2025-10-10 星期五
“四智四能”融通 培养应用型人才
——南京工程学院机械工程学院教学改革与实践纪略
丁文政 成焕波 郑璐恺 韩亚丽 朱松青

  当前,制造业正朝着高端化、智能化、绿色化的方向加速迈进,这一进程离不开技术创新、人才支撑、资本投入、产业链协同以及市场需求牵引等多重要素的协同推进,其中人才是基础性支撑。为制造业智能化转型提供人才保障与智力支持,要大规模培养本科层次应用型人才,强化数字化、智能化等新技术应用能力,重点解决人才培养与企业实际需求脱节、实践环节薄弱的主要问题。近年来,南京工程学院机械工程学院依托行业办学优势,面向江苏产业需求,打造了“一台床(工业母机、数控机床)、一扇门(轨道交通门系统)”的学科专业品牌,形成了“能力导向、项目载体”的项目化实践教学特色。学院针对机械类专业实践教学“产教供需脱节”“数智赋能不足”“质量保证不实”等突出问题,遵循工程教育回归工程实践的理念,依托教育部门首批“卓越工程师”培养试点等10余项省部级教改课题,紧密对接区域高端装备产业发展需求,历经10余年探索实践,构建了“体系创新—资源支撑—质量闭环”“三位一体”的“四智四能融通”特色育人范式。

  创新“四智主线—四能进阶”项目实践体系,实现“项目—能力—产业”三维联动,有效破解人才培养与企业实际需求脱节的难题

  聚焦“一台床、一扇门”学科专业品牌,延伸至高端装备制造全产业链,与企业共建产教融合共同体,校企通过技术协同攻关与成果共同转化,孵化面向真实产业场景的项目群。根据能力导向、项目主导理念,依托产品全生命周期逻辑,将项目中复杂工程问题解构为以智能设计、智能生产、智能运维、智能管理(“四智”)为主线的项目体系,构建“基础—综合—工程”三级项目实施机制,贯穿设计开发、工艺制造、运行维护、生产管理四项能力(“四能”)进阶培养。创建了工程化环境、多元化团队、协作化学习的项目教学组织形态。从而保障实践项目的系统性,实践内容与产业技术的同步性,克服传统实践环节“碎片化”弊端,形成“项目—能力—产业”三维深度联动,实现能力培养与产业需求之间的精准映射。

  创建“产教融合—虚实协同”数智资源集群,强化数智技术赋能,为机械类应用型人才培养提供支撑

  通过建立校企“资源共投、项目共施、人才共育”的价值共创机制,依托智能制造省级重点产业学院、共建企业的国家级别智能工厂,根据企业智能工厂的生产流程和真实数据,在校内共建与之匹配的数字孪生工厂,聚焦智能运维、智能管理,实施数智技术在工厂层级的实践应用,实现虚实联动、双向赋能,破除校内外资源壁垒,建成教育部门虚拟仿真创新实践平台。依托学科专业实验室,嵌入式建设创新工坊,聚焦智能设计和智能生产,融项目案例开发和校企攻关为一体,持续引入产业全新应用场景,动态更新项目案例库,开发工程化级项目60个,建成百余个项目案例库,其中14个案例获评教育部门优秀案例。基于企业级数智资源,依据分层渗透、进阶培养的目标,在校内系统布局建设三类数智实践资源和教学服务资源:建设“理实一体”课程支撑基础项目实施,重点夯实与项目相关的知识基础;建设实训基地承载综合项目实施,重点锤炼知识在工程上的实践应用;建设创新工坊开展工程项目实施,重点提升用系统思维和创新方法解决复杂工程问题能力;建设集学、评、管于一体的数智化教学服务资源,实现人才培养全程的数据循证、评价反馈、指导推送。同时,聚焦企业技术痛点问题和高水平学科竞赛主题,突出人工智能、工业互联等数智技术在各级项目中的应用,通过动态更新项目案例库,持续引入行业全新应用场景,实现数智资源集群的多形态、系统化和可持续迭代。建成国家一流课程3门,省级产教融合课程等20门;出版系列教材8部;5个团队相继获得中国机械行业协会教育先进集体、省级优秀教学基层组织、省级信息化优秀教学团队等荣誉,16名企业实践指导教师获聘江苏省本科类产业教授。

  构筑“图谱驱动—数据循证”培养质量闭环,推动人才质量保证从经验依赖走向数据决策,长效保障人才培养紧密适配产业升级的持续需求

  打破按学科体系构建知识图谱的路径依赖与思维惯性,按照真实复杂问题导向的项目逻辑重构知识图谱,实现跨学科知识的动态集成,强调图谱中各点对项目达成的关联度。以图谱匹配项目实践路径,引导项目逐级完成;以图谱整合质量形成过程(跟踪学生在图谱指引下的实践轨迹,全程记录质量的形成过程)、质量增值贡献(通过对比学生在不同项目节点上的同一能力表现,实现对其知识应用能力、创新思维能力等的成长量化与增值评价)、质量多元评价(企业、学校、学生,形成立体化的评价结果)。用数据串联项目实践全链条,构建起“数据采集(记录一切实践行为数据)→分析建模(评估能力达成度)→精准反馈(推送个性化的学习资源、辅导支持或新的挑战项目)”的循证式质量闭环。通过“学习—实践—反思—提升”螺旋路径与“监测—评价—诊断—干预”闭环管理,长效保障人才培养质量紧密适配产业升级的持续需求。

  经过10余年的改革实践,学生的受益广度和深度显著拓展,人才质量明显改善,学生就业率稳步提升,在重点行业产业、领域就业占比80%以上,70%以上被智改数转、专精特新等规上企业录用,用人单位总体满意度超98%。学生均参加校级以上创新创业训练,获得中国国际大学生创新大赛金奖等百余项学科竞赛奖励。建设了高校智能制造虚拟仿真创新实验项目等一批优质数智资源,获评国家教育部门产教协同优秀案例、中国机械工业行业产教融合教育教学创新大赛全国二等奖,形成了可复制、可推广的系统性改革成果。

  发展新质生产力,培养高素质应用型创新人才,不仅是顺应时代需求和市场需求,更是我国主动应对科技革命和国际形势变化的战略选择。未来,南京工程学院机械工程学院将持续深化产教融合,依托高端装备制造产业联盟、产教融合共同体,培养适应新质生产力的机械类应用型人才。

  (丁文政 成焕波 郑璐恺 韩亚丽 朱松青)

中国教育报