基于学情强化“四会”的机械类专业实践教学改革研

姜楚华，王贤成，陈俊华  

（宁波大学科学技术学院 机械工程与自动化学院，浙江 宁波 315300）

[摘  要]面向制造业新一轮产业革命，围绕应用型高校加强机械专业应用型人才工程实践能力培养问题，提出基于学情强化“四会”素养的机械类专业实践教学改革方案，以“学为中心”，深化产教融合，结合入口和出口分析学情，从教学方案、教学方法、学科竞赛、实践平台等方面给出具体的措施和方法，增强学生“会学”、“会用”、“会问”、“会研”的“四会”素养，提升应用型高校人才出口质量，助力制造强国战略实施。

[关键词]学情分析；机械类专业；实践教学；应用型人才；制造业

[基金项目]2023年度浙江省教育科学规划课题 “面向制造业的四维并进产教融合育人模式创新与实践”（2023SCG118）；2021年宁波市教育科学规划重点课题“面向前湾新区共建校企联合实验室——探索“以学为中心”的制造业人才培养模式”（2021YZD008）；2022年度浙江省高等教育学会高等教育研究课题“机械类专业应用型创新人才多元融合培养体系的研究与实践”（浙高教学会独立学院分会[2022]3号）。

[作者简介]姜楚华（1989-），男，浙江杭州人，博士，宁波大学科学技术学院机械工程与自动化学院讲师，主要从事智能制造研究；王贤成（1979-），男，浙江宁波人，博士，宁波大学科学技术学院机械工程与自动化学院副教授（通讯作者），主要从事可信制作研究。

[中图分类号]：G642  ;[文献标识码]：A   

制造业是我国国民经济的主导产业，国家大力推进制造强国、质量强国战略，据教育部、工信部发布的《制造业人才发展规划指南》显示，2025年中国制造人才缺口近3000万人，缺口率高达48％，制造业人才缺口已成为中国制造向中国创造转型升级的一大困扰^[1]。机械类专业是培养制造业人才的核心专业，实践教学是培养工程实践能力关键环节，应用型高校推进机械类专业实践教学改革，培养匹配制造业发展所需的应用型卓越工程科技人才，对支撑产业发展具有重要意义^[2]。

面向制造业新一轮产业革命，应用型高校应积极优化专业及课程建设方案，推进实践教学改革，加强应用型人才工程实践能力的培养；贯彻国务院出台的《深化产教融合的若干意见》，紧密联系地方企业，深化产教融合，创新实践校企协同育人模式^[3]，发挥企业在育人中重要作用，强化产业导向作用，结合学科竞赛和实际工程项目实践^[4]，开展机械制造类专业实践教学改革。

文章围绕机械制造类专业实践教学改革问题，以“学为中心”，从学情出发，根据学生入口，研究学生学习基础情况，学习知识的接受能力，以及学生的学习特点^[5-6]；同时结合学生出口，分析学生未来就业或升学所需的知识目标、能力目标、基本素养等目标。深化产教融合，以产业发展为导向^[7]，结合企业实际案例，优化、简化、流程化案例，保证知识的教学、实践符合学情能力，同时可以提升工程实践能力，培养问题导向的科研思维，提升就业质量及升学率。

一、应用型高校机械类专业学情分析

根据入口——基于学情，结合出口——考虑方向，解析教学问题

专业或课程的教学目标，需要结合学生出口方向来设定，出口方向很大程度上是由进口来决定的，综合考虑学生入口和出口，再融合自身特点，确定专业或课程教学目标。应用型高校机械类专业学生基础一般，学习能力有限，教学设计需要考虑学生能否接受。

出口主要是就业和研究生深造，就业去向主要是制造企业生产部门、检测部门、设计部门、销售部门等实践生产环节，对此学生应该具备“会学”、“会用”的素养，能够自我求学，学以致用。研究生深造是学生自我提升的路径，也是应用型高校强化实力，提升办学质量的重要路径方针，对此学生应该具备“会问”、“会研”的素养，善于思考，抓核心问题，举一反三，研究解决问题。

机械制造类专业，需要加强工程实践能力培养，制造业新业态下实践课程的改革尤为重要，实践教学改革中需要基于学生的学习能力，结合产业真实案例，设计吸引注意力的、难度适中的、可类比的案例，优化设计实践教案，增强“会学”、“会用”、“会问”、“会研”的“四会”素养培养。

二、目前实践教学存在的问题

（一）教学内容老旧，与现代产业脱节，难“会学”

制造业新业态下，机械制造类专业融入大数据、互联网和人工智能等信息技术已成必然趋势，而旧的教学培养方案，主要是针对传统制业设计的，缺乏时效性和创新性。以往产教融合较浅薄，企业主要是资源共享作用，很少真正参与教学活动，实践脱离产业实际需求，单纯对理论知识的演示或验证，缺少对理论知识的应用及探索。案例内容陈旧，没有吸引力，很难引导学生自我学习。

（二）教学方法古板，学生主动性弱，难“会用”

传统的教学方法以“教为中心”，教师包办整个课堂，依照以往固定的教学大纲和教学计划，教师一人独唱，虽然激情四射，单方面疯狂输出，然而学生只是被动接收，跟随仿照老师，学习效率低下，效果甚微，更难学以致用。急需开展实践教学改革，从课堂教学内容到课后专业扩展，多方面多举措并施，激发学生学习积极性和主动性，打破“教为中心”，打造以“学为中心”的教学方法，基于学情优化教学设计，增强学生主动性，提高学习效率。

（三）学科竞赛忽视，学生创新力不足，难“会问”

传统的教学注重期末总评考核，对学生的实践引导偏弱，在学科竞赛方面更是缺乏重视，学生只是按部就班，完成相应的实践任务，没有创新想法，甚至对实践的基本原理都不清楚，没有自我思考，难以抓住关键核心问题，通过引导学生参加实践课程相关的学科竞赛，可在理解相关课程知识的同时，开展自我思考，分析核心问题，借助老师指导，融会贯通进行创新设计，起到巩固和提升作用。

（四）实践平台薄弱，实践应用难深入，难“会研”

传统的实践教学主要是对教材知识的演示验证，缺少综合应用实践，实践场景脱离产业实际场景，随之制造业新一轮产业变革，产业问题变得具有复杂性、综合性，对人才的综合实践能力要求愈发突出，现有的实践教学平台难以满足多样的项目实践、综合应用实践、科研课题实践，无法满足现代制造业发展急需人才的培养需求，更难以满足学生自我探索、自我研究的需要。

三、实践教学改革创新举措

（一）深化产教融合，优化教学教案，校企协同育人，行“会学”

应用型高校以培养现代产业所亟需的应用型人才为目标，机械制造类专业培养方案需要紧跟产业发展需求，以产业为导向，密切联系制造业上市公司和龙头骨干企业，以先进制造产业为中心，基于现有的产业学院、产业订单班、校企产教融合基地等多类型校企协同育人平台，实时跟踪产业发展，精准分析产业痛点，深度解析产业需求，研究升级教学方案；抓住前沿问题、热点问题，结合国之重器，开展教学案例编制，有机融入课程思政；以复杂案例简单化、简单案例细节化、知识细节综合复杂化的方案，践行“会学”。具体举措如下：

1）校企共同优化教学内容：针对产业实际需求设定课程的职业、素质、能力目标要求，联合企业技术人员，将企业优质案例、项目成果、设计方案等引入课堂，优化调整教学内容。

2）共同制定教学大纲：根据各目标要求，优化课程内容，完善考核机制，联合企业改进教学大纲，保障其实效性、应用性、前瞻性，增强学生自我学习兴趣。

3）共同开发教学资源：基于目标导向解析企业项目、生产场景、设计方案、工程设计图纸等实际案例资料，校企合作开发更新教学课件或讲义、教学案例、课程试题库，给出详细的解析过程，指导学生自我学习。

（二）以学为中心创新教学方法，激发学生内在活力，成“会用”

教学过程是教师知识输出，学生输入吸收，单方面提升教师的自身知识素养是不够了，需要结合学生情况，从学生的角度思考授课过程，从学生后期应用角度优化实践指导，从学生的角度培养课程学习兴趣，打造“以学为中心”的教学方法，充分发挥学生主动性，成就“会用”，具体举措如下：

1）深化课堂教学改革，依托“企业案例进课堂、实际项目进实验室、互联网+教学全覆盖”等手段，启迪学生对课堂与课程、课程与课题、课题与应用相关知识及技术综合运用的思路。

2）加强专业导论课程建设，创新优化专业导论课程及方式，进企业、去展会、专业教师与企业工程师交互指导等方式，引导学生主动融入专业，加深对专业课程的感性认识，建立制造强国的自豪感和使命感。

3）弱化知识本位下的“结果考核”，强调能力培养为主的“过程考核”，建立和完善日常表现的学分奖励机制，落实日常质量管理，强化过程评价，增强成就感，提升兴趣，促进人才培养。

4）专业教师与学工教师加强合作，提升学工教师专业的引导力，并合作引导学生创立机械创新服务专业社团，学院给与经费支持，学生自主管理，带动周边学生加入课题研究、学科竞赛、论文发表、专利申请等专业活动。

（三）多方式强化学科竞赛，学科竞赛促教学，助“会问”

结合课程教学知识结构特点，从能力培养、课程加分、荣誉激励等方面，大力引导学生积极参与相关的学科竞赛。组建学科竞赛指导老师团队，收集前期参赛情况，包括优秀案例和失败教训，有经验的指导学生，争取获得一定成果，助推学生成就感，提升学习兴趣，激发学生自我思考，助力“会问”，具体措施如下：

1）加强学科竞赛，挑选打磨工程训练能力竞赛、机械创新设计竞赛、机器人技术竞赛、“互联网+”创新创业竞赛等项目，引入课堂，学赛结合，以赛促学。

2）明确主攻方向，根据自身优势及规划，设定主攻的几个赛项，收集分析往期典型案例，分析优劣，总结注意事项，助力竞赛出成果，增强学生成就感，形成良心循环。

3）专业社团引导，扩大专业社团影响力，吸引周边同级学生积极参与，指导低年级学生快速融入，横向扩充，纵向引导延续。

4）导师团队合作，成立学科竞赛指导老师团队，定期组织项目进展汇报，教师团队共同参与，出谋划策，各队共享经验，互相促进，提升总体分析问题、解决问题水平。

（四）多元融合打造科教实践平台，实际项目促教学，促“会研”

实验室和实践平台是开展实践教学的设施基础，迎合产业新发展，实时更新实践教学内容的要求下，学校原有的实践条件难以满足实践教学需求，校企共建升级科教实践平台，引入产业项目，分级课程实践课题，促进“会研”，主要措施如下：

1）实验室升级，建立健全实验室升级申报评估机制，通过专业申报、业界专家评估、学院统筹，推进专业实验室升级。

2）校企共建平台，联合地方产业，以技术研究和人才培养为目标，以学院场地为基础，以企业资金为支撑，对标企业核心技术攻关需求，校企合作共建专精特新实践教学及研发平台，凝练企业前沿技术研究项目，实际项目研究促进学生综合应用和研究创新能力的培养。

3）校政企共建共育，紧密对接政府，密切联系企业，构建“政府引导、学校和企业双主体”的产教融合联盟，形成集人才培养、科研项目研究、企业服务、学生创新创业就业等功能于一体的校政企共同体。

4）联合企业构建实训实践基地，实施实时跟踪产业发展，动态优化调整培养方案，专设设置实训实践学分，带领学生进入企业实训实践基地，到产业生产一线，以产业实际生产问题为案例，学生上手实践，真枪实干，综合应用所学知识，同时灵活创新解难题，精准培育产业发展所需人才。

四、建设成效

基于学生入口，分析学生“能接收啥？”；结合学生出口，明确学生“想要啥？”；然后深度实施产教融合：优化教学教案——行“会学”；创新教学方法——成“会用”；推行学科竞赛——助“会问”；共建科教平台——促“会研”。

多措并举推进实践教学改革，在教学内容上更加贴近产业发展需要，同时也丰富了教学授课的素材，编制了部分实践案例，结合前沿热点及大国重器有机融入课程思政，后期将继续加强校企合作，优化教学方案；教学过程中打造了“以学为中心”的教学方法，基于学情，调整实践教学过程，建立奖励促进机制，实施过程考核机制，激发学生内在动力；在学科竞赛方面，积极引导学生参加各项赛事，取得一定的成果，提升学生自我思考能力，极大激发学生学习兴趣；在科教实践平台方面，建立的4个联合实验室，以及校内实践智能制造工厂，满足制造业新业态下的实践教学及课题研究需求；日常加强师生之间沟通，及时了解学生诉求，发现问题，引导满足学生的诉求，逐步形成课程学习的质量文化。

五、总结

国家实施制造强国战略、质量强国战略，人才战略是基础，高等教育是培养高层次人才的重要平台。随着新一轮科技革命和产业变革的到来，制造业新业态发展，应用型高校的机械制造类专业，需要深化产教融合，实时跟踪产业发展，动态调整专业建设方案，注重影响实践应用能力培养的实践教学改革，基于学生入口，考虑学生出口，从教学方案、教学方法、实践平台、学科竞赛、质量文化等方面，围绕“会学”、“会用”、“会问”、“会研”素质培养，深化产教融合，多措并举推进机械制造类专业实践教学改革升级。

[参考文献]

[1]姜潮,杨旭静,龙湘云,张屹.智造赋能传统工科专业升级转型的探索与实践——以机械工程专业为例[J].高等工程教育研究,2022(04):25-30.

[2]张卫芬,李永梅,迟英姿,杨星星,王石莉.中国制造2025与独立学院机械专业学生应用能力培养的教学研究[J].高教学刊,2018(07):17-19.

[3]王娜,商丽,王玉玲.基于产教融合、协同育人机制的机械类应用型人才培养模式研究[J].高教学刊,2020(27):180-182+185.

[4]任明,姜锐,周晨,王晓倩.机械类应用型创新人才培养的探索和实践[J].教育教学论坛,2020(35):125-128.

[5]黄剑.基于学情分析的循环渐进式教学模式探索[J].新课程研究,2022(03):16-18.

[6]姚丽芬,高宏.基于学情分析的高效课堂策略探讨[J].教育现代化,2019,6(86):262-265.

[7]王仲文,张伟,张璞乐.基于产教融合的机械类专业创新实践平台建设[J].教育教学论坛,2022(45):5-8.