產教融合背景下新工科機械類專業創新工程實踐研究與探索

李哲 伍世英 許昌

摘?要：黨的二十大報告指出要進一步深化產教融合，為新工科人才培養指明了方向。不管是職業教育中的工程實踐，還是本科教育中的基礎實踐課，都是以培養學生工程意識和基本技能為目標，其實質是一種綜合工程實踐教學，主要用于培養學生工程應用能力，也是一套以鍛煉學生綜合能力為特色的創新實踐綜合工程訓練體系。與現代高等教育中的傳統工程實踐課程相比，創新工程實踐是全方位培養學生創新能力的創新實踐類課程。

關鍵詞：產教融合；新工科；交叉學科；創新工程實踐

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.23.088

0?前言

深化“產教融合”，將產業與教學密切結合，使學校資源和產業資源充分互補，學校企業共同成為集人才培養、科學研究、科技服務為一體的社會服務機構。這種全新的教育模式是為產業升級轉型培養急需的大量產業型人才。為了應對新一輪科技革命和產業變革的新機遇、新挑戰，提出“新工科理念”，則是為了培養適應產業發展方向并能掌握領先技術的新型工程人才，為我國相關產業升級轉型提供支撐。現代職業教育機械類專業改革突破方向正是處于“產教融合+新工科”雙重背景下，探索如何更好培養社會所需的工科、產業型創新人才。

根據深化產教融合的要求與新工科人才培養要求的共同特點，工科類職業院校需要對傳統實踐課程體系進行改革探索，以原有的基礎工程實踐課程為基礎、以培養學生工程意識和基本技能為目標，采用綜合工程實踐教學的方式培養學生工程應用能力，建立一套鍛煉學生系統性綜合能力的特色與創新實踐的綜合工程訓練體系。相比傳統工程實踐，創新工程實踐是全方位培養學生創新能力的創新實踐類課程。

哈佛大學在2007年提出了新工科建設思路，對我國高校加快建設發展新工科，推動學科深度交叉融合等具有重要啟示。創新工程實踐成為熱點，湖南大學在2018年試行了創新工程實踐教育，北京工業大學也在2019年開展了“創新工程實踐”，并首次開設了通識教育選修課。深化“產教融合，校企合作”，結合新工科建設思路，高校人才培養應向創新型工程技術人員方向改變，注重學生的解決實際問題能力以及工程項目實踐能力。近年來，國內外研究人員針對產教融合及新工科背景下各類專業交叉學科創新工程實踐研究與探索作了大量探索工作。朱玉平認為在新工科建設背景下，針對工程實踐創新能力培養中課程內容間聯系松散、多學科資源整合不夠等問題，針對多學科交叉改革、師資隊伍融合、實踐課程體系創新、培養方案、教學方式等進行了研究與探索。亓鈞雷根據多學科交叉人才創新能力培養要求，對原有的博士生選拔模式進行改進，建立合理的學科交叉型博士生聯合培養制度，組建多學科交叉的導師團隊，實施跨學科導師聯合指導制度，建設跨學科科研創新平臺，提升研究生創新思維意識和創新能力。周邵萍辨析了新經濟形勢下過程裝備專業存在的問題，提出“四位一體”的專業升級模式及具體舉措，可以有效提高學生的多學科交叉學習能力、工程實踐能力、創新能力。孫治博對現有的創新訓練課程進行改革，將“人工智能+工程實踐”概念引入到相關課程中，提升了教學效果，同時促進了多學科師資隊伍的融合，有效提高了學生的創新能力及多學科交叉協作能力。王琳就水文氣象交叉學科人才培養模式創新與實踐進行了研究，并探討了多學科交叉設置的必要性、人才需求分析、特色與優勢及思想政治教育等狀況。周建華的研究結果表明，多學科交叉科研平臺在激發研究生源頭創新思維、拓展專業知識、培養工程實踐能力等方面起到重要的作用。黃彩霞構建了基于新工科背景下的多學科交叉融合的人才培養模式，分別介紹了在人才培養方案優化、課程體系整合、教學內容和教學方法創新、管理體制建設等方面的建設工作。蔣洋闡述了國內外關于新工科創新創業人才培養的主要研究及方向，概述了“新工科”“創新創業”的相關內涵，最后就學科交叉創新人才培養模式提出思路及方法。

目前國內高校中創新工程實踐平臺較少，且其中大部分的創新實踐平臺僅面向單一的學科或方向，很少有高校建立多學科交叉的創新工程實踐平臺。此外，國內在創新工程實踐教學上很少采用混合式教學。

1?創新工程實踐建設

1.1建設意義

1.1.1?職業教育實施交叉學科創新工程實踐是貫徹落實黨和政府方針政策的迫切需要

近年來，在教育部的指導下各大高校紛紛發力著手進行新工科的建設，各級教育機構對如何培養更高質量的創新型、交叉型新工程人才提出了要求。相比之前大多數高校培養的僅在某一學科專業上學術精深的傳統工程類人才，具備“學科交叉融合”能力且工程實踐能力強、創新能力強的新型高素質復合型人才才能適應未來新興產業和新經濟的需要。2015?年國務院辦公廳《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》中提出新時代的工程教育需要積極探索更深入的創新實踐教育、學科交叉融合和進一步深化產學結合，要具備更強的實用性、更好的交叉性與更高的綜合性。2015年教育部《關于深化職業教育教學改革全面提高人才培養質量的若干意見》進一步提出職業院校實施創新實踐教學的若干意見。故職業教育實施交叉學科創新工程實踐是貫徹落實黨和政府方針政策的迫切需要。

1.1.2?實施交叉學科創新工程實踐改革是高職院校自我發展的需求

一項針對高職學生選擇專業的調查數據顯示：真正按照興趣愛好和職業規劃選擇專業的，占比不超過40%。許多學生在填報志愿時要么是盲目跟風，要么是綜合了老師、家長、親戚、朋友等人的意見，還有許多學生是被調劑錄取的，并非是因為自己的興趣和愛好。高職院校新生對就讀專業滿意度平均不到50%，有37%的學生有轉專業的想法，對專業“很不滿意”者為27%。

工程訓練是多學科交叉融合的實踐教育，是各專業創新人才培養不可缺少的支撐，在新工科人才培養模式改革中，工程訓練無疑是重要突破口和切入點。所以從學生個體的興趣愛好和職業規劃來看，職業教育實施交叉學科創新工程實踐是適應職業院校學生個體差異性大特點的現實需要；從高職院校畢業生工作與專業相關度來看，職業教育實施交叉學科創新工程實踐是適應教育大眾化學習需求和就業意愿多樣化與個性化的必然選擇。總之，職業教育實施交叉學科創新工程實踐是提高就業質量和對社會的人才培養貢獻度的有力措施，是自我發展的內在需求。

1.1.3?實施交叉學科創新工程實踐改革是“雙高計劃”建設和二級學院專業建設的內在需求

作者所在單位是廣東省全日制普通高職院校，國家“雙高計劃”建設單位，根據“雙高計劃”建設要求需要進行交叉學科創新工程實踐改革。學校目前有7個二級學院，其中6個學院屬于工科專業，由于軌道交通背景，這些二級學院下屬專業交叉性特別強，專業課相似率較高，學生就業去向幾乎一致。其中機電工程學院有多個專業，包括機械制造與自動化、機電一體化技術、機械設計與制造、機電設備維修與管理、城市軌道交通機電技術等，秉著“做優軌道交通類專業、做強先進制造類專業”的思路，專業圍繞軌道交通裝備制造業，以傳統機械專業為基礎開展統一的工程實踐，忽略了學科交叉融合能力的培養，滿足不了新工科創新人才的需求，這就形成了機械專業交叉學科創新工程實踐的雛形。很多學生都有自己興趣愛好和職業規劃，而學生的興趣愛好和職業規劃并不與原來所學專業并不完全相符，所以需要進行交叉學科工程實踐改革，以實現個性化發展、按學生興趣愛好、職業規劃、特長、因材施教。

1.2?建設目的

（1）構建校企聯合創新創業平臺。對提高高等教育質量、促進學生全面發展、推動畢業生創業就業起到良好作用。

（2）重組各類創新競賽活動，建立校級實踐創新平臺。通過在創新比賽中不斷思考、開拓思路、勇于創新，并激勵學生努力豐富專業知識，提高實踐技能，有利于提高人才培養質量，促進學生自主學習，增強學生學習積極性。

（3）依托機械類專業的實踐課程，引入混合式教學，對實踐課程進行改革，提高教學質量，培養學生的工程能力和工程素質。

（4）提出具體有效的措施全面提升高校教師的工程實踐能力。激勵教師加強自身工程實踐技能提升。促使教師積累寶貴的可借鑒的資料，為教學工作增加新素材、新案例，促進教學科研水平的提高。

（5）提高學生熟練掌握基礎知識和靈活應用能力，通過將深度掌握的理論知識靈活應用于創新工程實踐，反過來促進實踐效果；

（6）制定滿足新工科要求的創新工程實踐課程體系的教學大綱；

（7）形成一套系統的講授、學生自學、案例分析等教學案例；

（8）培養一批具有較強創新工程實踐能力的青年教師。

（9）總結、整合創新工程實踐教學的積極經驗，逐步形成創新工程實踐課程。

2?建設內容

依托機電工程學院擁有的教育部“軌道交通裝備減摩抗磨及修復應用技術協同創新中心”“廣州市教育系統創新學術團隊——面向軌道裝備的減摩抗磨及修復技術研究與應用”“機電產品數字化智能化制造技術開發中心”“軌道交通裝備研究所”和“電力機車維修技術產學研基地”等多個教學科研平臺開展以下研究與探索工作：

2.1?創新工程實踐平臺構建

構建以機械創新為主體的機械制造實踐平臺。該平臺重點為機械類學生提供工程實踐教學條件，使學生能從入校剛開始接觸專業學習時就開始參與各種創新實踐活動，不僅能培養學生的創新意識，更有助于提升其專業技術水平和工程實踐能力。

構建機械制造設計與其他學科（機車車輛、工業機器人、人工智能）交叉平臺。該平臺是以機械制造基礎進行綜合運用的平臺。該平臺是一個團隊協作的平臺，學生必須通過機械制造平臺的實踐學習，具有一定的基礎之后，才可以根據不同研究方向組建團隊，由團隊完成實踐全部過程。

2.2?創新工程實踐教學改革

增加課堂教學工程案例。把企業實際生產中的典型工程案例引入實踐教學課堂，包括創新創業實踐課、電氣控制實踐、智能制造實踐等實踐教學課堂中。

校企聯合創新工程實踐教學。由工程實訓中心的企業導師對實際工程案例的背景、實施過程等進行詳細講解，包括但不局限于實際工程案例的設計要求、技術路線、施工方案、現場調試、驗收以及項目管理。通過多個實際工程案例的教學，學生對工程技術人員的工作內容和崗位職責有了初步的了解和熟悉，對于增強他們的工程意識和實踐能力非常有益。

啟動線上-線下混合式創新實踐教學。對傳統實踐類課程進行改革，以提高教學質量，培養學生的工程能力和工程素質。

改革實踐教學評價方法。過去學生工程實踐的考核評價方法大多都是采用單一的考試來進行評價，現在采用“多方式+多渠道”的考核評價機制，學生最終評分考核指標包括：課堂作業、技能大賽、綜合性實操作業、創新創業大賽、階段性測驗、團隊測試、科技作品等，能最大限度反映學生的創新、實踐能力，同時也能彰顯因材施教的教育理念。

3?結語

黨的二十大報告明確指出現代職業教育體系建設和改革發展方向，要繼續大力推進“產教融合”。通過機械類專業交叉學科創新工程實踐研究與探索，擬完成：

（1）構建滿足新工科要求的面向大學生創新工程實踐的平臺以及課程體系；

（2）統籌安排適當的創新工程實踐教學中線上-線下比例分配，以引導大學生自主學習，使學生成為實習的主體；

（3）摸索創新工程實踐教學中的科學管理方法與具體實施策略。

參考文獻

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