新工科背景下機(jī)械類人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐

周華祥，陶 晶，華文林，袁 煥

(湖北理工學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，湖北 黃石 435003)

當(dāng)前，我國(guó)正在積極實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展重大戰(zhàn)略?！笆奈濉币?guī)劃明確提出，要堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)。因此，培養(yǎng)一大批多樣化、創(chuàng)新型的卓越工程科技人才，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技發(fā)展和提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提供智力支撐，既是當(dāng)務(wù)之急，也是長(zhǎng)久之策[1]。機(jī)械類專業(yè)是與制造業(yè)結(jié)合最緊密的專業(yè)[2]，對(duì)突破核心關(guān)鍵技術(shù)、解決“卡脖子”問(wèn)題、構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢(shì)、占據(jù)戰(zhàn)略布局制高點(diǎn)至關(guān)重要，因此迫切需要培養(yǎng)一大批機(jī)械類創(chuàng)新型人才。

新工科建設(shè)打破了傳統(tǒng)的學(xué)科設(shè)置，促進(jìn)了學(xué)科間的交叉融合，引領(lǐng)著我國(guó)的工程教育改革。新工科建設(shè)規(guī)劃的提出，是高校進(jìn)入新時(shí)代更好地服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略、提升競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必然要求。對(duì)于高校來(lái)說(shuō)，國(guó)家對(duì)新工科建設(shè)的倡導(dǎo)也意味著新的發(fā)展機(jī)遇，如何抓住機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展和飛躍是其必須思考的問(wèn)題[3]。

本文基于新工科背景下我國(guó)高等教育機(jī)械類專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，對(duì)其現(xiàn)狀進(jìn)行分析，梳理新工科背景下我國(guó)高等教育人才培養(yǎng)的目標(biāo)與要求，從注重基礎(chǔ)專業(yè)建設(shè)、開展新工科學(xué)科交叉、注重學(xué)術(shù)成果交流、加強(qiáng)校企合作與交流等方面對(duì)機(jī)械類專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式進(jìn)行探索與思考，旨在為深化新工科背景下機(jī)械類人才培養(yǎng)模式改革提供參考依據(jù)。

1 機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在的主要問(wèn)題

當(dāng)前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，創(chuàng)新能力顯著提升，能源配置更加合理，能源利用效率大幅提高。這些都對(duì)高等工程教育提出了新的、更高的挑戰(zhàn)。機(jī)械類專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，具備一定的動(dòng)手操作能力[4-5]。隨著機(jī)械化、智能化進(jìn)一步發(fā)展，墨守成規(guī)的機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)模式已經(jīng)過(guò)時(shí)，其弊端主要體現(xiàn)在以下方面：①現(xiàn)有的培養(yǎng)模式注重知識(shí)傳授而輕能力發(fā)掘，并沒(méi)有完全擺脫傳統(tǒng)的“灌輸式”“因襲式”教育，不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)；②教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較差，對(duì)新工科培養(yǎng)理念的理解不透徹，難以挖掘和塑造學(xué)生的創(chuàng)新能力；③教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法不匹配，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力被削弱，創(chuàng)新思維無(wú)法形成；④協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制缺失，過(guò)分強(qiáng)調(diào)第一課堂，而忽略了第二課堂在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的重要作用，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐技能訓(xùn)練不足，創(chuàng)新意識(shí)匱乏。

2 人才培養(yǎng)方案的優(yōu)化

2.1 新人才培養(yǎng)方案的定位

機(jī)械類專業(yè)的實(shí)踐性和技能性很強(qiáng)，學(xué)生既要學(xué)習(xí)本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又需掌握一定的工程實(shí)踐能力[6]。從目前的學(xué)生就業(yè)反饋來(lái)看，社會(huì)需求與學(xué)生能力之間還存在一定的差距。針對(duì)機(jī)械類專業(yè)舊版培養(yǎng)計(jì)劃存在的缺陷，我院教師通過(guò)實(shí)地參觀、電話咨詢、文獻(xiàn)調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)搜索等方式對(duì)兄弟院校、企業(yè)、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)等進(jìn)行調(diào)研，確定新培養(yǎng)方案的定位。以崗位需要和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，明確人才培養(yǎng)的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，科學(xué)構(gòu)建與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的能力本位的模塊化課程體系，確定與專業(yè)核心技能相對(duì)應(yīng)的核心課程，突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)“一專多能”的思想，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)需求的應(yīng)用技術(shù)型人才。

2.2 新人才培養(yǎng)目標(biāo)

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)重在“實(shí)踐”二字。突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)和就業(yè)零距離對(duì)接是人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)。在新工科背景下，根據(jù)新的人才培養(yǎng)方案，最終確定以培養(yǎng)具備從事機(jī)械類工作所需的基礎(chǔ)理論、專業(yè)技術(shù)知識(shí)和實(shí)踐與創(chuàng)新能力，能在設(shè)計(jì)研究院、工程建設(shè)公司、運(yùn)營(yíng)公司等單位從事技術(shù)或管理崗位工作的應(yīng)用技術(shù)型人才為機(jī)械類專業(yè)新的培養(yǎng)目標(biāo)[7]。

基于新的人才培養(yǎng)目標(biāo)與方案，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，堅(jiān)持以“理論知識(shí)夠用，實(shí)踐能力夠強(qiáng)，教育特色凸顯”的教學(xué)理念為引導(dǎo)，實(shí)施“多級(jí)教學(xué)+情境創(chuàng)設(shè)+創(chuàng)新實(shí)踐”的教學(xué)模式，培養(yǎng)“一專多能”的應(yīng)用技術(shù)型人才，力求達(dá)到教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化、教學(xué)過(guò)程工作化、課業(yè)文本情境化，在課堂教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)[8]。從培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力入手，構(gòu)建新的教學(xué)體系，著重從實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面來(lái)確定教學(xué)方法和制定課程計(jì)劃，使學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力和全面發(fā)展的綜合素質(zhì)。

3 新工科背景下機(jī)械類專業(yè)課程體系的構(gòu)建

3.1 理論課程體系的構(gòu)建思路

在構(gòu)建課程體系時(shí)，堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為核心，運(yùn)用逆向設(shè)計(jì)法，構(gòu)建模塊化課程體系。首先，找出機(jī)械類專業(yè)的社會(huì)崗位需求，根據(jù)崗位需求確定必備的知識(shí)能力，從而確定課程體系，再按照新的課程體系制定教學(xué)計(jì)劃，并進(jìn)行教學(xué)實(shí)施[4]。

基于能力本位的逆向設(shè)計(jì)思路，確定本專業(yè)學(xué)生主要接受現(xiàn)代機(jī)械工程師的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)其機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及設(shè)備控制、生產(chǎn)組織管理的基本能力。在新版課程體系中，根據(jù)機(jī)械類專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的能力，對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行模塊劃分，同時(shí)考慮學(xué)生綜合能力的發(fā)展，保留公共課和考研課程模塊[9]。

3.2 實(shí)踐環(huán)節(jié)的構(gòu)建思路

實(shí)踐環(huán)節(jié)安排依然以崗位需求為本，加強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中，不僅讓學(xué)生具備讀圖、識(shí)圖的能力，還要具備實(shí)際動(dòng)手能力。因此，在新版培養(yǎng)計(jì)劃里，根據(jù)畢業(yè)生的工作內(nèi)容的反饋信息，增加專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)。在教學(xué)時(shí)間安排上，為了保證學(xué)生能夠?qū)W以致用，以實(shí)際項(xiàng)目為依托進(jìn)行合理規(guī)劃，并且在每學(xué)期都設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)，將理論和實(shí)踐、校內(nèi)和校外環(huán)節(jié)穿插進(jìn)行[10]。

根據(jù)就業(yè)崗位的要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，建設(shè)與教學(xué)目標(biāo)相適應(yīng)的工程場(chǎng)景和工藝流程，提高實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)設(shè)施的利用效率。加強(qiáng)校企合作，鼓勵(lì)學(xué)生到施工生產(chǎn)一線頂崗實(shí)習(xí)，學(xué)習(xí)專業(yè)崗位知識(shí)，鍛煉動(dòng)手能力，參與社會(huì)實(shí)踐，以此認(rèn)識(shí)機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的定位、了解機(jī)械制造業(yè)的精神和文化、內(nèi)部團(tuán)隊(duì)與協(xié)同工作的關(guān)系、組織與制度約束，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)能力。

原培養(yǎng)方案的主要實(shí)踐環(huán)節(jié)為金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等，沒(méi)有開設(shè)專業(yè)類實(shí)訓(xùn)課程，并且課程設(shè)計(jì)時(shí)間比較短，課題內(nèi)容和實(shí)際項(xiàng)目出入比較大。新版培養(yǎng)計(jì)劃中，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)，增加實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)和綜合課程設(shè)計(jì)，并考慮在交叉學(xué)科中設(shè)立課程設(shè)計(jì)，緊跟行業(yè)發(fā)展。

目前，我院已建成的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室有：機(jī)電基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、車輛與交通實(shí)驗(yàn)室、智能制造虛擬實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，基本滿足本專業(yè)培養(yǎng)需求，今后將進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。

4 新工科背景下機(jī)械類專業(yè)的師資隊(duì)伍建設(shè)

4.1 師資隊(duì)伍建設(shè)的目標(biāo)

根據(jù)“校企互通、專兼結(jié)合、動(dòng)態(tài)組合”和“理論水平與實(shí)踐能力并重”的原則，加強(qiáng)本專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)從“注重學(xué)歷”向“注重具備實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)”的過(guò)渡，努力使專業(yè)教師的學(xué)歷、職稱、學(xué)科結(jié)構(gòu)達(dá)到一個(gè)合理的程度，建立一支整體素質(zhì)優(yōu)良、業(yè)務(wù)精煉、技能突出、愛崗敬業(yè)、充滿活力、能適應(yīng)21世紀(jì)高教事業(yè)發(fā)展的專兼職教師隊(duì)伍[8]。

加強(qiáng)師德教育，督促教師定好自身發(fā)展目標(biāo)，促進(jìn)教師自身獲得更好的發(fā)展，鼓勵(lì)教師參加講課比賽、多媒體課件大賽、高校教師教學(xué)技能大賽等，通過(guò)參賽使教師的能力得到鍛煉和提高。督促教師進(jìn)行課程建設(shè)、學(xué)科建設(shè)和教材建設(shè)，積極申報(bào)項(xiàng)目，提升科研能力。

4.2 教師的教學(xué)質(zhì)量控制

教學(xué)質(zhì)量的控制主要依靠制度管理。采取院、系2級(jí)管理制度，具體目標(biāo)、思路與措施如下。

1)教學(xué)中各類教學(xué)文件齊全，程序規(guī)范

教師在授課前，必須完成教學(xué)文件的制定，主要有教案、教學(xué)日歷、教材(或講義)、課件。授課結(jié)束后教師要撰寫課程總結(jié)，填寫教師自評(píng)表。

為了保證教學(xué)質(zhì)量，我院安排院系2級(jí)教學(xué)督導(dǎo)和同行教師聽課，定期開展教研室活動(dòng)，加強(qiáng)教師間的學(xué)習(xí)交流，認(rèn)真聽取專家反饋意見。

2)教學(xué)管理機(jī)構(gòu)對(duì)教學(xué)進(jìn)行過(guò)程控制

學(xué)校教務(wù)處和教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)估中心每學(xué)期除了期初、期中和期末定期進(jìn)行教學(xué)檢查外，期間還不定期地對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行抽查。學(xué)院通過(guò)召開學(xué)生座談會(huì)，讓學(xué)生參與評(píng)教和評(píng)課活動(dòng)；此外，學(xué)院不定期進(jìn)行教學(xué)檢查，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程控制，使教學(xué)質(zhì)量得以保障。

5 新工科背景下機(jī)械類人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐效果

湖北理工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院十分關(guān)注學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，尤其注重學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。近幾年，新工科背景下機(jī)械類人才培養(yǎng)模式實(shí)踐以來(lái)，學(xué)生在學(xué)科競(jìng)賽中成績(jī)斐然，在國(guó)家級(jí)和省級(jí)英語(yǔ)、體育、建模、數(shù)控、機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新等各類競(jìng)賽中獲得獎(jiǎng)項(xiàng)40余項(xiàng)，主要包括：“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽”國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽”國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，“高教杯全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽”國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)8項(xiàng)，“全國(guó)大學(xué)生三維數(shù)字化設(shè)計(jì)大賽”國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)4項(xiàng)。

在不斷完善教學(xué)質(zhì)量保障體系的同時(shí)，機(jī)電工程學(xué)院一直堅(jiān)持根據(jù)各專業(yè)學(xué)生未來(lái)工作的需要，開展數(shù)控程序員、數(shù)控操作員、鉗工、車工、汽車維修工、模具設(shè)計(jì)師、CAD或Pro/E等職業(yè)技能培訓(xùn)，要求學(xué)生畢業(yè)前獲得湖北省勞動(dòng)與社會(huì)保障廳簽發(fā)的中級(jí)職業(yè)技能等級(jí)證書，使畢業(yè)生實(shí)現(xiàn)了二證制(畢業(yè)證+技能等級(jí)證)，有效地提高了畢業(yè)生適應(yīng)未來(lái)工作的能力。

6 結(jié)束語(yǔ)

培養(yǎng)機(jī)械類創(chuàng)新型人才的核心和關(guān)鍵是培養(yǎng)模式的改革和突破，通過(guò)優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，完善教學(xué)評(píng)估體系，提升教師自身素質(zhì)，建設(shè)高質(zhì)量的教學(xué)隊(duì)伍，并鼓勵(lì)科研人員參與到教學(xué)中，使課堂上的內(nèi)容與最前沿的研究成果接軌，可不斷提高機(jī)械類專業(yè)的教育水平，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，使其適應(yīng)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需求。