與“廣度”，等等，多措并舉，讓機械類專業課程改革更有效，全面提升育人質量。

參考文獻：

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