基于“新工科”理念的应用型人才专业课程教学模式的构建——以哈尔滨剑桥学院机械设计制造及其自动化专业为例

郑欣欣

（哈尔滨剑桥学院机电工程学院，黑龙江 哈尔滨150069）

一、引 言

随着工业4.0 和中国制造2025 的深入推进，我国的经济发展步入一个新的腾飞阶段，高等教育进入了一个新的改革进程。为促进以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展，促进经济转型升级，新工科随之应运而生，它的提出标志着我国的工程教育翻开了新的篇章，同时也为高校的未来发展指明了方向，即：面向未来科技和工业发展的教育变革与创新；探索、建立新时代工科教育的新范式；以新理念、新模式、新课程体系、新教与学方法、新课程内容、新质量标准和新要求建设新专业和创新现有专业，培养工业和社会需要的应用型人才，即卓越工程师、企业家、工程科学家和领军者。机械设计制造及其自动化专业是集“机、电、液、控”于一体的学科，理应成为新工科建设的先行者。

二、结合新工科的特点，机械类专业课程教学存在的问题

（一）专业课程教学模式缺乏多样性

其一，传统的专业课教学模式是以老师为主导去开展教学设计、教学活动和教学评价。在整个教学过程中，学生们的绝大部分时间被老师的引导、讲授所充斥着，学生真正意义上参与课堂教学的程度很低。在这样的模式下，又何谈学生的自主学习能力、创新能力、团队合作精神的培养和锻炼。同时，学生对这种传统的教学模式也越来越排斥，具体表现为上课缺乏积极互动、课堂参与度不够、兴趣不高等。以上种种将直接影响教育教学效果，从而影响人才培养目标达成度的实现；其二，目前专业课程的教学活动大部分是在线下完成，使得线上资源没有得到充分利用和共享，学生们的潜在自主学习能力也没有被充分挖掘，线上线下融合（OMO）教学模式应用的较少。

（二）实践教学未担起培养应用型人才的使命

学生岗位实践能力和创新能力的提升是必须依靠工程实践来实现，因此实践教学是培养应用型人才的核心所在。现阶段机械类专业的实践教学没有引起校、师和生三方的高度重视。一方面是实践教学的设置与新兴产业的需求不匹配，实践项目过于单一，没有体现出学生的实验综合设计分析能力；另一方面实践教学的设施不够先进、技术人员数量不够。

（三）专业教师缺乏实践能力，双师型教师数量偏低

当前，机械类专业教师队伍年轻化、缺少企业的实践经历，从而使其缺乏支撑理论教学的实践经验，因此无法将其教学水平提升到一个较高的层面上。另外，“双师型”教师数量偏少，不能满足教学需要。

三、基于“新工科”理念的机械类专业应用型人才专业课程教学模式

利用学校现有的教学条件，以机械行业产业需求为导向，以学生的就业为切入点，以实现课程与岗位对接为目的，对我们的知识、资源进行整合，初步形成了“4321”专业课程教学模式。4 是“四位一体”，即“任务引领、OMO（线上线下融合）实施、结果驱动、学用一体”；3 是“三融合”，即创新思维与常态教学的融合、职业技能竞赛与常态教学的融合、思政教育与专业课的融合；2 是抓好“两个建设”，即教师队伍建设和课程建设；1 是“一条主线”，即培养应用型人才动手实践能力为主线的思路开展工作。

（一）“四位一体”——“任务引领、OMO 实施、结果驱动、学用一体”

在任务引领的教学模式中，工作任务是一切教学活动的中心，同时也是实现教学目标的载体。工作任务具有4 个特性：目的性、情境性、探究性和可操作性。首先教师要分析学情，即充分考虑到学生现有的理论基础和实践能力，尽量调动学生的积极性，使学生利用原有的知识体系来构建新的知识体系；其次，教师分析教学内容并将其整合以确定教学目标和工作任务，工作任务要尽可能的结合生产实际。教师根据学情将任务进行适当的分解，让复杂的问题简单化；再次，任务分解后学生可以根据老师提供或自查的线上教学资源进行必要知识点的学习。线上的知识点不在多，够用即可。同时，同学们可以以小组的形式进行探讨，发挥其团队合作精神。在初步完成任务的情况下，线下师生共同探讨，对其实施过程进行改进与完善。在此过程中，注重培养学生的踏实、严谨的学习态度，从而有效地完成工作任务，达到预期的教学目标，突出分析问题、解决问题能力的培养；最后，对其工作任务进行评价。评价既可以在过程中完成，也可在完成任务后进行。其目的在于鼓励学生们的自主学习、相互探索和鼓励他们之间的沟通、协作精神。评价的形式可以多样化，如学生自评、互评以及教师评价。学知识即是为了应用，同时在应用中又可以发现新的知识。所以，教师可以布置课后的学习任务来深化教学内容，比如可以让学生去调研，了解实际所学知识在实际的生产、生活中的应用情况。

“任务引领、OMO 实施、结果驱动、学用一体”新模式，引导学生以“自主学习”为基础，以“探讨辩论”为深化，以“实际应用”为巩固发展的教学范式。在整个的教学活动中，不仅体现了“以学生为中心”的教学理念，还突出了教师运用现代化信息技术手段来设置学生探索问题、发现问题并解决问题能力的培养。同时，教师的教学主导地位逐渐转变为学生学习的引导者、参与者和促进者。通过师生互动、生生互动、学生的自身实践，培养学生对知识、技能的自主学习与探索，提升学生不断学习和获取新知识的能力，从而达到教学目标和要求。

（二）“三融合”——兼容兼顾

1.创新思维与常态教学融合，孕育“大创”项目

突出专业基础教育特点，遵循创新性思维的内在规律，在常态的教学中注重学生的“五性”培养，即灵活性、融合性、综合性、研究性和独特性。其目的使学生具有迅速地发现和解决问题的思维、随机应变能力、综合应用能力以及善于从新观念、新角度去认识和分析事物能力的同时，孕育出更多的优质“大创”项目。灵活性旨在通过比赛、参观、观察模型结构来锻炼学生的临机应变、思维流畅的能力；融合性旨在通过信息间的结合、新信息与新技术的有机结合来锻炼学生将知识从广度、深度两个维度的有机融合的能力；综合性旨在通过学生的自主学习、动手实践来锻炼学生将理论知识和实践能力有机结合和系统化的能力；研究性旨在通过教学的过程来培养学生针对某一问题或是现象进行深入分析、讨论得出结论的能力；独创性旨在培养学生在现有的知识体系基础上，通过迁移运用来演化出新的知识、方法和手段，拓宽思维空间的同时，也更加有效地解决了问题。

2.职业技能竞赛与常态教学融合，收获奖项

技能大赛要与专业课程紧密结合，以技能大赛增强和检验课程效果。课程不仅能反映出技能竞赛对教学的要求，还应将竞赛的合作、高效等理念融合在日常教学中实现竞赛与专业课程的对接。与此同时，要改进教学方法突出以学生为主体，让学生在“学中赛、赛中学”，其目的在于增强学生学习的参与性和主动性，提高课程的教学效果，培养“全员竞赛”的意识。如此，不仅可以激发学生的创新能力，还可以提高学生的实践操作能力。通过职业技能竞赛、创业大赛和生产实习多层次的、循序递进的实践教学环节的设置，使学生获得了职场体验，强化了岗位技能和综合职业能力，实现了与企业的“零距离”对接。

3.思政教育与专业课教学融合，培养思想素质过硬的专业人才

据最新数据统计，80%的学生认为对其价值观影响最大的是专业课程和专业课教师。俗话说：“人有四品”：有德有才才是正品，有才无德是危险品。可见，“德”是人才的第一重要标准，“德育”教育是人才培养的灵魂。“德”之重要，在于决定了“才”的使用。面向新产业、新经济，机械设计制造及其自动化专业培养的应用型人才应具备良好的政治素质、人文素养和高度社会责任担当感，做一个有情有义、有温度有爱的人。所以，专业课教师，不仅要做到专业知识的传授解惑，还要做到思政教育的精准滴灌，让学生入耳入脑入心。

（三）抓好“两个建设”——两手都要抓，两手都要硬

1.加强教师队伍建设，提高学生技能—夯实基础，教学相辅

要结合应用型人才培养特点，建设一支教育观念新、改革意识强、具有较高教学水平、运用信息技术手段和较强实践能力、专兼结合的教师队伍。采取“请进来，走出去”，即内部培养、外部引进等方式，有计划地聘请兼职教师，提高“双师型”的教师比例，充实教师队伍。“双师型”教师不仅具有扎实的理论知识和丰富的行业、企业实践经验，还十分重视自身的职业道德修养和实践教学过程。在培养学生的过程中将理论课堂教学与实践教学进行有机融合，帮助学生实现理论知识向实际应用转化，逐步提高学生对知识的应用能力的同时，也提高了学生自身竞争力。同时，推进实践教学的优化与创新、创新创业教育在实践教学中的应用。引导师生运用跨学科的思维思考和解决问题，培养学生具备面向智能时代的适应能力、创新能力和不断学习的能力。

2.加强专业课程建设，提升内涵建设—让学生拥有更多的优质选择

抓好专业课程的建设按照“突出重点与全面发展”相结合的原则，重点进行专业课程改革，打造宽厚的学科基础。在专业课程的建设中，必须根据市场的需求以及时代和技术的发展，对于课程中所学的教材以及内容进行适当的调整以及优化，从而能够及时的将新型的知识、技术、工艺、材料以及使用标准纳入到课程当中，使得培养出的应用型人才能够满足市场对人才的需求。通过专业课程建设提高实践教学比例，建设综合性、设计性实验，强化实践教学环节等措施，来提升学生的职业素养和职业技能的培养，使学生就业时拥有更多的优质选择。与此同时，学校为了进一步落实应用型人才的培养，于2019年实行“1+X 证书制”，即“毕业证+职业技能证”。因此在专业课程设置过程中，要体现出取得职业证书所需的职业知识与能力，打通院校培养到企业运用的最后关节。

（四）“一条主线”——培养应用型人才动手实践能力，力求做到“手脑统一、步调一致”，同时强化创新能力培养

应用型人才的培养要着重强调动手实践，只有学生亲自动手，才能在实践中发现问题、分析问题、解决问题。同时，实践教学正是提升大学生创新精神、工程实践能力、团队协作能力的一个重要环节，故需加强实践教学的建设，以培养能适应新技术、新产品、新业态、新模式的新工科人才。

1.加强校内实验、实训设施建设，为学生提供动手实践的基础创新平台

提高应用型人才综合能力培养的关键在于切实加强技能性和实践性环节，所以课内动手实践的实验、实训显得尤为的重要。结合机械专业课程的特点，提档升级原有的实验室的设备，并在此基础上新建了VR 虚拟仿真实验室、快速成型实验室、刀具实验室和工艺实验室。同时，根据应用型人才的培养目标和社会岗位的需求，改善并扩建了现有的实训条件。在原有的实训设备的基础上加大资金的投入，尤其是先进设备的投入，以满足当今社会所需求的实践性强、创新能力强的应用型人才培养的实践要求和专业核心基本技术技能的要求。

2.加强校企合作，为学生提供具有职业岗位的技能平台

对于机械设计制造及其自动化专业来说，企业是拥有最先进的制造技术、加工设备和行业经验的最好实训基地之一。通过学校与企业间的合作，不仅能满足学生生产实习的刚性需求，还可以为学生提供一个真实的、完整的工程实践场景，即零部件的设计研发、加工制作到销售的过程。学生在实习的整个过程中，不仅可以接触到最先进的加工设备和仪器，还可以学到最先进的生产、加工技术和经验。同学们的职业技能、实践创新能力提高的同时，也拓宽了专业视野，实现了与行业、企业需求的应用型人才无缝对接。

四、结 语

“4321”是对机械类应用型人才专业课程教学模式的概括性、具体性的描述。通过初步形成的“4321”专业课程教学模式，不仅体现了“新工科”的理念、“以学生为中心”的教学理念，在提升教育教学效果的同时，还可不断完善人才培养方案，进而实现人才培养质量的持续提升、人才培养目标的早日达成。