在新工科背景下,本文以“三融促教”理念為基礎,深入探討了機械專業人才培養體系的創新與實踐。研究聚焦課程體系優化、實踐教學強化、師資隊伍建設以及教學質量保障等多個方面,旨在通過推行“三融”策略一—即融合產業需求、創新創業教育、拓寬國際視野,全面提升學生的實踐能力、創新精神以及國際交流能力。實踐結果顯示,新工科背景下機械專業的人才培養應與產業需求緊密銜接,著重強化學生實踐和創新能力的培養,同時拓寬學生的國際視野,以使其契合新時代對工程科技人才提出的要求。本研究為機械專業在新工科背景下的教育改革提供了有益的參考。
隨著科技的飛速發展和全球化進程的推進,新工科成為高等教育改革焦點議題。其核心目標是培育兼具創新思維、實踐能力和國際競爭力的新型工程人才,以適應和推動產業變革與社會發展。在此背景下,基于“三融促教”理念開展機械專業人才培養體系的探究,具有重要的理論與實踐價值。新工科旨在培養創新型卓越工程科技人才,為產業發展和國際競爭提供智力支撐與人才支撐。新工科強調學科交叉融合、產教深度融合,注重學生創新思維、實踐能力和國際視野的培養。隨著“中國制造2025”與“互聯網+”等國家戰略的實施,新工科建設已成為高等教育改革的重要方向。在新工科背景下,開展基于“三融促教”的機械專業人才培養體系研究,有助于深化高等教育改革、提升人才培養質量、推動產業升級以及促進社會發展。
1機械專業人才培養體系的研究
1.1重塑人才培養目標,引領未來發展在新工科背景下,人才培養目標亟待重新審視與確立。我們應聚焦于培養兼具高尚道德品質、扎實專業知識、豐富工程實踐經驗以及強大創新能力的機械專業人才。這意味著,他們不僅要掌握傳統的機械工程知識,還需要具備跨學科的知識視野以及解決實際問題的能力。為此,我們可以通過引入前沿科技課程和交叉學科課程,使學生在掌握專業知識的基礎上,開闊視野,提升創新能力。唯有培養出全面發展的人才,才能達到培養新工科人才的目標,同時也能對“三融促教”形成有效助力。從本質上來說,只有重塑人才培養目標,才能契合未來機械行業的發展需求,確保學生在激烈的競爭中具有核心競爭力。
1.2創新課程體系,強化工程實踐與創新訓練
課程是人才培養的基石。我們應在課程體系中融入更多工程實踐與創新訓練元素。例如,可引入項目導向的課程模式,讓學生在課程學習過程中接觸到實際的工程問題,提升其解決實際問題的能力。當學生在嘗試解決工程問題時,需要運用本專業知識,并將各門課程所學內容串聯起來。在此過程中,學生的思維始終保持活躍狀態,對機械專業知識的理解也會更加深刻。同時,我們還應注重創新課程的開設。通過開展創新實驗、實施創新項目等方式,激發學生的創新思維,提高其創新能力。鑒于學生在專業知識的掌握上有所欠缺,專業思維發散性也有一定局限,教師須做好對學生邏輯思維的引導工作,促使學生在參與實驗或項目的過程中,能夠逐步養成主動思考和創新的習慣。在此基礎上,學生通過持續參與實驗或項目,最終能夠實現培養自主創新意識的目標。
1.3強化實踐教學環節,提升學生的實踐能力與創新精神
實踐教學是提升學生實踐能力和創新精神的重要途徑。我們應加大實踐教學在整體教學中的比重,借助實驗室建設、校企合作、學科競賽以及科研項目等多種方式,為學生提供豐富的實踐機會。首先,在實驗室建設方面,要緊密追蹤機械行業發展的動態趨勢,在完善實驗設備配套的基礎上,持續推進設備的革新與升級。其次,在校企合作過程中,應當有效融入“三融促教”理念,與企業達成合作共識,開展深層次、全方位的合作。校方應與企業建立密切的溝通機制,做好校企合作的預前與預后工作。同時,還需要重視對整個合作流程的把控,確保學生在企業實習的過程中能夠做到融會貫通,將理論和實踐緊密結合。再次,在組織學科競賽時,要以培養符合新工科要求的人才、推動專業深層次創新為目標,確定學科競賽主題,保證學生通過參與競賽,能夠有效提升自身的專業素養。最后,在科研項目方面,要緊密結合新工科背景,基于“三融促教”理念的落實,開設具有前瞻性、創新性和科學性的專題項目。
通過參與這些項目,學生能夠在實踐中深化對理論知識的理解,提高其解決實際問題的能力。同時,我們也應注重實踐教學的創新性,鼓勵學生在實踐中發現問題、提出問題、解決問題。
1.4優化師資隊伍結構,提升教師的教學與科研水平
教師是人才培養的關鍵。我們應優化師資隊伍結構,引進具有豐富工程實踐經驗和高級職稱的專家學者,同時鼓勵教師參與工程實踐項目和研究工作,提升其教學和科研水平。這將有助于教師更好地指導學生開展工程實踐和創新活動,提高學生的學習效果。通過優化師資隊伍結構,可以減少教學管理中不必要的環節,為教師研究教學方法、改革教學方案留出更多的時間。經過一段時間的努力,可以有效提升教師的教學和科研水平。
1.5構建多元化的教學質量保障體系,確保人才培養質量
教學質量是人才培養的生命線。應構建多元化的教學質量保障體系,涵蓋教學督導制度、學生評教制度、聽課制度等多種方式的教學質量監控機制,以及定期的教學研究和學術活動。這將有助于及時發現和解決教學中存在的問題,以便持續改進教學方法和內容,進而提升教學質量,從而可以有效達成“三融促教”的目標,真正意義上實現培養新工科人才的目標。從宏觀角度來講,這也將有助于機械專業整體的發展,為我國機械行業的發展提供有效助力(見圖1)。
2基于“三融促教”的機械專業人才培養實踐
在新工科背景下,為滿足機械專業人才的能力培養需求,我們構建了“三融促教”的綜合實踐教學平臺。該平臺以產教融合、創教融合和賽教融合為核心,將專業知識與實踐技能相結合,著重培養學生的工程實踐能力、創新創造能力與實踐創新能力。具體實施舉措如下。
2.1深化產教融合,提升學生工程實踐能力
我們與機械行業多家企業建立了緊密的合作關系,共同建立了實習基地和人才培養基地。在這些基地中,學生不僅能夠接觸到企業的先進技術,積累實際操作經驗,還能參與真實的工程項目,從而增強工程實踐能力。同時,我們也邀請了多位企業工程師和技術專家擔任學生導師,為學生提供實踐指導與職業規劃建議。
2.2強化創教融合,激發學生創新創造潛能
我們開設了創新創業課程,引導學生了解創新創業的基本知識和技能。通過案例分析、角色扮演等方式,培養學生的創新思維與創業能力。同時,我們也支持學生參與科技創新項目、創業計劃大賽等活動,并為其提供必要的支持和指導。這些活動不僅鍛煉了學生的實踐能力,更激發了他們的創新精神與創業熱情。
2.3推進賽教融合,培育學生實踐創新能力
我們組織了各類科技競賽、創新創業大賽等活動,讓學生在比賽中鍛煉自己的實踐能力。同時,我們將競賽意識與創新理念融入專業教育,通過綜合性實踐項目的訓練,實現產教、創教、賽教的深度融合。這些綜合性實踐項目以新興企業需求為目標,與企業共同探索專業知識與創新訓練、生產實踐、競賽相融合的有效途徑。
2.4構建綜合實踐教學平臺,推動資源交叉融合
依托現有的產教、創教和賽教平臺,我們構建了“三融促教”綜合實踐教學平臺。該平臺實現了產業實踐、創新訓練、競賽項目與教育教學的深度交叉融合,為大學生提供了綜合性實踐項目訓練的平臺。在該平臺上,學生能夠接觸到真實的工程項目和創新項目,從而鍛煉工程實踐能力、創新創造能力與實踐創新能力。
2.5建立優秀案例資源庫,豐富教學資源
我們創建了優秀案例資源庫,將真實的工程項目和創新項目轉化為教學資源。這些優秀案例被有機融入專業課程,實現了創新實踐與專業教學的理論融合。通過優秀案例的融入,學生可以更好地理解和掌握專業知識,提升創新創造與生產實踐能力。
2.6結合校情與專業實際,開展綜合實踐教學
我們根據學校和機械專業的實際情況開展綜合實踐教學。充分考慮了學校的教學資源、師資力量和機械專業的特點等因素,制定了符合實際情況的教學計劃和教學方案。同時,我們也注重與企業合作,充分利用企業的資源與優勢開展實踐教學。這種結合實際情況的綜合實踐教學方式能夠更好地滿足學生的需求,進而提高他們的實踐能力(見圖2)。
3挑戰與對策
3.1新工科背景下機械專業人才培養面臨的挑戰
隨著新工科概念的提出和實施,機械專業人才培養正面臨諸多新挑戰。這些挑戰涵蓋培養目標重新定位、培養模式改革、課程體系優化、實踐教學強化以及師資隊伍建設等多個方面。
(1)產業升級與科技發展催生人才需求變革
隨著科技發展和產業升級,機械行業對人才的需求發生了深刻轉變。在新工科背景下,機械專業人才不僅需要具備更高的工程實踐能力與創新能力,以應對復雜多變的工程問題和技術挑戰,還應掌握跨學科的知識與技能,能夠與不同專業領域的人才進行合作與交流。
(2)傳統培養模式端凸顯
傳統的機械專業人才培養模式存在重理論輕實踐、重知識輕能力的問題。這種培養模式往往導致學生缺乏實踐能力、創新精神與國際視野,難以適應市場需求。在新工科背景下,需要改革傳統的培養模式,注重學生實踐能力、創新精神與國際視野的培養。
(3)課程設置與教學方式單一僵化
當前,機械專業的課程設置與教學方式比較單一,缺乏多樣性和靈活性。這種單一性不僅限制了學生的全面發展,還影響了學生的學習積極性和學習興趣。在新工科背景下,需要創建多元化的課程設置,改進教學方式,以適應學生的不同學習需求。
(4)創新創業教育與國際視野的缺乏
在當前的機械專業人才培養體系中,創新創業教育與國際視野的培養相對較少。這一現狀導致學生的創新精神與實踐能力有所欠缺,同時,還影響了學生的國際交流能力。在新工科背景下,需要加強創新創業教育與國際視野的培養,提高學生的綜合素質,推動其實現全面發展。
3.2基于“三融促教”理念應對挑戰的對策與建議
針對以上挑戰,基于“三融促教”理念,可以采取以下對策與建議。
① 優化課程體系,強化對學生實踐能力與創新精神的培養力度。在課程設置上,應注重理論與實踐相結合,增加實踐環節的比重,培養學生的工程實踐能力和創新精神。為引起學生重視,應調整考核方式,加大對學生工程實踐能力和創新精神考核的比重。為確保評估結果精準可靠,須細化考核指標。同時,在新工科背景下,考慮到機械專業知識體系正持續革新演變,教師應注重課程內容的更新與拓展,引入新的技術和學科知識,確保學生能夠接觸到最前沿的專業知識以及機械行業的最新發展趨勢,從而契合產業發展對人才的需求。基于上述前提,還應提高未來職業生涯規劃課程在課程體系中的占比。教師要結合行業發展趨勢以及學生個性化發展的需求開展教學,使學生能夠對機械行業近幾年的發展態勢留下深刻的印象,并且能夠在學習的同時,自主規劃未來職業生涯的發展方案。
② 加強學生國際視野的培養,提升其跨文化交流能力。在新工科背景下,對高校機械專業人才培養提出了新的要求。這一要求意味著,學生在具備扎實理論基礎的同時,還須具備獨立解決專業問題的能力。而跨文化交流能力正是其中不可或缺的一環。在人才培養過程中,為了實現培養學生出色跨文化交流能力的目標,首先應積極引入國際化的教育資源,以“三融促教”理念為指引,可邀請國際知名教授開展講座、組織學生參與海外實習項目等,拓寬學生的國際視野,提升其跨文化交流能力。其次,要強化與企業的深度合作。為學生爭取更多國際領域的實習機會,培養他們的國際視野,使其對機械行業形成足夠深刻的認知。為保障企業方的利益,高校可根據企業對國際專業人才的需求,調整人才培養方案,側重于對學生專業英語能力和跨文化交流能力的培養。
③ 改進教學方式和方法,促進學生的個性化發展。具體而言,一方面,應采用多樣化的教學方式和方法。以問題導向學習(PBL)為例,教師可以圍繞一個章節的知識點,設置三到五個問題,要求學生在學習該章節的過程中,通過自主學習、思考及歸納總結,解決問題。再如翻轉課堂,該教學方法與新工科背景高度契合。在實踐階段,教師可以布置一個機械設計任務,在給出設計框架的前提下,和學生互換角色,由學生自己運用學習到的專業知識,完成該項任務。翻轉課堂的實施,能夠有效增強學生的自主學習意識。另一方面,教師應基于“三融促教”理念,關注學生的個性化發展需求,為學生提供個性化的教學策略與指導,讓學生可以更好地將理論和實踐緊密結合,最終實現助力學生全面發展的目標。
④ 加強師資隊伍建設,提高教師的專業素養與教學能力。在設置專業培訓內容時,應緊密圍繞新工科背景,結合機械行業近期發展動態與最新技術研究成果,以實現產教深度融合為前提,確保每位教師都能夠把握行業整體發展趨勢,進而可以在規劃教學方案時,能夠第一時間根據行業動態做出調整。在組織學術交流活動時,同樣要以新工科為大背景。可廣泛邀請機械專業領域的高校、企業代表參與,以技術發展為核心議題,組織高端交流活動。同時,應鼓勵教師參與產業實踐與科研項目。教師可以將產業經驗與科研成果引入教學,提升教學質量。
3.3未來發展趨勢與展望
在新工科背景下,機械專業人才培養的發展趨勢將更加注重實踐能力與創新精神的培養。隨著科技的不斷進步和產業結構的調整,機械行業對人才的要求逐漸向具備工程實踐能力和創新精神的方向傾斜。因此,未來的機械專業人才培養工作必須進一步強化實踐環節的構建與實踐能力的考核評估,同時加強創新思維與創新能力的培養。此外,隨著全球化進程的加速和國際競爭的加劇,機械專業人才具備國際視野和跨文化交流能力已成為必然趨勢。應積極引入國際化的教育資源,提升學生的跨文化交流能力。
4結論
本文在新工科背景下,秉承“三融促教”理念,對機械專業人才培養體系進行了研究與實踐。通過優化課程體系、強化實踐教學、建設師資隊伍、完善教學質量保障體系等舉措,提升了機械專業人才的培養質量。同時,將產業需求、創新創業教育、國際視野等元素融入其中,拓展了學生的實踐能力、創新精神以及國際交流能力。未來,將進一步深化“三融促教”理念在機械專業人才培養中的應用,推動機械專業教育的創新與發展。
本文系2023年度江蘇省高校哲學社會科學研究項目“新工科背景下基于‘三融促教’的機械專業人才培養體系的研究”(編號:2023SJYB0660);2024年東南大學成賢學院校級課程思政示范課立項建設項目“工程力學(下)課程思政示范課”(編號:sfk2403)研究成果。
(作者單位:東南大學成賢學院)