该机制在产业学院理事会领导下,由长沙理工大学机械与运载工程学院(专业学院)与工程机械现代产业学院分工协作,共同实施。
一、总体架构:分工协作,无缝衔接
“双轨培养”机制的核心在于明确分工与协同育人。根据《理事会章程》,双方职责划分如下:
机械与运载工程学院(专业学院):主要负责“筑基础”。承担学生通识教育、数理基础、专业基础理论等课程的教学与质量保障。
工程机械现代产业学院(产业学院):主要负责“强实践”。依托企业资源,承担专业核心实践、项目式课程、企业顶岗实习及毕业设计(论文)等实践环节的教学与管理。
双方共同制定人才培养方案,确保理论教学与实践应用的无缝衔接。
二、轨道一:专业学院“筑基础”
专业学院通过不断优化课程体系,夯实学生的理论基础和通识能力。以机械设计制造及其自动化专业为例,从2013版到2025版培养方案,课程设置呈现出明显的数字化、智能化、综合化趋势(具体修订比较见表):
1、通识教育课程:强化计算机与人工智能基础
早期(2013-2015):增加“计算机科学导论”“算法与C程序设计”及“英语应用能力实习”,加强计算机实操与英语沟通。
中期(2017-2021):课程整合为“计算机与程序设计基础”及其实验课,强化C语言与程序设计能力。
近期(2023-2025):升级为“算法与数据结构(C语言版)”,并新增“Python程序设计”和“人工智能基础”,紧跟AI技术发展,夯实软件与智能基础。
2、学科基础课程:拓宽知识广度与工程素养
数理与科学基础:增加“复变函数与积分变换”“工程化学”“计算方法”,强化解决复杂工程问题的数理与化学基础。
工程素养与管理:逐步引入“工程伦理学”“管理学原理”,后调整为“现代企业管理”,最终在2025版融合为“工程伦理与技术经济”,培养学生在工程实践中兼顾伦理与经济决策的综合能力。
3、专业理论课程:紧跟前沿,强化机电融合
知识体系重构:整合构建了“机电微控制器技术”“制造工程基础”等课程,增强知识连贯性。
电学基础加强:调整电子电工技术,细分为“电路分析基础”“模拟/数字电子技术”及综合实践。
前沿技术引入(2025版):将机械制图升级为“现代制图技术”(三维转二维),并新增“机器视觉”“数字孪生技术”等前沿课程,直接对接产业需求。
表1 机械设计制造及其自动化专业课程体系“强基础”设置变化表
(2013-2025年)
2013版课程设置 |
2015版课程设置 |
2017版课程设置 |
2021版课程设置 |
2023版课程设置 |
2025版课程设置 |
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通识教育课程 |
1、增加“计算机科学导论”“算法与C程序设计”2门必修课程,加强了计算机与C程序设计的应用与实操能力;2、增加“英语应用能力实习”,加强了英语沟通能力的培养。 |
无变化 |
1、“计算机科学导论”“算法与C程序设计”2门课程变更为“计算机与程序设计基础”“程序设计应用基础”,进一步加强C语言程序设计能力培养。 |
1、新增“计算机与程序设计基础实验”“C程序设计应用基础实验”2门课程,进一步加强C语言程序设计能力培养。 |
1、调整计算机与程序设计基础与实验,换成“算法与数据结构(C语言版)及实验”,进一步夯实软件程序的编制能力的培养。 |
1、进一步调整计算机方面的课程,增加“Python程序设计”“人工智能基础”课程,夯实了人工智能的基础知识 |
学科基础课程 |
1、增加“复变函数与积分变换”课程,夯实了复变函数的积分、级数、傅氏变换与拉氏变换等方面的知识。 |
1、增加“工程化学”课程,夯实学生掌握化学原理和规律,能够运用化学基础理论解决材料工程技术中的相关化学问题;2、增加“计算方法”,加强了数值计算与程序编制的能力培养。 |
1、增加“工程化学”课程,夯实学生掌握化学原理和规律,能够运用化学基础理论解决材料工程技术中的相关化学问题;2、增加“计算方法”,加强了数值计算与程序编制的能力培养。 |
1、增加“工程伦理学”“管理学原理”2门课程,进一步加强工程伦理与项目管理、交流与沟通等方面能力与知识的培养; |
1、调整管理学原理,换成“现代企业管理”课程,项目管理与经济决策等方面的能力培养。 |
1、调整伦理与企业管理课程,融合形成“工程伦理与技术经济”1门课程,进一步加强学生工程实践需同时考虑伦理与经济决策等相关耦合因素能力的培养 |
专业理论课程 |
1、增加“流体力学”课程,加强了流体静力学与动力学等相关知识的培养;2、增加“机械制造装备设计”“发动机构造与原理”,夯实了机床、机器人与物流装置设计和发动机等相关专业知识。 |
1、增加“机械工业企业经营与管理”课程,加强了项目管理与经济决策等方面的能力培养;2、增加“复杂机电产品技术专题”课程,加强学生对前沿知识的了解;3、增加“机械创新设计”课程,夯实了学生创新意识的培养。 |
1、增加“工程伦理学”“管理学原理”2门课程,进一步加强工程伦理与项目管理、交流与沟通等方面能力与知识的培养;2、整合与调整与改造,构建了“机电微控制器技术”“制造工程基础”“机电一体化技术基础”3门课程,加强了专业知识的连贯性与整体性,利于学生融汇贯通,熟练运用相关专业知识。 |
1、调整电子电工技术课程,增加“电路分析基础”“模拟电子技术与数字电子技术”“电子技术综合实践”课程,加强学生电学方面知识的培养;2、调整管理学原理,换成“现代企业管理”课程,项目管理与经济决策等方面的能力培养。 |
1、调整伦理与企业管理课程,融合形成“工程伦理与技术经济”1门课程,进一步加强学生工程实践需同时考虑伦理与经济决策等相关耦合因素能力的培养 |
1、调整机械制图课程,换成“现代制图技术”,由三维转二维,中间穿插画法几何的知识,加强学生三维制图能力的培养;2、新增“机器视觉”“数字孪生技术”等专业前沿课程,紧跟产业需求。 |
三、轨道二:产业学院“强实践”
产业学院构建了从复杂度、挑战度到创新度逐级提升的四年贯通式实践教学体系,将学科竞赛、实践实习课程深度融入人才培养全过程。设计了基于CDIO(构思、设计、实现、运作)工程教育模式的项目式教学育人链条,构建了“基础初阶—综合中阶—企业高阶”的分层深化工程创新能力培育体系。

图1 CDIO项目式教学
1、基础初阶(第1-6学期):CDIO三级项目
目标:夯实基础,培养基本技能。
形式:课内项目 + 学科竞赛。
内容:
课程支撑:现代制图技术、机械设计理论与方法、液压传动、工程机械电液控制等。
竞赛驱动:全国大学生数学建模竞赛、三维数字化创新设计大赛、先进成图技术与产品信息建模创新大赛。
2、综合中阶(第4-7学期):CDIO二级项目
目标:综合运用,提升解决复杂工程问题的能力。
形式:课程群项目 + 学科竞赛。
内容:
项目类型:科技创新实践、专业综合课程设计(涵盖核心课程群知识综合运用)。
竞赛驱动:中国大学生机械工程创新创意大赛、周培源大学生力学竞赛、大学生金相技能大赛、全国大学生电子设计竞赛。
3、企业高阶(第7-8学期):CDIO一级项目
目标:对接企业,解决真实工程问题。
形式:顶级项目(毕业设计) + 学科竞赛。
内容:
真题真做:毕业设计选题大多来自企业课题,涵盖力学、电子、机械、控制、工程伦理与经济决策等核心知识群的综合运用。
竞赛驱动:全国大学生机器人大赛、智能汽车竞赛、工程实践与创新能力大赛、节能减排社会实践与科技竞赛。
4、拓展项目(第7-8学期):创新拔高
目标:培养拔尖创新人才。
形式:研究与设计 + 学科竞赛。
内容:
科研转化:工程新技术研究、重大工程设计、新产品/新装置研制、学术论文/专著、发明专利、技术标准研究报告。
顶级赛事:中国国际大学生创新大赛(“互联网+”)、“挑战杯”系列竞赛、全国大学生机械设计创新大赛。
工程机械现代产业学院的“双轨培养”机制,通过专业学院不断迭代更新的理论课程(特别是向人工智能、数字孪生等前沿领域的延伸),与产业学院层层递进的CDIO项目式实践体系(从课内实验到企业真题)形成了完美互补,有效实现了教育链、人才链与产业链、创新链的有机衔接。
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