機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)研究

楊梁杰　周?！∴嵗住≮w世田

［摘 要］為積極應(yīng)對新一輪智能制造科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)，針對目前機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)存在的問題，鹽城工學(xué)院機械工程學(xué)院探索了基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)新模式，持續(xù)深化實踐教學(xué)改革，不斷提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，這對于地方本科院校工程實踐教育具有較強的示范作用。

［關(guān)鍵詞］機械類人才；工程實踐能力；項目載體；任務(wù)驅(qū)動；多元協(xié)同

［中圖分類號］ G416 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）06-0132-03

鹽城工學(xué)院（以下簡稱我校）機械工程學(xué)院自2012年實施教育部“卓越工程師計劃”以來，著力開展工程實踐教育教學(xué)改革，持續(xù)深化合作共贏的多元協(xié)同育人機制，形成了基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)體系，全面提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，為區(qū)域制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和可持續(xù)發(fā)展提供了人才與智力支撐，努力實現(xiàn)專業(yè)建設(shè)與區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同頻共振。

一、機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)面臨的問題和解決思路

地方本科院校機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)普遍存在一些亟待解決的突出問題，主要有以下幾個方面： 第一，機械類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容老舊，部分教學(xué)內(nèi)容滯后于先進制造業(yè)行業(yè)與技術(shù)發(fā)展；第二，地方本科院校機械類專業(yè)學(xué)生工程能力培養(yǎng)模式不適應(yīng)用人單位對應(yīng)用型人才的需求；第三，機械類專業(yè)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)缺乏堅實的平臺資源支撐。

針對上述問題，我校機械工程學(xué)院提出“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)新模式，全面提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。主要思路如下：（1）以工程需求為導(dǎo)向，以課程群項目、科研實踐項目、學(xué)科競賽項目等為主干，以項目為載體，將專業(yè)教育和素質(zhì)教育課程體系的不同課程模塊有機融合，構(gòu)建以項目為鏈條的“課程—項目”式教學(xué)體系；（2）以學(xué)生培養(yǎng)為中心，將導(dǎo)入的項目分解成靈活多樣的項目任務(wù)，構(gòu)建基于項目分解的任務(wù)驅(qū)動培養(yǎng)模式，通過“任務(wù)驅(qū)動、學(xué)生主體、教師指導(dǎo)”的培養(yǎng)模式，逐漸打破教與學(xué)之間的壁壘；（3）以平臺資源為支撐，不斷深化全方位、全過程、深融合的多元協(xié)同育人新機制，構(gòu)建開放共享、多元協(xié)同的工程教育平臺體系，以期實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相耦合，全面提升學(xué)生的工程應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

二、基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)新模式的實踐路徑

（一）構(gòu)建“課程—項目”式教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐創(chuàng)新能力

在主干課程緯度中，以本科四年為主要時間跨度，將機械類專業(yè)主干課程分為公共基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)核心類課程、專業(yè)方向類課程。以與課程相對應(yīng)的綜合性實踐項目、不同層面的學(xué)科競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、橫向縱向科研課題為線索，將項目分為工程意識項目、工程基礎(chǔ)項目、工程應(yīng)用項目及工程創(chuàng)新項目四大類。以項目為載體將不同課程模塊有機地融為一體，構(gòu)建以四類項目為鏈條的“課程—項目”式教學(xué)體系，如圖1所示。

其中，工程意識項目是以數(shù)學(xué)和自然科學(xué)類課程為主干的設(shè)計與訓(xùn)練項目，突出工程理念、工程思維和綜合能力的培養(yǎng)。工程基礎(chǔ)項目是基于專業(yè)基礎(chǔ)課程群開發(fā)的設(shè)計與訓(xùn)練類項目，突出力學(xué)、電工電子學(xué)、材料、控制等知識交叉融合。工程應(yīng)用項目是基于專業(yè)核心課程開發(fā)的設(shè)計與訓(xùn)練類項目，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生解決專業(yè)性、綜合性工程問題的能力[1]。工程創(chuàng)新項目主要來源于教師科研項目、企業(yè)項目、學(xué)科競賽、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練等，將最新的工程技術(shù)和工程案例融入教學(xué)中，不斷提升學(xué)生的知識素養(yǎng)和實踐能力。這些兼具工程性、系統(tǒng)性和綜合性的教學(xué)項目，打破課程壁壘，優(yōu)化以知識點為目標(biāo)的碎片化課程體系；逐級遞進的系列化項目與課程密切配合、合理銜接，在理論教學(xué)與工程實踐這兩者間建立了橋梁，有效提高了學(xué)生的工程實踐創(chuàng)新能力。

（二）構(gòu)建基于項目分解的任務(wù)驅(qū)動培養(yǎng)模式，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐分析能力

為適應(yīng)智能制造科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的發(fā)展需求，針對以項目為鏈條的“課程—項目”式教學(xué)體系要求，構(gòu)建了基于項目分解的任務(wù)驅(qū)動培養(yǎng)模式。該培養(yǎng)模式以學(xué)生為中心，把重知識傳授輕能力培養(yǎng)的被動接受型學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诎咐?、項目分解的、以能力培養(yǎng)為主的主動吸收型學(xué)習(xí)。學(xué)生通過完成項目任務(wù)，同步掌握知識和技能。

在任務(wù)驅(qū)動培養(yǎng)模式中，學(xué)生是任務(wù)的主體，根據(jù)校企聯(lián)合導(dǎo)師組導(dǎo)入的項目，創(chuàng)建對應(yīng)不同工程能力培養(yǎng)目標(biāo)的項目任務(wù)。在目標(biāo)任務(wù)的引導(dǎo)下，學(xué)生進行自主探索學(xué)習(xí)和互動協(xié)作的合作學(xué)習(xí)，進而分析相關(guān)技術(shù)問題、提出解決方案。校企聯(lián)合導(dǎo)師組先審核任務(wù)方案的可行性，學(xué)生再根據(jù)相關(guān)指導(dǎo)意見，進行任務(wù)目標(biāo)優(yōu)化，這樣以任務(wù)作為驅(qū)動循環(huán)軸，促使學(xué)生的能力素質(zhì)不斷循環(huán)上升，并最終達(dá)成能力目標(biāo)。項目主要源于課程內(nèi)訓(xùn)練、專業(yè)課程群訓(xùn)練、專業(yè)綜合訓(xùn)練以及教師的橫向縱向科研課題、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、學(xué)科競賽等[1]。項目導(dǎo)入后，將課程的理論及實踐教學(xué)內(nèi)容分解成靈活多樣的任務(wù)單元，以任務(wù)作為驅(qū)動，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)各學(xué)科知識，并在各項具體項目任務(wù)完成的過程中逐漸掌握課程教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)其分析問題、解決問題的能力，從而達(dá)到課程的培養(yǎng)目標(biāo)。任務(wù)驅(qū)動調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)造性，學(xué)生能獨立自主地完成項目任務(wù)，遇到問題可求助校企聯(lián)合導(dǎo)師組加以解決，這樣的教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)，大大提高了學(xué)生的工程實踐分析能力。

（三）構(gòu)建開放共享的工程教育平臺體系，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力

深化多元協(xié)同育人，實施校企深度融合、多學(xué)科交叉融合、國內(nèi)—國際培養(yǎng)融合、教研學(xué)用主動融合，構(gòu)建開放共享的多學(xué)科工程教育平臺體系。

1.以充分就業(yè)為導(dǎo)向，實施“3+1”校企深度融合

立足長三角經(jīng)濟區(qū)行業(yè)發(fā)展需求，我校機械類專業(yè)人才培養(yǎng)融入制造業(yè)信息化本科全周期教學(xué)，與西門子（中國）有限公司、瓦錫蘭集團等20余家國內(nèi)外知名企業(yè)開展“3+1”“預(yù)就業(yè)”實習(xí)。校企合作企業(yè)選拔一批大三在校學(xué)生，參加企業(yè)為期一年的頂崗實習(xí)，校企聯(lián)動，實行“雙導(dǎo)師制”，校企共同制訂人才培養(yǎng)目標(biāo)、構(gòu)建課程體系，實施產(chǎn)業(yè)一線的工程項目教學(xué)過程。對優(yōu)秀的“預(yù)就業(yè)”學(xué)生，合作企業(yè)有選擇地錄用。

此外，立足區(qū)域地方行業(yè)發(fā)展，我校與江蘇巨威機械有限公司簽署了共建“巨威智能制造精英班”聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議。機械類專業(yè)學(xué)生從三年級起自主報名，我校每年選10～20人建立虛擬班級，校企共同商定實踐教學(xué)計劃，實施學(xué)生定崗實習(xí)，完成相關(guān)實踐教學(xué)與培訓(xùn)。最后根據(jù)學(xué)生意愿和企業(yè)需求，優(yōu)先安排精英班學(xué)生就業(yè)。

2.以學(xué)科競賽為平臺，加強多學(xué)科的交叉融合

以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力為目標(biāo)，在課程建設(shè)和實踐教學(xué)中將教、導(dǎo)、賽、學(xué)相結(jié)合，加強跨學(xué)科交叉融合。依托江蘇省電氣與新能源綜合實驗教學(xué)中心、江蘇省新材料與沿?；鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè)實驗教學(xué)示范中心、鹽城工學(xué)院智能制造教學(xué)生產(chǎn)線綜合實驗室、鹽城工學(xué)院機器人技術(shù)與應(yīng)用實驗教學(xué)中心等跨學(xué)科實踐教學(xué)平臺，建設(shè)創(chuàng)客空間和專業(yè)孵化器，支持學(xué)生實施各類實踐項目、參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和學(xué)科競賽等，保障學(xué)生進行自主創(chuàng)新設(shè)計與創(chuàng)造實踐。例如，我校獲第十二屆“挑戰(zhàn)杯”金獎的作品《綠林衛(wèi)士——智能化樹木養(yǎng)護一體機》，就是由機械類、信息類與經(jīng)管類學(xué)生聯(lián)合完成的。學(xué)生在完成競賽作品的過程中，得到了多領(lǐng)域?qū)W科教師的指導(dǎo)，實現(xiàn)了多領(lǐng)域知識的綜合應(yīng)用，以“賽”為平臺促進了多學(xué)科的教、導(dǎo)、學(xué)相結(jié)合，提升了學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力。

3.以多元文化為基點，拓展國內(nèi)—國際培養(yǎng)融合

我校積極推行國際化融合培養(yǎng)，與英國格林威治大學(xué)、美國底特律大學(xué)、波蘭格但斯克技術(shù)大學(xué)和韓國國民大學(xué)、又石大學(xué)、江陵大學(xué)等開展聯(lián)合辦學(xué)，提高學(xué)生的跨文化國際交流能力。2010年我校與英國格林威治大學(xué)正式簽署合作協(xié)議，采取“3+1”培養(yǎng)模式，合作舉辦機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科教育項目。每年我校的英國格林威治大學(xué)畢業(yè)生獲最高學(xué)位一等榮譽學(xué)士學(xué)位比例達(dá)60%以上，申請在英國名校繼續(xù)攻讀碩士的比例在90%以上。同時，我校鼓勵教師到海外訪學(xué)研修，打造具有國際視野、理論知識和實踐技能的高水平師資隊伍。我校積極推進雙語教學(xué)，營造國際化教學(xué)語言環(huán)境和國際化交流氛圍。我校定期開展國外學(xué)術(shù)交流與講座，不斷加強與國外工程領(lǐng)域?qū)＜业幕咏涣鳎瑢鈨?yōu)質(zhì)工程教育資源引進課堂[2]，加強機械類學(xué)生國際化工程實踐能力的培養(yǎng)。

4.以科研訓(xùn)練為手段，促進“教—研—學(xué)—用”主動融合

我校長期推行教師企業(yè)實踐定期輪崗制度，鼓勵校內(nèi)教師在企業(yè)完成累計6個月以上的過程實踐，積極參與企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計與生產(chǎn)等工作[3]。鼓勵教師將企業(yè)鍛煉科研項目主動轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例，或指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)，將科研訓(xùn)練項目轉(zhuǎn)化為學(xué)生科技競賽的立意，實踐“教—研—學(xué)—用”一體化教學(xué)模式。例如，我校李亮老師將橫向項目《新型環(huán)保電動微型田園管理機研發(fā)》主動融入機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中，將齒輪箱設(shè)計作為新增教學(xué)案例。此外，在2015年“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中，我校機械類學(xué)生的作品《環(huán)保電動微型旋耕機》獲得全國一等獎，而參賽作品的靈感也來源于指導(dǎo)教師李亮的橫向項目《新型環(huán)保電動微型田園管理機研發(fā)》。以指導(dǎo)教師的科研項目為依托，“教—研—學(xué)—用”主動融合不僅為教師完成自身科研項目奠定了良好基礎(chǔ)，而且提高了學(xué)生的工程實踐應(yīng)用創(chuàng)新能力。

三、基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)新模式的實踐效果及應(yīng)用

基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的工程實踐能力培養(yǎng)新模式的應(yīng)用取得了良好的成效，提升了學(xué)生的工程實踐能力，顯著提高了學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量，得到了教育行政主管部門、行業(yè)主管部門、用人單位、畢業(yè)生、兄弟高校和社會媒體等多方面的贊譽，受到社會的普遍認(rèn)同。

（一）學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量高

畢業(yè)生協(xié)議就業(yè)率達(dá)98％以上，就業(yè)單位包括西門子工業(yè)軟件公司、瓦錫蘭維修服務(wù)（上海）有限公司、天納克（中國）有限公司、ABB（中國）有限公司、中國船舶重工集團有限公司等知名企業(yè)或跨國公司，企業(yè)對畢業(yè)生的滿意度較高。

（二）學(xué)生的工程實踐能力強

學(xué)生不僅能較好地完成課內(nèi)的實驗、課程設(shè)計等實踐任務(wù)，而且積極參加課外的學(xué)科競賽實踐，進一步提升了自身的專業(yè)工程實踐能力。學(xué)生獲得國家級學(xué)科競賽獎勵37項，其中全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品競賽一等獎4項、全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎3項。學(xué)生還獲得江蘇省優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計12項，其中優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計一等獎4項，優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計團隊4個。

（三）獲得多家用人單位的高度評價

西門子工業(yè)軟件有限公司、中國船舶重工集團有限公司等國內(nèi)外多家用人單位高度評價了我校的教育實踐改革。在全國30余所西門子“GO PLM”計劃高校中，我校機械類專業(yè)與西門子工業(yè)軟件公司及其用戶的合作辦學(xué)被西門子公司譽為“合作教育的典范”。西門子工業(yè)軟件公司等用人單位都高度贊揚我校畢業(yè)生。

四、結(jié)語

本文針對目前機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)中存在的問題，提出了基于“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、多元協(xié)同”的工程實踐能力培養(yǎng)新模式。實踐結(jié)果表明：（1）依托項目為鏈條的“課程—項目”式教學(xué)體系，形成項目載體的教學(xué)內(nèi)容更新機制，優(yōu)化了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，有效解決了教學(xué)內(nèi)容陳舊、與行業(yè)發(fā)展脫節(jié)的問題；（2）依托產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，構(gòu)建任務(wù)驅(qū)動的培養(yǎng)模式，實現(xiàn)了以學(xué)生為中心、以完成項目任務(wù)為目標(biāo)的主動式學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生獨立分析問題及解決問題的工程能力，為智能制造科技革命和產(chǎn)業(yè)變革背景下應(yīng)用型人才工程能力的培養(yǎng)提供了有效途徑；（3）以產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新需求推動人才培養(yǎng)改革，構(gòu)建多元協(xié)同的工程教育平臺，為機械類人才工程實踐能力培養(yǎng)提供資源要素支撐。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 程啟華，楊會軍，殷埝生.項目載體的實踐教學(xué)改革探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2020（3）：80-82.

[2] 張建斌，屠遠(yuǎn)，臧愛琴.產(chǎn)教融合促進工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量提升的探索與實踐：以江蘇理工學(xué)院為例[J].江蘇理工學(xué)院學(xué)報，2020，26（2）：112-119.

[3] 戴紅，石玉軍，張燕.產(chǎn)學(xué)研合作視域下的化學(xué)工程專業(yè)碩士創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探析[J].教育教學(xué)論壇，2020（53）：32-34.

［責(zé)任編輯：鐘 嵐］