产教融合背景下基于新工科的机电一体化技术专业课程体系教学改革研究

李哲 伍世英 许昌

摘 要：产教融合背景下的高职院校课程体系的建设与产业发展紧密联系，各大院校根据区域产业结构和新经济发展调整专业结构和扩充专业内涵，注重培养学生解决工程问题的实践能力。新一轮的科技革命和产业变革推动了中国新时期工科技能人才培养模式的变革，新工科的提出加快了高校教育方法和实践的革新进程。而课程体系中培养目标不明确、理念滞后、工科教学理科化、时代特征不明显、教学评价标准等问题则是改革的重点所在。本文以广州铁路职业技术学院为例，就产教融合背景下机电一体化技术专业在“新工科”教育改革研究与实践进程中探索与试点创新进行了介绍，也可供其他高职院校参考借鉴。

关键词：产教融合；新工科；机电一体化技术；高职院校；课程体系

中图分类号：G717

1 概述

十九大报告指出要深化“产教融合”，与产业发展紧密联系是高职院校的本质要求，根据区域产业结构和新经济发展调整专业结构和扩充专业内涵，围绕产业需要打造相应的专业课程体系是高职院校发展的重点工作。全面推行校企协同育人，使教育和产业统筹融合、良性互动的发展格局总体形成［13］。

“中国制造2025”“互联网+”“人工智能”等战略的提出带动了中国新一轮的科技革命和产业变革，同时也推动了中国新时期工业设计领域人才培养模式变革［4］。2017年6月12日由教育部发布的新工科研究与实践指南，加快了高校教育方法和实践的革新進程。人才培养体系必须立足于“培养什么人，怎样培养人”这一根本问题来建设［5］。2018年6月21日，教育部部长陈宝生在新时代全国高等学校教育工作会议上结合《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》（新时代高教40条）强调：目前高等学校人才培养工作已进入提高质量的升级期、变轨超车的机遇期、改革创新的攻坚期。高等教育要严把出口关，紧抓内涵建设和质量提升，要着力推进课程内容更新，课堂改革，重塑教育教学形态，要加强新工科建设［68］。

深化“产教融合，校企合作”，结合新工科研究与实践指南，教育工作者要做好专业课程体系建设工作，注重学生的解决实际问题能力以及工程项目实践能力，为社会输送专业基础理论扎实、知识结构合理、理论素养高和实际动手能力强的高素质复合型专业技能人才［910］。众多高校已经开始积极探索新工科专业课程系统的教学改革，各类型大学均对现有人才培养中的课程体系、教育模式、实践教育等开展了改革和创新［1112］，但是产教融合背景下高职院校关于新工科教学改革的研究还是比较少见。广州铁路职业技术学院面对“产教融合”人才培养要求，基于“新工科”的教学改革方面开展了积极的探索。

2 课程体系教学改革背景

2.1 专业课程体系现状

当前，广州铁路职业技术学院二级学院机电工程学院机电一体化技术专业基础课程体系的教学现状存在以下不足：

（1）课程培养目标不明确。习近平总书记在政法大学考察时强调要深入研究“为谁教、教什么、教给谁、怎样教”的问题，不仅要提高学生的知识水平，而且要培养学生的思想道德素养。当前专业课程大纲中没有明确学生的能力培养方式及预期目标，例如学生在该专业领域内的创新思维、实践动手等能力指标。各专业课程标准中，对学生经过学习之后需要掌握的具体技术、对应的技能等级要求、认定标准等都没有明确的描述，常见的都是比较笼统、模糊地一笔带过，这导致了机电一体化技术专业学生在进入企业时，与实际生产脱轨，真正所需的技能都没掌握。

（2）理念滞后问题。部分专业课程仍然因循守旧，教育理念及教学思路跟不上信息化的进程，教学模式和方法止步不前，教学中的实际案例长时间不更新，跟不上新技术的高速发展。

（3）工科教学理科化，时代特征不明显。工科教学过于理论化，由于受到各种各样的限制，例如实训条件、师资条件等，使得学生坐在教室学习课本上的理论知识的时间远远大于实践环节的时间，造成学生的实践动手能力不足，所学内容与企业需求实际脱节。

（4）教学评价标准和机制的导向问题。当前机电一体化技术专业教学的评价标准主要集中在对教师的评价，忽略了学生精力投入不到位、教学资源投入不到位的问题，教与学的矛盾突出。

2.2 改革目的

（1）充分体现产教融合及新工科背景下机电一体化技术专业特点，构建机电一体化技术课程体系及教学改革模式，提高和完善工科机电一体化技术课程体系的整体教学水平。

（2）回归常识，通过读书学习提高人才培养的综合质量。经过教学方法革新，让学生知道只有通过学习才能更好地认知世界、辨证的思考事物的发展规律，从而更好地掌握专业知识，以此实现教学内涵式发展。

（3）推动课堂改革，反哺高职人才培养，促进专业建设与时俱进。通过形成以启迪互动为主的课堂形式，提升学生的自主学习能力，在学习中创新，在不断创新中以先进的理念面向未来、适应需求、引领发展。

2.3 产教融合基础优势

借助产教融合的东风，学校与众多轨道交通类企业建立了合作关系，有较好的校企合作基础。依托这些企业，学校已建成多处校外实践基地，能有效扩展了学生的专业视野。

学院专任教师中98%具有双师资质，双师模式依托产教融合框架，能充分利用企业资源。专任教师每年深入企业现场实践不少于60日，合作企业能随时提供大量经验丰富的工程技术人员到教学一线，给学生讲授最新的制造业技术发展方向以及生产现场应具备的专业知识和需要注意的事项。机电工程学院在此基础上调整人才培养方案，并对专业课程体系进行改革创新。

3 课程体系教学改革实施

3.1 改革内容

本研究拟在在新时代全国高等学校教育工作会议精神的基础上，明确与时俱进的人才培养目标，优化机电一体化技术专业课程体系；探索新时代教书育人新模式；建立合理的教学质量评价机制，具体内容如下：

（1）紧密结合社会对人才的需求，确立专业人才培养目标，优化专业课程体系：

①基础理论与创新能力的培养。确定与时俱进和社会急需专业人才培养目标，既要传授知识，提高学生的理论水平，又要基于课堂改革，全面培养学生的创新能力和应用能力。

②新时代特征的专业人才培养。要把智能化、网络化的产业变革新时代元素融入到教与学的课程体系建设之中，把学生培养成社会急需人才。

③学生学习能力的培养。注重科学、人文、工程的交叉融合，培养学生最具核心力的能力，快速学习新事物的能力。培养学生成为复合型人才，具备实践能力、整合能力、领导能力、全球视野的综合性人才。

产教融合及新工科背景下优秀的机电一体化技术人才培养应兼顾素质、能力、知识三个维度，加强工程教育，在目前制造业升级、人工智能爆发和互联网革命的基础上，培养学生快速学习新概念、新事物、新技术的能力，培养创新能力强的社会急需人才。

具体包含以下几个方面：

①素质：包含学生的专业素养、家国情怀、职业精神和终生学习等。

②能力：包含专业技术能力、创新能力、多学科融合能力等。

③知识：包含丰富的基础知识、精深的专业知识、全球性开阔的知识视野、知识快速更新能力等。

（2）探索新时代教与学的新模式。新时代教学应坚持以学生中心，全面发展，以促进学生全面发展为中心，平衡教与学的辩证关系，激发学生学习兴趣和潜能，增强学生的社会责任感、创新精神和实践能力。

第一，以CDIO国际工程教育与人才培养创新模式为基础，将PBL教学方法与CDIO模式结合，形成问题导入+构思—设计—实现—运作的递进式教学模式。

第二，改革传统的教与学形态，开展探究式、个性化、参与式教学。积极探索各种教学方式，例如在线课题、虚拟仿真课题、翻转课堂、混合式教学课题等，把由教师单纯讲授的课堂变成思想碰撞、百家争鸣的互动场所，让学生主动“坐到前排来、把头抬起来、提出问题来”。

第三，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，鼓励“技术宅”走出象牙塔，参与企业一线生产和员工互动，学习企业文化、安全生产等知识。

第四，“同频共振”实现校企双赢，全面落实“学生为中心、产出导向、持续改进”的工程教育认证理念，依托院校优势和改造升级的机电一体化技术专业特点，面向地方产业，开展合作，重构“工科+艺术”“学校教育+社会教育”的应用型人才培养体系，发挥校企协同优势，实现效益与育人的双赢。

（3）加强课程思政、专业思政环节，制定新的课程双向考核机制。本项目拟在机电一体化技术专业人才培养目标的基础上加强课程思政、专业思政，对教师的教和学生的学施行双向考核机制，让专业课与思政课同向同行，形成协同效应。

3.2 拟达成目标

（1）拟定以加强产教融合工程教育，培养综合素质强、知识结构健全、实践创新能力强的社会急需人才为导向的新工科机电一体化技术人才培养目标和专业课程体系。

（2）拟构建PBLCIDO教学模式，实现信息化背景下启发式、互动式的开放教学模式与方法。

（3）拟构建设计创客设计实践孵化基地的具体办法。

（4）组建新工科机电一体化技术专业课程团队，形成一套系统的教学范例（讲授、学生作品、案例分析、作品展览、项目研究等）。

（5）建立专业课与思政课同向同行，形成协同效应的双向考核机制及实施要点。

3.3 拟解决的主要问题

（1）确定产教融合新工科机电一体化技术专业人才培养目标和课程体系。

（2）新工科机电一体化技术专业课程体系的教学模式、内容及具体实施办法。

（3）形成一套系统的产教融合、校企联合的新工科机电一体化技术特色培养的教学改革范例。

4 结论

紧密结合“产教融合”教育改革要求，以新工科研究與实践指南为基础，探索机电一体化技术专业课程教学模式改革与创新模式，构建具有机电一体化技术专业特色的，以培养综合素质高、知识结构完善、实践能力及创新思维能力强的综合性人才为培养目标的设计教学模式，建立以思政考核和专业考核并举的考核机制。

制定科学合理的课程体系、教学大纲和教学目标服务于机电一体化技术专业教学，教学内容、教学方式及课程考核机制突出新中国制造2025为目标导向，构建了“工科+艺术”“学校教育+社会教育”的机电一体化技术教学与人才培养新模式。推行PBL+CDIO教学模式，打破以教师为中心的传统教学模式，将课堂理论知识与实践、实验紧密结合，旨在培养学生的创新能力、协同能力、分析问题能力、实践能力。结合学分制选课，鼓励学生加强人文、艺术、经济、管理、工程等课程的学习，促进课程间的相互渗透，实现优势互补。依托多媒体技术，开设翻转课堂，实现线上线下教学互动，构建开放灵活的交叉式课程体系。以教书育人为核心，实行思政课程+专业课程考试改革模式，紧抓教学过程控制，实现课程环环相扣，有序推进。

将为机电一体化技术行业输送专业基础理论扎实、知识结构合理、理论素养高和实际动手能力强的高素质复合型专业设计人才，亦可推广应用到外专业、外院系及外校应用型、创新型产业人才的培养中。

参考文献：

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项目基金：2023年度市质量工程建设项目——产教融合背景下轨道交通类专业人才协同创新实践能力培养研究（2023QTJG082）；轨道交通装备动力学破坏测试及材料修复应用技术创新团队

作者简介：李哲（1986— ），男，汉族，湖北仙桃人，博士，讲师，研究方向：机械工程。

*通讯作者：许昌（1986— ），男，汉族，湖北武汉人，博士，讲师，研究方向：机械工程。