劉凌 姚梓萌 吳神麗 梁小明 何斌鋒

摘 ?要：文章通過(guò)對(duì)新工科人才國(guó)家戰(zhàn)略需求標(biāo)準(zhǔn)研讀，分析目前本校機(jī)械專業(yè)在新工科背景下人才培養(yǎng)中綜合實(shí)踐教學(xué)的匱乏，以及現(xiàn)有的實(shí)踐環(huán)節(jié)不能支撐社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的需求，提出通過(guò)提升老師的科研實(shí)力、學(xué)生參與老師科研項(xiàng)目以及科研成果轉(zhuǎn)化等形式從源頭上先解決老師的理論水平，并給出具體操作方法，通過(guò)“科研服務(wù)教學(xué)、科研促進(jìn)教學(xué)、科研反哺教學(xué)”的思路，形成“科研-教學(xué)-競(jìng)賽”三位一體的綜合實(shí)踐課程教學(xué)，以提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：新工科;教學(xué)質(zhì)量;實(shí)踐教學(xué);應(yīng)用型本科院校

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2022）15-0027-04

Abstract： Based on the study of the national strategic demand standards for new engineering talents， this paper analyzes the lack of comprehensive practical teaching in the training of talents in the new engineering background of the school's mechanical major. The existing practice links cannot support the society's demand for compound talents. The teacher's scientific research strength， students' participation in teacher's scientific research projects， and the transformation of scientific research results first has solved the teacher's theoretical level from the source， and specific methods of operation is given. Through the ideas of "scientific research service teaching， scientific research promoting teaching， and scientific research back-feeding teaching"， the formation of a trinity comprehensive practical course teaching of "research-teaching-competition" has improved the quality of practical teaching.

Keywords： New Engineering; teaching quality; practical teaching; applied undergraduate colleges

2017年2月，教育部開始積極推進(jìn)新工科建設(shè)“復(fù)旦共識(shí)”，為響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略需求，支撐新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，突破核心關(guān)鍵技術(shù)，迫切需要培養(yǎng)大批新興工程科技人才，尤其是創(chuàng)新型科技人才[1];于瀟淳等[2]和苗圩[3]提出了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)的策略，以期為地方應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)需求的高素質(zhì)工程人才奠定基礎(chǔ)，以適應(yīng)轉(zhuǎn)型社會(huì)發(fā)展對(duì)復(fù)合型高技能人才的需求，同時(shí)提升青年學(xué)生的“創(chuàng)新動(dòng)力”和“改革動(dòng)力”;楊蕙馨等[4]和姚凱等[5]提出了“六位一體”創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式，理清制造業(yè)服務(wù)化與制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)系，研究制造業(yè)服務(wù)化對(duì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響效應(yīng);劉長(zhǎng)海[6]和劉凌等[7]提出了“科研-競(jìng)賽”相結(jié)合的多維度立體化實(shí)踐教學(xué)。陸廣地[8]提出實(shí)施“校企雙向考核機(jī)制”倒逼校企合作，而這些產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代需要大量的復(fù)合型高技能人才的全力以赴才能實(shí)現(xiàn);陳強(qiáng)等[9]提出實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)體系的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)踐教學(xué)與信息化平臺(tái);張濤[10]從學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展推進(jìn)力度不夠、專業(yè)實(shí)踐教學(xué)整合性差、傳統(tǒng)管理思維定式的影響、實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入不足及人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)模式落后等幾個(gè)方面分析了本科院校綜合實(shí)踐不足原因，并給出了一些具體措施;林禮區(qū)等[11]和劉凌等[12]立足于解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力培養(yǎng)的教育理念，探索實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)計(jì)思路，從實(shí)踐課程體系構(gòu)建、綜合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容具體設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面，著重討論如何構(gòu)建計(jì)算機(jī)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，為其他專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建提供了一種思路。呂營(yíng)等[13]采用結(jié)構(gòu)化案例，分析了工程教育“新興領(lǐng)導(dǎo)者”澳大利亞查爾斯特大學(xué)對(duì)本科生的培養(yǎng)理念、課程設(shè)計(jì)和教學(xué)模式，為面向工程科技創(chuàng)新的我國(guó)高等學(xué)校工程人才培養(yǎng)提供了參考。以上學(xué)者均從不同角度對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建、實(shí)踐教學(xué)適應(yīng)新工科發(fā)展需求等角度進(jìn)行了闡述。適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家的需求，從“科研服務(wù)教學(xué)、科研促進(jìn)教學(xué)、科研反哺教學(xué)”方面開展研究的學(xué)者較少，科研對(duì)實(shí)踐教學(xué)提升方面研究也很少見到。本文主要以科研服務(wù)教學(xué)、科研轉(zhuǎn)化教材知識(shí)點(diǎn)和科研提升老師與學(xué)生創(chuàng)新能力等方面分別給出了一些建議，希望能為科研教學(xué)型教師提供一種思路。

一、科研項(xiàng)目成果引進(jìn)課堂教學(xué)，提升教學(xué)水平

教學(xué)能力提升是一個(gè)永恒的話題，高校教師如果圍繞科研搞教學(xué)，教學(xué)一定會(huì)十分出彩，理論和實(shí)際相結(jié)合，提升了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。以教學(xué)為主的老師可以將30%～40%的時(shí)間投入到科研工作中，同時(shí)以科研為主的老師也積極承擔(dān)相應(yīng)的專業(yè)課程、指導(dǎo)學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)、各類創(chuàng)新型競(jìng)賽和畢業(yè)設(shè)計(jì)。高水平的科研成果代表老師掌握的科研前沿，將科研成果帶入教學(xué)內(nèi)容，從而帶動(dòng)教學(xué)改革和課程創(chuàng)新建設(shè)，進(jìn)而普遍提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。另外，通過(guò)學(xué)術(shù)報(bào)告、學(xué)術(shù)論壇等形式將當(dāng)前學(xué)科專業(yè)熱點(diǎn)介紹給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究感興趣。在科研的帶動(dòng)下，老師把自己科研積累的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)帶入實(shí)踐教學(xué)中，使學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中掌握了產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程，將科研的思維方法及成果融入教學(xué)中，得到了學(xué)生較高的評(píng)價(jià)。

二、科研轉(zhuǎn)化為教材，提升教材質(zhì)量

教師的科研成果轉(zhuǎn)化成教學(xué)內(nèi)容，學(xué)院倡導(dǎo)科研成果引入課堂、進(jìn)入教材，鼓勵(lì)教師將最新科研成果融入教材，化為課程，開設(shè)反映學(xué)術(shù)前沿的選修課。如機(jī)械專業(yè)導(dǎo)論課程，通過(guò)校內(nèi)教授和校外知名專家講解專業(yè)發(fā)展前沿，讓學(xué)生了解本專業(yè)的技術(shù)難題和需要攻關(guān)的技術(shù)，從大一開始就著重培養(yǎng)學(xué)生勇于擔(dān)當(dāng)，敢于創(chuàng)新的精神，踐行了“三全育人”和課程思政元素引入課堂的思路。其中教師參編的《數(shù)控技術(shù)》為機(jī)電類“十一五”普通高等教育規(guī)劃教材，作為副主編的《數(shù)控車床技術(shù)與研究》是集多年科研與學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基礎(chǔ)上合編而成，主編的《機(jī)械基礎(chǔ)》教材被評(píng)為普通高?！笆濉币?guī)劃教材，《機(jī)械CAD/CAM原理及應(yīng)用》通過(guò)科研轉(zhuǎn)化為教材，主編的《智能制造》專著也是集多年科研成果的匯集。這些教材或?qū)Ｖ鳛楸究粕恼n堂教材或課后讀物，能使學(xué)生及時(shí)了解、掌握本專業(yè)研究現(xiàn)狀及最新動(dòng)態(tài)，以拓寬學(xué)生知識(shí)視野。利用科研反哺教學(xué)，受到學(xué)生的熱烈歡迎。

三、科研分解為畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)戰(zhàn)能力

支持教師結(jié)合承擔(dān)的縱橫向科研項(xiàng)目，作為本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，通過(guò)畢設(shè)的完成，使學(xué)生了解和掌握最新的前沿科學(xué)知識(shí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年本科畢業(yè)生有40%左右的課題來(lái)自老師的科研項(xiàng)目，畢業(yè)論文選題緊密結(jié)合老師所承擔(dān)的項(xiàng)目，學(xué)生結(jié)合老師的科研情況及具體社會(huì)實(shí)際進(jìn)行選題。學(xué)生選到與老師科研緊密相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)生能夠應(yīng)用文獻(xiàn)資料和科研成果初步解決實(shí)際問(wèn)題，具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)操作技能，很多科研項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)參數(shù)，學(xué)生通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)，探索自己設(shè)計(jì)的工藝是否正確，自己設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是否滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需求，畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到不斷的提高。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的專利和論文數(shù)量逐年增多，僅2020年畢業(yè)的107位同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，產(chǎn)生了SCI論文2篇，核心期刊以上4篇，普刊6篇，發(fā)明專利12項(xiàng)（受理），實(shí)用新型多項(xiàng)。學(xué)生通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)產(chǎn)生的成果被教師用作課堂教學(xué)素材，教師每年有20%左右的科研項(xiàng)目是通過(guò)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題衍生新的問(wèn)題，作為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目或者下一屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，形成了理論-實(shí)踐-理論的閉環(huán)，提升了學(xué)生的科研實(shí)戰(zhàn)能力，也提升了老師實(shí)踐教學(xué)能力。

四、科研轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新，提升學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力

學(xué)院要求專業(yè)骨干教師每人主管一個(gè)專業(yè)賽事，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，科研能力強(qiáng)的老師成立興趣小組，挑選一部分學(xué)有余力的學(xué)生參加興趣小組，并積極申報(bào)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，參加各類國(guó)家級(jí)、省部級(jí)大賽，增加了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，增強(qiáng)了實(shí)踐創(chuàng)新的能力。近年來(lái)，一批學(xué)生的大創(chuàng)項(xiàng)目、競(jìng)賽獲獎(jiǎng)等都直接或間接來(lái)源于指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目。學(xué)生參與科研，不僅在研究中深化了課程理論知識(shí)，而且增強(qiáng)了提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。同時(shí)，通過(guò)學(xué)生各級(jí)各類大賽和實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)，一些急需攻克技術(shù)難題也成為老師的科研突破點(diǎn)，進(jìn)而為老師的科研項(xiàng)目申報(bào)提供了技術(shù)支持。從2020年起，學(xué)院制定了“七個(gè)一工程”的畢業(yè)要求，其中有一個(gè)要求就是學(xué)生大學(xué)四年要參加一個(gè)學(xué)科競(jìng)賽。隨著“七個(gè)一工程”的提出，機(jī)械專業(yè)學(xué)生各種實(shí)踐環(huán)節(jié)成果層出不窮。主管賽事的老師主攻該賽事的規(guī)則和一些技術(shù)難點(diǎn)，項(xiàng)目組老師帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)與控制部分，機(jī)械專業(yè)2017級(jí)78名學(xué)生，2020年通過(guò)各種大賽產(chǎn)生了15項(xiàng)專利和4篇科研論文，有的形成了老師的科研項(xiàng)目;2020年學(xué)生競(jìng)賽獲得國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)3人次，二等獎(jiǎng)6人次，省級(jí)特等獎(jiǎng)7人次，一等獎(jiǎng)20人次，省級(jí)二等獎(jiǎng)30人次，校級(jí)一等獎(jiǎng)21人次，校級(jí)二等獎(jiǎng)51人次，三等獎(jiǎng)及優(yōu)秀獎(jiǎng)多人。大部分學(xué)生通過(guò)實(shí)踐教學(xué)和學(xué)科競(jìng)賽，大幅提升了科研能力和創(chuàng)新能力，也有老師通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽或者大創(chuàng)項(xiàng)目中一些技術(shù)難點(diǎn)，申報(bào)了省部級(jí)以上項(xiàng)目并獲批，形成了科研促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)促成了科研項(xiàng)目的良性循環(huán)。

五、搭平臺(tái)促成果，學(xué)生教師科研能力大幅提升

1. 按照“基礎(chǔ)+綜合”“校內(nèi)+校外”“課內(nèi)+課外”“校企合作、產(chǎn)教融合”“項(xiàng)目+競(jìng)賽”等模式，先后擴(kuò)建了綜合實(shí)驗(yàn)室，建立了校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐平臺(tái)、校企共建實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心和校外企業(yè)實(shí)習(xí)基地等多元化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，實(shí)施了學(xué)科競(jìng)賽全員參與制度，實(shí)現(xiàn)了本科生參與學(xué)科競(jìng)賽全覆蓋，著力提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械專業(yè)學(xué)生的職前職后有效貫通和校企協(xié)同育人的無(wú)縫對(duì)接，較好解決了實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練平臺(tái)資源匱乏的問(wèn)題，為教職工科研項(xiàng)目的誕生提供了有力支持。很多平臺(tái)都是可以二次開發(fā)的，讓學(xué)生在現(xiàn)有平臺(tái)基礎(chǔ)上搭建新的裝置，完成新的功能。畢業(yè)設(shè)計(jì)或者機(jī)械創(chuàng)新大賽很多裝置在設(shè)計(jì)完成，通過(guò)模擬仿真，讓學(xué)生加工出成品，調(diào)試驗(yàn)收后，作為機(jī)電液綜合實(shí)訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)裝置，這樣既鍛煉了老師的科研能力，也提升了學(xué)生的科研能力，為學(xué)校節(jié)約了購(gòu)買實(shí)驗(yàn)裝置的資金。機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)體系中實(shí)踐教學(xué)對(duì)科研的支撐作用如圖1所示。

2. 通過(guò)科研服務(wù)教學(xué)，創(chuàng)新了實(shí)踐教學(xué)模塊化教學(xué)，實(shí)行全方位多維度創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。按照時(shí)間維度、內(nèi)容維度、目標(biāo)維度以及畢業(yè)要求，科學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)踐教學(xué)模塊序列，增設(shè)了機(jī)電液綜合實(shí)訓(xùn)、制造技術(shù)與數(shù)控加工和基于項(xiàng)目的技能拓展三個(gè)綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)以及頂崗實(shí)習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)等三個(gè)實(shí)戰(zhàn)模塊，高度關(guān)注學(xué)生應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)能力的提升，體現(xiàn)了科研反哺教學(xué)的效果，如圖2所示。

六、科研服務(wù)教學(xué)，人才培養(yǎng)質(zhì)量大幅提升

通過(guò)科研服務(wù)教學(xué)后，機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量大幅提升，學(xué)生就業(yè)率、就專率逐年攀升（2018年就業(yè)率97.8%、就專率為85.74%;2019年就業(yè)率98.3%，就專率89.1%）的水平，學(xué)生考研率逐年遞增，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到制造行業(yè)和用人單位的普遍好評(píng)，大多數(shù)畢業(yè)生已成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行業(yè)建設(shè)的設(shè)計(jì)人才和技術(shù)骨干。近幾年，學(xué)生發(fā)表的SCI@EI檢索論文三篇，刷新了文理學(xué)院本科發(fā)表高水平論文的紀(jì)錄，EI收錄多篇，學(xué)生發(fā)表核心期刊論文數(shù)逐年攀升，成功獲批大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目24項(xiàng)，學(xué)生申報(bào)國(guó)家專利42項(xiàng)，學(xué)生參與完成的省市級(jí)以上科技項(xiàng)目逐年增加，橫向項(xiàng)目多項(xiàng)。

七、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本項(xiàng)目的研究得出以下結(jié)論：

（1）通過(guò)綜合實(shí)訓(xùn)課程設(shè)置，促進(jìn)了教師和學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，強(qiáng)化了理論聯(lián)系實(shí)際的能力。近幾年，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和各種大賽獲獎(jiǎng)質(zhì)量逐年攀升，學(xué)生參與老師的科研項(xiàng)目逐年增加，教師解決企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力大大增強(qiáng)。

（2）通過(guò)科研創(chuàng)新能力，學(xué)生綜合實(shí)訓(xùn)能力大幅提升，也踐行了以科研促教學(xué)的方針，落實(shí)了新工科對(duì)復(fù)合型人才的需求。

（3）從這幾年老師的教學(xué)能力和科研能力提升看，學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量也大幅提升，就業(yè)率大大增加，從2016年的一次就業(yè)率75%增加到2020年的94.5%;學(xué)生服務(wù)社會(huì)的能力也大大增強(qiáng)，每年畢業(yè)生進(jìn)入大中型企業(yè)人數(shù)大大增加。

（4）從近幾年輸入給各高校的碩士研究生質(zhì)量來(lái)看，受到各招生單位的一致好評(píng)，一進(jìn)高校，立刻可以進(jìn)入導(dǎo)師科研項(xiàng)目的研究工作中。

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