一、背景简介
《中国制造2025》出台与实施、国家战略产业结构升级、江西省“2+6+N”行动计划推进,以及卓越工程师培养、工程教育认证、一流专业建设等,都对地方行业高校机械工程专业人才培养提出新的要求,迫使具有矿冶行业高校背景的机械工程专业在培养模式上进行深层次改革,以铸就学生热爱行业、扎根地方、乐于奉献、甘于寂寞的特质。本专业在长期按照矿山机械、冶金机械、机械电子和机械制造等课程模块实施人才培养的基础上,持续探索专业方向分流新机制,形成了“特色引领 志趣驱动 教研协同”的地方行业高校机械大类专业创新人才培养模式。如图1所示。
图1 机械工程专业人才培养的教学问题
二、基本思路
(一)构建特色引领的专业方向分流新机制
结合学校的地域特点及有色矿冶的行业背景,紧紧围绕现代矿冶装备和生产工艺流程,设立智能制造、机械电子、矿冶智能装备3个特色专业方向,围绕方向建设特色课程体系,服务行业细分;以方向为载体成立特色党支部,思政贯通,引导学生从大一下学期进行专业分流。以“三个特色”为引领出台专业方向分流方案。
(二)构筑志趣驱动的课外实践教学新体系
志趣是驱动力,构筑“四个融合”实践教学体系。产教融合,校企合作实践育人消除对专业方向偏见,改变对矿冶行业狭隘认知;师生融合,深度介入专业导师团队,激发学生服务行业志向;学赛融合,以赛促学组建兴趣小组,实行4 年不断线兴趣育人;德能融合,根植红色基因于实践,增强对专业方向的情感认同。
(三)创建教研协同的创新人才培养新模式
打造3个省级高水平教学团队和3 个校级特色学术团队,教学与科研“双轮驱动”,形成“双融-双互-双促”模式,教研团队双融合,教研平台双互补,教研成果双促进;形成学术方向与专业方向相匹配的育人新模式;深化机械基础类课程及机械制造综合实践教学改革,引导学生参与科研实践,激发学生的创新意识。
三、具体举措
(一)凝练特色,正向引导专业方向分流
在传承学校有色、冶金行业特色基础上,结合江西省“2+6+N”战略,形成智能制造、机械电子和矿冶智能装备3个特色专业方向,围绕方向制定人才培养方案,加强与江铜、江钨等企业合作,实行校企协同育人。强化特色课程体系建设(如图2 所示),制定《矿山机电设备》、《机器人技术》等特色课程建设规划;出版《矿山工程机械》等特色教材20部。
图2 矿冶装备方向专业课程体系图
思政贯通引导专业分流。实行“院-系-方向”三级管理制度,学院负责专业顶层设计,机械工程系负责专业建设,方向带头人负责专业教育;以方向为载体成立特色党支部,实施党建+“科技创新、创新创业、服务行业”,提升专业方向的认同感。强化思政与学术文化融合,通过讲座论坛等提升大学生对方向的文化认同;强化思政与红色文化融合,通过重走长征路等活动培养社会责任感;强化思政与行业文化融合,将“红土魂 矿冶情”植入教学科研中,提升大学生对地域及行业的情感认同。
(二)加强专业认知,以志趣驱动学习原生动力
以志向和兴趣为驱动,构建“四个融合”实践教学体系如图3。以德能融合为目标,培养学生服务行业、地方的志向,增强行业情怀;开展红色、矿冶、客家文化育人活动,将各类社会实践活动与专业教育结合,让学生带着兴趣与成果走向社会,充分展示才能,彰显社会价值。以产教融合为牵引,围绕有色金属产业链和江西省“2+6+N”战略,联合江铜、江钨、章源钨业等企业共建实训基地,打造科技小分队,激发科研志向,实现产教融合协同育人。以师生融合为抓手,实行本科生导师制,引导学生加入专业老师科研团队,逐步改变学生对矿山、冶金行业的狭隘认知,从相对封闭的学习环境逐步走向开放的学术环境,激发学习的内生动力。以学创融合为路径,形成学生课外实践兴趣小组,依托小平科技创新团队等平台载体,构建从机械创新大赛、3D 大赛、机器人大赛、创新创业大赛,到专业课程设计、毕业设计等大学4年环环相扣不断线的兴趣驱动育人体系。
图3 基于志趣驱动的“四个融合”多维多链实践教学体系
(三)构建三双模式,实施教学科研双团队协同育人
双团队双轮驱动的协同育人机制如图4所示。
图4 教学-科研双团队双轮驱动的协同育人模式
构建“双融-双互-双促”模式。打造如图4 所示3个省级教学团队和3个科研学术团队,教学与科研团队双轮驱动,实现教研团队双融合,教研平台双互补,教研成果双促进。教学团队主导教学的同时也积极开展科研和产学合作;科研团队的各类项目,如国家自然基金、国家科技支撑项目、企业项目等及时转化为课程设计、毕业设计、科技竞赛内容,进一步提高学生对专业的兴趣。
四、案例的创新点
(一)构建了特色方向特色课程特色思政引领的专业分流新机制。
着力解决了机械工程大类专业学生在专业方向分流时由于盲从而出现结构化矛盾问题。既适应了机械工程学科发展的新需求,避免专业方向设置的同质化及分流过细现象,又传承了我校机械工程专业面向有色矿山与冶金行业的特色,并契合江西省“2+6+N”战略发展的要求。在课程体系的设计、校企合作、实践环节安排等方面,构建与专业方向一致的特色培养方案。为使学生理性选择方向,实施“党建+方向”的模式将红色文化和矿冶文化引入人才培养全过程;实施三级管理模式,强化方向引导,增强学生对专业方向的认同感和归属感。
(二)构筑了志趣驱动的“四个融合”多维多链实践教学新体系。
着力解决了学生对有色行业及传统矿冶机械特色方向的认识不足而导致专业恐惧现象。既秉持以学生为中心理念,挖掘学生兴趣点以充分调动其学习积极性和主动性,又增强对矿冶特色专业方向的理解,乐见行业并接受和喜爱所选方向。实施产教、师生、学赛和德能融合,依托现有平台载体,围绕学科竞赛和科研训练,从激发学生的学习动机入手,以“兴趣驱动”为导向进行机械工程知识构建,以“实践贯通”为途径实现学科专业知识运用,以“强化认知”为目标实现对专业方向的全方位了解,从而全面提升学生的志向与兴趣。
(三)创建了“双轮驱动”的教学和科研双团队协同育人新模式。
着力解决了机械工程大类专业人才培养过程中存在的教学科研资源不足及两张皮现象。既构建了学术方向与专业方向相匹配的育人新机制,又适应了本专业人才培养与社会经济发展无缝连接的新要求。现有3个教学团队与3个学术团队相互补充,同时服务于各专业方向的人才培养,教学科研成果相互促进,引导学生从课内走到课外,从校内走到校外,在吸收理论知识的同时积极参与科研实践,培养工程能力,激发创新意识。各团队负责人领衔、技能互补、资源共享,以动态管理为原则,考核和成果共享为激励机制,形成和谐共赢的团队文化。
五、成果的推广应用效果
(一)坚持矿冶初心,专业分流机制好。
特色引领,德育赋能,培育行业情怀,目前每年招生8个班,机械电子、智能制造和矿冶智能装备按照4-2-2 进行分流,30人/班,分流顺利、结构好且专业转出率持续走低。服务钨、铜、稀土等有色及制造企业,学生参加调研30余次/年,年均参与科研10余项。获中国大学生年度人物、宝钢优秀学生、中国大学生自强之星等省级以上表彰15人次。2012 年以来获国家级学科竞赛奖205项,省级149项,授权发明专利45项,新型专利102项,软著40余项;参加社会实践和志愿服务达300人次/年。近三年一次就业率达92.41%、95.20%、94.44%。通过在江西铜业、铜陵有色等20余家企业调查,培养目标合理性及用人单位对培养目标内外需求的吻合度一直保持满意评级。
(二)优化培养方案,课程建设效果好。
围绕有色产业优化大类专业人才培养方案,与行业企业共建实践教学基地12个,引进行业师资20余人;建设特色方向课程体系,明确施教要素。打破机械大类课程学期间藩篱,形成“链环式”精品基础课程群。获批国家一流本科课程2门,省级一流或精品课程8门,省级高水平教学团队3个。获江西省高校教师教学创新大赛、移动教学大赛特等奖及一等奖4项。在超星平台、机工教育直播间等各大平台做专场讲座11场;在校内及湘潭大学、江西师范大学等高校开展教学专场讲座近30场,并登上“学习强国”;在中国大学MOOC平台上,《迷人的工程机械》选课人数过1万,《神奇的矿冶机械》选课人数过2万。出版特色教材20部。
(三)夯实平台基础,专业建设成效好。
机械工程专业先后获批国家特色专业、国家和省级卓越工程师培养专业,江西省品牌专业,国家和江西省一流专业建设点,通过全国工程教育认证专业,在江西省2016和2021年两次机械工程专业综合评价中均次排名第一,获评江西省“五星级”专业和江西省“十四五”优势专业。2019 年作为全省唯一入选“全国高校机器人竞赛指数(本科)”10%榜单,机器人团队获批第九届“小平科技创新团队”;有力支撑机械工程在第五轮学科评估中获评C。
(四)积极推广交流,社会效应影响好。
美国纽约州立大学、台湾中华大学、江西农业大学等20余所高校来校交流;全国工程教育专业认证现场考察专家组、教育部创新创业50 强专家组等先后来院考察;承办中国机械工程学会机械工程专业认证工作研讨会、江西省《机械原理/机械设计》课程教学经验交流会等会议10 余场。机械基础课程群改革成果在30余所高校推广。人才培养成效多次受到国家和省市各级领导的肯定,时任国务院副总理刘延东来校视察并就学生发明的“监考机器人”做出批示。教研成果在中央电视台、光明日报等多家主流媒体宣传或转载600余次。