新工科背景下機械類專業實踐教學體系改革與探索

劉新彬，徐慧，劉吉兆，李天生

（1.湖南工學院 智能制造與機械工程學院，湖南衡陽 421002；2.湖南工學院 教學質量監控與評估中心，湖南衡陽 421002）

新工科是國家為應對新一輪產業革命，支持“創新驅動”、《中國制造2025》等一系列國家戰略發展新要求而提出的我國工程教育改革方向[1-3]。新工科的實施，為我國早日成為世界教育強國打下堅實的基礎，為我國社會經濟高質量發展提供強有力的人才支持，從而提升國家的核心競爭力和綜合國力。2017年以來，教育部就新工科教育發展提出了“教育新理念、教學新模式、育人新機制”，深化產教融合，重點強化實踐教學環節，健全高等教育應用型人才培養體系[4]。在此背景下，地方應用型本科院校應推動學科建設與產業轉型升級相適應，培養適合區域經濟發展所需的高素質技能型和應用型人才，積極探索和重構地方應用型本科院校的實踐教學體系。

1 新工科對機械類專業人才的定位

新工科致力于為國家培養新興產業工程實踐能力強、科研創新能力強、符合社會需求的應用型專業技術人才[5-6]。近幾年，隨著科學技術的發展，我國的制造業取得了長足的進步，有了質的飛躍，國家正在從“制造大國”向“制造強國”轉變。機械制造業逐漸脫離了傳統的制造模式，由規模化、批量化向敏捷化、多品種轉變，向以工業4.0、信息技術為核心的高新技術機械制造方向發展。機械工程學科呈現出信息化、智能化、高效精確化、制造極端化等多學科融合的特質，這些變化使得社會對機械類人才的要求從專能型向多能型轉變，要求高校能夠培養具有“基礎寬厚實、實踐能力強、綜合素質優”的工程創新型人才[7-9]。

對于應用型本科院校來說，實踐教學是工科類專業，尤其是機械工程類專業人才培養的重要環節，是學生獲取知識和能力的重要途徑之一，對鍛煉學生的實踐能力、提高人才培養質量有著舉足輕重的作用[10-11]。

2 機械類專業實踐教學存在的問題

2.1 實踐教學目的不明確

機械類專業是現代制造領域的寬口徑專業，主要培養從事機電產品設計制造的應用研究型高級工程技術人才，為現代制造企業培養高素質管理人才，涉及的知識面廣[12-13]。地方新建本科院校因升本時間不長，機械類專業還處在發展階段，實踐設備、實踐內容、師資隊伍等方面還不完善，實踐教學環節力量較為薄弱，導致其目標不明確，主要表現為：（1）對機械類基礎課程如機械設計基礎、機械原理等的理論教學較為重視，實踐環節較少，不成體系；（2）響應國家號召，要求培養創新和實踐能力強的應用型大學生，但由于受實驗實踐設備條件的限制，驗證性實驗較多，綜合性和設計性實驗相對較少，培養創新實踐能力強的應用型人才路徑不明確；（3）通過理論和實驗教學，學生掌握了基本原理和實驗技術，初步具備了一定的分析能力，但是缺少與企業的緊密聯系，沒有經過系統的工程訓練，與機械相關的工程實踐能力欠缺。

2.2 實踐教學內容缺乏創新，系統性不夠

教學內容傳統，缺乏創新。在傳統的工程人才培養過程中，理論教學比例高，實踐教學比例低，實踐教學普遍不受重視。在實踐教學過程中，所用教材多為自編教材，沒有創新和改革，如《機設機原實驗》《機械精密測量實驗》等，教材內容多年沒有更新，仍沿用多年前的課堂實踐教學模式，側重于演示性和驗證性實驗，對工程領域復雜實際工程問題的涉及較少[14]。

實踐教學系統和層次不夠。傳統的機械類實驗側重于學生單項技能訓練和對知識的檢驗，驗證性、重復性實驗較多，在實驗過程中，部分教師單純地為了完成教學任務，缺乏創新，各實驗缺少和學科間的交叉融合，沒有形成綜合性、設計性、研究探索性實驗課程體系，實驗過程難以提升學生的興趣和對知識的求知欲望，難以培養學生的創新意識和創新能力。

2.3 實踐教學評價體系不完善

實踐教學質量體系的形成與完善，是構建機械類專業實踐教學體系的關鍵環節，也是促進實踐教學創新發展的動力。大部分高校在制定教學大綱及教學計劃時，以專業理論課為主，實驗課程處于從屬地位，實驗教學沒有形成完善的教學體系；實踐課程的考核主要依靠實驗分數，但實驗分數在理論課程中往往占很低的比例，評價也不全面，主要依靠實驗報告等來評價學生對實踐能力的掌握程度，缺乏對學生動手能力、創新能力和綜合能力的考核，導致實驗類課程得不到學生的重視，不利于高素質應用型人才的培養。

2.4 指導教師缺乏實踐教學經驗

建設一支素質過硬、實踐功底厚和實踐能力強的師資隊伍是提高應用型本科實踐教學的關鍵。目前，地方新建本科院校專業教學以理論和實踐課為主，人才引進主要關注高學歷青年教師，這部分教師理論知識淵博，有良好的科研基礎，但是，缺少企業實踐工作經歷；有企業工作經驗的教師多存在學歷偏低、年齡偏大的問題，達不到地方本科院校人才引進的條件，從而導致了實踐教學“雙師雙能型”教師短缺。在教師培養方面，學校逐步與企業建立合作關系，通過教師企業培訓、企業鍛煉等多種方式來提高教師的實踐教學經驗，但實際推進過程較為緩慢，與提升教師實踐教學能力的初衷仍有差距。

3 實踐教學改革方向與措施

3.1 構建一體、兩翼、三層次的實踐教學體系

根據國家和地方經濟發展對專業的要求，依據“機械工程專業服務于地方經濟的特色，面向實際工程問題的解決，培養學生的綜合實踐與創新能力”的實踐教學思想，以及“理論與實踐、素質教育與技能訓練、實習與實驗、課內與課外、產學研”相結合的實踐原則，打破學科界限和課程壁壘，構建一體（實踐教學總體系）、兩翼（課內實踐教學體系和課外實踐教學體系）、三層次（專業基本能力層、工程師專業層、系統綜合創新層）的應用型人才創新實踐能力培養的實踐教學新體系。如圖1所示。

圖1 創新實踐能力培養的“一體、兩翼、三層次”實踐教學體系

3.2 強化實踐教學過程

（1）完善實踐教學計劃。為有效縮短人才培養供給側和產業需求側在結構、質量、水平上的差距，在制定實踐教學計劃的過程中，其教學計劃的內容由學校和企業共同組成的專業指導委員會針對企業崗位培養目標單獨制定，實踐課程體系構建充分體現培養應用型人才特色。

（2）促進專業實踐教學內容改革。讓企業參與到實踐教學的全過程中，學校與企業根據崗位的具體要求共同確定實踐教學內容和實施途徑，促進人才鏈與產業鏈、創新鏈的有機銜接。

（3）強化實踐教學環節。建設設備先進的專業實驗室，提高校內實驗實習基地建設的規模與水平；加強與校外實踐教學基地的合作，提升校外合作教育基地的層次和聯系緊密度，實行“雙師型”教學模式，加強對實踐教學環節的監管，提高學生的實踐能力。

3.3 加強校企合作、產教融合

立足地方經濟特色，廣泛聯系地方優勢企業，與湖南的汽車零部件制造企業、工程機械制造企業、珠江三角洲的機械自動化裝備企業、長江三角洲的制造業信息化相關企業，建立卓越工程師培養站。根據學生的興趣愛好、地域分布、擇業要求等實施精準個性化校企合作培養，使培養的學生留得住、用得上、成長快。

3.4 加強實踐教學師資隊伍建設

加大實踐教學人才隊伍引進力度，引進具有工程實踐背景的教師和具有高學歷高職稱的教師。重點加強中青年教師隊伍建設，優化教師隊伍培養的激勵機制，選派年輕教師到國內外高校進修，到合作企業進行實踐鍛煉，以提升業務水平和綜合素質。在實踐教學隊伍建設方面，具有高級職稱的教師達50%以上，具有博士學歷的教師達40%以上，且所有教師都具有工程實踐背景。完善校企合作機制，深化校企合作力度，實行“請進來”與“走出去”的互動協作模式。一方面形成校外高新技術企業的專家和工程師到本專業兼職授課的制度和機制，另一方面安排校內教師到企業進行科研項目聯合攻關，以提升專業技能，逐步形成一支高水平、強能力，且充滿活力、結構合理、兼具深厚專業知識和豐富實踐經驗的專兼結合的教師團隊。

4 結語

在新工科背景下，對于應用型高校來說，機械類專業實踐教學模式的轉變刻不容緩，應結合地方經濟發展的需求，明確實踐目標，培養具備較強的工程實踐能力和創新實踐能力的高素質應用型人才。本文以湖南工學院智能制造與機械工程學院應用型高素質人才培養為研究對象，強化實踐教學過程，加強校企合作以及實踐教師隊伍的建設為目標，通過構建一體、兩翼、三層次的實踐教學體系，為新時代中國特色社會主義建設提供高素質應用型人才。