現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下應用型高校實踐教學改革探索

周?！≈芘R震　徐曉明　徐彤彤　郁倩　吳偉

摘要：現(xiàn)代工業(yè)價值鏈對地方高校應用型人才的能力素質(zhì)結(jié)構(gòu)提出了新的要求，更加強調(diào)實踐能力和工程理念。本文首先對現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下實踐教學面臨的新挑戰(zhàn)進行論述，提出了“理實一體、自成體系、貫穿全程”的實踐教學改革思路，進而結(jié)合所在院校近年來以學生為本、圍繞業(yè)界需要和價值導向為中心實踐教學改革經(jīng)驗，歸納以實踐教學培養(yǎng)體系重構(gòu)、實踐教學培養(yǎng)內(nèi)容重組、實踐教學培養(yǎng)環(huán)節(jié)重置、實踐教學培養(yǎng)方式多元化為特色的機械工程專業(yè)實踐教學改革模式。

關鍵詞：工業(yè)價值鏈；應用型人才；實踐教學；改革；機械工程專業(yè)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）51-0109-03

2014年德國工程師協(xié)會與德國電氣工程協(xié)會聯(lián)合發(fā)布了“工業(yè)4.0價值鏈”體系，將“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”分為產(chǎn)品和產(chǎn)品線開發(fā)、設施和過程開發(fā)、技術設施、產(chǎn)品制造和售后服務四個遞進環(huán)節(jié)，細分現(xiàn)代制造業(yè)過程，注重創(chuàng)新的跨界與融合[1]。2015年，李克強總理在國務院常務會議上強調(diào)：“互聯(lián)網(wǎng)+雙創(chuàng)+中國制造2025”將會催生一場“新工業(yè)革命”，轉(zhuǎn)變發(fā)展思路、拓展技術改造和產(chǎn)品創(chuàng)新的新途徑是解決當前我國工業(yè)增長嚴重乏力的重要手段[2]。2016年，日本工業(yè)價值鏈促進會在考慮日本現(xiàn)有制造業(yè)的基礎上，推出了面向“智能工廠”的“工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)”[3]。歐美等發(fā)達國家和新興的發(fā)展中國家都已經(jīng)意識到“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”的重要性，然而人才是發(fā)展的第一資源，如何更好地培養(yǎng)適應“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”的高層次工程技術人才是現(xiàn)今高等教育人才培養(yǎng)所思考的共同難題[4]。

一、現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學面臨的新挑戰(zhàn)

當前，我國正處于制造業(yè)強國戰(zhàn)略實施的上升期，業(yè)界需要大量實踐能力強、創(chuàng)意思維寬廣、工業(yè)價值鏈理念清晰的復合型人才。現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下機械工程專業(yè)人才的需求特點，對應用型高校的實踐教學改革提出了以下幾個方面的新挑戰(zhàn)。

（一）強調(diào)實踐教學內(nèi)容的多學科、多領域知識交叉融合

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能制造等新一代信息化元素為特征的“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”使得工程問題不斷復雜化，傳統(tǒng)的單一學科專業(yè)知識結(jié)構(gòu)已經(jīng)不利于復雜工程問題的解決，實踐教學過程中有必要將科學知識、專業(yè)理論與工程技術相互滲透，形成多學科、多領域知識交叉融合的知識結(jié)構(gòu)。

（二）實踐教學思維的跨界創(chuàng)新

創(chuàng)新是國家科技進步和制造業(yè)發(fā)展的第一要素，實踐教學是檢驗科學理論并發(fā)現(xiàn)問題、解決問題從而提高創(chuàng)新能力的關鍵切入點[5]，在機械工程專業(yè)實踐教學平臺建設和項目設定中，應更多地融入體現(xiàn)學生參與討論、設計和動手操作的創(chuàng)新環(huán)節(jié)，引導學生積極思考改善實踐對象、工具、產(chǎn)品的功能和質(zhì)量的創(chuàng)新技術、創(chuàng)新方法，能夠在實踐過程中綜合考慮節(jié)能環(huán)保、健康安全、經(jīng)濟成本、政治社會等因素。

（三）實踐教學過程的系統(tǒng)性、周期性

“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”要求實踐教學過程符合產(chǎn)品設計、制造和運行的系統(tǒng)性，有效整合校內(nèi)、校外有利于學生能力素質(zhì)培養(yǎng)的實踐性課程、教學環(huán)節(jié)和實踐活動等實踐教學資源，將系統(tǒng)性的實踐教學貫穿于人才培養(yǎng)的整個過程，能夠根據(jù)學生不同學期、不同階段的學習任務和能力培養(yǎng)的目標，劃分實踐教學層次和重點，按人才培養(yǎng)的周期性滲透于高等教育的各個環(huán)節(jié)。

（四）實踐教學形式的工程化

“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”是一個追逐經(jīng)濟性和利潤最大化的具有很強競爭性的體系，工程問題涉及產(chǎn)品設計、制造、管理和維護等各個方面，要求人才具有選擇與集成各類科學技術、組織與協(xié)調(diào)各類資源的能力，面向企業(yè)實際工程化是實踐教學改革的必然選擇，是學生獲取工程經(jīng)驗、形成工程理念的重要途徑和手段。

（五）實踐教學內(nèi)涵的人文傳承

科學靈魂與人文內(nèi)涵的傳承統(tǒng)一是“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”下人才的另一特殊價值，既掌握前沿的科學知識和專業(yè)技術，又具有強烈的社會責任意識和優(yōu)良的職業(yè)道德素養(yǎng)[6]?？偠灾艾F(xiàn)代工業(yè)價值鏈”下實踐教學改革的任務是要培養(yǎng)具有多學科知識交叉融合、思維跨界創(chuàng)新、面向企業(yè)工程化和優(yōu)良人文內(nèi)涵的高層次工程技術人才。

二、現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下人才培養(yǎng)實踐教學改革的思路

（一）依據(jù)現(xiàn)代工業(yè)價值鏈遞進環(huán)節(jié)，架構(gòu)“理實一體”的實踐教學體系

現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下制造業(yè)涉及的工程問題越來越復雜，跨學科、跨專業(yè)的知識背景以及特定社會、政治、文化等的個性化需求日益提升。然而當前我國高等教育以學科專業(yè)為基本單元的組織教學模式，導致實踐教學內(nèi)容和方式設置的單一化，與現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下人才培養(yǎng)需求的本質(zhì)相矛盾。因此，需要打破學科壁壘，以現(xiàn)代工業(yè)價值鏈中產(chǎn)品和產(chǎn)品線開發(fā)、設施和開發(fā)過程、技術設施和產(chǎn)品制造、產(chǎn)品升級和售后服務四個遞進環(huán)節(jié)為主線，在實踐教學過程中形成一個涵蓋構(gòu)思、設計、實現(xiàn)、運行四個產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)業(yè)化過程，根據(jù)制造業(yè)不同階段對人才能力素質(zhì)的差異化需求，構(gòu)建多樣性、可拓展的實踐教學單元培養(yǎng)模塊，并以此架構(gòu)融理論和實踐為一體的現(xiàn)代工業(yè)價值鏈實踐教學體系。

（二）對接行業(yè)先進技術，促成“教、導、賽、學”良性互動的實踐教學方式

依托校企協(xié)同共建的產(chǎn)學合作平臺，圍繞現(xiàn)代工業(yè)價值鏈和制造業(yè)產(chǎn)品生命周期，將與現(xiàn)代制造業(yè)相關的最新工程技術、生產(chǎn)工藝、實際工程問題融入實踐教學，拓展實踐教學內(nèi)容，設置實踐教學項目，采取“平臺共享、項目驅(qū)動、賽學結(jié)合”的途徑，形成“教、導、賽、學”良性互動的實踐教學培養(yǎng)方式。

（三）協(xié)同產(chǎn)學研資源，創(chuàng)建適應現(xiàn)代工業(yè)價值鏈的全周期校企協(xié)同育人新機制

應用型高校應緊密結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的特色，以與機械工程專業(yè)相關的業(yè)界人才需求為牽引，圍繞拓寬學生實踐能力獲取渠道，堅持符合現(xiàn)代先進制造業(yè)科學技術的主流發(fā)展趨勢、有利于形成完整的現(xiàn)代工業(yè)價值鏈實踐教學體系的原則，有效整合校內(nèi)學科專業(yè)資源、科研資源，廣泛協(xié)同校外企業(yè)與社會資源，跨學科、跨專業(yè)突破現(xiàn)有實踐教學資源定勢的瓶頸，推進實踐教學改革。

三、我校面向現(xiàn)代工業(yè)價值鏈的實踐教學改革實施策略

（一）重構(gòu)實踐教學培養(yǎng)體系

我校作為地方應用型高校，在人才培養(yǎng)目標上更加側(cè)重于“學以致用、能力優(yōu)先”，培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的工程實踐能力，與研究型大學和高職院校人才培養(yǎng)觀念有著本質(zhì)上的區(qū)別。按照現(xiàn)代工業(yè)價值鏈遞進環(huán)節(jié)和相應的產(chǎn)品生命周期規(guī)律，重新梳理實踐教學各環(huán)節(jié)之間的內(nèi)在邏輯關系，將與能力培養(yǎng)相適應的課程、獨立設置的實踐教學環(huán)節(jié)和綜合訓練或綜合實驗構(gòu)成能力培養(yǎng)模塊，調(diào)整課程體系結(jié)構(gòu)，合理設置柔性鏈單元，構(gòu)建知識傳授和技能訓練并重，整個學習過程不間斷，具有內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)的實踐單元培養(yǎng)模塊。課程要承擔實踐教學基礎知識、專業(yè)知識傳授的任務；基本技能和設計能力的訓練由獨立設置的《三維建模綜合實訓》《技術工程實踐》等實踐教學環(huán)節(jié)完成，最終以普通車床為設計對象，使學生得到產(chǎn)品全流程設計綜合訓練；課外實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)以學生自主學習為主，教師只在學習過程的幾個節(jié)點上進行指導和負責結(jié)果考核。重構(gòu)滿足學生個性化發(fā)展實際和行業(yè)企業(yè)差異化人才需求的實踐教學培養(yǎng)體系。

（二）完善課程內(nèi)容體系，更新與重組教學內(nèi)容

按照產(chǎn)品生命周期過程模式人才培養(yǎng)原則，以項目完成、問題解決為目標，在實踐教學內(nèi)容改革上打破傳統(tǒng)的基礎技術訓練和單純的理論驗證實驗，注重知識結(jié)構(gòu)的多學科交叉性、創(chuàng)新性、先進性和系統(tǒng)性，形成較為完整的工業(yè)價值鏈概念。重組實踐課程、強化課內(nèi)實踐教學環(huán)節(jié)和課外實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)，結(jié)合產(chǎn)學研資源設置跨學科專業(yè)、與工程實際相結(jié)合的實踐教學項目，由不同學科專業(yè)的學生共同參與完成，培養(yǎng)學生選擇和集成多領域技術、組織協(xié)調(diào)有限資源和跨界融合創(chuàng)新的能力。從而實施以應用型人才多工業(yè)鏈節(jié)點知識結(jié)構(gòu)、工程實踐能力、綜合素質(zhì)為主線的全周期多樣化的課程內(nèi)容體系改革。

（三）將最新工程技術、生產(chǎn)工藝、實際工程問題融入教學

以機械工程專業(yè)“機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計能力”柔性單元課程模塊為例，將工業(yè)界先進的數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)（NX）與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（Teamcenter）有機地貫穿于材料力學、機械原理、機械設計、精度設計與標準化等課程教學內(nèi)容之中，使學生長于利用先進的行業(yè)軟件和專業(yè)理論知識更好地解決工程問題，實現(xiàn)理論與工程實踐的有機結(jié)合。

（四）設置獨立的實踐教學環(huán)節(jié)

以“機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計單元”為例，獨立設置的“實踐教學環(huán)節(jié)”與承擔知識傳授任務的“課程”、培養(yǎng)學生自主學習能力的“課外實踐環(huán)節(jié)”相融合，實現(xiàn)基本技能和設計能力的訓練，使學生得到產(chǎn)品全流程設計的綜合訓練。獨立設置的實踐教學環(huán)節(jié)包括：（1）學期論文：增強學生信息收集和處理能力，提高技術文檔的撰寫和文字交流的能力，并在論文報告和答辯討論中，提高口頭表達和語言交流的能力；（2）技術工作實踐：培養(yǎng)學生使用NX軟件進行機械產(chǎn)品的建模、裝配、分析和加工能力，提高工程識圖能力，加深對公差與技術要求標注及零件機械加工工藝流程的理解，同時培養(yǎng)學生結(jié)構(gòu)分析和工藝結(jié)構(gòu)設計的工作能力；（3）制造類綜合實驗：要求學生完成零件加工工藝設計、切削加工、裝配的全過程；（4）控制類綜合實驗：提供所需零部件和系統(tǒng)控制要求，由學生自主完成控制系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試和性能測試的全過程；（5）十周實訓：使學生獲得產(chǎn)品設計、典型零件工藝設計和制造以及質(zhì)量檢測、企業(yè)標準化等較全面的工程實踐訓練，培養(yǎng)學生的實際工作能力。

（五）實踐教學培養(yǎng)方式的多元化

依托實踐教學平臺，注重課內(nèi)與課外實踐環(huán)節(jié)的相互促進，課內(nèi)實踐以提升工程實踐能力為目標，加強“教”與“賽”，將競賽內(nèi)容融入實踐教學。課外實踐以提升學生的自主學習能力為重點，加強“學”與“導”，實施“學業(yè)導師制”，給每位新生配備導師，為學生提供全方位指導；引導學生參與學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和工程性實踐項目，積累工程經(jīng)驗，培養(yǎng)工程意識；學生到企業(yè)頂崗實習一年，在企業(yè)工程師指導下參與企業(yè)實際項目，同時完成自己的畢業(yè)課題。課內(nèi)與課外實踐環(huán)節(jié)各成體系、互為交織，促進學生能力素質(zhì)的不斷循環(huán)上升。

參考文獻：

[1]李茂國，朱正偉.基于工業(yè)價值鏈的工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新[J].中國高教研究，2016，（12）：36-40.

[2]周楠.李克強強調(diào)：互聯(lián)網(wǎng)+雙創(chuàng)+中國制造2025將會催生一場“新工業(yè)革命”[EB/OL].[2015-10-14].

http：//www.gov.cn/zhengce/2015-10/14/content_2946992.htm.

[3]工業(yè)和信息化部國際經(jīng)濟技術合作中心.深度解讀《日本工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)》[EB/OL].[2017-06-14].

http：//www.imchina.net.cn/news/international/2017/2017615904_1.html.

[4]邱學青，王眉.樹立“三位一體”實踐教育觀 培養(yǎng)高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新人才[J].現(xiàn)代教育管理，2012，（4）：92-95.

[5]李培根，許曉東，陳國松.我國本科工程教育實踐教學問題與原因探析[J].高等工程教育研究，2012，（3）：1-6.

[6]居里鍇，徐建成.“大工程觀”下工程實踐教學改革的探索與實踐[J].中國大學教學，2013，（10）：68-70.