产教融合视域下机械类专业实践教学改革研究*
2023-09-02姜楚华陈俊华
姜楚华 陈俊华
(宁波大学科学技术学院 机械工程与自动化学院,浙江宁波 315300)
制造业是人类社会发展的动力,是我国国民经济的主体。机械类专业是支撑制造业最核心的专业,实践能力是机械类专业人才质量的关键指标,是综合素质的重要体现[1]。国家先后出台“中国制造2025”和《制造业质量管理数字化实施指南》等战略文件,加快推进制造强国、质量强国建设[2-3],制造业新业态下急需培养一批工程能力强、匹配产业发展需求的卓越工程师和大国工匠[4-5]。
为响应国家重大战略,积极应对制造业新一轮产业革命,支撑新业态发展应用需求[6],遵循教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部联合印发的《制造业人才发展规划指南》,主动优化调整专业结构,加强工程意识和创新思维的培养,提升应用型人才工程实践能力[7],贯彻国务院出台的《深化产教融合的若干意见》,密切联系地方骨干企业,深度实施产教融合,探索实践校企协同育人模式[8],结合应用型高校自身优势,开展机械类专业实践教学改革研究。
一、机械类专业实践教学存在的问题
(一)实践教学内容陈旧,与现代产业脱节
面向现代制造产业发展,机械类专业融入大数据、互联网和人工智能等信息技术已成必然趋势,而旧的教学培养方案,主要是针对传统机械行业设置的,缺乏时效性和创新性。以往产教融合发展滞后,实践教学缺少与企业合作联动,往往脱离产业实际应用场景,只是对理论知识的演示或验证,没有对理论知识的应用及探索,很难培养出匹配现代制造产业发展需求的强机械、融信息、善服务的高素质应用型工程人才。
(二)实践教学方法死板,学生主动性缺乏
传统的教学方法以“教为中心”,教师包办整个课堂,依照固定的教学大纲和教学计划,一人唱独角戏,虽然教师激情四射,单方面疯狂输出,而学生只是被动接收,跟随仿照老师,学习效果甚微。急需开展实践教学改革,从课堂教学内容到课后专业扩展,多方面多举措并施,激发学生学习积极性和主动性,打破“教为中心”,打造以“学为中心”的教学方法。
(三)实践教学平台薄弱,实践应用难深入
以往专业实践教学平台的建设,主要是对应课程教材相关理论知识的演示和验证而设置,通常偏向教学演示,难以开展综合应用实践创新,而随着现代制造产业的发展,知识综合应用要求越来越高,所面临的产业问题变得越来越复杂。现有的实践教学平台难以承接多样的项目实践、学生课外综合应用实践、新课题的研究创新,无法满足现代制造业发展急需人才的培养需求。
(四)实践教学竞赛忽视,学生创新力不足
传统的教学以结果考核为导向,只注重学生对知识的掌握程度,知识讲授只有课堂讲授的形式,授课方式单一,忽视各类学科竞赛的辅助作用,学生缺少相关课程教师的课外指导,难以自主参与学科竞赛,缺失了知识创新应用的实践机会,影响学生创新能力培养。实践教学中加强与学科竞赛的融合,扩充课后知识实践创新应用,将有助于学生学习兴趣培养,增强创新能力。
(五)实践教学质量保障体系缺失,质量诉求弱
传统的实践教学过程是“教”按计划完成知识讲授任务,“学”按要求完成学习巩固任务,即“教”与“学”各自循规蹈矩地、坐马观花地完成自身任务。缺少质量保障体系的加持,没有激发“教”与“学”对质量的内在诉求,通过同样的环节、同样的时间,所取得的教学质量将大打折扣。
(六)实践教学师资不足,工程实践能力不强
产教融合推进实践教学改革,融入了更多的产业工程问题,加强了工程实践要素,对授课教师的工程能力提出更高的要求,而高校教师在工程实践能力方面总体偏弱,特别是承担教学主力的基层教师,一般都缺少的企业工程经验。实践教学改革过程中,需要采取各类有效措施,不断提高师资队伍建设水平,以便有效推进实践教学改革。
二、机械类专业实践教学改革举措
(一)深化产教融合,优化培养方案,校企协同育人
机械类专业培养方案需要紧跟乃至引领产业发展需求,要求机械类专业密切联系制造业上市公司和龙头骨干企业,以制造产业为中心,探寻产业学院、产业订单班、校企产教融合基地等多类型产教融合协同育人模式,实时跟踪产业发展,精准分析产业痛点,深度解析产业需求,围绕“共同育人、共同管理、共担责任、共享成果”的“四共”理念,协同推进育人工程。
创新产教融合协同育人模式,校企共同育人的主要举措:(1)共同优化教学内容:明确实践课程对应的职业、素质、能力要求,校企协同一起制定并完善课程标准;结合行业需求与技术发展,特别是具体岗位对该课程的知识、素质、能力要求,重新规划和设计课程教学内容,并将行业企业优质案例、项目成果、设计方案等引入课堂教学内容。(2)共同制定教学大纲:改进考试内容和考核标准等方面的制定和优化,强化教学大纲内容的实效性、应用性、前瞻性。(3)共同开发教学资源:结合产业实际应用场景以及企业项目和生产场景的影像、设计方案、工程设计图纸等企业资源,校企合作开发教学课件或讲义、教学案例、课程试题库。(4)共同构建教学平台:为适应实践教学内容改革,构建线上线下教学平台,利用现代技术手段,在常规教学模式基础上,增加多媒体展现场景、线上直播、现场实践指导等教学新模式。
(二)打造以学为中心的教学方法,激发学生内在活力
实践教学目的是培养适应产业发展的专业人才,教学过程中学生是培育的主体,教师需要从学情出发,结合产业共享的教学资源,为便于学生接受吸收而设计课程,为激发学生动力而创新方法,为引导学生而制定活动;教学过程是教师服务学生学习的过程,需打破以“教为中心的”传统模式,塑造以“学为中心”的教学方法。
以“学为中心”教学方法的主要举措:(1)深化课堂教学改革,依托“企业案例进课堂、实际项目进实验室、互联网+教学全覆盖”等手段,启迪学生对课堂与课程、课程与课题、课题与应用相关知识及技术综合运用的思路。(2)加强专业导论课程建设,组织学生参观企业、参见展会、参与座谈,引导学生主动融入专业,加深对专业课程的感性认识,建立制造强国的自豪感,以及创新发展的使命感。(3)弱化知识本位下的“结果考核”,强调能力培养为主的“过程考核”,建立课程日常表现的学分奖励机制,增强学生成就感,培养学生求学兴趣。(4)加强学工教师专业概况及前景学习,结合自身心理学知识,提升学工教师引导力;学工教师切入学生学习过程,激发学生的学习内在活力。(5)专业教师和辅导员配合引导学生成立机械创新服务专业社团,学生干部自主管理社团日常运行维护,提高学生积极性,学生结合自身特长及社团活动自由组队,跟随专业教师参与课题研究、学科竞赛、论文发表、专利申请等专业活动。以“学为中心”的理念贯穿实践教学全过程,激发学生内在动力,极大提高教学效率。
(三)多元融合打造产学研实践平台,实际项目促教学
实验室和实践平台是开展实践教学的设施基础,迎合产业新发展,实时更新实践教学内容的要求下,学校急需升级和新建实践教学平台以满足新的教学要求。积极联合政府、产业、学院、研究所等合作共建多元联合体,以现代制造产业人才培养为主任,深化产教融合,多元融合打造产学研实践平台,并以生产实际问题为课题,开展项目式教学,精准培育产业所需人才。
多元融合共建实践平台主要举措:(1)开设实验室升级申报通道,建立健全实验室升级申报评估机制,通过专业自主申报、业界专家评估、学院统筹,落实推进专业实验室升级。(2)联合地方产业骨干企业,校企合作共建联合实验室或工程技术研究中心,以学院场地为基础,以企业资金为支撑,对标企业核心技术攻关需求,构建专精特新实践平台,引入企业当前关键技术课题,引导学生运用理论知识解决工程实际问题,培养学生综合应用知识的工程实践能力。(3)紧密对接政府,密切联系企业,构建“政府引导、学校和企业双主体”的产教融合联盟,形成集人才培养、科研项目研究、企业服务、学生创新创业就业等功能于一体的校政企共同体。(4)联合企业构建实训实践基地,修改升级专业培养方案,设置实训实践学分,指导老师带领学生到企业实训实践基地,结合实际项目真枪实干,到产业一线,综合应用知识,保障培养的人才精准对配产业需求。
(四)多方式加强学科竞赛,学科竞赛促教学
实践是理论知识的综合应用,除了实践课程之外,学科竞赛也是实践的重要渠道,加强学科竞赛,将学生优秀参赛作品和创新的设计思维融入实践课堂,教学对学科竞赛又有一定的指导作用,如此将实践教学与学科竞赛有机融合,可以拓展学生实践载体,提升学生学习兴趣,引导学生参与学科竞赛,增强学生实践能力。
将实践教学与学科竞赛有机融合的主要举措:(1)扩大工程训练能力竞赛、机械创新设计竞赛、机器人技术竞赛、“互联网+”创新创业竞赛、挑战杯创新竞赛等多维实践项目,学赛结合,相融相促,积累实践经验,提升实践创新技能。(2)结合自身发展特点,设定几个主攻的学科竞赛,建立相应的竞赛数据库,包括本校学生优秀案例、其他高校优秀案例、失败案例的问题分析、注意事项及应急措施等信息,助力竞赛出成果,增强学生成就感,形成良性循环。(3)发挥专业社团带动作用,带动周边更多的学生参与到学科竞赛中,形成横向扩充,纵向以高带低的延续。(4)针对学生的学科竞赛成立指导老师团队,实施定期项目进展汇报制度,各组指导老师共同参与,指导老师负责各自学生项目的同时,对其他项目的问题提供指导意见,指导老师团队共同出谋划策,相互促进。
(五)构建教学质量保障体系,形成特色质量文化
教学质量是对“教”与“学”的双向考核,教学质量的评价标准除了对课程知识和应用能力的考核外,还需要考虑产业发展的职业素质和工程素养,产教融合创新优化质量评价标准,构建教学质量保障体系,强化“教”与“学”日常管理,激发“教”与“学”对质量的诉求,形成特色质量文化,保障教学培养的人才质量。
构建教学质量保障体系主要举措(1)制定专业教学质量标准:以《机械类教学质量国家标准》为基本依据,结合本专业自身特点,融合地方制造业产业发展的特殊需求,综合考虑知识、能力、素质、素养等方面,改进制定具有本专业特色的《机械类专业教学质量评估标准及体系》,为教学环节设计和课程设置提供依据,使评价工作有据可依。(2)组建教学质量管理队伍:由校院两级领导、教学管理工作者、授课教师、受教学生等质量主体组建的质量管理队伍,各层级的利益相关者协同合作,依据专业质量标准,结合一线教师及学生对质量的诉求,深化“教”与“学”的有机融合,实现质量保障工作的规范化、制度化和科学化。(3)开展常态化质量评估:定期开展教学工作会议、专业评估、自我评估、同行评价、学生评价,建立专业教学基本状态数据库,并实时更新数据信息,及时发现问题并改进,推进教学质量常态监测,进一步规范日常教学管理,强化“教”与“学”的日常管理,形成特色质量文化,不断提高人才培养质量。
(六)外引内培,校企互通,强化基层,壮大师资
产教融合创新了实践教学内容、模式、方法,强化了工程实践要素,拓展了实践教学平台,并将工程项目及学科竞赛融入课程,随之对教师队伍要求也不断增强,需要加强学校教师的工程能力,创新产业技术高端人才聘任方式,通过外引内培、校企互通、强化基层等方式壮大师资队伍。
师资队伍建设主要举措:(1)外引内培:借助省市级科研及教学平台、校企合作平台、校企联合实验室搭建专业发展平台,营造汇聚人才的环境和氛围,设立特聘教授岗位加大人才引进力度,运用校内外媒体等各种方式拓宽高层次人才引进渠道。对内激励青年教师提高自身学历层次,对具有发展潜力的优秀青年教师在升造、职称评定等方面给予特殊政策支持。(2)校企互通:秉承“引企入教、入企挂职”理念,建立学院与企业高层次技术工程师双向流动制度,创新和完善互聘机制,同时鼓励学校教师深入企业,打破校内教师与企业工程师之间的界限,联合攻关行业共性技术,提高工程实践创新能力,组建校企互通、专兼一体的“双师型”师资队伍。(3)强化基层:组建基层教学组织,设置基层教学组织互动经费,鼓励基层教师积极参加学术交流、外出调研、培训学习等自我充电活动,并定期开展基层教学组织研讨会,教师之间分享、互补、共进。
结语
制造业是我国国民经济的主导产业,在制造强国、质量强国战略推进下,中国制造正向中国创造升级,为了培养匹配制造业发展所需的工匠人才,分析了目前机械类专业实践教学存在的问题,以产教融合为基础,从实践教学的教学内容、教学方法、教学平台、学科竞赛、质量文化、师资队伍六个方面给出具体的改革创新举措,可为同类学校机械类专业实践教学改革提供参考与借鉴。