面向現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的機械類專業(yè)實踐教學(xué)體系研究與構(gòu)建

于鵬

摘 要：在深入調(diào)研區(qū)域機械工程行業(yè)發(fā)展對專業(yè)人才實踐能力需求的基礎(chǔ)上，圍繞區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和未來結(jié)構(gòu)調(diào)整需要，以工程教育理念為基礎(chǔ)，融合最新教育教學(xué)思想、先進的課程建設(shè)方法、成熟的課程實施經(jīng)驗和教學(xué)成果，立足區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局，構(gòu)建滿足未來產(chǎn)業(yè)需求的人才培養(yǎng)實踐教學(xué)體系。同時以面向未來發(fā)展的理念，研發(fā)配套的支撐平臺，著力打造以學(xué)科競賽為載體的學(xué)生科技活動體系，建立以知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)作為載體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，從而保障實踐教學(xué)的全方位建設(shè)與實施。

關(guān)鍵詞：實踐教學(xué); 現(xiàn)代產(chǎn)業(yè); 創(chuàng)新體系; 工程教育

中圖分類號：TH16? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼;A? ? ? ? ?文章編號：1006-3315（2021）4-150-002

中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃制造業(yè)發(fā)展的宏偉藍圖中提到，到2025年，基本實現(xiàn)工業(yè)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，推動中國由制造業(yè)大國變?yōu)橹圃鞓I(yè)強國[1]。產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展給機械專業(yè)人才培養(yǎng)帶來新的挑戰(zhàn)，同時也為人才培養(yǎng)的改革提供了契機[2]。創(chuàng)新驅(qū)動是未來機械行業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵，人才是實現(xiàn)機械行業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的關(guān)鍵因子，高等院校是培養(yǎng)高技術(shù)創(chuàng)新人才的重要平臺，因此高等院校要建立適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才培養(yǎng)體系[3]。創(chuàng)新實踐能力是高校人才培養(yǎng)體系中的重要環(huán)節(jié)[4]，為保證創(chuàng)新實踐能力科學(xué)性，構(gòu)建適應(yīng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展與需求的實踐教學(xué)人才培養(yǎng)體系十分必要與迫切[5-8]。

1.新教學(xué)實踐體系主要解決問題

高等學(xué)校人才培養(yǎng)體系必須伴隨著新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而更新，在深入調(diào)研區(qū)域機械工程行業(yè)發(fā)展對專業(yè)人才實踐能力需求的基礎(chǔ)上，圍繞區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和未來結(jié)構(gòu)調(diào)整需要，以工程教育理念為基礎(chǔ)，融合最新教育教學(xué)思想、先進的課程建設(shè)方法、成熟的課程實施經(jīng)驗和教學(xué)成果，立足辦學(xué)區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，建設(shè)滿足未來地方產(chǎn)業(yè)升級的實踐教學(xué)體系。改變傳統(tǒng)教學(xué)體系的目標(biāo)、優(yōu)化與改革課程內(nèi)容、建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式、更新教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)的整體組織形態(tài)，進而促進學(xué)生工程能力的全面提高。主要涵蓋以下幾個方面：

（1）解決傳統(tǒng)實踐教學(xué)體系教學(xué)目標(biāo)與行業(yè)要求匹配度不高的問題，保證人才培養(yǎng)內(nèi)容及過程與學(xué)生職業(yè)發(fā)展相匹配，以未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展為方向建設(shè)教學(xué)體系。主要包括：設(shè)置更為合理的實踐教學(xué)課程，使教學(xué)內(nèi)容更符合產(chǎn)業(yè)界的人才要求。當(dāng)前新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異，根據(jù)未來需求不斷進行課程體系的優(yōu)化調(diào)整，加入行業(yè)新技術(shù)、探索適應(yīng)新技術(shù)的教學(xué)方法，適時迭代更新教學(xué)的構(gòu)成。

（2）解決學(xué)生職業(yè)發(fā)展多樣化的問題，充分建立以學(xué)生為中心的個性化培養(yǎng)模式，滿足學(xué)生職場發(fā)展需求。構(gòu)建了以項目式教學(xué)為基礎(chǔ)的遞進式、模塊化工程實踐，通過整合教學(xué)資源實踐體系。未來多樣化的職業(yè)發(fā)展需求對學(xué)生工程能力實踐的要求各異，為滿足更多學(xué)生個性化人才培養(yǎng)需求，建立模塊化人才培養(yǎng)體系以充分保障學(xué)生需求。

（3）解決新技術(shù)條件下教學(xué)模式與教學(xué)模式相適應(yīng)的問題。通過以“以學(xué)為主”為導(dǎo)向構(gòu)建了“項目平臺+學(xué)科競賽+知識產(chǎn)權(quán)”混合式多樣性教學(xué)模式與方法。建立覆蓋各專業(yè)各年級的學(xué)科競賽群，搭建各類學(xué)科競賽平臺，實現(xiàn)一競賽一協(xié)會一平臺的聯(lián)盟體系。依托工程訓(xùn)練中心，積極推進競賽產(chǎn)品的制作，提升工程能力。圍繞雙創(chuàng)中心，進行創(chuàng)新產(chǎn)品創(chuàng)作，提升學(xué)生產(chǎn)品能力。專業(yè)提升創(chuàng)新，大力推進知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)作、形成氛圍。緊密依托雙創(chuàng)平臺、綜合實訓(xùn)、競賽等進行創(chuàng)新設(shè)計，學(xué)工與教學(xué)融合，形成創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)機制。

（4）解決多樣化的人才培養(yǎng)模式中相配套的管理與政策環(huán)境，建設(shè)滿足多樣性培養(yǎng)需求的軟件學(xué)習(xí)平臺及各類型校企合作基地。依據(jù)機械專業(yè)特點推進實驗室建設(shè)、完善雙創(chuàng)中心功能、促進校企合作基地融合、提高校企聯(lián)合培養(yǎng)人才層次。教學(xué)過程中建立閉環(huán)控制與管理模式，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，建設(shè)教學(xué)管理、學(xué)生學(xué)習(xí)、課后練習(xí)、課堂管控、總體評價等一體化結(jié)構(gòu)，針對教學(xué)過程中的各類師生訴求，及時迭代更新。

2.機械專業(yè)實踐體系構(gòu)建

實踐教學(xué)體系根據(jù)學(xué)生不同階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容差異性，針對各個階段不同的特點設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建多樣性的教學(xué)模塊。同時所有課程資源按照能力漸進式增長的方式進行一體化設(shè)計和開發(fā)。以產(chǎn)業(yè)實際需求為導(dǎo)向，建立符合學(xué)生基本認(rèn)知規(guī)律的知識層次，健全以學(xué)為中心的課程知識體系。整合當(dāng)前教學(xué)資源，建立全新的以學(xué)習(xí)者為中心的適應(yīng)不同教學(xué)方式、不同層次所需的實踐課程資源體系，主要包括：基礎(chǔ)認(rèn)知模塊、工程實踐模塊、產(chǎn)品構(gòu)建模塊、專業(yè)提升模塊，具體構(gòu)成圖1。下面就幾個模塊做詳細介紹：

（1）基礎(chǔ)認(rèn)知模塊。基礎(chǔ)工程訓(xùn)練，基本課程課內(nèi)實驗。減少鉗工等工種時間，增加數(shù)控加工等工種。特別強調(diào)現(xiàn)代加工技術(shù)在實踐中的推進作用;引入數(shù)字虛擬仿真技術(shù)，強化課程講授與實驗操作的貫通，實現(xiàn)了課堂與實驗平臺的無縫銜接。大力加強實踐訓(xùn)練，將實踐教學(xué)學(xué)時量提升至總學(xué)時量的1/3以上。將抽象理論轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^且受學(xué)生歡迎的教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)新培養(yǎng)體系中教學(xué)方法上的關(guān)鍵性技術(shù)突破。通過《先進成圖技術(shù)》等課程增加先進制圖技術(shù)，著重培養(yǎng)學(xué)生機械基礎(chǔ)設(shè)計能力的訓(xùn)練，從而為學(xué)生適應(yīng)職業(yè)崗位打下堅實基礎(chǔ)。在課程中增加測繪工作完成零件的基本內(nèi)容，在此過程中著重強化學(xué)生的實際測繪工具的使用與測繪方案的選擇。通過圖形繪制，讓學(xué)生掌握與熟悉行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家規(guī)范，同時在建立模型的過程中熟練運用各類計算機繪圖軟件。

（2）工程實踐模塊。減少基礎(chǔ)課程實驗中傳統(tǒng)的驗證性實驗，建立與課程相配套的綜合性和設(shè)計性實驗，開發(fā)開放性實驗。依托全校各類教學(xué)與科研平臺，不斷擴大開放實驗室數(shù)量與規(guī)模，同時建立與開放實驗相配套的管理和制度規(guī)范。課程設(shè)計按照企業(yè)實際案例為題目，強化項目式管理，嚴(yán)格依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進行核查。例如設(shè)計一個硬幣自動分揀裝置，為這個項目提供知識的課程包括機械設(shè)計、液壓與氣壓傳動、機電設(shè)備PLC控制和傳感器，學(xué)生在執(zhí)行此項目過程中會受到上述四門課程教師的指導(dǎo)，機械設(shè)計課程的教師提出設(shè)計能夠拾取硬幣的夾具，液壓與氣壓傳動課程的老師提出利用氣缸可以推動硬幣，機電設(shè)備PLC控制課程的老師提出利用PLC可以自動控制機械部件動作，傳感器課程老師認(rèn)為利用CCD相機可以拍照區(qū)分不同樣式的硬幣。學(xué)生從四門課程教師處得到了關(guān)于如何解決這個項目的知識和內(nèi)容。

（3）產(chǎn)品構(gòu)建模塊。由于以往的課程實訓(xùn)一般只針對少量特定的專業(yè)課程，綜合性訓(xùn)練不足。產(chǎn)品構(gòu)建木塊以一門課程為基礎(chǔ)，跨兩至三門甚至更多本學(xué)年或前置學(xué)年課程。例如以《機械設(shè)計》課程為基礎(chǔ)，要求學(xué)生設(shè)計一個可以按鍵控制的自動調(diào)整高度的桌子，學(xué)生必須運用《電工技術(shù)》《電子技術(shù)》《液壓與氣壓傳動》等多門課程的知識。課程（組）項目制教學(xué)貫穿于學(xué)年的教學(xué)過程中，通過一系列課程（組）項目組成的橫向項目鏈?zhǔn)浇虒W(xué)，鍛煉學(xué)生的課程知識運用、團隊合作、自我學(xué)習(xí)等能力，為綜合性挑戰(zhàn)項目的實施打下基礎(chǔ)。

（4）專業(yè)提升模塊?！耙詫W(xué)為主”為導(dǎo)向構(gòu)建了“項目平臺+學(xué)科競賽+知識產(chǎn)權(quán)”混合式多樣性教學(xué)模式與方法。構(gòu)建學(xué)科競賽體系，構(gòu)建基礎(chǔ)性競賽群，實現(xiàn)一競賽一協(xié)會一平臺的聯(lián)盟體系。依托工程訓(xùn)練中心，積極推進競賽產(chǎn)品的制作，提升工程能力。圍繞雙創(chuàng)中心，進行創(chuàng)新產(chǎn)品創(chuàng)作，提升學(xué)生產(chǎn)品創(chuàng)作能力。專業(yè)提升創(chuàng)新，大力推進知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)作、形成氛圍。緊密依托雙創(chuàng)平臺，綜合實訓(xùn)、競賽等進行創(chuàng)新設(shè)計，學(xué)工與教學(xué)融合，形成創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)機制。

3.結(jié)論

新的實踐教學(xué)課程體系以現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，實現(xiàn)了多層次、立體化個性化工程能力實踐教學(xué)培養(yǎng)，打通學(xué)校與企業(yè)連接的“最后一公里”。通過“理論基礎(chǔ)知識”+“綜合實踐模塊”分段式培養(yǎng)教學(xué)體系。根據(jù)專業(yè)知識體系、能力和素質(zhì)等要求和教育教學(xué)方式的改革，制定培養(yǎng)方案，構(gòu)建課程體系。新的實踐教學(xué)體系主要特色體現(xiàn)于以下三個方面：

（1）緊跟當(dāng)前行業(yè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向與目標(biāo)，建立適宜于學(xué)生認(rèn)知過程及以學(xué)生為中心的教學(xué)課程體系。覆蓋專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實踐類課程，涉及供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)式資源、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的課程視頻、學(xué)生進行知識鞏固的練習(xí)題庫、供實踐教學(xué)的項目庫。

（2）建立了滿足個性化教學(xué)的教學(xué)模式與教學(xué)方法?；诙嗄K的實踐教學(xué)體系，有效探索與積累了4種典型教學(xué)教改模式：“理論授課+課后項目”“完全項目制”“企業(yè)分組制”“學(xué)生社團合作制”等模式。

（3）基于多模塊實踐教學(xué)體系，優(yōu)化教育教學(xué)管理方法，構(gòu)建了面向?qū)W生多樣性需求的教育教學(xué)管理評價機制。教學(xué)過程中建立閉環(huán)控制與管理模式，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，建設(shè)教學(xué)管理、學(xué)生學(xué)習(xí)、課后練習(xí)、課堂管控、總體評價等一體化結(jié)構(gòu)，及時調(diào)整教學(xué)中的問題，不斷優(yōu)化調(diào)整。

項目基金：2018年度安徽省教育廳重大教學(xué)研究課題：面向現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的機械類專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建和應(yīng)用研究，項目編號：2018jyxm0318

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