民办高校机械专业“制造相关知识及技能”培养路线探究

李栋，赵桂清，邢金鹏，刘国浩，高德营

（聊城大学东昌学院机电工程系，山东聊城 252000）

目前，国家高等教育的导向是对大学重新定位，根据学校的综合实力和生源水平，具体分为研究型、研究应用型、应用型等[1]，结合民办高校的实际条件，其发展的出路只能是与社会需要相适应的应用型高校[2]。

智能制造背景下，传统的机械设计制造及其自动化专业人才培养模式已显不足[3]。其仍以培养机械专业的非复合型人才为主要目标，所授课程仍以传统的机械相关课程为主，辅以部分自动化、控制类等课程，培养模式仍旧为传统的“课程与课程界限分明”，显然无法完全与智能制造背景下对机械专业应用型人才的需求相匹配[4-5]。上述种种弊端，在民办本科高校体现得尤为严重。为此，基于民办本科高校的现实条件及生源水平，对机械专业应用型人才的培养模式进行了重构，打破了传统的分学期、分课程的培养模式，在此基础上，笔者提出了一种基于应用能力获取的机械专业“制造相关知识及技能”培养新路线。

一、机械专业应用型人才培养现状

目前，为了便于课程的分学年、分学期开展，学校通常将机械专业涉及的相关课程进行分类，主要包括通识教育课程、专业教育课程和实践类课程[6]，具体如图1所示。

图1 传统课程设置

按照现有的培养模式，专业教育课程显然需要细分为专业基础课、专业核心课、专业选修课以及实践类课程等[7]。各课程间的细分实质上是人为地设置了一道知识屏障。这必然导致在对学生开展专业知识和技能的培养时造成一个棘手的问题，即老师和学生均无法有效并且高效地建立各课程间的知识和技能连接。纵使本专业开设的课程数量再多，课程设置的顺序再合理，深浅搭配再恰当，也无法完全解决课程与课程间的知识和技能的间断问题。这必然会影响学生的最终培养质量。

二、人才培养新模式概述

智能制造作为时代的大背景，虽然一直强调“智能”，对于机械专业的应用型人才来说，“制造”仍为其核心。为了培养出与智能制造相适应的应用型机械专业人才，我们立足于学生应用能力的获取，提出了“一个基础”“两条基本路线”的人才培养新模式。其中，“一个基础”是指人才基本素养的培养[8]，“两条基本路线”是指“智能相关知识及技能培养路线”和“制造相关知识及技能培养路线”。“两条基本路线”均以使学生获取实际应用能力为根本目标。

对于基本素养的培养[9]，考虑到其为学生应用能力的基础，不宜进行颠覆性的创新，我们主张仍以现行的通用培养模式为主，但将基本素养的培养集中到第1学年，即本科教学的第1～46周。培养一名合格的应用型人才，首先要保证的是使其具有合格的基本素养，具体涉及身体素质方面、心理素质方面、道德素质方面以及职业素质方面。为此，本科教育的第1学年仍以各种公共课为主。公共课的设置，除必要的思政、体育、美育课程外，还应设置大量的公选课供学生自由选择，以尽可能地满足学生个性化、差异化的素养需求，为后续的应用能力培养打好坚实的素养基础。

对于“制造相关知识及技能”与“智能相关知识及技能”的培养，考虑到当下智能制造大趋势对机械专业应用型人才的实际需求，立足民办本科高校的实际现状，我们提出了一种新的培养思路，即为了实现学生应用能力的获取，打破传统的分学年、分学期开展教育、教学活动的固有模式，改以教学周为单位，借此可进一步打破学科与学科间、课程与课程间的界限，对学生进行离散化的知识和技能的定时间点、定知识点的双定点培养。在此基础上，本文对“制造相关知识及技能”的培养路线进行详细探究。

三、“制造相关知识及技能”培养路线

根据上述人才培养新模式，我们打破传统的学期与课程界限，参照现有的本科4学年、8学期教学制，将机械专业的教学阶段以教学周为单位进行划分，总体上重新分为8个大教学阶段，每个大教学阶段均以OBE-CDIO理念为指导[10-11]，立足学生应用能力的获取，创新课程的开设时间、开课内容和开展方式。在此基础上，针对不同学生，设置不同的4学年终极大任务和大量的阶段性小任务，以闯关的形式，使学生通过参与大量的小任务以获取离散化的知识和技能，实现双定点教学，并据此完成4学年的终极大任务，以实现个人应用能力的切实获取。

对于绝大部分高校而言，本科生从第1年9月份入学至第4年6月份毕业，共计200周左右。为了充分利用本科的教学周数，实现以“教”为中心向以“学”为中心的转变，在重新划分教学阶段时，所有节假日（包括寒暑假）均被包含在内，具体新教学阶段见表1。

表1 新教学阶段划分

（一）终极大任务和阶段性小任务

为了保证学生实际应用能力的获取，新生入学后，应在4周内根据个人的职业规划、兴趣爱好等选定自己的4学年终极大任务。学生的终极大任务可以以毕业论文或设计的形式呈现。每个终极大任务都会对应大量的阶段性小任务。每个阶段性小任务都需要特定的知识和技能去解决。在此基础上，我们将传统的固定到某学期开设的课程进行拆分，将所有课程的知识与技能分别与不同的阶段性小任务进行关联和对应，再结合重新划分的不同教学周中预设的阶段性小任务和终极大任务，做到需要“哪个知识或技能”就讲“哪个知识或技能”，而不再是传统的需要“哪个知识或技能”却讲“多门课程或整本教材”，由此实现了对不同课程间界限的跨越，进而保证了对学生进行离散化的知识和技能的定时间点、定知识点的培养，最终能够实现学生获取实际应用能力的目标。

上述4学年终极大任务和阶段性小任务应由本专业全体教师及合作企业资深工程师协同商定[12]，主要依据是现有教材中的典型案例和合作企业的现场案例[13]。制定终极大任务时应重点考虑的方面如下：（1）应具有现实意义，且能满足本专业的毕业要求和培养目标；（2）应具有综合性，具有一定的复杂性和难度值；（3）覆盖面要广，应能照顾到学生的差异化、自由化选题需求。制定阶段性小任务时应重点考虑的方面如下：（1）应系列化，每个系列的阶段性小任务应由第1～8教学阶段中大量单个的阶段性小任务组成；（2）单个阶段性小任务应能支撑本专业的某条或某几条毕业要求和培养目标，系列化的阶段性小任务应能够实现对毕业要求和培养目标的完全支撑；（3）应与课程的理论知识和技能相对应，并源于实际案例；（4）应尽量考虑到学生的差异化、自由化选题需求。表2为以车床床身设计为终极大任务对应的部分阶段性小任务。

表2 阶段性小任务示例（以车床床身设计为终极大任务）

整个“制造相关知识及技能”培养路线以使学生通过协作完成选定终极大任务的设计、加工和零部件的装配为培养主线，中间针对某一阶段性的设计、加工或装配环节穿插讲授不同的理论及实践课程。对于中间穿插的理论及实践课程，学校应打破传统的学期和课程界限，其总的设置原则是“理论服务实践，实践检验理论，设必有需，授必即用”，即在学生完成各阶段性小目标的过程中，需要用到哪些知识和技能，就以教学周为单位，集中由相关教师（或企业工程师）讲授对应课程的对应知识点，进而实现对学生进行离散化知识和技能的定时间点、定知识点的培养，具体如表3所示（以车床床身设计为终极大任务）。

此种培养模式既可有效保证学生获取解决实际问题的理论知识和技能，又可大大减少非急需、非必要知识和技能的讲授时长。由此，可实现学生和学校间的一种双赢。

（二）知识及技能对应教学周划分

以车床床身设计为终极大任务，合理布置与之对应的阶段性小目标，在此基础上，完成相关课程知识及技能的离散化，制定出阶段性小任务的对应教学周，并以此为基础，确定该终极大任务对应的具体培养路线，具体如图2、图3所示。

图2 第1～102周培养路线（以车床床身设计为终极大任务）

图3 第103 ～200 周培养路线（以车床床身设计为终极大任务）

四、结束语

本文为了满足智能制造的发展需求，对机械专业应用型人才的培养模式进行了重构，提出了基于应用能力获取的“制造相关知识及技能”培养新路线。该培养路线能够使学生“学有所需”“学必有用”，充分实现理论知识与实践技能的结合，并最终保证学生实际应用能力的获取，具有以下特点：（1）打破了传统的分学期培养模式，将本专业教学阶段以教学周为单位进行划分，每个教学阶段均以OBE-CDIO理念为指导，实现需要“哪个知识或技能”就讲“哪个知识或技能”；（2）打破了课程与课程间的壁垒，实现了跨课程知识与技能的连续性教学，对于某门课程，又保证了离散化的知识和技能的定时间点、定知识点教学；（3）其总原则为使学生贴近实际案例，采用“全生命周期的培养方式”，即沿“市场调研—制图—选毛坯—选制造毛坯工艺—确定加工路线—加工—热处理—质检—仓储—销售—售后—市场调研等”整条闭环路线对学生开展项目式的分阶段培养。