新工科背景下機械專業人才培養模式探索與實踐

[基金項目]2022年度遼寧省教育教學“十四五”規劃課題“新工科與現代產業學院融合人才培養模式研究”(JG22DB169);2023年度國家民委高等教育教學改革研究項目“產教融合模式下機電類應用型人才培養模式改革研究”(23114)；2023年大連民族大學校級教改項目“基于智能制造現代產業學院的機械專業應用型人才培養模式研究”（大民校發［2023]8號）

[作者簡介](1977—），男，河北河間人，博士，副教授，主要從事板帶冷軋工藝及設備研究。

[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼］A [文章編號]1674-9324(2025)26-0169-04

為應對新一輪科技革命與產業變革，教育部積極推進新工科建設，從而為國家經濟發展新格局奠定了基礎。新工科建設對我國的高等教育提出了新要求，對于新工科建設，包括兩方面：一是建設新型工科專業，二是使傳統工科專業達到新要求[1-2]。作為傳統工科專業，機械專業在工程技術人才培養方面承擔著重要角色，隨著新工科理念的提出，傳統機械專業如何有效應對新形勢、面對新挑戰，從而有效服務國家發展戰略，是傳統機械專業面對的新課題[3-4]

關于新工科建設與發展的方向選擇，教育部在復旦大學召開的高等工程教育發展戰略研討會中達成共識：從技術層面來講，新工科專業要在“研究和實踐”與“工程科技創新和產業創新”等方面有所發展[5-6]。在此背景下，普通高等院校的機械專業應以應用型和創新型人才培養為主要目標，以適應產業需求，支撐“中國制造2025”“互聯網+”等一系列國家發展戰略。

一、專業人才培養現狀

大連民族大學機械設計制造及其自動化專業以下簡稱本專業)是本校成立最早的工科專業。本專業作為遼寧省工程人才培養模式改革試點專業、遼寧省一流本科教育示范專業，長期以來一直以應用型人才培養為目標，注重學生創新能力的培養，目前已取得一定的成效，但仍然存在以下問題。

1.人才培養體系脈絡不夠清晰，知識體系的連貫性不夠，培養體系中各教學環節之間缺乏一條明確的知識主線串聯，導致理論學習環節、實踐環節及應用創新環節在教學過程中各自為戰，學生在學習過程中不能將前后課程有效聯系起來，對知識的融會貫通不夠。

2.課程體系不夠合理，仍然存在重理論、輕應用、輕創新的問題，且實踐教學與理論教學聯系不夠緊密，實踐教學缺乏針對性和系統性，部分實踐環節流于形式，學生不能真正得到知識與能力的訓練。

3.實踐教學內容過于單一，主要以課程實驗和課程設計為主；實踐教學內容更偏重知識訓練，設計和實踐創新能力的訓練不足，且針對性不強。

4.創新與教學環節聯系不夠緊密，創新往往作為課外實踐環節出現，無論從形式上還是內容上，都與課堂教學存在脫節。

二、面向應用和創新的人才培養模式探索

為了解決人才培養模式中存在的問題，經過多方位探索與實踐，以修訂人才培養方案為契機，基于OBE理念，形成了機械專業“學—訓一創”三段遞進式人才培養體系，從培養體系、課程體系、實踐內容等方面進行了全方位探索。

1.重塑專業培養模式，實現“學一訓一創”三段遞進式創新人才培養體系。結合學校和專業實際，基于OBE理念，對接社會需求，進行充分的行業企業調研，明確需求，確定本專業的人才培養定位為應用型人才培養，同時培養其創新意識。

以應用型、創新型人才培養為自標，參照工程教育認證標準，系統構建以“理論學習一實踐實訓一專創融合”為主線的機械專業培養體系，即“學一訓一創”三段遞進式培養體系，實現了學生“應用基礎一應用實踐一應用提升”的應用能力漸進式培養。首先，根據專業培養需要，構建基礎教學、機械設計、機械制造和機電一體化等四大課程群，打造一流課程，形成“重基礎”的課程育人體系，夯實學生應用基礎；其次，有針對性地設置實踐教學，將理論與實際進行有效結合，實現有針對性的應用實踐；最后，將專業課程與創新環節有機結合，設置專創融合課程，提升應用效果，實現應用提升。通過三步走的教學體系，有效建立各教學環節與應用能力之間的映射關系，實現“學一訓一創”三段遞進式人才培養體系，如圖1所示。

“學—訓—創”三段遞進式人才培養體系漸進培養能力階梯 應用提升應用實踐 機械創新設計應用基礎 課程實驗 機械創新實踐

基礎教學課程群 課程設計 創新實踐項目

機械設計課程群 課程實訓 工程訓練綜合

機械制造課程群 生產實習 機械產品三維設計

機電一體化課程群 工程訓練 機械創新中的電控技術2 + ←理論教學模塊 實踐教學模塊 專創融合模塊

2.將立德樹人融入教學全過程。機械專業是整個工業的基礎和重要組成部分，機械專業人才是國家工業發展的核心力量之一。為了培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，必須保證人才的“德才兼備”屬性，因此，在人才培養過程中發揮機械專業類課程思政育人的作用至關重要。

以專業為單位整體規劃，對課程思政進行系統化設計，明確單門課程的思政元素的聚焦點，專業導論、專業基礎類等課程聚焦家國情懷、工程倫理、行業規范等思政元素，專業類課程聚焦制造強國戰略、關鍵核心技術等內容，實驗、課程設計類課程聚焦工匠精神、團隊合作等內容，實習實訓類課程聚焦職業素養、工程素質等內容。

將思政元素融入課堂教學，將課程思政目標寫人教學大綱，制定考核標準，實現可操作、可評價的思政課程體系。深人挖掘與教學內容相關的思政內容，每一章節都要凝練思政元素，并在教案中體現課程思政設計實施方案，保證思政元素的有機融人，達到潤物無聲的效果。建設課程思政案例庫并不斷豐富完善，教師之間針對思政要點定期開展研討，互通有無，以專業為單位，形成系統的思政育人體系。

3.夯實基礎，打造優質課程資源。對于應用創新而言，不僅取決于實踐環節，堅實的理論基礎同樣重要。因此，培養學生的應用創新能力，首先要夯實學生的理論基礎。現階段，為了減輕學生的學習壓力，增加學生自主學習的空間，縮減學分是目前高等教育改革的主要趨勢。然而，應用型人才的培養需要增加實踐環節學分，在總學分減少、實踐學分增加的情況下，留給理論課程環節的學分更加捉襟見肘。

為了解決這一問題，對理論課程進行了一系列改革：(1)對各門理論課程進行“瘦身”。“瘦身”

并非簡單地降低課程內容的難度和深度，而是對課程內容有所揚棄，刪除一些陳舊知識或已淘汰的技術，保留或加強經典知識和有發展前景的技術。(2充分發揮課程群的作用。課程群內部各課程在知識上存在關聯性，部分知識點存在重復的情況，為了解決這一問題，課組內部進行統一規劃，明確分工，有效避免重復講解情況的發生。(3)對內容相關課程進行合并整合。例如，對于“機械工程材料”“金屬工藝學”“機械制造技術基礎”等三門課程，將“機械工程材料”和“金屬工藝學”合并為一門課程—“工程材料與成形技術”，該課程僅講授工程材料與熱加工部分內容，而對于原“金屬工藝學”課內的冷加工部分內容，改由“機械制造技術基礎”課程進行講授。經過合并整合，這部分知識總學分由7學分降為5.5學分，精簡了學分，同時，由于知識體系的整合，知識主線由“材料一金屬工藝—切削加工”變為“熱加工一冷加工”，脈絡更加簡潔清晰，有助于學生對知識的理解和掌握。

通過對理論課程的改革，打破課程內容之間的歸屬性，弱化課程的獨立性，強化知識體系的關聯性，使各個課程之間緊密銜接和關聯，知識體系更加合理，教學內容也更加與時俱進。通過課程資源的整合，打造一流課程，共建省級一流課程6門、校級一流課程8門，形成“重基礎”的課程育人體系，為應用創新型人才培養奠定了堅實的基礎。

4.“理論課 + 實踐課”課程體系建設。對于應用型人才的培養，實踐教學環節至關重要。傳統課程設置存在重理論輕實踐的問題，實踐環節比重不足。為了解決這一問題，有針對性地增加實踐學分比重，強化實踐環節，在所有專業核心課程中均設置對應的實踐環節，建立“理論課 + 實踐課”的課程體系，實現“一課一練”。該課程體系的實施，真正達到了理論應用于實踐、實踐檢驗理論的教學效果，有效實現了學以致用、用以促學、學用相長。

除理論課與實踐課的課程體系建設之外，還應注重實踐環節的“應用”屬性，除傳統課程設計、課程實驗等實踐內容外，還要有針對性地增加實訓環節，如“機構設計實訓”“機電控制綜合實訓”“單片機實訓”等內容，鍛煉學生的知識綜合應用能力。

5.“創新創業教育平臺”建設。為了有效保證教學環節的創新屬性，在培養方案中設置“創新創業教育平臺”模塊課程，共計9學分。該模塊中包括3個子模塊，其中，“基礎理論教育”3學分，重點講授創新創業理論基礎；“專業融合教育”4學分，這部分課程將專業知識與創新教育有效結合，提高學生的專業創新能力；“實踐實訓環節”2學分，需由學生通過參加課外創新實踐活動獨立完成，完成后進行學分認定，滿足要求后方可獲得學分。通過此環節的設置，鼓勵學生課外自主進行創新活動，有效調動學生的創新積極性。

6.“訓創一體”的實踐體系建設。長期以來，創新活動都屬于課外活動，沒有真正融入教學體系，為了將創新競賽與教學過程有效結合，將課程教學內容與創新創業比賽進行對接，以創新競賽為目標導向，優化實踐課程內容，建設“三平臺、四結合”的實驗實踐體系。“三平臺”即機械設計、機械制造和機電一體化等3個模塊的系列實驗實踐平臺；“四結合”即將實踐與創新競賽、理論、工程相結合，“虛 + 實”相結合，如圖2所示。通過“三平臺、四結合”的實驗實踐體系，將實踐教學模塊化、規范化。通過將實踐與創新競賽相結合，將創新競賽、“雙創”內容引人課程教學，將創新競賽與相關課程有效融合，構建以“對口實踐課程一創新項目訓練一創新競賽”為主線的創新與實踐交叉的教學體系。通過“訓創一體”的實踐體系，將學生掌握的知識、技能和素質與各種創新競賽相對接，將競賽內容嵌人課程教學中，使競賽與教學形成統一的整體，一方面，可以促進整體教學效果和人才培養質量的提高，以賽促學、以賽促練，提升學生的創新實踐能力；另一方面，可以通過實踐課程培育競賽項目，提高學生的競賽成績和水平。

三、實施效果

統計近4年(2020—2023年)學生在各類競賽中的獲獎情況與參加各級“大創”項目的情況，并與前4年(2016—2019年)的數據進行對比。統計結果顯示，近4年獲得國家級競賽獎勵學生共70人次，省部級競賽獎勵學生共149人次，較前4年成績明顯提高；近4年參加各級“大創”項目學生共305人次，較前4年提高了近3倍。由統計結果可知，自“學一訓一創”三段遞進式人才培養體系實施以來，學生參加各級創新競賽的熱情有了較

實踐教學體系 創新實踐交叉能力培養體系V ↓創 ·中國圖學會CAD技 工程訓練綜合能力三平臺 四結合 新 能等級考試 競賽 ·“互聯網+”創新創業立 立 ·全國大學生先進成 ·機械創新設計大賽 大賽創新創業項目競 圖技術和產品信息 三維數字化創新設 ·iCAN創新創業大賽機械設計 與創新相結合 賽 建模創新大賽 計大賽系列實踐創新項目訓練 創新項目訓練與理論相結合機械制造 實 ·工程訓練綜合 ·創新實踐項目電一化 與工程相結合 踐課 械創新電控 計系列實踐 “虛+實”相結合 程 技術

大提高，成績也取得了長足進步，說明新的培養體系對學生應用創新能力的培養是行之有效的。

結語

為了適應新工科發展需要，本專業以提高學生應用創新能力為抓手，探索人才培養新模式，從理論基礎、實踐體系、專創融合等多方面入手，創建“學一訓一創”三段遞進式人才培養體系，構建知識主線清晰、能力層次遞進的培養模式，實現了“應用基礎一應用實踐一應用提高”的應用能力漸進式培養。實踐表明，該培養模式的實施可有效調動學生參與創新的熱情，提高學生的應用創新能力。

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Exploration and Practice of Talent Training Mode of Mechanical Specialty under the Background of EmergingEngineering Education MA Qing-long， ZHENG Lin， WANG Feng， SHAO Qiang (College ofMechanical and Electronic Engineering，Dalian Minzu University，Dalian， Liaoning ， China)

Abstract: Under the background of new engineering，traditional mechanical specialty is necessry to actively explore new training modes to met the new requirements of new engineering construction for Chinese engineering education.This paper takes the mechanical design，manufacturing andautomationspecialtyasanexample，analyzes the problems existing inthe traditional mechanical specialty，and explores thetalent trainingmode.Starting from theaspectsof talent training system，theoretical basis，practical linksand innovative links，aiming atcultivating applied innovative talents，a comprehensive exploration and practice have been carried out，and a progressive applicationability training system with“application foundation-application practice-application improvement”as the main linehas been established，forming aclear mainline and progressive ability talent training mode， which can effectively improve students'application innovation ability.

Key words: emerging engineering education; mechanical specialty; application and innovation; training mode