“新工科”背景下高职院校实训教学改革探索——以机械专业技能实训为例

曲莉娜， 赵红梅

(1.石家庄职业技术学院 机电工程学院，河北 石家庄 050081；2.石家庄文化传媒学校 教育处，河北 石家庄 050000)

当前，我国正在实施创新驱动发展战略和“中国制造2025”“互联网”“网络强国”“一带一路”等一系列重大发展战略，因此，培养科学基础厚、工程能力强、综合素质高的工程科技人才，对于支撑、服务以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济发展具有十分重要的现实意义和战略意义，也是建设制造强国和创新型国家的重要前提.2017年2月18日教育部在复旦大学召开了综合性高校会议，发布了“新工科”建设复旦共识.2017年4月8日教育部在天津大学召开工科优势高校会议，发布了“新工科”建设行动计划(又称“天大行动”)，提出要探索建立工科发展新范式，特别突出了该行动计划的问题导向.[1]

近年来，中国与世界经济的发展息息相关，日益密切.世界知名企业和中国企业争夺在中国市场的生存权和发展权的竞争愈演愈烈，中国要想在竞争中胜出，就需要有更多的具有创新能力的高素质人才.高职院校培养的专业技术人才是促进国家经济腾飞的重要力量，是应用型技术人才，也是德智体全面发展的生产第一线的管理人才.技术专利可以购买，研发成果可以引入，但技术人员必须依靠自己培养，高职院校就肩负着培养新型、应用型人才的历史使命.不断创新高职院校专业培养人才的模式，是时代赋予高职教育的使命，因此改革高职院校专业人才培养模式势在必行[2].高职院校对专业技术人才的培养过程中，技能实训教学是重要的一环，也是高职院校培养学生将理论运用到实践，提高学生综合操作水平的重要环节.当前，高职院校机械专业的实训教学中还存在一些问题，培养的人才与社会的需求还存在一定的差距，与“新工科”的要求更是相距甚远.本文拟在分析高职院校机械专业技能实训教学存在问题的基础上，提出改革机械专业技能实训教学的建议，并用实际案例提出新的观念和具体操作方法，以适应“新工科”的要求，培养更加符合社会需要的人才.

1 “新工科”的内涵及特征

1.1 内涵

“新工科”的内涵是：以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新性卓越工程人才[3].

1.2 特征

(1)战略性

强调以实际问题为处理导向，注重未来的发展方向.进行“新工科”建设必须站在具有战略眼光、战略思想和战略方法的整体高度上，加快转变观念，深化教育改革.

(2)创新性

创新是时代工程教育发展的源动力.“新工科”建设要在人才培养的各个环节与经济发展相结合，要围绕社会培养的产业链、技术改革的创新链，在人才的建设理念、培养目标、具体实施方案等方面进行技术创新，在新时代下重塑工程教育，而不是对旧模式的细节修复和简单修改.

(3)系统性

“新工科”建设是一个系统的工程.要从系统的角度出发，对现代社会的变化和根本需求给予积极回应，以传统工程为基础，重新设计一个完整的工科教育体系，与时代经济和技术紧密联系，制定与时俱进的创新和创业计划.

(4)开放性

“新工科”是开放式工程教育的较高层次.要推动改革，促进创新，对外要加强国际交流与合作，对内要推动高等工程教育资源开放和教育综合治理，形成对内和对外深度合作的共享世界大格局的“新工科”.

2 传统高职院校机械专业技能实训教学中存在的问题

(1)实训模式创新改革不够

机械制造业随着各种新技术的不断涌现而发生了较大的变化，但高职院校的机械专业技能实训却常常采用多年不变的一套图纸，尺寸标注使用的是旧制图标准，学生学到的技能不能与市场发展相适应；实训教学内容距离各种先进制造加工技术和方法还有较大差距.由于高职院校专业划分和院系界限比较明显，实验室和微机室很难相互借用；机械专业的学生技能实训往往仅涉及单一机械专业课程，不能与电子、信息、网络等专业知识相联系，缺乏课程间的有效融合.

(2)实训教学方法、手段单一

教师的操作专业水平决定着其指导学生的水平.目前，实训指导教师多采用“普通机床+手工操作”的传统教学方法.实训过程中，仍较多地采用“讲授+操作”的传统示范式教学模式，学生亦是“照猫画虎”地完成零部件的制作.教学方法、手段单一，教学过程枯燥，容易使学生失去兴趣，实训教学的效果也不显著.

(3)实训课程设置不合理

高职机械专业技能实训课程主要是以单一专业的综合项目为主，课程设置不合理，学生大部分时间在进行基本技能训练，对一些相关知识(如电子、信息、自动控制、网络等方面)和技能重视不够，很难适应当前多种技术手段并用的实际情况.以钳工实训为例，实训过程中，大量的时间被用在划线、锉配、锯削等基本训练上.由于过分强调基本技能的训练，开设的实训项目比较单一、枯燥，缺乏与各课程间的联系，实训内容也不够合理，使学生缺乏整体概念，综合运用各种知识的能力得不到有效锻炼.

(4)培养的学生与社会需求脱节

新经济是一个动态的、相对的概念，经济的发展总是在推陈出新，不同时期的经济都有“新”的部分，一定时期的“新”也会逐渐变成“旧”.例如，有些高职机械类专业的学生经过几个月的努力搞出的“新”加工产品，成本为50元；但去市场一看，市场上不但技术早已经成熟，成本也只有10元.这就是高职机械专业培养的学生与市场需求不相匹配的结果.

3 “新工科”背景下高职院校机械专业技能实训教学改革的必要性

发展“新工科”要求面向未来，开设新型工科专业的同时也要改革一些旧的工科专业.机械工程作为设立时间较长的工科专业，必须进行大刀阔斧的改革，才能与大数据、物联网、智能制造等新兴专业的发展相匹配；同时未来几十年，信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术等交叉融合将会引发新一轮科技革命和产业变革，这都呼唤机械专业实训教学必须与时俱进地进行改革.

创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑.时代要求高职院校培养的技术人才必须具备更高的创新能力和跨界整合能力.时代的发展主要看科技的变迁，科技的关键在于创新，这就要求高职院校机械专业通过技能实训培养技术人才，了解和认识行业的最新技术，在实训中接触和使用最新技术，建构起符合新经济要求的思维方式，具有一定的创新创业意识和能力.而这也呼唤机械专业技能实训进行教学改革.

“新工科”背景下的人才培养要具有多样性，既要面向新技术培养一定规模的设计人才，也要面向劳动密集的制造领域培养大规模的科技人才，还要体现个性化培养，这也是对“新工科”的教育对象学习和思维响应的完整理解.比如，高职院校技能实践“慕课”的新型开放课程的在线设置，有利于推进信息技术与技能实训教学深度融合，增强技能实训教学的吸引力.要实现“新工科”的人才培养目标，也需要进行机械专业技能实训教学改革.

4 满足“新工科”发展需求的高职院校机械专业技能实训培养机制的构建

(1)更新人才培养目标与知识体系

要根据高职院校的机械专业技能实训符合“新工科”的要求更改实训内容、人才培养目标与知识体系.根据面向未来技术和产业发展新趋势的要求，在总结过去已经成熟的技术范式、科学范式、工程范式的基础上，探索新的人才培养目标，强调学生在技能实训中的能动作用，深入开展学生技能实习中的思想创新、机制创新和模式创新活动.教学内容的确定以产业需求为导向，从专业分割转向跨界交叉融合，来确定适应社会发展的人才培养目标与知识体系.

(2)发挥学生在技能实训中的主体作用

在“新工科”背景的机械专业实训教学改革中，要充分挖掘高职院校学生技能实训的主动性，提高学生的知识能力、学术能力、技术能力、社会能力等，最终使学生掌握更多的解决问题的技巧，具备更多的核心能力.

(3)重构技能实训课程体系

根据“新工科”要求，围绕机械类技能应用型人才核心能力的培养目标，构建跨系和跨专业合作，学校与企业、研究院合作，共同研究教学内容的新课程体系.比如，机械专业技能实习中的单一“手工大炮制作”，可以改为计算机或手机遥控下的自动“智能大炮制作”，二者涉及的课程体系、专业内容都不相同.图1为手工大炮制作所使用的机械设备，为单一的机械专业内容.

图1 “手工大炮制作”使用的机械设备

图2为探索“新工科”后，手机或计算机操作控制的“智能大炮制作”所涉及到的技术，这些技术所涉及到的相关专业大多数为教育部审批或新增的“新工科”专业，见表1.

图2 “智能大炮制作”所涉及的技术

“智能大炮制作”所涉及的专业是否为“新工科”专业机械工程否机械制造与工艺否电子信息工程是电子科学与技术是通信工程是光电信息科学与工程是自动化是网络工程是物联网工程是遥感科学与技术是

(4)打造“双师型”教师队伍

“新工科”模式要求高职院校技能实训指导教师既要有扎实的理论基础，又要有良好的操作技术和丰富的工程实践经验，即具备“双师”素质.而打造“双师型”教师队伍可从几个方面进行：一是培养与引进相结合，提高指导教师的整体水平；二是进行共同带个别的教学方法研究，以提高教师技能实训教学的水平；三是积极开展多种形式的科研活动，包括国际国内学术交流，以科研促教学；四是以经验丰富、操作水平高、授课受欢迎的老教师带动新教师，帮助青年教师迅速提高实训教学水平.

(5)加强校企合作

高职院校应充分发挥自己的专业技术优势，与企业进行深度合作，充分利用院校和企业的生产实践、人力资源、科学研究、市场调配等优势，互相补充、互相促进.根据市场发展需求，积极调整高职教育培养机制，把握新技术，促进新产业发展，将高职院校教师的自主知识产权与先进技术等最新科研内容转化为新技术、新成果，帮助相关企业进行新产业核心技术和关键技术的转化，实现从传统经济向“新工科”下的新经济的转型[4].加强校企合作的高职院校机械专业技能实训教学要重视社会需求，重视培养内容，重视培养目标.