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現(xiàn)代工業(yè)價值鏈實踐教學(xué)改革策略論文
摘要：現(xiàn)代工業(yè)價值鏈對地方高校應(yīng)用型人才的能力素質(zhì)結(jié)構(gòu)提出了新的要求，更加強(qiáng)調(diào)實踐能力和工程理念。本文首先對現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下實踐教學(xué)面臨的新挑戰(zhàn)進(jìn)行論述，提出了“理實一體、自成體系、貫穿全程”的實踐教學(xué)改革思路，進(jìn)而結(jié)合所在院校近年來以學(xué)生為本、圍繞業(yè)界需要和價值導(dǎo)向為中心實踐教學(xué)改革經(jīng)驗，歸納以實踐教學(xué)培養(yǎng)體系重構(gòu)、實踐教學(xué)培養(yǎng)內(nèi)容重組、實踐教學(xué)培養(yǎng)環(huán)節(jié)重置、實踐教學(xué)培養(yǎng)方式多元化為特色的機(jī)械工程專業(yè)實踐教學(xué)改革模式。
關(guān)鍵詞：工業(yè)價值鏈。應(yīng)用型人才。實踐教學(xué)。改革。機(jī)械工程專業(yè)
2014年德國工程師協(xié)會與德國電氣工程協(xié)會聯(lián)合發(fā)布了“工業(yè)4.0價值鏈”體系，將“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”分為產(chǎn)品和產(chǎn)品線開發(fā)、設(shè)施和過程開發(fā)、技術(shù)設(shè)施、產(chǎn)品制造和售后服務(wù)四個遞進(jìn)環(huán)節(jié)，細(xì)分現(xiàn)代制造業(yè)過程，注重創(chuàng)新的跨界與融合[1]。2015年，李總理在國務(wù)院常務(wù)會議上強(qiáng)調(diào)：“互聯(lián)網(wǎng)+雙創(chuàng)+中國制造2025”將會催生一場“新工業(yè)革命”，轉(zhuǎn)變發(fā)展思路、拓展技術(shù)改造和產(chǎn)品創(chuàng)新的新途徑是解決當(dāng)前我國工業(yè)增長嚴(yán)重乏力的重要手段[2]。2016年，日本工業(yè)價值鏈促進(jìn)會在考慮日本現(xiàn)有制造業(yè)的基礎(chǔ)上，推出了面向“智能工廠”的“工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)”[3]。歐美等發(fā)達(dá)國家和新興的發(fā)展中國家都已經(jīng)意識到“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”的重要性，然而人才是發(fā)展的第一資源，如何更好地培養(yǎng)適應(yīng)“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”的高層次工程技術(shù)人才是現(xiàn)今高等教育人才培養(yǎng)所思考的共同難題[4]。
一、現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學(xué)面臨的新挑戰(zhàn)
當(dāng)前，我國正處于制造業(yè)強(qiáng)國戰(zhàn)略實施的上升期，業(yè)界需要大量實踐能力強(qiáng)、創(chuàng)意思維寬廣、工業(yè)價值鏈理念清晰的復(fù)合型人才。現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下機(jī)械工程專業(yè)人才的需求特點，對應(yīng)用型高校的實踐教學(xué)改革提出了以下幾個方面的新挑戰(zhàn)。
�。ㄒ唬⿵�(qiáng)調(diào)實踐教學(xué)內(nèi)容的多學(xué)科、多領(lǐng)域知識交叉融合
互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能制造等新一代信息化元素為特征的“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”使得工程問題不斷復(fù)雜化，傳統(tǒng)的單一學(xué)科專業(yè)知識結(jié)構(gòu)已經(jīng)不利于復(fù)雜工程問題的解決，實踐教學(xué)過程中有必要將科學(xué)知識、專業(yè)理論與工程技術(shù)相互滲透，形成多學(xué)科、多領(lǐng)域知識交叉融合的知識結(jié)構(gòu)。
�。ǘ⿲嵺`教學(xué)思維的跨界創(chuàng)新
創(chuàng)新是國家科技進(jìn)步和制造業(yè)發(fā)展的第一要素，實踐教學(xué)是檢驗科學(xué)理論并發(fā)現(xiàn)問題、解決問題從而提高創(chuàng)新能力的關(guān)鍵切入點[5]，在機(jī)械工程專業(yè)實踐教學(xué)平臺建設(shè)和項目設(shè)定中，應(yīng)更多地融入體現(xiàn)學(xué)生參與討論、設(shè)計和動手操作的創(chuàng)新環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考改善實踐對象、工具、產(chǎn)品的功能和質(zhì)量的創(chuàng)新技術(shù)、創(chuàng)新方法，能夠在實踐過程中綜合考慮節(jié)能環(huán)保、健康安全、經(jīng)濟(jì)成本、政治社會等因素。
�。ㄈ⿲嵺`教學(xué)過程的系統(tǒng)性、周期性
“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”要求實踐教學(xué)過程符合產(chǎn)品設(shè)計、制造和運行的系統(tǒng)性，有效整合校內(nèi)、校外有利于學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng)的實踐性課程、教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐活動等實踐教學(xué)資源，將系統(tǒng)性的實踐教學(xué)貫穿于人才培養(yǎng)的整個過程，能夠根據(jù)學(xué)生不同學(xué)期、不同階段的學(xué)習(xí)任務(wù)和能力培養(yǎng)的目標(biāo)，劃分實踐教學(xué)層次和重點，按人才培養(yǎng)的周期性滲透于高等教育的各個環(huán)節(jié)。
（四）實踐教學(xué)形式的工程化
“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”是一個追逐經(jīng)濟(jì)性和利潤最大化的具有很強(qiáng)競爭性的體系，工程問題涉及產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理和維護(hù)等各個方面，要求人才具有選擇與集成各類科學(xué)技術(shù)、組織與協(xié)調(diào)各類資源的能力，面向企業(yè)實際工程化是實踐教學(xué)改革的必然選擇，是學(xué)生獲取工程經(jīng)驗、形成工程理念的重要途徑和手段。
（五）實踐教學(xué)內(nèi)涵的人文傳承
科學(xué)靈魂與人文內(nèi)涵的傳承統(tǒng)一是“現(xiàn)代工業(yè)價值鏈”下人才的另一特殊價值，既掌握前沿的科學(xué)知識和專業(yè)技術(shù)，又具有強(qiáng)烈的社會責(zé)任意識和優(yōu)良的職業(yè)道德素養(yǎng)[6]�？偠灾艾F(xiàn)代工業(yè)價值鏈”下實踐教學(xué)改革的任務(wù)是要培養(yǎng)具有多學(xué)科知識交叉融合、思維跨界創(chuàng)新、面向企業(yè)工程化和優(yōu)良人文內(nèi)涵的高層次工程技術(shù)人才。
二、現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下人才培養(yǎng)實踐教學(xué)改革的思路
�。ㄒ唬┮罁�(jù)現(xiàn)代工業(yè)價值鏈遞進(jìn)環(huán)節(jié)，架構(gòu)“理實一體”的實踐教學(xué)體系
現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下制造業(yè)涉及的工程問題越來越復(fù)雜，跨學(xué)科、跨專業(yè)的知識背景以及特定社會、政治、文化等的個性化需求日益提升。然而當(dāng)前我國高等教育以學(xué)科專業(yè)為基本單元的組織教學(xué)模式，導(dǎo)致實踐教學(xué)內(nèi)容和方式設(shè)置的單一化，與現(xiàn)代工業(yè)價值鏈下人才培養(yǎng)需求的本質(zhì)相矛盾。因此，需要打破學(xué)科壁壘，以現(xiàn)代工業(yè)價值鏈中產(chǎn)品和產(chǎn)品線開發(fā)、設(shè)施和開發(fā)過程、技術(shù)設(shè)施和產(chǎn)品制造、產(chǎn)品升級和售后服務(wù)四個遞進(jìn)環(huán)節(jié)為主線，在實踐教學(xué)過程中形成一個涵蓋構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行四個產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)業(yè)化過程，根據(jù)制造業(yè)不同階段對人才能力素質(zhì)的差異化需求，構(gòu)建多樣性、可拓展的實踐教學(xué)單元培養(yǎng)模塊，并以此架構(gòu)融理論和實踐為一體的現(xiàn)代工業(yè)價值鏈實踐教學(xué)體系。
�。ǘ⿲有袠I(yè)先進(jìn)技術(shù)，促成“教、導(dǎo)、賽、學(xué)”良性互動的實踐教學(xué)方式
依托校企協(xié)同共建的產(chǎn)學(xué)合作平臺，圍繞現(xiàn)代工業(yè)價值鏈和制造業(yè)產(chǎn)品生命周期，將與現(xiàn)代制造業(yè)相關(guān)的最新工程技術(shù)、生產(chǎn)工藝、實際工程問題融入實踐教學(xué)，拓展實踐教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置實踐教學(xué)項目，采取“平臺共享、項目驅(qū)動、賽學(xué)結(jié)合”的途徑，形成“教、導(dǎo)、賽、學(xué)”良性互動的實踐教學(xué)培養(yǎng)方式。
�。ㄈ﹨f(xié)同產(chǎn)學(xué)研資源，創(chuàng)建適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)價值鏈
的全周期校企協(xié)同育人新機(jī)制應(yīng)用型高校應(yīng)緊密結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的特色，以與機(jī)械工程專業(yè)相關(guān)的業(yè)界人才需求為牽引，圍繞拓寬學(xué)生實踐能力獲取渠道，堅持符合現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)科學(xué)技術(shù)的主流發(fā)展趨勢、有利于形成完整的現(xiàn)代工業(yè)價值鏈實踐教學(xué)體系的原則，有效整合校內(nèi)學(xué)科專業(yè)資源、科研資源，廣泛協(xié)同校外企業(yè)與社會資源，跨學(xué)科、跨專業(yè)突破現(xiàn)有實踐教學(xué)資源定勢的瓶頸，推進(jìn)實踐教學(xué)改革。
三、我校面向現(xiàn)代工業(yè)價值鏈的實踐教學(xué)改革實施策略
�。ㄒ唬┲貥�(gòu)實踐教學(xué)培養(yǎng)體系
我校作為地方應(yīng)用型高校，在人才培養(yǎng)目標(biāo)上更加側(cè)重于“學(xué)以致用、能力優(yōu)先”，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的工程實踐能力，與研究型大學(xué)和高職院校人才培養(yǎng)觀念有著本質(zhì)上的區(qū)別。按照現(xiàn)代工業(yè)價值鏈遞進(jìn)環(huán)節(jié)和相應(yīng)的產(chǎn)品生命周期規(guī)律，重新梳理實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，將與能力培養(yǎng)相適應(yīng)的課程、獨立設(shè)置的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和綜合訓(xùn)練或綜合實驗構(gòu)成能力培養(yǎng)模塊，調(diào)整課程體系結(jié)構(gòu)，合理設(shè)置柔性鏈單元，構(gòu)建知識傳授和技能訓(xùn)練并重，整個學(xué)習(xí)過程不間斷，具有內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)的實踐單元培養(yǎng)模塊。課程要承擔(dān)實踐教學(xué)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識傳授的任務(wù)�；炯寄芎驮O(shè)計能力的訓(xùn)練由獨立設(shè)置的《三維建模綜合實訓(xùn)》《技術(shù)工程實踐》等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成，最終以普通車床為設(shè)計對象，使學(xué)生得到產(chǎn)品全流程設(shè)計綜合訓(xùn)練。課外實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師只在學(xué)習(xí)過程的幾個節(jié)點上進(jìn)行指導(dǎo)和負(fù)責(zé)結(jié)果考核。重構(gòu)滿足學(xué)生個性化發(fā)展實際和行業(yè)企業(yè)差異化人才需求的實踐教學(xué)培養(yǎng)體系。
�。ǘ┩晟普n程內(nèi)容體系，更新與重組教學(xué)內(nèi)容
按照產(chǎn)品生命周期過程模式人才培養(yǎng)原則，以項目完成、問題解決為目標(biāo)，在實踐教學(xué)內(nèi)容改革上打破傳統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)訓(xùn)練和單純的理論驗證實驗，注重知識結(jié)構(gòu)的多學(xué)科交叉性、創(chuàng)新性、先進(jìn)性和系統(tǒng)性，形成較為完整的工業(yè)價值鏈概念。重組實踐課程、強(qiáng)化課內(nèi)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和課外實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)，結(jié)合產(chǎn)學(xué)研資源設(shè)置跨學(xué)科專業(yè)、與工程實際相結(jié)合的實踐教學(xué)項目，由不同學(xué)科專業(yè)的學(xué)生共同參與完成，培養(yǎng)學(xué)生選擇和集成多領(lǐng)域技術(shù)、組織協(xié)調(diào)有限資源和跨界融合創(chuàng)新的能力。從而實施以應(yīng)用型人才多工業(yè)鏈節(jié)點知識結(jié)構(gòu)、工程實踐能力、綜合素質(zhì)為主線的全周期多樣化的課程內(nèi)容體系改革。
�。ㄈ⿲⒆钚鹿こ碳夹g(shù)、生產(chǎn)工藝、實際工程問題融入教學(xué)
以機(jī)械工程專業(yè)“機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計能力”柔性單元課程模塊為例，將工業(yè)界先進(jìn)的數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)（NX）與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（Teamcenter）有機(jī)地貫穿于材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、精度設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化等課程教學(xué)內(nèi)容之中，使學(xué)生長于利用先進(jìn)的行業(yè)軟件和專業(yè)理論知識更好地解決工程問題，實現(xiàn)理論與工程實踐的有機(jī)結(jié)合。
�。ㄋ模┰O(shè)置獨立的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
以“機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計單元”為例，獨立設(shè)置的“實踐教學(xué)環(huán)節(jié)”與承擔(dān)知識傳授任務(wù)的“課程”、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的“課外實踐環(huán)節(jié)”相融合，實現(xiàn)基本技能和設(shè)計能力的訓(xùn)練，使學(xué)生得到產(chǎn)品全流程設(shè)計的綜合訓(xùn)練。獨立設(shè)置的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括：
�。�1）學(xué)期論文：增強(qiáng)學(xué)生信息收集和處理能力，提高技術(shù)文檔的撰寫和文字交流的能力，并在論文報告和答辯討論中，提高口頭表達(dá)和語言交流的能力。
（2）技術(shù)工作實踐：培養(yǎng)學(xué)生使用NX軟件進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的建模、裝配、分析和加工能力，提高工程識圖能力，加深對公差與技術(shù)要求標(biāo)注及零件機(jī)械加工工藝流程的理解，同時培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)分析和工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作能力。
�。�3）制造類綜合實驗：要求學(xué)生完成零件加工工藝設(shè)計、切削加工、裝配的全過程。
�。�4）控制類綜合實驗：提供所需零部件和系統(tǒng)控制要求，由學(xué)生自主完成控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試和性能測試的全過程。
�。�5）十周實訓(xùn)：使學(xué)生獲得產(chǎn)品設(shè)計、典型零件工藝設(shè)計和制造以及質(zhì)量檢測、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化等較全面的工程實踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的實際工作能力。
（五）實踐教學(xué)培養(yǎng)方式的多元化
依托實踐教學(xué)平臺，注重課內(nèi)與課外實踐環(huán)節(jié)的相互促進(jìn)，課內(nèi)實踐以提升工程實踐能力為目標(biāo)，加強(qiáng)“教”與“賽”，將競賽內(nèi)容融入實踐教學(xué)。課外實踐以提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力為重點，加強(qiáng)“學(xué)”與“導(dǎo)”，實施“學(xué)業(yè)導(dǎo)師制”，給每位新生配備導(dǎo)師，為學(xué)生提供全方位指導(dǎo)。引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和工程性實踐項目，積累工程經(jīng)驗，培養(yǎng)工程意識。學(xué)生到企業(yè)頂崗實習(xí)一年，在企業(yè)工程師指導(dǎo)下參與企業(yè)實際項目，同時完成自己的畢業(yè)課題。課內(nèi)與課外實踐環(huán)節(jié)各成體系、互為交織，促進(jìn)學(xué)生能力素質(zhì)的不斷循環(huán)上升。
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