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江蘇教育新聞網:新工科理念下船舶機械類人才數字化交融培養模式的探索與實踐

作者:周宏根 李濱城 田桂中 部門審稿人: 攝影: 視頻: 單位:機械學院 發布時間:2021-02-04 投稿時間: 點擊量:602

制造業是國民經濟的支柱產業,制造強則國家盛。隨著新一代信息技術與制造業的深度融合,機械設計制造領域正面臨著數字化轉型。世界發達國家紛紛通過實施“再工業化”戰略,重塑機械制造業,形成了百舸爭流的競爭新態勢。對此,作為船舶與海洋工程高校對接“中國制造2025”高端技術創新型人才需求,響應國家“海洋強國”和“造船強國”戰略,培養適應機械設計制造尤其是船舶與海工裝備設計制造領域一流本科人才已迫在眉睫。

為了適應現代制造業對機械類人才數字化設計制造創新應用能力的要求,江蘇科技大學機械學院從2009年開始,以2009年江蘇省立項建設精品教材“機械原理MATLAB輔助分析”、2011年江蘇省高等教育教學改革研究課題“深度融合計算機仿真技術,全面創新機械設計基礎系列課程研究性教學體系和模式”和“行業特色型省屬‘卓越計劃’試點高校深化教學管理體制改革的研究與實踐”以及2011年獲批教育部“卓越工程師計劃”試點專業為契機,借助數字化信息技術,以機械類學生數字化設計制造與創新應用能力培養為目標,將信息技術融入人才培養的全過程,深入系統地開展了機械類人才培養的探索與實踐。

構建課程體系

江蘇科技大學機械學院以“機械產品設計制造”為主線,深度融合信息技術,大力改革了機械類課程傳統教學內容,將計算機輔助分析、虛擬設計、仿真技術和數字孿生技術等現代分析設計方法以及科研成果恰當地、全方位地融入專業課程內容中,將學生數字化設計制造及創新能力和各門課程及教學環節有機地連接起來,提出了“課程內容”與“學生能力”的關聯矩陣,形成了融專業知識與信息化技術“雙元一體化”的課程內容新體系。

實施課堂革命

江蘇科技大學機械學院以信息技術應用為抓手,積極推進教學模式改革。在專業課程教學中,以計算機輔助分析技術和應用軟件等現代分析設計方法為手段,以課外實踐項目為橋梁,以教師為主導、學生為主體,廣泛實施了能體現自主學習、混合式學習、項目式學習的CDIO研究性學習模式;在校外實踐課程中,聘請了100多位相關企業資深工程師為聯合導師,學生在校企“雙導師”的指導下,通過在企業與生產實際無縫對接長達8個月的實訓、畢業設計等環節中,極大地提升了學生的工程實踐能力;在學生課外科研訓練實踐中,圍繞“全國大學生機械創新設計大賽”“挑戰杯”等機械領域國家級大學生競賽為目標,依托教師的科研項目,開展了大學生數字化設計與創新訓練,每年學院設立的科研訓練項目多達40余項,學生覆蓋率達85%以上,實現了科研、教學和師生教學相長的良性互動,特別是培養了學生的競爭意識及數字化設計制造創新能力。

優化學習環境

江蘇科技大學機械學院以數字化技術為基礎,構建了開放的、集軟硬件為一體的數字化生態學習環境。在軟件環境建設中,將“愛課程”和“超星泛雅”等移動應用引入課堂,聯通課上課下,實現了教與學的移動化;建立了涵蓋國家、省、校、院等各層級的在線課程和混合式課程30多門,涵蓋了專業類各主干課程,實現了專業知識數字化。在硬件環境建設中,以省級機械工程實驗教學示范中心及省級船舶機械裝備校企工程實踐教育中心為依托,通過申報各類自制設備、申請實驗軟件著作權等舉措,建立了虛實結合的各類實驗教學資源,推進了實驗室信息化建設;以產學研合作為契機,與10多家國內知名的船舶行業龍頭企業共建校企“卓越計劃”工程實踐教育中心,在15家地方企業建立了本碩一體的企業工作站,構建了具有數字化設計制造能力的校企聯動工程實踐教育平臺;以教師的科研項目和專業類學科競賽為依托,與校工程訓練中心共建了智能車/機器人/數字化設計等機械類大學生創客空間,科研實驗室全部向學生開放,為學生開展創新實踐活動提供了環境保障。

改革學習評價

首先,基于學習內容、學習過程和學習效果,通過數學建模等手段,針對機械類專業學生數字化創新設計能力的培養,建立全周期、全過程、全角度的評價機制,形成了完善的質量保證體系并能持續改進。其次,建立了學生學習立體檔案和成長過程記錄,以數據描述學生的特點、特長和能力,為學生提供了全面的學習檔案和能力清單,使每個學生都清楚地了解自己能夠勝任和擅長的工作。最后,引入第三方評價,建立了畢業生校友職業發展跟蹤評價機制、用人單位跟蹤反饋機制,將校友職業可持續發展水平作為衡量機械類專業人才能力培養的重要指標,持續改進人才培養體系和模式。

經過多年來教學改革的探索和實踐,學生數字化設計制造和創新實踐能力得到了顯著提升,在大學生科研訓練、學科競賽、畢業設計等諸多方面均顯示出獨特優勢,獲得了諸如“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽特等獎及全國大學生機械創新設計大賽一等獎的優異成績,畢業生深受社會和企業好評。與此同時,專業建設也取得了豐碩的成果,2014年,《機械制造技術》(第二版)獲“十二五”國家規劃教材;2017年,“機械設計制造及其自動化專業”通過國家工程教育認證;2019年,《工程導論》被認定為國家精品在線開放課程,同年“機械設計制造及其自動化專業”獲批國家級一流本科專業建設點。

江蘇教育新聞網 2021-02-03 http://www.jsenews.com/news/gx/202102/t20210203_6969238.shtml

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