面向現代產業的機械類專業實踐教學體系研究與構建

于鵬

摘 要：在深入調研區域機械工程行業發展對專業人才實踐能力需求的基礎上，圍繞區域產業經濟發展和未來結構調整需要，以工程教育理念為基礎，融合最新教育教學思想、先進的課程建設方法、成熟的課程實施經驗和教學成果，立足區域產業布局，構建滿足未來產業需求的人才培養實踐教學體系。同時以面向未來發展的理念，研發配套的支撐平臺，著力打造以學科競賽為載體的學生科技活動體系，建立以知識產權創作為載體的創新創業平臺，從而保障實踐教學的全方位建設與實施。

關鍵詞：實踐教學; 現代產業; 創新體系; 工程教育

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

中國制造2025戰略規劃制造業發展的宏偉藍圖中提到，到2025年，基本實現工業化、數字化、網絡化、智能化，推動中國由制造業大國變為制造業強國[1]。產業的快速發展給機械專業人才培養帶來新的挑戰，同時也為人才培養的改革提供了契機[2]。創新驅動是未來機械行業的發展關鍵，人才是實現機械行業創新驅動發展的關鍵因子，高等院校是培養高技術創新人才的重要平臺，因此高等院校要建立適應產業發展需求的人才培養體系[3]。創新實踐能力是高校人才培養體系中的重要環節[4]，為保證創新實踐能力科學性，構建適應未來產業發展與需求的實踐教學人才培養體系十分必要與迫切[5-8]。

1.新教學實踐體系主要解決問題

高等學校人才培養體系必須伴隨著新產業的發展而更新，在深入調研區域機械工程行業發展對專業人才實踐能力需求的基礎上，圍繞區域產業經濟發展和未來結構調整需要，以工程教育理念為基礎，融合最新教育教學思想、先進的課程建設方法、成熟的課程實施經驗和教學成果，立足辦學區域產業規劃，建設滿足未來地方產業升級的實踐教學體系。改變傳統教學體系的目標、優化與改革課程內容、建立以學生為中心的教學模式、更新教學方法、創新教學的整體組織形態，進而促進學生工程能力的全面提高。主要涵蓋以下幾個方面：

（1）解決傳統實踐教學體系教學目標與行業要求匹配度不高的問題，保證人才培養內容及過程與學生職業發展相匹配，以未來產業發展為方向建設教學體系。主要包括：設置更為合理的實踐教學課程，使教學內容更符合產業界的人才要求。當前新技術、新方法不斷涌現，產業的發展日新月異，根據未來需求不斷進行課程體系的優化調整，加入行業新技術、探索適應新技術的教學方法，適時迭代更新教學的構成。

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

（3）解決新技術條件下教學模式與教學模式相適應的問題。通過以“以學為主”為導向構建了“項目平臺+學科競賽+知識產權”混合式多樣性教學模式與方法。建立覆蓋各專業各年級的學科競賽群，搭建各類學科競賽平臺，實現一競賽一協會一平臺的聯盟體系。依托工程訓練中心，積極推進競賽產品的制作，提升工程能力。圍繞雙創中心，進行創新產品創作，提升學生產品能力。專業提升創新，大力推進知識產權創作、形成氛圍。緊密依托雙創平臺、綜合實訓、競賽等進行創新設計，學工與教學融合，形成創新、創業機制。

（4）解決多樣化的人才培養模式中相配套的管理與政策環境，建設滿足多樣性培養需求的軟件學習平臺及各類型校企合作基地。依據機械專業特點推進實驗室建設、完善雙創中心功能、促進校企合作基地融合、提高校企聯合培養人才層次。教學過程中建立閉環控制與管理模式，及時掌握學生的學習情況，建設教學管理、學生學習、課后練習、課堂管控、總體評價等一體化結構，針對教學過程中的各類師生訴求，及時迭代更新。

2.機械專業實踐體系構建

實踐教學體系根據學生不同階段的學習內容差異性，針對各個階段不同的特點設計相應的教學內容，構建多樣性的教學模塊。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計和開發。以產業實際需求為導向，建立符合學生基本認知規律的知識層次，健全以學為中心的課程知識體系。整合當前教學資源，建立全新的以學習者為中心的適應不同教學方式、不同層次所需的實踐課程資源體系，主要包括：基礎認知模塊、工程實踐模塊、產品構建模塊、專業提升模塊，具體構成圖1。下面就幾個模塊做詳細介紹：

（1）基礎認知模塊。基礎工程訓練，基本課程課內實驗。減少鉗工等工種時間，增加數控加工等工種。特別強調現代加工技術在實踐中的推進作用;引入數字虛擬仿真技術，強化課程講授與實驗操作的貫通，實現了課堂與實驗平臺的無縫銜接。大力加強實踐訓練，將實踐教學學時量提升至總學時量的1/3以上。將抽象理論轉變為直觀且受學生歡迎的教學內容，實現新培養體系中教學方法上的關鍵性技術突破。通過《先進成圖技術》等課程增加先進制圖技術，著重培養學生機械基礎設計能力的訓練，從而為學生適應職業崗位打下堅實基礎。在課程中增加測繪工作完成零件的基本內容，在此過程中著重強化學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，讓學生掌握與熟悉行業標準和國家規范，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。減少基礎課程實驗中傳統的驗證性實驗，建立與課程相配套的綜合性和設計性實驗，開發開放性實驗。依托全校各類教學與科研平臺，不斷擴大開放實驗室數量與規模，同時建立與開放實驗相配套的管理和制度規范。課程設計按照企業實際案例為題目，強化項目式管理，嚴格依據國家標準進行核查。例如設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計、液壓與氣壓傳動、機電設備PLC控制和傳感器，學生在執行此項目過程中會受到上述四門課程教師的指導，機械設計課程的教師提出設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，傳感器課程老師認為利用CCD相機可以拍照區分不同樣式的硬幣。學生從四門課程教師處得到了關于如何解決這個項目的知識和內容。

（3）產品構建模塊。由于以往的課程實訓一般只針對少量特定的專業課程，綜合性訓練不足。產品構建木塊以一門課程為基礎，跨兩至三門甚至更多本學年或前置學年課程。例如以《機械設計》課程為基礎，要求學生設計一個可以按鍵控制的自動調整高度的桌子，學生必須運用《電工技術》《電子技術》《液壓與氣壓傳動》等多門課程的知識。課程（組）項目制教學貫穿于學年的教學過程中，通過一系列課程（組）項目組成的橫向項目鏈式教學，鍛煉學生的課程知識運用、團隊合作、自我學習等能力，為綜合性挑戰項目的實施打下基礎。

（4）專業提升模塊。“以學為主”為導向構建了“項目平臺+學科競賽+知識產權”混合式多樣性教學模式與方法。構建學科競賽體系，構建基礎性競賽群，實現一競賽一協會一平臺的聯盟體系。依托工程訓練中心，積極推進競賽產品的制作，提升工程能力。圍繞雙創中心，進行創新產品創作，提升學生產品創作能力。專業提升創新，大力推進知識產權創作、形成氛圍。緊密依托雙創平臺，綜合實訓、競賽等進行創新設計，學工與教學融合，形成創新、創業機制。

3.結論

新的實踐教學課程體系以現代產業發展需求為導向，實現了多層次、立體化個性化工程能力實踐教學培養，打通學校與企業連接的“最后一公里”。通過“理論基礎知識”+“綜合實踐模塊”分段式培養教學體系。根據專業知識體系、能力和素質等要求和教育教學方式的改革，制定培養方案，構建課程體系。新的實踐教學體系主要特色體現于以下三個方面：

（1）緊跟當前行業與產業發展的方向與目標，建立適宜于學生認知過程及以學生為中心的教學課程體系。覆蓋專業基礎課、專業課和實踐類課程，涉及供學生自主學習的引導式資源、學生自主學習的課程視頻、學生進行知識鞏固的練習題庫、供實踐教學的項目庫。

（2）建立了滿足個性化教學的教學模式與教學方法。基于多模塊的實踐教學體系，有效探索與積累了4種典型教學教改模式：“理論授課+課后項目”“完全項目制”“企業分組制”“學生社團合作制”等模式。

（3）基于多模塊實踐教學體系，優化教育教學管理方法，構建了面向學生多樣性需求的教育教學管理評價機制。教學過程中建立閉環控制與管理模式，及時掌握學生的學習情況，建設教學管理、學生學習、課后練習、課堂管控、總體評價等一體化結構，及時調整教學中的問題，不斷優化調整。

項目基金：2018年度安徽省教育廳重大教學研究課題：面向現代產業的機械類專業實踐教學體系構建和應用研究，項目編號：2018jyxm0318

參考文獻：

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[3]賴家勝.現代教育技術對高校機電類課程教學的影響[J]教育與職業，2010，642（2）：182-18

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[6]張亞新.機制專科學生頂崗實習的問題及對策——以赤峰學院機械制造及自動化專業為例[J]赤峰學院學報，2012，（21）

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[8]王春林，王延麗，王英杰.應用型人才培養模式下的測量學教改問題研究[J]赤峰學院學報，2012，（21）