机械类专业实践教学体系与平台的构建与实施

李永强

(兰州理工大学 技术工程学院，甘肃 兰州 730050)

0 引 言

工程教育及工程师的培养，始终要面向产业界，面向世界，面向未来[1]。目前，传统制造业的产业升级换代和经济转型开展得如火如荼，柔性制造技术和人工智能等正在取代传统的“流水线”制造模式，面向工程应用具有解决此类现场技术问题的高端技术应用型人才的需求增量日益凸显，应用技术大学本科学生实践能力创新能力的培养仅仅满足于传统的校内训练或了解性的校外实习已远远不够，高校培养和企业用人之间形成了一个明显的技术和能力的断层区。应用技术大学本科毕业学生能力与企业的用人需求如何高度契合，是目前工程教育和产业对接面对的最为紧迫和现实的问题。

1 各校在实践教学中存在的共性问题

近年来，各国(地区)本科工程教育人才培养标准都注重学生专业技能、工程实践技能和社会技能的训练以及综合素质的养成[2]，开设机械类专业的各级各类高等学校在校内实践平台的建设力度、层次和深度等方面取得了一定的成绩，对校外实践教学平台的协同育人模式也做了较多的探索和实践，出现了一批教学体系相对健全、特色鲜明的技术应用型人才培养院校。但总体来说，我国技术应用型高校机械类专业培养学生面向企业人才需求岗位的匹配性还是过低，尤其是解决实际工程问题的综合素质、能力和职业成长发展方面，甚至是岗位要求层次一般的普通技术问题。总体来看，各高校在实践教学环节仍然存在以下一些共性问题。

1.1 校内实践体系和平台有待完善更新

从体系上来看，专业各实践环节受归属课程影响，各自分散，各阶段系统性的设计和衔接明显不足。从平台建设上来看，实验设备大多以教学型或科研型为主，设备及在其上设定训练项目的工程应用针对性不足。随着现代制造业的逐步智能升级，紧贴生产技术机创新的实践教学平台尤显不足。

1.2 校外实践平台作用发挥不够

目前，大多数机械类专业的校外实践一方面是集中在为期1～3周的生产实习，短时间内的大群体现场简介，仅是完成了学生对生产现场和技术应用的概性认知。另一方面是在学生毕业末期(如毕业设计阶段)进入企业实习，学校缺乏和企业有效的沟通，以及在该区段内学习质量的把控，学生的学习情况完全随岗位和自我约束管理，质量参差不齐。

1.3 技术创新培育及平台建设不足

各类学生科技创新中心、创新创业学院的建立和发展确实为一部分学生的创新能力培育提供了良好的发展平台，但是，面向工程教育普遍能力培养的理念和要求，面向大部分学生工程应用技术创新培育及平台建设明显不足甚至缺失。

2 目标要求

随着我国产业结构和技术结构的变化，企业对高层次工程技术应用型人才的需求逐渐扩大，地方高校结合自身优势和特点培养工程技术应用型人才有非常重要的现实意义[3]。技能是应用型人才区别与其他人才的非常重要的能力特征[4]。以核心面向制造业为主体，融合智能物联等现代工业技术理念，将项目工程师、现场设备与工艺、生产管理及技术销售等作为应用行工程师的主要培养方向，辅助创新研究和管理协调能力培育，构建从初级到高级，从校内到校外，体系与层次明确的，基于生产及管理过程的校内外产教融合实践教育教学体系和模式势在必行。

第一，实现应用型工程技术人才培养的理论学习与生产实践融合型教学体系的构建，达成学校教学环节与企业生产环节技术与管理的高度契合。

第二，面向专业普遍学生，按照培养深度循序渐进，培养过程交互融合的原则，保障培养模式理论与实践的协调，培养方式校内外平台灵活运用的实现。

第三，升级和改造校内实践教学平台，深度拓展校外实践教学平台的作用，形成并持续推进基于产业发展、教学改革、学生技能培养与能力培育及创新创业的一体化的育人平台[5]。

3 构建与实施

3.1 体系建设

3.1.1实现面向普遍学生的分层次、体系化的应用技术与能力培养

理论与实践课程交互的教学模式在应用技术大学教学体系的建设和施行过程中的重要性日加明显。在面向专业全体学生教学内容的规划与分配方面，构建对技术、管理及系统等内容从认知、理论学习、应用训练逐步上升到技术项目和创新的分层次教学体系构建与设置尤为重要，如表1所示。

表1 机械类专业实践教学体系层次构建

3.1.2实现双师型师资与教学资源的过程覆盖

理论课程与实验实训教师分工协作的工作模式并不适用于应用技术大学，面向理论与实践课程交互教学模式的工程应用型教学体系更需要身兼深厚理论知识和一定工程实践经验的双师型教师团队和教师。在教学资源建设方面，面向课程的线上与线下、理论与工程实例、单一与系统、简单与复杂等立体化的教学资源平台建设是必要的，以实现教学资源的库存和更新对教学体系和过程的全覆盖。

3.1.3平台硬件资源体现和匹配制造业发展水平

校内各实践教学平台的及时升级和更新，校外实践教学条件的筛选运用需在以下方面着重考虑：第一为工业性，即校内实践平台资源实现与前沿工业级设备的零差距；第二为开放性，即校内实践平台资源实现面向专业的模块化设计和应运组合，满足实践现场动态调试与训练；第三为安全性：即现场各运行模块与系统均执行工业生产最高安全标准预紧与防护。

3.2 平台构建

对于机械类专业而言，核心是面向制造业的各个方面，如何实现校内外人才培养的无缝衔接，培养企业工作岗位需要和合格的研发、技术和管理人才是关键。

3.2.1校内实践教学平台的搭建

在体系方面，以工程教育思想为指导，结合专业学科特点及实践教学自身的规律，形成以“基础训练(基于技能)—综合应用(基于专业)—专项培育(基于岗位)”为核心的分层次实践教学体系。在内容方面形成以现代机械零件设计与加工、工业自动化控制技术、工业生产与管理系统技术三条主线。

3.2.2企业资源的深度融入

在校外实践教学平台和资源的运用方面，第一，开展多种途径的联合培养模式，联合行业核心企业开设面向行业和产业专门方向的专业方向班；第二，分阶段组织和协调企业资源融入实践教学体系；第三，企业实际生产项目是理论课程案例和实践项目锻炼的第一手参考资料和案例，开展企业人员与校内教师的团队授课、技术训练及项目培育等协同教学活动。

3.2.3社会机构资源的有效支持

行业学会、产业协会和社会培训机构等在高校培育人才和企业用人之间差距的技术衔接和补充方面有一定技术和资源优势，建立与其的有效协同和互动形式，将学生面向职业资格、技能等方面的培训、认证、竞赛和交流活动的有效的融入专业人才培养体系是有必要的。

3.2.4管理与保障机制的构建

分层次、一体化的校内外实践教学平台的建立与运行需要强有力的管理制度保障和协同运行机制。首先，针对性的安全机制、质量监控和保障机制的建立是必须的；其次，面向校内各实践教学平台资源的统筹协调、优化调度和深度开发利用需要建立规范和高效的管理制度；最后，在校外实践教学资源的深度运用方面，多种途径和模式的政校企一体化、产教融合与产学协同育人机制需要更深度和更大范围的实践样本来完善。

3.3 实施效果

兰州理工大学技术工程学院自2014年开始，以培养具备解决现场实际工程问题能力的应用型工程师为核心培养目标，面向机械类专业，有效提升师资综合水平，积极优化校内外教育教学资源，深度进行了实践教学体系与平台的构建与实施改革，形成了“2+1+1”实践教学体系。下面以“机械设计制造及其自动化”专业为例论述。

“2”即在学生低年级(前两年)整合校内实践教学资源形成“制造、设计与表达、控制控制语言”三位一体的校内实践教学体系和平台，重点训练每一位学生的专业基础技能，培育学生的专业基础应用及认知能力。经过两年的系统性训练，学生在基础制造类、语言程序应用类、设计软件平台应用类的相关技能证书获取覆盖率达80%以上，校内外相关竞赛成绩提升明显。

“1(第三年)”即以行业职业资格和标准为要求，将职业资格认证课程融入培养计划，系统培育学生的综合专业能力和职业素养。同时，利用校企联合建立的校内实践平台进行系统性应用能力训练。自2016年起，该专业每年有80%以上的学生通过全国见习机械设计工程师统一考试并取得证书，超过50%的学生选择进入相关企业和学校联合设立的就业定向班进行后期(四年级)的学习。

“1(第四年)”即主要面向行业目标就业产业群，协同目标就业企业进行针对性的校企联合培养。一方面，由校企资源联合开设1～2门行业专业技术课程和生产管理类课程；另一方面，成立校企导师联合指导制度，将学生的专业综合训练环节安排至企业相关岗位或完成企业生产课题。自2016年起，该专业每年有30%的学生进入20余家企业进行专业综合训练和毕业设计等环节，在促进学生精准就业的同时，有效衔接了校企各自培养所造成的人才使用断层，实现了校企人才培养需求的一体化和精准化。

4 结 语

基于对应用技术大学机械类专业实践教学平台的现状进行分析，以面向专业普遍学生，面向行业与产业，构建与践行紧密对接工程现场项目与技术的机械类应用型本科人才实践教学体系和平台是必要的，对学生面向工程分层次综合实践能力的培养具有重要意义。

以兰州理工大学技术工程学院机械类专业的近年来实践教学平台的完善和运行为样例，面向普遍学生的分层次、体系化的应用技术与能力培养，保障双师型师资与教学资源的过程覆盖，实现平台硬件资源体现和匹配制造业发展水平等问题是应用技术大学相关专业实践教学体系构建的有利保障。深度融合校内实践教学、企业资源及社会机构的资源，完善运行管理与保障机制的相关专业实践教学平台建设与应用，对应用型人才培养提供了有效的支承和服务覆盖。