工程教育创新背景下的机械类项目式生产实习教学模式研究

［摘 要］ 随着工程教育的不断发展，机械类生产实习教学面临着新的挑战，作为连接大学生与未来工作的纽带，其模式改革创新刻不容缓。为此提出了一种项目式的机械类生产实习教学改革模式，以企业在研项目开发实训内容，合理分解产品需求，建立融合多端的实训课程体系和更人性化的支持体系，外引内培和柔性聘用优化实训人才队伍，强调交叉融合终身学习的工程师文化内核。通过教学模式改革，将理论与实践紧密结合起来，实现更加面向现代企业产品开发模式的机械类生产实习教学，为机械类生产实习教学改革提供了新思路和新方法。

［关键词］ 工程教育；机械类；生产实习；工程实训改革

［基金项目］ 2023年度山东大学（威海）校级教学改革立项项目“工程教育创新背景下的机械类生产实习教学改革模式与实践研究”（Y2023039）

［作者简介］ 王挺侹（1990—），男，河南渑池人，工学博士，山东大学（威海）机电与信息工程学院机械系助理研究员，主要从事高速机电传动系统研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）10-0141-04 ［收稿日期］ 2023-12-12

引言

我国所有工科类院校和大部分综合性高等院校都设立有机械类专业，在经济发展过程中，机械类专业人才在众多领域发挥了重要作用，这是我国制造业蓬勃发展的基础［1-2］。随着中国制造2025［3］、工业4.0［4］要求的提出，传统制造业需要与工业互联网、信息科技等技术交叉融合，从自动化向智能制造变革，实现更高效更柔性化的生产，提档升级已经迫在眉睫［5］。在工程教育创新的背景之下，传统工科高等教育也需要根据新工科要求和人才培养方向的变化进行改革，提高核心竞争力，以培养适应产业发展环境的人才。这既是高等学校新工科建设的目标，也是我国工业化进程的迫切需要［6］。

生产实习是机械工程专业教育的重要环节，是学生进入工作岗位前最重要的实训课程［7］。通过实习，学生能够将所学的课程理论与工业实际相联系。这可培养学生的实践能力，激发学生的创新意识和创新能力，使学生及时了解相关产业发展的一线信息，为未来从事技术工作中专业知识的运用和团队协作能力的提升夯实基础［8-9］。先进制造业的突飞猛进以及社会环境、外部环境的变化导致传统的机械类生产实习教学模式中的诸多问题逐渐暴露出来，如常见的实践环节过于单一陈旧，实践内容过于简单，集体实习导致学生参与感降低，集体时间投入与产出比过低等。也有部分高校面临的个性化问题，总体难以满足新时代学生培养的需求。

针对在工程领域创新教育背景下山东大学（威海）机电与信息工程学院机械类专业开展生产实习中遇到的典型问题，结合机械类生产实习的改革实际，本文系统总结了开展项目式实训过程中从实训内容、实训体系、实训人员和实训拓展等方向开展的探索及研究，梳理了项目式生产实训过程中的改革思路、核心做法等，为其他高等学校机械类生产实习教学改革提供了新思路和新方法，因地制宜推动机械类工程教育更上一层楼。

一、机械类专业生产实训困境解析

机械类生产实习制度设立的初衷是为毕业学生提供较为真实的工业环境，使其了解专业知识在制造类企业的实际运用情况。早期传统制造业占据绝对地位时，学生在真实工业环境下进行实际产品的制造实践，对适应就业环境具有显著正向作用，而在目前产业发展和社会环境下则面临困难。

（一）实习内容未能与时俱进

近几年，机械类生产实习仍是到传统制造业企业进行，在多方面因素如实习理念、实习大纲、实习安全、工厂生产节奏、实习时长等的不利影响下，机械类生产实习很多已经蜕变为“走马观花”式的参观实习，实习内容逐渐流于形式，实习学生参与感低，难以建立对机械产品开发的直观理解，也无法对将来从事的研发岗位有深刻的认识，难以达到运用知识解决问题的目的。

（二）实习组织无法做到以人为本

随着经济下行压力增大，机械类作为宽口径专业，其毕业生就业压力同样陡增，学生需要花费更多的精力和时间去找工作。而笔者所在院校学生的升学率在50%以上，保研学生在暑期参与夏令营活动，考研学生有相当大的比例忙于备考。生产实习需要为学生暑期夏令营、考研学习等各项需求让路，处于优先级的末端，实践类课程不被学生重视。在实习质量无法提升的同时，强制学生参加集体实习活动，只会适得其反。在教师端，生产实习等的课时安排上无相应倾斜，反而配以较低的系数，导致教师存在付出与收获不成正比的现象，难以形成正向激励。

（三）实习教师工程实践能力不足

机械类专业实践教学教师不仅需要具备扎实的理论知识、深入浅出的表达能力，还要具备创新教学能力和较高的工程素质。然而，目前机械类专业教师多是博士毕业直聘，其工程实践能力不足，缺少工程实践经历和经验，而具备新兴技术和新兴行业工程经验的教师更是寥寥无几。生产实习场地专业技术工人对实习过程缺乏热情，使得机械类专业实践教学与工程实际和智能制造产业的发展需求脱节，这对新工科人才实践能力的培养不利。

二、机械类生产实习改革探索

基于当前机械类生产实习中面临的问题，山东大学（威海）机电与信息工程学院深入调研，将传统的生产实习改为项目式实训，在实训内容创新、实训评价体系建设、实训人员素质提升和创新工程师文化等方面进行了有益的探索和研究。所谓“项目式”实训，即摒弃以往集体实习方式，学生以相对自由的形式组成研发项目组，以企业在研产品作为开发对象，企业研发人员和在校教师组成实习指导教师，以项目组的形式进行弹性化管理，从机械产品角度对项目开发结果进行评价。

（一）创新实训内容设置

工程教育的发展需要与时俱进，实训内容也需要不断创新。工程创新背景下工程人才的培养离不开企业的参与，学校培养出的新工科人才最终也要回到企业的工程实践中去。通过校企深入合作，开展项目开发式的生产实训工作，利用企业对新技术发展和应用的敏感性，将企业产品开发流程和技术应用流程引入生产实习中，将企业产品序列中的某一项作为主要开发对象，以项目开发目标需求为主导，注重能力培养，鼓励新技术新设想的实施，利用企业资源进行功能验证，考虑创新性和技术应用的合理性并结合实际情况建立评价体系，引入企业技术专家进行评分。以实际工业产品作为项目式实习对象，需要企业深度参与，并提供关于产品设计开发过程中的关键资料，同时允许企业工程师参与到后续的实训内容中。为避免校企合作“一头热”的情况，学校选择企业要极端慎重，其关键在于能与企业形成互惠互利的实训模式，企业能在投入中获得对应的回报。项目实施过程中，选择了已经形成良好合作的校友企业，从企业得到在研产品全面的详细信息，包括产品设计规范、产品内部开发流程、产品运行与使用情况、存在的问题和可能的解决方案等。根据实际产品，在企业工程师帮助下分解任务，包括产品设计、仿真模拟、快速原型制造、产品功能评测、制造工艺优化等。发布命题后学生自行组建团队，合作分工形成“揭榜挂帅”的局面。在多次合作之后形成稳定的课题库，并保持课题逐年更新扩充。项目式生产实习的内容设置更加贴近实际工程应用，更符合现代工业产品的开发流程，同时能让学生学有所长，发挥各自能力，提高学生的实际操作能力和创新能力，为学生的职业发展和企业的技术创新提供更好的支持。产生的优秀成果可以为企业在产品设计、制造和功能上更进一步，这有助于培养学生的工程实践能力和创新精神，为他们未来的工程实践和科研工作打下坚实的基础。

（二）加强实训体系建设

高等教育要为学生提供有利于开展接近真实工程环境的工程训练环境，必须加强实训体系建设。实训体系的建设包括生产实习课程体系和支持体系两方面的内容。课程体系建设中以“工业4.0”和“中国制造2025”为导向，以先进制造为主线，以面向学生的创新实践能力培养为指导思想，将理论教学和生产实训有机融合，相互促进。依据业内通用的产品开发和技术应用路径与模式，结合具体的产品，通过技术层面的梳理，建立具体的涉及多学科、多模块（机械设计、机械加工、流体力学、快速原型开发）的实训课程体系，将创新能力培养和工程素养的培养延伸到实训细节中。实行开发小组制度，各司其职，形成良性沟通渠道，实现理论与实训教学既相互独立又有机结合。在评价体系上鼓励自由探索和新技术应用，由校内和校外师资组成成绩评定小组。将培养科学思维、实践能力、创新能力和探索精神落实到每个模块之中。加强过程和结果双引导，实施必要的原型性能验证，促进产品开发迭代，以技术应用成熟度和产品创新性作为评价的双标准。支持体系建设需要多端形成合力，在教师端通过顶层设计，在学院内，通过在校内正常课时的基础上增加补充课时、给予适量补助、院内评奖评优和职称评聘等给予适量的倾斜等方式，增强教师的正向激励；在学生端建立起重实训的理念，在实验课、实训课中加强督导，并将实训充分纳入课程考核。考虑到实际优先级的困难，优化生产实习开课时间，提前一年组建团队，减少集中实习带来的时间冲突，通过弹性化机制充分利用碎片化时间、课余时间，以结果和过程为双导向，实现实训课程顺利完成。

（三）优化实训人才结构

机械类生产实习教学教师不仅需要具备扎实的理论知识、深入浅出的表达能力，还要具备创新教学能力和较高的工程素质。针对原有师资结构不合理、工程经验不足、来源单一等问题，通过外引内培和柔性聘用等方式，积极推进师资队伍建设，出台有关师资队伍建设的文件，完善考核评价体系，鼓励教师脱产进修，提升实训课程课时量，加大学生教育和引导力度，积极拓宽人才聘用的范围。在实训期间，与企业联合，短期聘用企业内技术人员，坚持专业技术水平和实践技能相结合的聘用方式，合理利用校外师资，充分利用校外师资的工程技术能力，实实在在提升工程实践能力和技术创新力，并建立技术沙龙论坛，邀请校外师资定期开展讲座交流，分享技术进展，观摩教学活动，提出优化建议。鼓励专任教师到企业脱产培训，提升工程实践能力和技术创新力。在实习期外定期举办交流活动，邀请校外师资进行技术讲座和教学研讨，形成具有理论深度的校内教师团体和具备高技术水准的校外工程团队。

（四）注重实训领域拓展

随着新材料、人工智能等技术的发展，未来机械类工程教育会出现难以想象的颠覆性改变。机械类工程技术人员往往需要集跨领域知识广泛性和单一领域知识高深性于一体。工程教育创新背景下技术人员已经从纯粹单一学科与专业的深化向多学科的融合交叉发展，这也是未来工程教育改革与发展的必然趋势。在机械类生产实习中加强工程师文化的营造，凸显工程教育的“内核”。提供工程伦理、通识课程教育的外部资料，让学生从“怎么做”去思考“为什么做”，在课程体系设置中提升创新价值，营造自由开放的环境，重视能力培养，回归工程教育的实践价值，注重实践成果转化，以“学以致用”为工程教育的宗旨，加强文、理、工学科交叉，提倡营造工程教育创新文化引领，建立终身学习的工程师理念。注重工程实践教育中的人文价值、工程伦理和学科交叉，强化工程师面对未来多元创新环境的适应能力。设计和开设更多与实际工程相关的实践课程，鼓励机械类专业与其他工程专业进行跨学科合作，开展跨专业的工程实训项目，拓展学生的工程实践领域。组织学生参与各类工程创新竞赛项目，如机器人比赛、设计大赛等，给学生提供展示和实践的平台。

结语

本文旨在探讨工程教育创新背景下，机械类生产实习教学的改革模式和实践研究。对于实践环节单一，实践内容过于简单，集体实习导致学生参与感降低，实践内容与时代脱节等问题，不断通过工程实训改革来解决。通过校企合作，不断完善实训内容、实训体系、实训领域等，建立起符合实际工程需求的生产实习项目，并将其纳入机械类生产实习教学中。同时，通过更新实训设备、拓展校外实习项目等措施，提高学生的实际操作能力和主观能动性，有效提升学生的实际工程能力和就业竞争力。将聘用校外师资、加大实训类课程的权重、加强学科交叉力度、改革实习时间、维护企业关系等融合起来，建立学生、学校和企业的良性沟通，提升学生对工程实践和未来所从事工作的认识，建立工程师思维和终身学习的理念，不断推动工程教育的创新和发展。

参考文献

［1］姚嘉凌，闵永军.高校生产实习模式改革的思考和探索［J］.中国大学教学，2007（3）：81-82.

［2］艾宁，阮慧敏，刘会君，等.创新生产实习教学模式强化工程实践能力［J］.实验室研究与探索，2012，31（11）：150-153.

［3］周济.智能制造是“中国制造2025”主攻方向［J］.企业观察家，2019（11）：54-55.

［4］张曙.工业4.0和智能制造［J］.机械设计与制造工程，2014，43（8）：1-5.

［5］杨斌，王振玉.基于柔性制造系统工程训练教学的智能制造人才培养［J］.实验室研究与探索，2017，36（1）：192-195，200.

［6］胡波，冯辉，韩伟力，等.加快新工科建设，推进工程教育改革创新：“综合性高校工程教育发展战略研讨会”综述［J］.复旦教育论坛，2017，15（2）：20-27，2.

［7］孙学雁，李延斌.基于校内生产实习基地的机械类专业校企联合实践教学模式探索［C］//中国机械工程学会机械设计分会，全国机械设计教学研究会.2016年第十五届全国机械设计教学研讨会论文集.［出版者不详］，2016：3.