项目名称: 以工程实践为载体，产学研一体化研究生教学模式的改革与实践— 以《先进制造技术》为例
果完成单位：石河子大学机械电气工程学院
成果完成人：魏敏 葛云 张立新 曾海峰 李华
当前世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行，以新技术、新业态、新产业为特点的新经济蓬勃发展，要求工程科技人才具备更高的创新创业能力，面对新的格局，机械制造领域对人才的需求也发生了变化，如何将传统的机械制造人才培养体系升级转化，如何使学生具有解决复杂问题的创新能力，课程组成员本着“突出兵团特色，重视教学实践，讲究综合技能，激励创新意识”的教育理念，以工程实践为载体，通过产学研一体化研究生教学模式的改革与实践，构建校企培养体系、利用学科交叉优势、打造团队培养模式，形成了石河子大学机械工程领域应用型人才的培养特色。
在机械工程硕士研究生人才培养过程中，如何紧跟时代发展需求，培养制造业发展急需的专业技术人才，体现人才培养的先进性，项目针对我校《先进制造技术》研究生精品课程建设，从培养工程硕士专业学位研究生科研、创新和实践能力出发，以工程实践案例为载体，改革教学方法和手段，促进研究生工程素质教育的开展。
一、主要解决的研究生教育实践问题
1、解决了课程的前沿性动态发展变化与教学内容更新相协调、教学与科研有机结合相互促进的问题，加大科研成果转化教学内容的力度，增强本课程教学的学术性和前瞻性。
2、解决了学生所学内容与实际应用脱节的问题，以案例教学为载体，提高学生解决工程实际问题能力，真正做到学以致用。
3、解决了教学手段单一，学习主观能动性较弱的问题，结合互联网+信息化教学平台，采取翻转课堂、混合教学、研讨案例等多种教学手段，激发学生主观学习能动性。
二、改革思路
发挥学科交叉优势，突出学生工程实践能力培养，构建校企联合培养体系，重视区域特色应用型人才发展，探索研究生教学的规律，开展教学模式研究与改革。课程组通过探索“以生产实践问题为中心”的新型学习模式下的教学改革实践，引导学生学会如何学习，自主获取知识和资源，拓展自主学习空间，改变学生学习模式，实现“既授人以鱼，更授人以渔”的育人目的，也让学生更能适应未来的工作和生存环境。
在企业实践方面，加强多元化的研究生实践教学平台建设。从深度和广度方面完善企业实践环节，使研究生能够通过与企业工程师协同工作，真正接触到企业的生产实际，体会实际工程项目开发的工作场景和职业要求，了解企业的运作形式和管理方式，培养团队合作意识、职业道德和沟通技能，养成良好的工程职业素养，增强工程实践能力，逐步成为合格的高层次应用型工程技术和工程管理人才。解决了学生所学内容与实际应用脱节的问题，以工程实践为载体，提高学生解决工程实际问题能力，真正做到学以致用。
三、改革举措与实践
1、以工程实践为载体，产学研相结合的实践基地建设
课程组本着贯彻和体现“集中实践与分段实践”相结合，“校内实践和校外实践”相结合，“专业实践与论文工作”相结合的原则，丰富学生实践内容，拓宽企业实践与教学内容的契合率，加大研究生产学研实践基地建设，探索校企培养人才的新模式。
目前建设成功自治区级机械工程实验教学实验中心1个，自治区级机械工程研究生校外实践基地2个，此外，学院分别与新疆天富集团有限责任公司、兵团第八师天山铝业有限公司、新疆农垦科学院签署了合作协议、校企合作备忘录，发挥校企双方的优势，建立研究生产学研实践基地，探索校企培养人才的新模式。
在研究生联合培养基地的支持下，产生了一系列具有实用价值的科技成果。自保护药芯多点明弧堆焊工艺及装备获新疆兵团第八师科技进步三等奖。高密度机械式压缩打包机被评定为自治区先进水平，并获新疆兵团第八师科技进步三等奖。开展了“红花采收装置”、“CO2焊摆弧器”、“斗提机料斗自动焊接装置”及“碳弧自动刨”等的研究和项目申报工作。其中“红花采收装置”和“碳弧自动刨”等项目已形成初步成果并在生产实践中得到应用。与研究生产学研联合培养基地天业汇能联合申报的科研项目——异形焊缝焊接机器人的研发，2016年获批兵团科技攻关与成果转化项目，目前已经调试成功，在企业推广应用。
图 研究生联合培养基地——天业汇能异形焊缝焊接机器人的调试场景
图 研究生联合培养基地——金风科技图 研究生联合培养基地石大锐拓机械装备有限公司
2、结合互联网+信息化教学平台，改革教学手段
采用课程组导师授课、专题讲座与研讨、实验设计分析、企业调研等灵活多样的教学方式方法；除理论课程教学，另设置与理论课学时相同的讨论课学时（即理论课程教学设置“1:1”配套的讨论课学时），授课内容和授课方式得到学生的好评，学生评教优良率为100%。
以《先进制造技术》课程为例，结合企业机械工程所需，开发先进制造技术网络平台，建立《先进制造技术》案例教学资源库，实现教学资源的共享。借助于案例资源库平台，任课教师可以不断更新教学内容改革教学方法，强化自己开展案例教学的能力，提高教学的针对性和实效性，教学质量得到显著提升。解决了教学手段单一，学习主观能动性较弱的问题，结合互联网+信息化教学平台，采取翻转课堂、混合教学、研讨案例等多种教学手段，激发学生主观学习能动性。
3、以工程实践为载体，完善实践案例教学平台
以工程实践为载体，结合企业工程实践案例以及教师科研成果，开发《先进制造技术》系列优质教学案例，建成拥有丰富教学素材的案例库，建立开放性的学习平台，提高了学生对机械工程领域先进制造技术学习和探索的兴趣，帮助学生自主学习，在课程教学中将理论与工程实践的结合，强化学生工程素质的提升。
图 《先进制造技术》案例库建设
图 《先进制造技术》案例教学展示
4、结合企业文化，以工程实践为载体，积极组织开展第二课堂
调动了学生参加科研的积极性，培养了学生的综合素质，提高了科研创新的能力，课程组教师指导学生参加挑战杯、全国3D大赛获得了良好的成绩。切实提高了学生的综合素质。
图指导“飞思卡尔智能汽车大赛”图指导“挑战杯”参赛场景
图全国“挑战杯”二等奖图兵团“互联网+”金奖
5、教学团队建设
师资队伍的整体教学水平、科研能力以及综合素质不断提高，知识结构、职称结构日趋合理，已形成良好的师资梯队，促进了机械工程学科建设，2017年成功获批机械工程一级学科博士点，机械制造教学团队被评为石河子大学优秀教学基层组织，团队教师多人次荣获“全国宝钢优秀教师”“自治区教学名师”、“自治区教学能手”、“石河子大学师德标兵”、“天富杯学生最喜爱专业课教师”、“石河子大学教学能手”等称号。以校企联合促产学研结合，团队教师的科研、教学能力不断提高，学生-教师-企业相互受益，形成了良好的教学师资队伍。解决了教师-学生-企业和生产-教学-科研相结合的良性循环问题。
图全国宝钢优秀教师——魏敏图自治区教学名师——魏敏
图自治区教学能手——葛云图天富杯学生最喜爱专业课教师——葛云
四、本课题教学成果特色与创新点
1、以校企联合促产学研结合，团队教师的科研、教学能力不断提高，学生-教师-企业相互受益，形成了良好的教学师资队伍。解决了教师-学生-企业和生产-教学-科研相结合的良性循环问题。
2、探索“以生产实践问题为中心”的新型学习模式下的教学改革实践，不但提高教学的针对性和实效性，也提高了学生对机械工程领域先进制造技术学习和探索的兴趣，促进了教学质量的提升。
3、以案例为载体，优化了《先进制造技术》课程体系，充实了教学内容。以提高专业学位研究生工程实践能力为目标，探索机械工程专业学位培养模式，优化《先进制造技术》课程体系，搭建“以学为中心”的个性化学习环境，以教学案例为基础，提取其中的企业生产实践问题典型案例，充实教学内容，将理论与工程实践相结合，改进课程教学方法、强化实践教学，从而达到提升机械工程专业学位整体建设水平的目的。
五、推广应用成果及贡献
以提高机械工程师综合素质为根本，以《先进制造技术》为应用研究示范对象，通过开展“以生产实践问题为中心”的新型学习模式以及案例教学模式实现了课程理论教学与实践教学的有机结合，充分调动学生的主观学习能动性，使学生的创新实践能力得到充分的锻炼与加强。教学改革与探索从2009 年《先进制造技术》研究生课程立项以来，经过 8 届本科学生的教学实践，受益学生 300 余人。
1、构建《先进制造技术》教学网络平台全部对外开放，丰富的网络教学资源以及案例库，在教学中发挥了重要的作用。“以生产实践问题为中心”的新型学习模式以及案例教学模式引导下学生的工程实践能力得到明显提高。学生获得各级学科竞赛 24 项，其中国家级获奖 15 项，校级优秀硕士论文 3 篇，5 人次获石河子大学优秀专业实践研究生。
2、与疆内 3 家知名企业联合建立了研究生产学研培养基地，以校企联合促产学研结合，逐步形成以学生为中心、以教师为主导的“课堂教学、工程实践和课外科技实践活动一体化”的教学体系，调动了学生参加科研的积极性，提高了科研创新的能力，课程组教师指导学生参加挑战杯、全国 3D 大赛取得了良好的成绩，切实提高了学生的综合素质。
目前建设成功自治区级机械工程实验教学实验中心1个，自治区级机械工程研究生校外实践基地2个，此外，学院分别与新疆天富集团有限责任公司、兵团第八师天山铝业有限公司、新疆农垦科学院签署了合作协议、校企合作备忘录，发挥校企双方的优势，建立研究生产学研实践基地，探索校企培养人才的新模式。
3、机械制造教学团队的整体实力以及师资队伍的学术水平、教学能力逐步提升，也促进了我校机械工程学科建设的长足发展，2017 年成功获批机械工程一级博士点。机械制造教学团队被评为石河子大学优秀教学基层组织，课程组多人次荣获“全国宝钢优秀教师”“自治区教学名师”、“自治区教学能手”、“石河子大学师德标兵”、“天富杯学生最喜爱专业课教师”；“石河子大学教学能手”等称号。
近年来课题组承担石河子大学各类教改课题 6 项，发表教学研究论文 13 篇，形成获奖教学成果 15 项。推广应用到教学中，学生受益面广，涉及机械工程、农业工程以及工业工程等学科。