“中国制造2025”下应用型本科机械专业教学体系研究——以东南大学成贤学院机械专业为例

李永梅，钱 茹，张卫芬，杨星星

（东南大学成贤学院，江苏 南京 210088）

基目资金：2016年江苏省高校哲学社会科学研究基金项目《在中国制造2025要求下应用型本科机械设计创新能力培养的教学研究》（课 题 批 准 号：2016SJD880181）的阶段性研究成果

随着移动互联网、物联网以及云计算和大数据技术的成熟与应用，新一轮工业革命浪潮在全球涌现[1]，制造业的智能化发展步骤也越来越紧迫。紧随世界制造业发展“中国制造2025”提出，智能制造已成为中国制造业的主攻方向，生产方式随着新一代信息技术发展也发生了变革，信息驱动占据了主导地位，这也体现出了智能制造的价值所在。信息驱动的生产方式体现在更科学地生编排产工序，提升了生产率，可以实现生产定制的个性化，使能耗降低。这就要求向社会输送专业人才的应用型本科院校，人才培养目标及计划也要与时俱进，教学体系需要切合社会市场对人才的需求做出改革。

1　“中国制造2025”对机械专业人才需求的变化

“中国制造2025”的提出，对技术、生产与人的关系被进行了重新定义，需要利用先进制造技术，与人的智慧相结合，以适应市场对个性化产品的需求。主要体现在以下几点：1）技能技术人才具备更强的产品设计能力：在智能制造工厂里，员工不能简单成为操作工，要具备去完成产品设计的能力；2）生产者要具有较强的创新意识和创新能力：创新已成为现代制造业的核心，这就要求制造业生产者应该有原始创新的意识；3）制造业更需要厚实的基础设计能力；4）同时要具备运用智能网络的能力：应该适应并运用智能网络，协同与创新并在此基础上发展自主学习的综合性能力。当前我国的技能人才与“中国制造2025”的规划内容不完全匹配，从国家到地方的机械专业应用型人才素质的界定未能赶上制造业发展的步伐。

2　我国机械制造技术及机械专业人才培养的发展现状

我国的机械设计制造技术在近年得到了长足发展，机械产业化的实质性发展也得以实现，各行业也随之取得了快速进步[2]，机械制造技术的发展目标已经变化为高质量、高效益以及高竞争力，其构成部分已经把能量流、信息流与物质流包含进来。我国作为工业制造大国，与广大发达国家比较，机械制造业整体上还存在着阶段性的发展差距[3]，原因总结有以下四点：（1）对技术方面的认识力度不够，未能意识到机械自动化技术在制造业中的重要性；（2）缺乏健全的生产系统知识；（3）没有形成稳定科技人才，这使我国企业在技术方面的创新受到了制约，成为机械设计制造技术发展的瓶颈；（4）技术相对落后，这是我国工业发展缓慢的核心因素，也从根本上制约了我国机械设计技术及其自动化的顺利发展[4]。

近年来，随着教育发展规模的日益扩大，在机械专业方面的教育也取得了一定的进步。各高等院校包括中职院校都在积极开展专业综合改革，都在积极实现人才培养体系的多样化，更好地去适应社会的实际需求，从社会的实际发展需要出发，进行设计人才培养方案，这是工业发达国家在工业相关专业教育与工业发展进程中的经验，也正是我国机械设计制造技术教育在目前发展阶段中的主要阻碍因素，致使机械专业人才对机械设计制造的重要作用与地位认识不足，设计思维单一，方法及综合能力培养不够，缺乏多样性现代化。因此，我国机械设计制造相关人才培养中存在的问题需要研究并加以解决[5]。

通过对学校、学生、教师及企业有关负责人的走访，目前的人才培养模式和就业情况达到半数以上学生的认可，基本满足当前社会需求对人才培养质量的要求。存在的不足之处主要有：（1）人才培养目标不明确和教育理念的落后[6]；（2）理论教学与实践脱节；（3）实训量小，各大高校还是理论教学为主，实训课程占比达不到30%；（4）校企合作不够密切；（5）考核评价体系作用甚微。

3　独立院校机械专业人才培养目标需准确定位

机械设计制造及其自动化是一个宽口径、就业面广、以制造业为主要服务面向的专业。从机械制造业的岗位性质来看，可分为加工、制造、设备维护、技术开发四个层次方向。从机械工程专业的内涵发展来看，精密化、复合化、信息化、网络化和智能化成为机械工程专业的重要内涵和发展走向。从高校的办学情况来看，985、211等重点高校的机械工程专业主要培养具有国际竞争能力的高层次的机械工程学术性人才，以宽厚基础理论和研究与创新能力见长；普通本科院校、新建院校的机械工程专业主要培养满足国家和地方经济发展需要的应用型人才[7]，以较强的科技运用、推广、转换能力见长；高职院校的机械工程专业主要培养面向生产、服务、建设第一线的技术型人才，以岗位能力见长。

鉴于此，作为应用型本科院校，机械专业定位为：面向江苏省及周边地区的制造业，深度融合CAD/CAM/CAE现代技术工具平台，培养具有机械设计建模、模具设计、CNC先进制造技术、一定的工程技术管理等较强能力的制造和设备维护方面的技术、技能型人才。该定位很好的与当今中国制造业发展趋势相契合。随着中国制造业从“制造大国”向“制造强国”发展，企业行业急需机械设计相关软件的应用与设备维护等方面的技能人才，因此，本专业将人才培养定位于具备初步的专业设计能力，熟练使用各机械相关软件的应用型人才。该定位能够与兄弟院校错位发展，突出特色。全国工科院校都开设机械工程专业，通过收集和研读其培养方案，发现其培养特色主要有两种类型：一是依托学校资源，培养较高机械研发能力的研究型人才：如上海交通大学、南京航空航天大学；二是依托企业资源，强调实践能力的应用，如盐城工学院。本校本专业根据学院现有办学理念和资源，将培养视角向知识技术技能型人才转移，与市场需求吻合。

4　以应用型人才培养为目标的课程与教学体系建设

以应用型人才培养为目标，构建了“通识教育课、专业基础课、专业主干课、专业方向课、集中实践教学环节”完整的理论＋实践的课程体系结构，覆盖了知识要求的全部内容：人文社会科学知识和自然科学知识主要在通识教育阶段学习；专业基础理论知识主要在专业基础课程教育阶段学习[8]；工具性知识主要是在集中实践环节教育阶段学习；机械工程技术和专业知识主要在专业主干课程和专业方向课程教育阶段学习。

（1）在理论和实践的关系上，注重理论教学与实践应用的相互融合

本院机械工程专业共设置56门课程，理论课45门，实践课11门，注重理论结合实践，从大一的金工实习，到大二的课程设计，到大三的机床零部件测绘、冲压模具课程设计等，到大四的复杂零件加工工艺设计，实现大学四年实践课不断线。理论课程中的课内实验和集中实践环节的课时共达到了57学分，占总学分的31.06%.2014年我院和西门子公司产学合作进行了专业综合改革，以社会需求为导向，以实践能力培养为重点，对教学课程结构做了调整，三维设计制造软件NX系统有机融入并贯穿于四年的本科教学体系中，如图1所示。着重培养学生的产品设计能力。

图1　NX系统融入机制专业课程体系图

（2）在必修和选修的关系上，力求给学生较大的选择空间

为适应学生发展的多元性，我院机械工程专业在课程设置上遵循可行性，一方面注重共同知识、技能、素质的形成设置了必修课，为学生的终身发展奠定共同的根基；另一方面为学生拓展学科视野，深化学科知识与技能，发展学生的特长、个性而设置了选修课。机械工程专业总学分183.5，选修课学分达到32，占比17.4%.如基础课程高等数学A、B二选一，为学生以就业和考研的不同目标而设置；专业方向课设置上有Pro/E和UG二选一，Moldflow和Fast－Form二选一等，为学生对专业技能的不同要求而设置。选修课更关注较深、较广、较新的知识技能与当代社会生活中的重大问题，有较大的弹性，且随时代变化及学生的要求进行及时调整[9]，如2015级课程设置上，就有专业主干课程UGNX软件应用和机器人技术二选一。着重培养学生的产品创新意识和自我发展的定位能力。

（3）在基础和专业的关系上，注重基础教育与专业能力的有机衔接

为实现基础与专业的最佳对接，筛选了机械制图、理论力学、材料力学等理论课程做为专业基础课，强调了基础知识的运用，为后续的专业课的学习做铺垫，实现了专业培养层层递进。如机械制图、理论力学、材料力学等课程为专业主干课机械设计课程中的零部件的设计、刚度强度的校验做了知识储备；互换性与测量技术课程为专业方向课冲压工艺与模具设计、机械结构设计等的学习奠定了基础，着重培养学生的基础设计能力。

（4）在课程体系的构建上，注重面向社会需求的动态开放

在保证核心课程固定、模块框架不变的前提下，本院机械工程专业结合社会需求及我国制造发展，不断优化课程体系。在课程设置上，做到既满足机械类专业人才的培养目标，又能随人才需求的变化不断调整开放的教学体系，初步形成了人才培养的动态调节模式[10]。

除了课程体系的建设，我院更加注重课程建设。很多专业课程都进行了改革，在智慧校园环境下创建了适合我院机械专业培养目标的网络课程，利用网络环境发展学生自主学习的综合性能力。

本课程体系培养方案中重构了专业课程体系，强化了机械设计和CADD/CAM/CAE等计算机软件基础理论与应用技术能力的培养，弱化了科学研究、机电传动与控制能力的培养，删减了流体力学、工程热力学等知识要求。实现培育学生专业发展能力目标为：有一定的设计综合能力、工程应用能力，具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力；具有较强的自学能力，具备适应终身教育及社会科技发展变化的能力，能够不断完善专业知识结构。

5　校企合作人才培养模式探索

我院积极探索践行多途径应用型人才培养模式，2015年分别与三家企业，有苏州奥杰汽车技术有限公司、南京大地水刀股份有限公司和无锡华洋滚动轴承有限公司建立了稳定的“3+1”培养模式；2016年新增加了南京数控机床有限公司和浦镇车辆有限公司两家企业，建立了稳定的生产实习基地；2016年我院与江苏省太仓市人民政府、德国巴登符腾堡双元制大学、太仓德国企业代表签定了“3+2”双元制模式，面向全校招生了第一个“双元班”，开启了为企业定制人才的培养模式。学生经过大四一年的顶岗实习，有了一年的从业经验，再和本届毕业生比较多了经验优势，工作发展更有力。2015年在无锡华洋滚动轴承有限公司进行“3+1”培养模式的三名学生到现在已经发展为中层技术骨干了。多种培养方式更有利于个性化发展，适应市场需求。

参考文献：

[1]马 宁.浅析物联网技术与产业发展[J].江苏通信，2014，30（1）：29-30.

[2]张川吉.现代机械设计制造工艺综述[J].中国新技术新产品，2015，23（9）：71-72.

[3]杨思帆，梅仪新.高等教育协同创新的意蕴与意义[J].教育评论，2014，30（2）：12-14.

[4]甘志鹏.机械设计制造及其自动化专业人才培养体系的探索与创新[J].亚太教育，2016，3（1）：253-254.

[5]唐 伶.基于“中国制造2025”的技能人才培养研究[J].技术经济与管理研究，2016，37（6）：30-31.

[6]王慧剑，李亚龙，卢 萌.基础教育阶段人才培养之包容性发展研究[J].知识经济，2014，22（6）：172-173.

[7]孟现志.新建本科院校转型发展的若干思考[J].商丘师范学院学报，2014，30（7）：120-123.

[8]王 毅，陈志巧，张开如.电气专业煤炭定单班“自动控制原理”的教学改革[J].当代教育理论与实践，2015，7（2）：86-88.

[9]周 林.理工类选修课研讨式教学实践探索[J].高等教育研究学报，2013，15（3）：94-96.

[10]李永梅，张卫芬，杨星星，等.“中国制造2025”下机械专业本科人才创新能力培养的方法与探索[J].高教学刊，2017，3（6）：152-153.