地方高校機械類專業應用型創新人才培養實踐教學體系探索

關鍵詞：地方高校；機械類專業；創新人才；實踐教學體系；應用型人才

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）18-0161-04

Abstract： A sound practical teaching system is an important link in cultivating applied innovative talents in mechanical majors. The mechanical professionals required for the regional development and reform and revitalization of local industrial regions mainly come from local universities， and the demand for talents is gradually shifting from basic application oriented to innovative and compound oriented. The present work analyzes the shortcomings of the practical teaching system for cultivating applied innovative talents in mechanical majors in local universities， and proposes a three-level progressive reform measure for the practical teaching system， in order to provide a train of thought for the optimization reform of the practical teaching system for cultivating applied innovative talents in mechanical majors in local universities.

Keywords： local university; mechanical specialty; innovative talent; practice teaching system; application-oriented talent

國務院和教育部先后發布了“中國制造2025”、新工科建設，以及《教育部、國家發展改革委、財政部關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》和《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》，明確指出為了適應科技創新和產業轉型升級發展，地方高校應旨在重點培養復合型、創新型和應用型工程技術人才。機械類專業應用型創新人才主要面向生產一線，從事設計、開發、制造、維護、保養、研究與管理等工作，均須具備綜合工程實踐能力、創新能力和跨學科能力等，尤其是實踐與創新能力，才能很好地滿足工業4.0對機械類工程技術人才需求。高校作為培養復合型、創新型與應用型工程技術人員的搖籃，地方高校人才培養除了聚焦國內外行業技術發展前沿與技術革新之外，還有一個鮮明的特征就是緊密結合地方產業發展，為地方企業協調發展和產業振興升級服務培養高層次工程技術和管理人才。面對高質量工程技術人員的長期緊缺現狀，迫切需求地方高校緊緊圍繞高質量人才培養為目標，系統優化供需結構，實時轉變發展方式和持續加強創新驅動，優化并建立一套完善的人才培養實踐教學體系。

事實上，已有研究表明新工科人才需要具備很強的創新創業、工程實踐和工程思維能力，為新工科人才培養指明了方向。應用型人才培養需從拓寬知識體系，教學與科研相結合，需進一步加強各種平臺建設，綜合統籌學校的各種軟硬件資源，極力拓寬校外資源；工程技術人才培養需以市場需求為導向來制定培養目標，轉變教學觀念，突出學生的主體性，持續進行教學質量評估與改進，持續強化和優化學生的綜合實踐能力素養培養體系；地方高校應充分考量地區經濟發展、分析行業發展情況、結合學校自身定位多方面因素制定培養目標，以工程專業認證為標準，培養技術實施型人才，課程建設以“回歸工程實踐”為重點，培養學生以實踐能力為核心的各項工程能力；高校應該構建實踐教學體系，加強學校和企業之間的合作、加強教學基地建設和經費保障[1-4]。由此可見，良好的實踐教學體系在應用型人才培養過程中有助于有效打通知識結構、技術體系和能力素養間的障礙，促進三者在人才培養上的有效融合，使學生在理論知識上具備終身學習能力，在專業技能上具備自我創新能力，在能力素養上具備工匠精神和高尚的職業素養。良好的實踐教學還能讓學生對理論知識學習的現實價值有充分認識，具備把學到的理論知識、掌握的專業技能應用于實踐的能力，在實踐中思考并提出問題、分析問題甚至解決問題的能力。如此一來，只有經過精心設計且與時俱進的實踐教學體系才能滿足這種本質上創新型、復合型和應用型人才培養，才能將學術、知識技能和職業素養三方面融會貫通，從而滿足現代化工業4.0對機械類專業應用型工程技術創新人才的需求。

一" 地方高校機械類專業實踐教學體系存在的主要問題

地方高校機械類專業人才培養目標需緊密聯系地方產業發展的工程技術人才需求，除了開設常規實踐教學環節之外，還需重點增設極具地方產業特色的實踐教學環節，以培養服務地方經濟建設和產業特色發展的創新型、復合型和應用型人才。然而，地方高校往往分布于遠離省會的地級城市，受限于地級市地理位置、人文環境和經濟建設等因素，明顯存在高質量師資人才引進困難，發展資金短缺嚴重，教學設施更新換代滯后，傳統教學觀念根深蒂固，教學內容與教學方法陳舊，致使實踐教學體系改革與建設嚴重受限。

（一）" 雙師雙能型師資短缺，實踐教學改革意識淡薄，學生主體地位未突出

地方高校大多位于地級市，地理位置相對偏僻，人文環境較差，經濟建設落后，師資引進和培育經費有限，難以吸引國內外知名高校、科研院所和企事業單位等的優質人才就職從教。機械類專業作為傳統老牌工科專業，在國內高校開設時間最久和最為廣泛，致使高端人才供需矛盾突出，地方高校很難與國內省會城市的雙一流或一流高校在機械類專業高端人才引進形成競爭，人才引進困難。地方高校機械類專業師資引進大多為跨專業人才或學位較低的碩士生或本科生，對機械類專業發展現狀和前沿動態認知有限，難以對傳統的和常規的實踐教學體系注入新的活力和帶來新的技術，甚至短時期內難以適應實踐性較強的機械類專業日常教學任務。日常教學主要依靠資深老教師完成。然而，資深老教師們經過多年的教學探索與積累，已經形成了固有的教學風格和教學觀念，多以教師講授為主，用于基礎實踐能力培養的課內實驗教學，如機械設計基礎實驗、機械制造技術實驗、液壓傳動實驗、力學實驗和互換性與測量技術實驗等仍以常規性和傳統性驗證實驗居多。實踐教學過程中往往忽略了學生的主體地位，忽視了學生的個性需求和創新實驗積極性和主動性的培育，教師與學生之間溝通互動少，學生參與實踐教學活動的熱情低下，往往成為知識被動的接受者和機械的應用者[5-7]。實踐教學目的主要以驗證理論知識和掌握常規實驗實訓技能為主，而對責任感、表達能力、創新能力和團隊協作精神沒有硬性要求。高端師資人才缺失和實踐教學內容與方法傳統均有礙于學生創新思維和創新能力培養，致使地方高校機械類專業培養的工程技術人員難以滿足現代機械設計制造數字化和智能化發展需求。

（二）" 現代產業學院建設滯后，產教融合深度和持久性不夠，實踐教學資源短缺

現代產業學院是基于高校的理論知識和企業的實踐技能有效互補的產物，是推動產教深度融合、校企深度合作的一種全新模式和載體，也是促進“教育鏈、人才鏈、產業鏈、創新鏈”有機銜接的助推器。現代產業學院建設通常采用“雙主體”或“三主體”，即高校、企業和政府來共建共管共享，各取所長，互補所短。現實中，基于地方高校師資人才貧瘠，為地方經濟建設和產業升級發展提供的技術支持有限，地方高校和企業合作基本上是流于形式，即僅僅局限于簽訂合作框架協議而無實質性共建共享資源。偶爾開展的實際合作也基本上以項目形式或課題研究開展，合作項目或課題研究結束也就意味著校企合作告一段落，校企合作形式過于單一，融合深度和持久性明顯不足。再者，經濟、技術和資本實力雄厚的地方企業多選擇與該行業國內外知名院校、科研院所或龍頭企業合作，致使地方高校錯失了合作的契機，嚴重流失了地方產業發展復合型、創新型和應用型工程技術人才實踐培養的一線生產環節和一線實踐教學平臺。

實踐教學平臺受限于資金，地方高校機械類專業實踐教學用設備多為行業已成熟和實用性較常規的設備，不僅無法及時對接企業生產實踐的技術需求，還嚴重限制了實踐教學內容和方法改革。教學內容受限于設備性能僅適用于基礎實踐能力培養的常規專業基礎實驗和金工實訓，專業見習和生產實習等應用實踐能力培養的實踐教學環節主要為指導老師帶領學生赴企業進行短暫的參觀和交流學習，學生無法深度參與生產一線，切身體驗現代機械設計制造數字化和智能化生產帶來的挑戰，錯失了學生學習熱情的激發和創新能力的培育。現代產業發展所需的多功能、數字化和智能化實踐教學平臺和教學體系缺乏，致使地方高校機械類專業復合型、創新型與應用型工程技術人員的技術技能嚴重滯后于地方產業發展所需。

（三）" 以賽促學和科研反哺實踐教學執行力欠缺，學生創新思維和創新能力培養不足

地方高校機械類專業實踐教學受限于傳統教學實施、教學內容和教學方法，學生們在實踐教學過程中普遍存在“學而不習，知而不識”的現象。學生們往往忽略了課前預習和課后復習等環節，欠缺了對知識的理解、消化與鞏固等過程，缺失了自主創新和自主探索能力的培養。老師們在實踐教學過程中更加注重知識講授和實驗操作演示，以傳承性教學方式為主，忽視了學生主體的個性發展需求，抑制了學生自主學習和研究創新的能力，不利于學生創新意識和創新實踐能力培養。地方高校機械類專業往往還存在學科競賽專項經費少和系統性缺乏的問題，致使學科競賽氛圍不夠濃厚，老師們的積極性不高，學生們的參與度不夠，歷屆相傳，學科競賽在地方高校機械類專業人才培養過程中逐漸被邊緣化[8-10]。

地方高校師資還存在一個較為普遍的現象就是老師重教學，輕科研，老師承擔的科研項目較少，學生不能很好地融入到老師的科研活動中，很大程度上限制了“教研相長，科教相融”的發展。事實上，學生無論是參與諸如全國大學生機械創新設計大賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生機器人大賽、全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽和全國大學生工程訓練綜合能力競賽等多種學科競賽活動，還是參與老師承擔的縱向和橫向課題研究，幾乎涵蓋了實踐教學的所有內容，可促使學生深入掌握專業知識，提升專業技能，培養團隊協作、創新思維、探索問題和解決問題的實踐能力。地方高校機械類專業科學研究薄弱，學科競賽參與度不高、系統性不強、激勵機制不完善，不能有效實施學生創新實踐能力培養的畢業設計、教研融合和學科競賽等實踐教學環節，不利于學生創新意識和創新能力的培養。

二" 地方高校機械類專業實踐教學體系改革的主要舉措

地方高校機械類專業人才培養除了需要滿足地方產業發展所需的工程技術人才之外，還需結合地方高校實際辦學定位和機械類專業發展特色，與時俱進，精心設計并及時修訂實踐教學培養體系以保證復合型、創新型和應用型工程技術人才培養質量。本研究提出了“3+N”實踐教學培養體系（圖1），其中“3”代表基礎實踐能力、應用實踐能力和創新實踐能力3層次遞進式培養層次，“N”代表3個層次實踐能力培養所需的若干模塊化實踐教學內容，并根據工程技術人才培養需求針對性提出了實踐教學體系在師資建設、教學資源、學科競賽和教學方式等方面的改革舉措。

（一）" 加速雙師雙能型師資隊伍建設，以學生為中心更新實踐教學理念

地方高校劃撥專項經費和出臺優惠政策，也可通過尋求當地政府給與經濟和政策支持，大幅提高機械類專業高層次師資人才引進的安家費和科研啟動基金待遇，大力支持組建科研團隊和搭建科研平臺，積極倡導職稱和職務晉升優惠條件，吸引國內外知名高校、科研院所和企事業單位等機械類專業優質人才入職從教，提升師資水平。地方高校還可通過充分發揮教師發展中心等職能部門的職責，精心策劃并組織機械類專業教師赴國內機械類專業工程技術人才實踐教學培養體系較成功的高校開展專題培訓，或赴國內或地方機械類專業工程技術人才突出的龍頭企業進行專題實踐培訓，改善師資的實踐教學理念和提升師資的實踐教學技能。地方高校還可以通過外聘策略進行內培外引方式，通過外聘企業一線技術骨干進課堂，校園骨干教師進企業，有效銜接高校理論知識和企業技術實踐技能，互惠互補，實時掌握機械類專業工程技術人才培養的理論知識需求和實踐技能發展新動態，提升高校教師的實踐教學技能，打破傳統的講授為主或驗證性實驗為主的教學方式和教學內容。師資實踐教學綜合能力和教學理念的改善，有望很好地改革應用于基礎實踐能力培養的機械設計基礎實驗、機械制造技術實驗、液壓傳動實驗、力學實驗和互換性與測量技術等專業基礎實驗教學內容和教學方法，以學生為中心，加大學生動手能力和創新實驗能力的考核，積極推動學生分組多思考、多討論、多探索、多動手，積極開展原創性實驗，為后續應用實踐能力和創新實踐能力奠定基礎。

（二）" 加快現代產業學院建設，搭建交叉融合綜合實踐平臺

現代產業學院作為產教深度融合和校企深度合作的全新載體，通常由學校和企業作為核心主體，當地政府參與，依托地方高校或企業進行共建、共管和共享，為企業發展需求培養應用型創新工程技術人才。現代產業學院建設使其不僅具備高校豐富的理論知識，還具備企業生產一線的工程技術實踐體系，將理論和實踐有效結合。依托現代產業學院，根據企業機械類專業工程技術人才培養需求，地方高校和企業共同規劃實踐教學體系，編著實踐教學內容，完成實踐教學任務。校企深度合作，學生有機會深入企業生產一線，全程參與企業新進設備或生產線的安裝與調試任務，真正實現實踐技能培訓和技術改革跟蹤；地方高校在實踐教學平臺建設過程中可充分結合企業工程技術需求，涵蓋機械設計、機電一體化、機械制造、集成控制與虛擬仿真等多學科交叉融合的綜合實踐平臺。如此一來，現代產業學院建設拓展了地方高校實踐教學資源和教學平臺，可很好地執行機械類專業工程技術人員應用實踐能力培養開設的專業見習和生產實習教學任務，有效地改善了傳統的參觀交流和流于形式的實踐教學模式。多學科交叉融合綜合實踐平臺建設有效豐富了實踐教學內容，有利于觸動學生的好奇心，激發學生的探索熱情，改善學生的動手能力，逐步培養學生的創新思維和創新能力，為創新實踐能力培養奠定基礎。

（三）" 加強學科競賽和科學研究，改善學生創新思維和創新能力培養新途徑

學生參與學科競賽和科學研究是培養其創新思維和創新實踐能力的有效教學途徑。機械類專業學科競賽諸如全國大學生機械創新設計大賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生機器人大賽、全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽和全國大學生工程訓練綜合能力競賽等多種學科競賽活動都是緊跟學科前沿和面向工程實際問題，強調作品設計的原創性和控制系統的智能性。學科競賽內容幾乎涵蓋了機械學科專業核心理論課程、實驗課程以及實踐活動的所有內容，是學生綜合創新設計能力、動手能力和團結協作能力的充分體現。老師主持的縱向和橫向科研項目聚焦當前機械學科發展的關鍵科學問題、工程技術難題和產業技術問題，是學生深入探索問題、綜合分析問題和切實解決問題的綜合思維和實踐能力的真正體現。地方高校機械類專業實踐教學內容可引進學科競賽優秀作品、當前企業亟待解決的實際工程問題和老師的科研項目攻關內容等作為教學案例，以學生為中心，以問題為導向，引導學生主動應用專業知識去發現問題、分析問題和解決問題，培養學生的創新思維和解決工程實際問題的實踐能力。地方高校機械類專業學科還可以依托機械工程虛擬仿真實驗教學中心、大學生科技創新活動中心、科研實驗平臺和工程訓練中心等實踐資源和部分師資的專業實踐特長組建學科競賽小組或開設第二課堂，培養學生的創新思維和創新實踐能力。加強“教研結合，以研促教”和“以賽促學，跨學科應用”的實踐教學策略，是地方高校機械類專業培養學生創新實踐能力的高效途徑。

三" 結束語

地方高校機械類專業主要面向地方產業改革發展工程技術人才需求，聚焦機械學科發展的關鍵科學問題、工程技術問題和產業技術問題，培養具備綜合工程實踐能力、創新能力和跨學科能力的應用型創新人才。在“成果導向，以學生為中心，持續改進”的工程教育專業認證核心教學理念倡導下，提出了基礎實踐能力、應用實踐能力和創新實踐能力三層次多模塊化教學內容的遞進式創新實踐教學體系，以期改善地方高校機械類專業復合型、創新型與應用型工程技術人員培養質量。

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