譚季秋 劉軍安 王少力

摘? 要：隨著中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其跨界融合取得突破式發(fā)展，以“中國制造2025”“工業(yè)4.0”為工程背景的大數(shù)據(jù)、智能制造、工業(yè)機器人等新工科專業(yè)飛速發(fā)展，社會對高校復(fù)合型人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。本文分析了湖南工程學(xué)院機械電子工程專業(yè)在教學(xué)改革中，人才培養(yǎng)模式如何適應(yīng)社會發(fā)展需求、與時俱進(jìn)改革與創(chuàng)新的問題;在機械電子工程專業(yè)復(fù)合人才培養(yǎng)模式的教學(xué)改革中，人才培養(yǎng)計劃的優(yōu)化、校企深度融合、課程思政等一系列教學(xué)改革與創(chuàng)新模式的探究與實踐;介紹了機電專業(yè)課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)中的“探究式教學(xué)法”“迭代式教學(xué)法”的實施與效果，以期對提高機電復(fù)合型人才的綜合實踐能力，推動高等教育實踐教學(xué)改革產(chǎn)生重要的示范和指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：機械電子工程專業(yè);教學(xué)改革;復(fù)合人才培養(yǎng);探究式教學(xué)法;迭代式教學(xué)法

中圖分類號：G64? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2021）30-0074-03

當(dāng)前，針對“工業(yè)4.0”、智能制造、“中國制造2025”的高端人才培養(yǎng)需要，打通學(xué)科人才培養(yǎng)的屏障與壁壘勢在必行。以“工業(yè)4.0”、智能制造、“中國制造2025”工程教育為背景的新工科，對高校人才的培養(yǎng)提出了新的要求[1]。機電類專業(yè)的高等教育復(fù)合型人才培養(yǎng)，必須滿足中國制造行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的行業(yè)需求。為攻克復(fù)合型人才培養(yǎng)難關(guān)，主動積極解決各部門、機構(gòu)間存在的條塊分割、缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)、嚴(yán)重影響產(chǎn)學(xué)研合作成效的問題，學(xué)校與科研院所、行業(yè)企業(yè)通力合作，匯集三方資源，重新構(gòu)建了集教育、培訓(xùn)、研究、服務(wù)于一體，科研與教學(xué)互動的多功能、創(chuàng)新型、復(fù)合型智能與智造產(chǎn)業(yè)學(xué)院育人模式[2]。

一、破除行政壁壘，完善四鏈融通

湖南工程學(xué)院實施工程教育近70年，在地方高校中率先確立“應(yīng)用型本科”的辦學(xué)定位，始終強調(diào)應(yīng)用型卓越工程師人才培養(yǎng)的核心定位。2017年以來，學(xué)校已全面展開新工科2.0版辦學(xué)模式，踐行國家新工科高端人才培養(yǎng)理念，創(chuàng)新并實踐了“政、產(chǎn)、學(xué)、研、用”辦學(xué)模式，把地方政府、行業(yè)部門、科研院所、國有企業(yè)多方優(yōu)勢資源匯聚起來，完善產(chǎn)學(xué)融合、校企合作的協(xié)同育人模式，構(gòu)建了集教育、培訓(xùn)、研發(fā)于一體的共享型協(xié)同育人新工科實踐平臺，把“教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈”四鏈融通，以實現(xiàn)校企雙贏、崗位實訓(xùn)、解決復(fù)合型人才培養(yǎng)難的問題， 為增強高端機電復(fù)合型人才培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)出，課題組在學(xué)校教學(xué)主管部門支持下，進(jìn)行了如下具體行政融通與教學(xué)改革措施[3]：

1. 老師隊伍“請進(jìn)來，派出去”。學(xué)校在智能與智造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院內(nèi)部設(shè)立若干企業(yè)教師專崗和產(chǎn)業(yè)教授專崗，吸納企業(yè)技術(shù)人才和管理人才到學(xué)校任教，有計劃地派遣相關(guān)專任教師到企業(yè)實踐鍛煉和掛職工作。

2. 優(yōu)化與重組教師結(jié)構(gòu)。該校促進(jìn)“四鏈融通”，打造了一支由“校內(nèi)專業(yè)教師+創(chuàng)新導(dǎo)師+創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師+企業(yè)導(dǎo)師”構(gòu)成的導(dǎo)師隊伍，將產(chǎn)業(yè)鏈中的資源需求、人才技術(shù)、項目研發(fā)等要素融入人才培養(yǎng)全過程，融合“理論基礎(chǔ)+專業(yè)方向+產(chǎn)業(yè)方向”的專業(yè)教育鏈和“創(chuàng)意能力+創(chuàng)新能力+創(chuàng)業(yè)能力”的創(chuàng)新培養(yǎng)鏈，構(gòu)建“對接—滲透—交融”的共享共贏運行保障機制。

3. 開放式教學(xué)模式。學(xué)校展開校企教師聯(lián)合授課，打造高素質(zhì)“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊，構(gòu)建一支工程教學(xué)能力強的三維立體教師隊伍。目前學(xué)校已聘請149名高水平企業(yè)專家擔(dān)任新工科2.0人才培養(yǎng)的企業(yè)導(dǎo)師，邀請277家企業(yè)深度參與新工科復(fù)合型人才的聯(lián)合培養(yǎng)。

4. 校企聯(lián)合落到實處。學(xué)校機械電子工程專業(yè)大三到大四的所有實踐環(huán)節(jié)都有企業(yè)專家全程參與并授課，為每項目前百分之十的優(yōu)秀學(xué)員免費頒發(fā)證書，由此提高了學(xué)生的成就感和就業(yè)優(yōu)勢。

二、構(gòu)建“四鏈融通”的新工科人才培養(yǎng)機制

近年來，學(xué)校為激活產(chǎn)學(xué)研深度融合的教育資源，主動將人才鏈和教育鏈對接產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈，構(gòu)建了四鏈融通的新工科人才培養(yǎng)良性循環(huán)體系。除了獲批機器人工程、人工智能等5個機電復(fù)合型新工科專業(yè)外，學(xué)校積極改造和升級了機械電子工程專業(yè)、機械設(shè)計制造及其自動化等6個傳統(tǒng)工科專業(yè)，積極申報省級和國家級雙一流專業(yè)。

機電復(fù)合型人才培養(yǎng)、機械電子工程專業(yè)的升級與改造，不但是學(xué)校新工科2.0版本的專業(yè)實踐和教育依托主體，更是校企合作研發(fā)和協(xié)同創(chuàng)新的科研合作硬平臺。其人才的特點必須是“產(chǎn)、學(xué)、研、創(chuàng)、轉(zhuǎn)、用”六位聯(lián)立一體。人才培養(yǎng)模式的特點是必須讓學(xué)生快速成才、必須讓專業(yè)教師健碩成長、讓學(xué)校辦學(xué)獲得長遠(yuǎn)利益、讓企業(yè)真正獲利，實現(xiàn)四元共贏的良好局面。

在教學(xué)改革與實踐中，如何積極發(fā)揮政、校、企多維主體的協(xié)同作用，引導(dǎo)建立優(yōu)勢互補、利益共享、協(xié)同高效、風(fēng)險共擔(dān)的運行保障機制，形成凝心聚力、資源優(yōu)化、協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展合力，課題組做了很多積極有益的嘗試，以助力企業(yè)對人才的發(fā)展需求，取得了可喜的成效。

1. 與高新企業(yè)、高新行業(yè)密切合作。機電復(fù)合型人才培養(yǎng)，已完善構(gòu)建出以“教學(xué)科研新工科協(xié)同關(guān)系”為內(nèi)核的實踐環(huán)節(jié)教學(xué)體系，以對接產(chǎn)業(yè)與行業(yè)需求。為助力行業(yè)發(fā)展，學(xué)院管理部門、專業(yè)教研室與大疆、粵嵌、上海數(shù)造、山河智能等多家企業(yè)制定切實有效的教育實訓(xùn)、就業(yè)服務(wù)合同，為企業(yè)發(fā)展量身定制人才。

2. 強化、優(yōu)化人才質(zhì)量。該校以助力學(xué)生成為行業(yè)棟梁之材為本、堅持復(fù)合型能力產(chǎn)出為導(dǎo)向，對接數(shù)字制造、智能制造企業(yè)，由企業(yè)專家對學(xué)生進(jìn)行項目專業(yè)培訓(xùn)，為項目前10%的優(yōu)秀學(xué)員發(fā)放優(yōu)秀學(xué)員證書。根據(jù)企業(yè)需要進(jìn)行為期1個月左右的專業(yè)方向培訓(xùn)，培訓(xùn)中不會增加學(xué)生經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)生實習(xí)期滿后收入在0.8萬—1.5萬以上，企業(yè)、學(xué)生簽訂雙向選擇協(xié)議，達(dá)成了學(xué)生的就業(yè)目標(biāo)后學(xué)生再支付少量的專業(yè)培訓(xùn)費用。培訓(xùn)效果明顯，既提高了學(xué)生就業(yè)率和工資收入，也為企業(yè)培養(yǎng)了急需的高質(zhì)量人才。

3. 學(xué)生積極參與課題項目的聯(lián)合攻關(guān)。該校從大一學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知實習(xí)開始，向?qū)W生發(fā)起科學(xué)實踐總動員，成立興趣小組，開放所有機電實驗室，進(jìn)行實驗器材培訓(xùn)，由學(xué)生參與實驗室管理，免費提供部分實驗器材等，學(xué)生的動手能力、科研興趣、科研水平大大提高。學(xué)生與導(dǎo)師一起發(fā)表的科研論文、一起申報的專利數(shù)量明顯提升。

三、機電復(fù)合型人才培養(yǎng)模式與過程實踐

（一）結(jié)合辦學(xué)定位，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

機電類學(xué)科專業(yè)是融合自動化、機械工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、微電子科技、控制工程、人工智能、高等數(shù)學(xué)與尖端物理等學(xué)科的前沿交叉學(xué)科。湖南工程學(xué)院機電類復(fù)合型人才培養(yǎng)，一直堅持學(xué)科的前沿性與工程導(dǎo)向性，采用個性化培養(yǎng)模式、多學(xué)科導(dǎo)師指導(dǎo)下的項目制教學(xué)，利用遞進(jìn)式實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科技創(chuàng)新等綜合能力與素養(yǎng)[4]。湖南工程學(xué)院機械電子工程專業(yè)項目制的人才培養(yǎng)方案如下圖所示。

（1）第一、二學(xué)期，每學(xué)期核心課程2—4門，課程總數(shù)不超過5門，大學(xué)四年貫通迭代式教學(xué)實踐環(huán)節(jié)設(shè)計。

（2）第三、四學(xué)期每門核心課程中融合多類型課程環(huán)節(jié)與多學(xué)科知識能力，采用項目式教學(xué)。

（3）每學(xué)年進(jìn)行項目制教學(xué)成果展示、考核與教改迭代。

（4）從基礎(chǔ)到專業(yè)、從簡單到復(fù)雜，關(guān)注教學(xué)與產(chǎn)業(yè)的能力提升，通過實驗室管理、學(xué)科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、專業(yè)培訓(xùn)等多種方式提升實踐能力。

在新的人才培養(yǎng)方案中，專業(yè)基礎(chǔ)知識與前沿創(chuàng)新能力并重，充分發(fā)揮了湖南工程學(xué)院工程學(xué)科群的多學(xué)科交叉優(yōu)勢，以“4+4”的人才模式培養(yǎng)為特色，在前4個學(xué)期緊密結(jié)合機電學(xué)科方向進(jìn)行多學(xué)科融合教學(xué)改革，夯實專業(yè)基礎(chǔ)，之后的4個學(xué)期，根據(jù)每一位學(xué)生的發(fā)展目標(biāo)制定個性化項目制培養(yǎng)方案，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力[5]。

（二）整合教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)課程教學(xué)體系

為增強機電類復(fù)合型人才培養(yǎng)要求，該校在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方式等方面進(jìn)行系統(tǒng)改革。該校重構(gòu)了課程教學(xué)內(nèi)容（如圖2所示），以達(dá)成以下課程改革目標(biāo)：在課程設(shè)計中力求與機電專業(yè)的企業(yè)人才素質(zhì)需求相結(jié)合，突出專業(yè)特色;在課程教學(xué)過程中注重理論聯(lián)系實際，重點培養(yǎng)學(xué)生解決專業(yè)問題的能力與動手能力;用多目標(biāo)、多形式考核代替單一課程考試，注重學(xué)習(xí)過程和效果，培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才。

（三）整合實驗與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)項目驅(qū)動迭代式教學(xué)

迭代式教學(xué)是通過不斷反饋教學(xué)過程的活動，分析總結(jié)經(jīng)驗，進(jìn)而不斷修正教學(xué)計劃并重復(fù)實施的循環(huán)改進(jìn)過程。本研究將機械電子工程專業(yè)大三、大四的課程設(shè)計，整合了機電液綜合課程設(shè)計（三周）、PLC課程設(shè)計、單片機課程設(shè)計及生產(chǎn)實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)。本研究在機電專業(yè)課程設(shè)計中設(shè)計了多個項目，如智能小車、無人機、3D打印等，每個項目都有智能制造企業(yè)工程師親自授課，由項目導(dǎo)師共同指導(dǎo)。在具體實施迭代式教學(xué)活動的過程中，教師一定要把握好有限的課程設(shè)計時間，把握好教學(xué)過程的探討，通過不斷的循環(huán)實踐來發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題，修正教學(xué)方案，不斷學(xué)習(xí)反思以尋求利于學(xué)生的最佳措施。

四、結(jié)語

目前，我國的高等教育正處于全面深化改革的過程中。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)與高等教育深度融合，在教育資源數(shù)字化進(jìn)程中取得了長足發(fā)展。本文是湖南工程學(xué)院機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)機制和培養(yǎng)模式改革的探討與經(jīng)驗總結(jié)，目的是培養(yǎng)大學(xué)生掌握一定的專業(yè)技能，鍛煉思維方式與方法，養(yǎng)成不斷學(xué)習(xí)的心態(tài)，并鍛煉其創(chuàng)新與適應(yīng)能力。實踐證明，在該校機械電子工程專業(yè)的教學(xué)改革中，校校合作、校企合作，高質(zhì)量的產(chǎn)教融合在培養(yǎng)滿足社會需求的高質(zhì)量人才方面發(fā)揮了重要作用，能更好地滿足學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需求[6-7]。

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（責(zé)任編輯：胡甜甜）