车辆工程专业创新设计能力培养研究与实践

［摘 要］ 以四川工业科技学院车辆工程专业为例，研究构建具有车辆工程专业知识，具备汽车设计、制造与试验等工作能力的创新型设计人才培养的方法与途径。将教学内容融入思政元素，通过双师双能的教学团队和创新训练平台建设，以3D打印技术为载体，“双课堂”协同培养学生创新设计能力的同时加强工程伦理教育、培养大国工匠精神，实现立德树人的根本任务。探索新形势下新工科教育模式，充分发挥专业课程与思政课程的协同育人功能。

［关键词］ 课程思政；机械类专业；创新设计能力

［基金项目］ 2021年度四川省高校人文社会科学重点研究基地——新建院校改革与发展研究中心项目“课程思政背景下新建本科院校机械类专业创新设计能力的培养研究与实践”（XJYX2021B14）；2022年度四川省民办教育协会研究项目“基于‘课证赛岗’融通的机械创新设计人才培养研究与实践”（MBXH22YB176）

［作者简介］ 袁 新（1987—），男，四川乐山人，工程硕士，四川工业科技学院智能制造与车辆工程学院院长助理，副教授，主要从事汽车结构设计与性能优化研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）29-0113-04 ［收稿日期］ 2022-09-15

引言

2019年10月，工业和信息化部联合教育部等十三部门编制印发了《制造业设计能力提升专项行动计划（2019—2022年）》，提出要推动制造业短板领域设计问题的有效改善，人才培养模式创新发展。在汽车、工业机器人、重型机械等行业领域实现原创设计突破［1］。

2020年，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，要把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量。工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当［2］。

因此，为机械行业培养具有精益求精大国工匠精神的创新设计人才，并探索推广新工科教育模式是新建本科院义不容辞的责任。

一、“课程思政”背景下机械类创新设计人才培养存在的问题

（一）机械类创新型设计人才培养的课程体系不够完善

培养具有创新设计能力的人才，需要完善的课程体系作为载体。在传统课程体系中，学生机械设计能力及意识的培养通常是碎片化的，仅通过部分课程或课程中的部分内容是很难实现这一培养目标的。完善课程体系是提升创新型机械设计人才能力的关键环节。

（二）专业课程培养工匠精神和创新意识任务不够明确

目前，专业课程和思政课在育人方面存在“两张皮”的现象。专业课程在人才培养中通常只注重专业基础知识和能力的培养，往往忽略对严谨细致、专注负责的工作态度，精雕细琢、精益求精的工作理念，以及对职业认同感和责任感等素质的培养。明确专业课程的思政任务，这是在课程思政背景下亟待解决的重要问题。

（三）专业教学团队能力和创新实践基地功能不够全面

课程体系的实施，需要有一流的专业教学团队和功能全面的实践教学平台。教师的教学能力在具备扎实的专业知识储备的同时，还需要具有丰富的工程实践背景；而功能全面的创新实践环境又是创新设计能力训练的重要平台。加强双师双能的教学团队和创新训练平台建设，是创新型设计人才培养的重要保障。

二、创新设计能力培养实践与创新

（一）“课程思政”背景下机械类专业创新设计能力培养实践

以四川工业科技学院车辆工程专业为例。课程思政背景下车辆工程专业创新设计能力培养途径有以下做法。

1.明确“技能+思政”协同育人的育人模式。转变“重知识传授、能力培养，轻价值引领”的观念，对培养目标和毕业要求进行详细的德育规定，明确专业主干课程中的思政内容。在教学中，把价值观树立、职业道德养成、人文素养提升及创新精神培养和专业知识讲授等进行有机结合，充分发挥专业课程与思政课的协同育人功能［3］。

2.构建“理论+实践”第一课堂的课程体系。通过分析创新型机械设计人才能力标准，结合专业培养定位，构建融设计能力相关的工具使用、原理方法、结构认知、能力训练、综合实践五个层次的“理论+实践”第一课堂课程体系［4］。搭建创新型机械设计人才培养的主阵地。基于课证融通，将实践性课程对接行业及岗位标准，并将其融入课程教学大纲，使得学生的课程学习及考核在获取课程学分同时，可获得对应应用能力认证证书。

3.拓展“社团+竞赛”第二课堂的活动空间。依托校内3D打印社等社团活动，鼓励和引导学生积极参加全国三维数字化设计大赛等竞赛拓展“社团+竞赛”的第二课堂兴趣空间。通过社团活动和竞赛在获取第二课堂学分，同时让学生收获喜悦和差异化成果，形成交流和竞争，学习和比赛的交叉进行更能激励师生在教学中的热情、兴趣和斗志。

4.培养“学校+企业”双师双能的教学团队。通过校内选派教师挂职锻炼，参加相关教学竞赛及培训，培养教师教学及工程创新设计能力；聘请企业工程师与校内教师共同指导学生毕业设计，不断增强教师工程实践能力和育人意识，全面提升教师教书育人能力。两部分师资相互融合、互为补充、形成合力，从而构建起“双师双能结构”师资队伍。这样的师资队伍不仅能够参与应用型人才的培养，还能承担机械设计行业企业的技术服务、技术培训和科技创新等任务。

5.搭建“校内+校外”创新训练的实践平台。建设校内工程训练中心加强对学生机械设计能力训练的同时，学校与北京昆仑三迪科技发展有限公司共同举办3D技术产业学院，面向学生采用校内培训课与校外特训营相结合的方式开展三维数字设计师培训，搭建“校内+校外”创新训练的实践平台。

（二）我校机械类专业创新设计能力培养的特色

1.第一与第二课堂协同发力，全面搭建创新设计能力培养课程新体系（见图1）。构建融设计能力相关的工具使用、原理方法、结构认知、能力训练、综合实践五层次的“理论+实践”第一课堂课程体系，实现创新性意识与思维培养、工程师素养与能力训练。依托校内3D打印社等相关学生社团活动和参加全国三维数字化创新设计大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等竞赛拓展“社团+竞赛”的第二课堂（见图2）兴趣空间，通过第二课堂升华对课程的情感认同，增强兴趣和获得感。

2.以3D打印技术为载体，融课程思政元素培养工程创新设计能力。构建培养创新型机械设计人才的课程体系同时，在课程思政背景下选择以3D打印技术作为提升创新设计能力的载体，在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，并以3D打印技术的运用为主线整合教学内容，在车辆工程专业中实施教学改革，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。同时产品基于3D打印技术成型，真实还原工程设计、制造过程，增强学生在学习中的获得感和成就感［5］。

3.“政行企校”联动，建立形式多样、层次丰富的创新设计实践平台。中央财政资金支持建设的汽车工程实训中心、德阳高技能人才培训基地为培养学生创新设计能力以及第一课堂课程实施提供了教学的条件保障；学校举办3D技术产业学院，面向学生采用校内培训课与校外特训营相结合的方式开展三维数字设计师培训，拓展了第二课程教学内容和空间；由德阳市人力资源和社会保障局与重庆市渝北区人力资源和社会保障局牵头的技能培养合作项目，学校与昆山奇迹三维共建校内3D打印实验室等，为我校优秀学生提供校外实习实训岗位。“政行企校”多方联动，搭建了形式多样、层次丰富的创新设计实践平台。

三、实践应用效果

（一）覆盖面广、效果显著

课程思政背景下机械类专业创新设计能力的培养和新形势下新工科教育模式，在我院车辆工程、汽车服务工程、机械电子工程、机器人工程4个本科专业，以及汽车制造与试验技术等11个专科专业中实践。第一课堂覆盖面广，年均受益2 000余人，进入第二课堂参与活动年均1 500余人。大量学生立足产业学院项目完成毕业设计，运用3D技术完成设计作品，普惠性高，其整体创新设计能力明显提升。

（二）竞赛获奖、成果丰富

师生参加各项竞赛活动成效显著。近两年，教师团队获得由中国高等教育学会举办的全国教师创新教学大赛—VR/AR/3D数字化虚拟仿真主题赛项全国二等奖和三等奖各一项；学生获得全国三维数字化创新设计大赛、中国大学生计算机设计大赛等大赛奖项十余项；师生获得实用新型专利20余项。学生获校级、省级、国家级大学生创新创业训练计划项目立项数量逐年提升，毕业设计水平显著提高。

（三）学生成才、广泛认可

近三年来车辆工程专业30余名毕业生分别就职于中国商飞上海飞机制造有限公司、中国博格华纳技术中心、一汽大众泛亚设计院、深圳比亚迪股份有限公司等知名企业从事汽车及机械设计相关工作，实现了高质量就业；累计74名学生考取西南交通大学等高校机械工程、车辆工程等专业研究生，从事机械设计与制造、新能源汽车等方面的研究。

（四）社会服务、示范引领

探索适应区域经济发展的机械类专业创新设计能力的培养途径和方法等研究成果实用性强，具有一定的推广价值。通过总结，研究成果为德阳市重装基地相关行业培养具有吻合度高、适应性强的创新设计能力人才，努力建设与区域现代产业发展相适应的特色专业提供思路。团队教师多人多次受聘为世界技能大赛四川省选拔赛裁判、四川省职业院校技能大赛（高职组）新能源汽车技术与服务赛项裁判员、德阳市中等职业学校技能文化节汽车赛项裁判等；8名教师获三维CAD应用工程师及三维CAD-UG培训讲师资格，通过课证融通方式，1 000余人获取全国三维数字化技术应用能力认证。

结语

探索课程思政背景下车辆工程专业创新设计能力的培养，把价值观树立、职业道德养成、人文素养提升、创新精神培养和专业知识讲授等进行有机结合，适应新形势下新工科教育模式，充分发挥专业课程与思政课的协同育人功能，为行业培养具有吻合度高、适应性强的创新设计能力人才是新时代高校机械类专业义不容辞的社会责任。唯有不断探索与实践、创新与发展，才能不断提升机械类专业学生创新设计的能力与素养，为我国制造业培养出更多具备精益求精大国工匠精神、科技报国使命担当的制造业设计人才。

参考文献

［1］工业和信息化部，国家发展和改革委员会，教育部，等.关于印发制造业设计能力提升专项行动计划（2019-2022年）的通知：工信部联产业〔2019〕218号［A/OL］.（2019-10-11）［2022-08-16］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2019-11/13/content_5451517.htm.

［2］教育部.关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知：教高〔2020〕3号［A/OL］.（2020-06-05）［2022-08-16］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

［3］朱明.面向“中国制造2025”的课程思政教学改革探究：以“机械设计”课程为例［J］.科教导刊，2019（27）：77-78.

［4］赵海霞，王玉民，段俊勇，等.新工科背景下机械工程专业教学体系改革的思考［J］.教育教学论坛，2020（12）：354-355.

［5］李永湘，何晓芬，马秀勤，等.3D打印在机械原理课程教改中的应用［J］.内燃机与配件，2020（5）：214-215.