機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與平臺的構(gòu)建與實(shí)施

李永強(qiáng)

(蘭州理工大學(xué) 技術(shù)工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730050)

0 引 言

工程教育及工程師的培養(yǎng)，始終要面向產(chǎn)業(yè)界，面向世界，面向未來[1]。目前，傳統(tǒng)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級換代和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型開展得如火如荼，柔性制造技術(shù)和人工智能等正在取代傳統(tǒng)的“流水線”制造模式，面向工程應(yīng)用具有解決此類現(xiàn)場技術(shù)問題的高端技術(shù)應(yīng)用型人才的需求增量日益凸顯，應(yīng)用技術(shù)大學(xué)本科學(xué)生實(shí)踐能力創(chuàng)新能力的培養(yǎng)僅僅滿足于傳統(tǒng)的校內(nèi)訓(xùn)練或了解性的校外實(shí)習(xí)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，高校培養(yǎng)和企業(yè)用人之間形成了一個(gè)明顯的技術(shù)和能力的斷層區(qū)。應(yīng)用技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)學(xué)生能力與企業(yè)的用人需求如何高度契合，是目前工程教育和產(chǎn)業(yè)對接面對的最為緊迫和現(xiàn)實(shí)的問題。

1 各校在實(shí)踐教學(xué)中存在的共性問題

近年來，各國(地區(qū))本科工程教育人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)都注重學(xué)生專業(yè)技能、工程實(shí)踐技能和社會(huì)技能的訓(xùn)練以及綜合素質(zhì)的養(yǎng)成[2]，開設(shè)機(jī)械類專業(yè)的各級各類高等學(xué)校在校內(nèi)實(shí)踐平臺的建設(shè)力度、層次和深度等方面取得了一定的成績，對校外實(shí)踐教學(xué)平臺的協(xié)同育人模式也做了較多的探索和實(shí)踐，出現(xiàn)了一批教學(xué)體系相對健全、特色鮮明的技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)院校。但總體來說，我國技術(shù)應(yīng)用型高校機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生面向企業(yè)人才需求崗位的匹配性還是過低，尤其是解決實(shí)際工程問題的綜合素質(zhì)、能力和職業(yè)成長發(fā)展方面，甚至是崗位要求層次一般的普通技術(shù)問題。總體來看，各高校在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍然存在以下一些共性問題。

1.1 校內(nèi)實(shí)踐體系和平臺有待完善更新

從體系上來看，專業(yè)各實(shí)踐環(huán)節(jié)受歸屬課程影響，各自分散，各階段系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)和銜接明顯不足。從平臺建設(shè)上來看，實(shí)驗(yàn)設(shè)備大多以教學(xué)型或科研型為主，設(shè)備及在其上設(shè)定訓(xùn)練項(xiàng)目的工程應(yīng)用針對性不足。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的逐步智能升級，緊貼生產(chǎn)技術(shù)機(jī)創(chuàng)新的實(shí)踐教學(xué)平臺尤顯不足。

1.2 校外實(shí)踐平臺作用發(fā)揮不夠

目前，大多數(shù)機(jī)械類專業(yè)的校外實(shí)踐一方面是集中在為期1～3周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，短時(shí)間內(nèi)的大群體現(xiàn)場簡介，僅是完成了學(xué)生對生產(chǎn)現(xiàn)場和技術(shù)應(yīng)用的概性認(rèn)知。另一方面是在學(xué)生畢業(yè)末期(如畢業(yè)設(shè)計(jì)階段)進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)，學(xué)校缺乏和企業(yè)有效的溝通，以及在該區(qū)段內(nèi)學(xué)習(xí)質(zhì)量的把控，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況完全隨崗位和自我約束管理，質(zhì)量參差不齊。

1.3 技術(shù)創(chuàng)新培育及平臺建設(shè)不足

各類學(xué)生科技創(chuàng)新中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院的建立和發(fā)展確實(shí)為一部分學(xué)生的創(chuàng)新能力培育提供了良好的發(fā)展平臺，但是，面向工程教育普遍能力培養(yǎng)的理念和要求，面向大部分學(xué)生工程應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新培育及平臺建設(shè)明顯不足甚至缺失。

2 目標(biāo)要求

隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)結(jié)構(gòu)的變化，企業(yè)對高層次工程技術(shù)應(yīng)用型人才的需求逐漸擴(kuò)大，地方高校結(jié)合自身優(yōu)勢和特點(diǎn)培養(yǎng)工程技術(shù)應(yīng)用型人才有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。技能是應(yīng)用型人才區(qū)別與其他人才的非常重要的能力特征[4]。以核心面向制造業(yè)為主體，融合智能物聯(lián)等現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)理念，將項(xiàng)目工程師、現(xiàn)場設(shè)備與工藝、生產(chǎn)管理及技術(shù)銷售等作為應(yīng)用行工程師的主要培養(yǎng)方向，輔助創(chuàng)新研究和管理協(xié)調(diào)能力培育，構(gòu)建從初級到高級，從校內(nèi)到校外，體系與層次明確的，基于生產(chǎn)及管理過程的校內(nèi)外產(chǎn)教融合實(shí)踐教育教學(xué)體系和模式勢在必行。

第一，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)的理論學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐融合型教學(xué)體系的構(gòu)建，達(dá)成學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)與企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)技術(shù)與管理的高度契合。

第二，面向?qū)I(yè)普遍學(xué)生，按照培養(yǎng)深度循序漸進(jìn)，培養(yǎng)過程交互融合的原則，保障培養(yǎng)模式理論與實(shí)踐的協(xié)調(diào)，培養(yǎng)方式校內(nèi)外平臺靈活運(yùn)用的實(shí)現(xiàn)。

第三，升級和改造校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺，深度拓展校外實(shí)踐教學(xué)平臺的作用，形成并持續(xù)推進(jìn)基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展、教學(xué)改革、學(xué)生技能培養(yǎng)與能力培育及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的一體化的育人平臺[5]。

3 構(gòu)建與實(shí)施

3.1 體系建設(shè)

3.1.1實(shí)現(xiàn)面向普遍學(xué)生的分層次、體系化的應(yīng)用技術(shù)與能力培養(yǎng)

理論與實(shí)踐課程交互的教學(xué)模式在應(yīng)用技術(shù)大學(xué)教學(xué)體系的建設(shè)和施行過程中的重要性日加明顯。在面向?qū)I(yè)全體學(xué)生教學(xué)內(nèi)容的規(guī)劃與分配方面，構(gòu)建對技術(shù)、管理及系統(tǒng)等內(nèi)容從認(rèn)知、理論學(xué)習(xí)、應(yīng)用訓(xùn)練逐步上升到技術(shù)項(xiàng)目和創(chuàng)新的分層次教學(xué)體系構(gòu)建與設(shè)置尤為重要，如表1所示。

表1 機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系層次構(gòu)建

3.1.2實(shí)現(xiàn)雙師型師資與教學(xué)資源的過程覆蓋

理論課程與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教師分工協(xié)作的工作模式并不適用于應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，面向理論與實(shí)踐課程交互教學(xué)模式的工程應(yīng)用型教學(xué)體系更需要身兼深厚理論知識和一定工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的雙師型教師團(tuán)隊(duì)和教師。在教學(xué)資源建設(shè)方面，面向課程的線上與線下、理論與工程實(shí)例、單一與系統(tǒng)、簡單與復(fù)雜等立體化的教學(xué)資源平臺建設(shè)是必要的，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的庫存和更新對教學(xué)體系和過程的全覆蓋。

3.1.3平臺硬件資源體現(xiàn)和匹配制造業(yè)發(fā)展水平

校內(nèi)各實(shí)踐教學(xué)平臺的及時(shí)升級和更新，校外實(shí)踐教學(xué)條件的篩選運(yùn)用需在以下方面著重考慮：第一為工業(yè)性，即校內(nèi)實(shí)踐平臺資源實(shí)現(xiàn)與前沿工業(yè)級設(shè)備的零差距；第二為開放性，即校內(nèi)實(shí)踐平臺資源實(shí)現(xiàn)面向?qū)I(yè)的模塊化設(shè)計(jì)和應(yīng)運(yùn)組合，滿足實(shí)踐現(xiàn)場動(dòng)態(tài)調(diào)試與訓(xùn)練；第三為安全性：即現(xiàn)場各運(yùn)行模塊與系統(tǒng)均執(zhí)行工業(yè)生產(chǎn)最高安全標(biāo)準(zhǔn)預(yù)緊與防護(hù)。

3.2 平臺構(gòu)建

對于機(jī)械類專業(yè)而言，核心是面向制造業(yè)的各個(gè)方面，如何實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外人才培養(yǎng)的無縫銜接，培養(yǎng)企業(yè)工作崗位需要和合格的研發(fā)、技術(shù)和管理人才是關(guān)鍵。

3.2.1校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺的搭建

在體系方面，以工程教育思想為指導(dǎo)，結(jié)合專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)及實(shí)踐教學(xué)自身的規(guī)律，形成以“基礎(chǔ)訓(xùn)練(基于技能)—綜合應(yīng)用(基于專業(yè))—專項(xiàng)培育(基于崗位)”為核心的分層次實(shí)踐教學(xué)體系。在內(nèi)容方面形成以現(xiàn)代機(jī)械零件設(shè)計(jì)與加工、工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)與管理系統(tǒng)技術(shù)三條主線。

3.2.2企業(yè)資源的深度融入

在校外實(shí)踐教學(xué)平臺和資源的運(yùn)用方面，第一，開展多種途徑的聯(lián)合培養(yǎng)模式，聯(lián)合行業(yè)核心企業(yè)開設(shè)面向行業(yè)和產(chǎn)業(yè)專門方向的專業(yè)方向班；第二，分階段組織和協(xié)調(diào)企業(yè)資源融入實(shí)踐教學(xué)體系；第三，企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目是理論課程案例和實(shí)踐項(xiàng)目鍛煉的第一手參考資料和案例，開展企業(yè)人員與校內(nèi)教師的團(tuán)隊(duì)授課、技術(shù)訓(xùn)練及項(xiàng)目培育等協(xié)同教學(xué)活動(dòng)。

3.2.3社會(huì)機(jī)構(gòu)資源的有效支持

行業(yè)學(xué)會(huì)、產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)和社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等在高校培育人才和企業(yè)用人之間差距的技術(shù)銜接和補(bǔ)充方面有一定技術(shù)和資源優(yōu)勢，建立與其的有效協(xié)同和互動(dòng)形式，將學(xué)生面向職業(yè)資格、技能等方面的培訓(xùn)、認(rèn)證、競賽和交流活動(dòng)的有效的融入專業(yè)人才培養(yǎng)體系是有必要的。

3.2.4管理與保障機(jī)制的構(gòu)建

分層次、一體化的校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)平臺的建立與運(yùn)行需要強(qiáng)有力的管理制度保障和協(xié)同運(yùn)行機(jī)制。首先，針對性的安全機(jī)制、質(zhì)量監(jiān)控和保障機(jī)制的建立是必須的；其次，面向校內(nèi)各實(shí)踐教學(xué)平臺資源的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、優(yōu)化調(diào)度和深度開發(fā)利用需要建立規(guī)范和高效的管理制度；最后，在校外實(shí)踐教學(xué)資源的深度運(yùn)用方面，多種途徑和模式的政校企一體化、產(chǎn)教融合與產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人機(jī)制需要更深度和更大范圍的實(shí)踐樣本來完善。

3.3 實(shí)施效果

蘭州理工大學(xué)技術(shù)工程學(xué)院自2014年開始，以培養(yǎng)具備解決現(xiàn)場實(shí)際工程問題能力的應(yīng)用型工程師為核心培養(yǎng)目標(biāo)，面向機(jī)械類專業(yè)，有效提升師資綜合水平，積極優(yōu)化校內(nèi)外教育教學(xué)資源，深度進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)體系與平臺的構(gòu)建與實(shí)施改革，形成了“2+1+1”實(shí)踐教學(xué)體系。下面以“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)為例論述。

“2”即在學(xué)生低年級(前兩年)整合校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)資源形成“制造、設(shè)計(jì)與表達(dá)、控制控制語言”三位一體的校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)體系和平臺，重點(diǎn)訓(xùn)練每一位學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)技能，培育學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)應(yīng)用及認(rèn)知能力。經(jīng)過兩年的系統(tǒng)性訓(xùn)練，學(xué)生在基礎(chǔ)制造類、語言程序應(yīng)用類、設(shè)計(jì)軟件平臺應(yīng)用類的相關(guān)技能證書獲取覆蓋率達(dá)80%以上，校內(nèi)外相關(guān)競賽成績提升明顯。

“1(第三年)”即以行業(yè)職業(yè)資格和標(biāo)準(zhǔn)為要求，將職業(yè)資格認(rèn)證課程融入培養(yǎng)計(jì)劃，系統(tǒng)培育學(xué)生的綜合專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)，利用校企聯(lián)合建立的校內(nèi)實(shí)踐平臺進(jìn)行系統(tǒng)性應(yīng)用能力訓(xùn)練。自2016年起，該專業(yè)每年有80%以上的學(xué)生通過全國見習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師統(tǒng)一考試并取得證書，超過50%的學(xué)生選擇進(jìn)入相關(guān)企業(yè)和學(xué)校聯(lián)合設(shè)立的就業(yè)定向班進(jìn)行后期(四年級)的學(xué)習(xí)。

“1(第四年)”即主要面向行業(yè)目標(biāo)就業(yè)產(chǎn)業(yè)群，協(xié)同目標(biāo)就業(yè)企業(yè)進(jìn)行針對性的校企聯(lián)合培養(yǎng)。一方面，由校企資源聯(lián)合開設(shè)1～2門行業(yè)專業(yè)技術(shù)課程和生產(chǎn)管理類課程；另一方面，成立校企導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)制度，將學(xué)生的專業(yè)綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)安排至企業(yè)相關(guān)崗位或完成企業(yè)生產(chǎn)課題。自2016年起，該專業(yè)每年有30%的學(xué)生進(jìn)入20余家企業(yè)進(jìn)行專業(yè)綜合訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，在促進(jìn)學(xué)生精準(zhǔn)就業(yè)的同時(shí)，有效銜接了校企各自培養(yǎng)所造成的人才使用斷層，實(shí)現(xiàn)了校企人才培養(yǎng)需求的一體化和精準(zhǔn)化。

4 結(jié) 語

基于對應(yīng)用技術(shù)大學(xué)機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以面向?qū)I(yè)普遍學(xué)生，面向行業(yè)與產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建與踐行緊密對接工程現(xiàn)場項(xiàng)目與技術(shù)的機(jī)械類應(yīng)用型本科人才實(shí)踐教學(xué)體系和平臺是必要的，對學(xué)生面向工程分層次綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要意義。

以蘭州理工大學(xué)技術(shù)工程學(xué)院機(jī)械類專業(yè)的近年來實(shí)踐教學(xué)平臺的完善和運(yùn)行為樣例，面向普遍學(xué)生的分層次、體系化的應(yīng)用技術(shù)與能力培養(yǎng)，保障雙師型師資與教學(xué)資源的過程覆蓋，實(shí)現(xiàn)平臺硬件資源體現(xiàn)和匹配制造業(yè)發(fā)展水平等問題是應(yīng)用技術(shù)大學(xué)相關(guān)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的有利保障。深度融合校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)、企業(yè)資源及社會(huì)機(jī)構(gòu)的資源，完善運(yùn)行管理與保障機(jī)制的相關(guān)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)與應(yīng)用，對應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了有效的支承和服務(wù)覆蓋。