蔣東霖，邵麗穎，丁 頌

(長春師范大學(xué)工程學(xué)院，吉林 長春 130032)

“新工科”概念于2016年被首次提出。從“復(fù)旦共識”“天大行動”到“北京指南”，新工科的理念、內(nèi)涵越來越明晰。以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對變化和塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合及協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才，成為時代賦予新工科的內(nèi)涵。新工科不僅指新的工科專業(yè)，更是指對工科的新要求——定位市場需求[1-2]。

市場需求是行業(yè)企業(yè)的工作崗位需求，也是行業(yè)企業(yè)的崗位能力要求。對于工科專業(yè)而而言，崗位能力更是指向?qū)嵺`能力?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》指出，實踐教學(xué)目前依然是高校人才培養(yǎng)過程中最薄弱的環(huán)節(jié)之一，加強(qiáng)創(chuàng)新實踐教學(xué)工作已經(jīng)成為人才培養(yǎng)過程中亟待解決的問題。學(xué)校的培養(yǎng)過程不能與企業(yè)和行業(yè)發(fā)展脫節(jié)，邀請企業(yè)走進(jìn)學(xué)校，全程參與專業(yè)人才的培養(yǎng)。本文將針對目前機(jī)械工程學(xué)科大學(xué)生實踐能力培養(yǎng)存在的問題，面向新工科專業(yè)建設(shè)要求，結(jié)合校企深度融合的產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)，提出機(jī)械工程專業(yè)新實踐教學(xué)體系的建設(shè)方法[3]。

1 實踐教學(xué)體系構(gòu)建基礎(chǔ)

符合新工科培養(yǎng)要求并具有產(chǎn)業(yè)特點的實踐教學(xué)體系，是校企雙方建立穩(wěn)固、可持續(xù)性合作伙伴關(guān)系的前提。

新實踐教學(xué)體系面向新工科要求，高校需要與企業(yè)深度合作，進(jìn)行現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)學(xué)院下的專業(yè)建設(shè)。首先，學(xué)校和企業(yè)就專業(yè)發(fā)展、人才培養(yǎng)和企業(yè)發(fā)展達(dá)成共識。校企實現(xiàn)雙贏，才能為后續(xù)的產(chǎn)業(yè)學(xué)院及專業(yè)共建發(fā)展打下堅實的發(fā)展根基。通過調(diào)研可知，目前絕大多數(shù)校企深度融合共建停滯不前或者半道夭折。要想持續(xù)合作，校企雙方要充分溝通、取長補(bǔ)短。企業(yè)擁有專業(yè)技能、設(shè)備優(yōu)勢，學(xué)校則有科研攻關(guān)、人力優(yōu)勢。學(xué)校和企業(yè)要對自己有正確的認(rèn)知，要“門當(dāng)戶對”。對地方院校而言，不能強(qiáng)求合作企業(yè)是500強(qiáng)。中小企業(yè)有渴望合作的意愿，能把合作落到實處，就可以積極地開展合作洽談。校企在合作過程中總結(jié)經(jīng)驗，不斷自我提升，有了一個成功的案例，就不難發(fā)展更多的案例。校企合作也不一定實行“點對點”包干制，雙方都可以采用“單對多”的合作形式，即學(xué)?？梢院投嗉移髽I(yè)同時合作，這樣能夠拓展崗位的適應(yīng)范圍，實現(xiàn)學(xué)生能力培養(yǎng)的多元化；企業(yè)則能夠從不同層次、不同特點的學(xué)校畢業(yè)生中，儲備更多的人才后備軍。

2 理論課程改革

理論與實踐是相輔相成的關(guān)系，沒有理論的指導(dǎo)，實踐將會變得盲目，沒有章法；反之，沒有實踐的檢驗，理論也如空中樓閣，不能服務(wù)于生產(chǎn)生活。理論教學(xué)體系與實踐教學(xué)體系更是唇齒相依，為了建立更好的實踐教學(xué)體系，理論教學(xué)體系必須進(jìn)行改革。

2.1 教學(xué)模式改革

傳統(tǒng)的講授式教學(xué)模式應(yīng)向理論與實踐相結(jié)合的理實一體化教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。每門專業(yè)課都有自己的知識結(jié)構(gòu)特點，因此每門課的理實一體化教學(xué)都會有各自的特點。授課教師通過對合作企業(yè)的調(diào)研與合作企業(yè)的深入溝通，與企業(yè)共同建設(shè)課程?？梢哉埰髽I(yè)的工程技術(shù)人員講授部分課程，若條件允許，可以安排學(xué)生去企業(yè)，在生產(chǎn)一線進(jìn)行實地的講解；或者企業(yè)能將部分設(shè)備放在學(xué)校，方便在學(xué)校進(jìn)行教學(xué)。最理想的是高等院校與企業(yè)共建產(chǎn)業(yè)學(xué)院，學(xué)校提供一定空間，供企業(yè)建設(shè)駐住?？蒲袑嶒炇摇?/p>

機(jī)械原理課的授課可以在實驗室進(jìn)行,教師結(jié)合機(jī)械原理講解連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪傳動等機(jī)構(gòu)，學(xué)生通過動手實踐驗證理論知識。在講授機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的機(jī)械加工裝備相關(guān)內(nèi)容時，可以利用透明機(jī)床演示設(shè)備進(jìn)行講解，也可以在金工實習(xí)車間或校企合作企業(yè)機(jī)加車間進(jìn)行實地講解，邊演示操作邊講解，可以使學(xué)生印象深刻，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。講解先進(jìn)制造的多軸加工時，可以在高精密加工檢測中心進(jìn)行演示和講解，講解5軸數(shù)控加工中心、高精密平面磨床、三坐標(biāo)測量儀和高精密慢走絲數(shù)控線切割機(jī)床相關(guān)知識，使學(xué)生對先進(jìn)制造裝備有更加感性的認(rèn)識。

2.2 教學(xué)方法

改變傳統(tǒng)的灌輸式的授課方法，采取線上或線下線上混合式教學(xué)，還可以探索智慧課堂的形式，利用手機(jī)所進(jìn)行課堂互動教學(xué)。

比如，在材料力學(xué)課的教學(xué)過程中，利用行動導(dǎo)向教學(xué)法，結(jié)合慧魚創(chuàng)新套件，讓學(xué)生動手搭接力學(xué)模型，了解力學(xué)特性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)氛圍更活躍，提高了學(xué)生的課堂參與度。認(rèn)知實習(xí)可以采用線上線下混合式教學(xué)。一方面，線上組織學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械學(xué)科的前沿科技領(lǐng)域報告，了解機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向，培養(yǎng)學(xué)生的前瞻意識，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)的興趣；另一方面，線下組織學(xué)生實地參觀企業(yè)的加工生產(chǎn)車間，初步培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神，讓學(xué)生深刻體會專業(yè)的現(xiàn)狀、特點及發(fā)展前景。

2.3 教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合產(chǎn)業(yè)學(xué)院的主要辦學(xué)方向，鎖定新能源汽車和高端裝備制造業(yè)中的實際生產(chǎn)問題，修訂理論課的教學(xué)內(nèi)容，把工程實例引入教學(xué)課堂。比如在講解生產(chǎn)線的機(jī)械結(jié)構(gòu)時，講解間歇傳動機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)等知識；在進(jìn)行可編程序控制器及其應(yīng)用課程教學(xué)時，可以結(jié)合生產(chǎn)線的傳輸控制，講授電機(jī)的控制等；在進(jìn)行工程圖學(xué)、二維和三維CAD的教學(xué)時，可以結(jié)合企業(yè)給定的某具體車型的車身結(jié)構(gòu)特殊構(gòu)件或高端裝備的特定零部件進(jìn)行實例講解，縮小學(xué)校理論知識與企業(yè)實踐知識的距離。

3 課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)改革

課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在課內(nèi)實驗方面。課內(nèi)實驗以往都是驗證性和演示性的，教師在課前講解實驗的原理和步驟，學(xué)生完成實驗的預(yù)習(xí)報告。在實驗課上，教師按照實驗步驟完成實驗，學(xué)生通過觀察、了解和記錄實驗過程，總結(jié)理論規(guī)律。這樣的課內(nèi)實驗導(dǎo)致學(xué)生注重抽象理論，不能把理論和實踐很好地結(jié)合起來，實踐應(yīng)用能力較弱。新的實踐環(huán)節(jié)要求課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)更重視實踐性、創(chuàng)新性，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，例如在理論力學(xué)教學(xué)中，通過虛擬樣機(jī)平臺，設(shè)計并驗證空間力矩可以在作用面內(nèi)任意移動；在機(jī)器人基礎(chǔ)課程教學(xué)中，可以利用慧魚套件和機(jī)器人搭接套件進(jìn)行多足機(jī)器人空間運(yùn)動的實驗研究；在機(jī)械原理課程教學(xué)中，利用虛擬樣機(jī)搭建虛擬仿真平臺，鼓勵學(xué)生設(shè)計新的教學(xué)演示模型及模型的運(yùn)動仿真動畫；在工程力學(xué)課程教學(xué)中，利用CAE、虛擬樣機(jī)等建模軟件指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論模型的設(shè)計及計算，使理論知識更形象、更易理解。

4 獨立實踐環(huán)節(jié)改革

獨立實踐環(huán)節(jié)主要包括課程設(shè)計、技能實訓(xùn)、實習(xí)等。原則上，獨立的實踐環(huán)節(jié)應(yīng)按照集中的模式進(jìn)行，極特殊的可以安排分散模式。分散是指學(xué)生分散，但是指導(dǎo)教師要在實踐環(huán)節(jié)計劃的時間內(nèi)在指定的地點進(jìn)行全天候的指導(dǎo)。獨立的課程設(shè)計環(huán)節(jié)要求為一個學(xué)生安排一個題目或一組不重復(fù)參數(shù)，讓學(xué)生梳理理論課程中所學(xué)的知識，并應(yīng)用在課程設(shè)計環(huán)節(jié)。機(jī)械創(chuàng)新實訓(xùn)模擬企業(yè)工作實踐，團(tuán)隊合作，共同完成目標(biāo)任務(wù)，由此訓(xùn)練學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。每個團(tuán)隊的任務(wù)由與產(chǎn)業(yè)學(xué)院合作的企業(yè)生產(chǎn)實際抽象簡化而來，或者來自于學(xué)科的專業(yè)競賽，因為學(xué)科競賽的題目也是人們生產(chǎn)生活中亟需解決的焦點問題。

實習(xí)環(huán)節(jié)主要包括認(rèn)知實習(xí)、金工實習(xí)和專業(yè)實習(xí)。認(rèn)知實習(xí)的目的一方面在于讓學(xué)生了解專業(yè)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和未來趨勢，進(jìn)行初步的個人發(fā)展規(guī)劃；另一方面，在產(chǎn)業(yè)學(xué)院校企合作平臺的基礎(chǔ)上，邀請共建企業(yè)的人力資源管理人員進(jìn)行企業(yè)文化、崗位及管理等方面的介紹及宣講，讓學(xué)生直面企業(yè)招聘、管理以及未來的崗位就業(yè)，拉近學(xué)生與社會的距離。金工實習(xí)是工科專業(yè)的必修實習(xí)環(huán)節(jié)，以往的金工實習(xí)都是進(jìn)行車、鉗、銑、刨、磨和焊等工種的實踐學(xué)習(xí)和操作，最終的成形作品一般是一個錘子。這樣可以鍛煉學(xué)生的動手實踐能力，使學(xué)生對機(jī)械加工設(shè)備及加工工藝有初步認(rèn)識，但實習(xí)的結(jié)果缺乏創(chuàng)新型和應(yīng)用性，因為錘子一般沒有經(jīng)過熱處理，硬度不夠，不能應(yīng)用于實際工作。新實踐教學(xué)體系改革金工實習(xí)的操作內(nèi)容，增加增材制造環(huán)節(jié)和注塑模具環(huán)節(jié)，調(diào)整實習(xí)的加工零部件：根據(jù)學(xué)院配套的機(jī)加設(shè)備，經(jīng)過篩選，能夠覆蓋四種以上機(jī)加過程的適合學(xué)生在金工實習(xí)期間完成的零部件；后續(xù)理論課程及實踐環(huán)節(jié)，如機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)及相關(guān)的課程設(shè)計環(huán)節(jié)所需的演示教具等；全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽和全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽的實物組機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件。這樣既培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力，也使實習(xí)成果具有應(yīng)用性，為后續(xù)課程及學(xué)科競賽提供支撐，一舉多得。

專業(yè)實習(xí)是時間跨度最長的獨立實踐環(huán)節(jié)，一般時間為3個月以上。長春師范大學(xué)工程學(xué)院建立了以世界500強(qiáng)和國內(nèi)知名企業(yè)為核心的實習(xí)就業(yè)平臺，通過新實踐教學(xué)體系的前期培養(yǎng)，學(xué)生已經(jīng)對相關(guān)企業(yè)的部分工作和崗位要求有所了解，實習(xí)開始后能夠比較快地進(jìn)入角色，適應(yīng)具體崗位工作。

5 結(jié)語

建立新實踐教學(xué)體系需要對理論課程、課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)和獨立實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行一系列有針對性的改革。改革以立德樹人為本，以校企高度融合共建為基礎(chǔ)，以行業(yè)發(fā)展要求為方向，以具體崗位能力要求為標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的品德、職業(yè)操守、創(chuàng)新精神以及工作能力、工匠精神、職業(yè)技能。經(jīng)過新實踐教學(xué)體系的實踐檢驗，長春師范大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生各方面能力都有所提高，考取專業(yè)技能認(rèn)證的學(xué)生人數(shù)占80%以上，獲得省級以上專業(yè)學(xué)科競賽獎項30余項，獲批國家及省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目26項，實習(xí)就業(yè)單位為世界500強(qiáng)和大型國有企業(yè)的占30%以上，面向新工科的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系初步建成，在推廣校內(nèi)機(jī)械類專業(yè)的同時為吉林省內(nèi)相關(guān)機(jī)械類專業(yè)的實踐教學(xué)體系建設(shè)提供了參考。