應用型高校工程類專業“一師四能”立體化教學體系研究

盧雅琳等

摘 要：由于應用型本科工程類專業學生能力與市場需求之間不匹配，導致目前“人才荒”和“就業難”的矛盾日益突出。本文在深入分析學生專業能力培養中的問題，提出了貫穿學生能力培養全過程的“一師四能”立體化課程教學體系，并以材料成型及控制工程專業為例，提出了人才培養的新模式和方法。

關鍵詞：應用型本科；工程類專業；一師四能；立體化教學體系

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：2095-7394（2015）04-0120-04

1 應用型本科院校工程類專業面臨的挑戰

近年來，“人才荒”和“就業難”成為困擾高校、企業至地方經濟發展的一個重要問題，是一對突出的矛盾體。“人才荒”和“就業難”表現在兩個方面：一方面，企業招聘不到需要的高技術應用型人才；另一方面，許多高校本科畢業生找不到合適的崗位就業。其根本原因是高校人才培養模式、質量與市場脫節，造成畢業生無法適應市場的尷尬局面。

隨著我國由制造大國向制造強國邁進，社會對高校專業人才培養質量提出了更高的要求，工程類專業畢業生的就業面臨著嚴峻挑戰。如今，在知識不斷更新、市場不斷變化的大背景下，不同類型的高校在培養人才的定位及方向也會有所差別，如何結合自己學校的定位，培養出符合社會需求的工程應用人才是各高校不斷追求的目標。為此，許多專家和學者進行了深入研究和實踐探索，制定了不同類型的人才培養方案，以突出對學生某些專業能力的培養。以大機械類專業為例，許多研究性大學主要強調學生設計、制造和管理能力的培養，而高職院校主要強調學生加工制造能力的培養。應用型本科院校與研究性大學相比，由于存在辦學條件、師資及生源方面的劣勢，培養的學生創新能力欠缺，后勁不足；與高職院校相比，專業實踐能力培養環境如實習基地、實訓師資方面等沒有優勢，培養的學生實踐動手能力欠缺，解決實際問題的能力不強。總的來說，應用型本科院校人才培養中存在的問題有：（1）人才培養模式較傳統，實施效果不佳。工程類專業（如機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程等）雖涉及的實踐環節較多，但效果并不理想。現有的考核評價體制使得學好學壞一個樣，導致部分學生失去學習的動力，教學效果不理想；（2）教學方式方法陳舊，缺乏吸引力。當代大學生均是90后，學習知識的途徑十分豐富，視野更加開闊，接受新鮮事物的能力很強，傳統的教學方法和授課模式已不能吸引學生，學生學習興趣不濃厚，教學效果不佳。

黨的十八大報告提出了“區域發展”和“區域協調發展”的重要思想。如何把人才培養質量與區域經濟發展、地方產業相結合，培養市場所需的應用型人才是高校必須解決的問題。應用型地方本科院校應根據區域經濟發展、地方產業和自身辦學條件，確定合適的人才培養目標，改革教學方法、模式和內容體系，從最優化理論的視角來窺測工程專業教學優化設計的基本理論問題，優化課程體系，突出提升學生工程素養。

對于應用型本科工程類專業而言，以企業實際工程生產要求為對象，基于“一師四能”培養目標，建立開放性、多元化的三維立體教學課程體系、考核評價標準和激勵政策是人才培養的關鍵，而改進教學方法和授課模式，則是提升人才培養質量的有力保障。

江蘇理工學院學報第21卷

第4期盧雅琳 雷衛寧 王江濤 等：應用型高校工程類專業“一師四能”立體化教學體系研究

2 應用型本科工程類專業人才培養的思路

應用型本科工程類專業課程改革應實現“回歸工程實踐”的目的，并回應區域發展中企業和市場對畢業生質量的訴求。本科院校高校工程教育課程改革的走向應當是回歸“整體型”工程實踐，著重構建“工程范式”的課程。這意味著需要重新思考“整體型”工程實踐的新特點，改革傳統的以工程科學為主導的課程，從而實現“工程觀”、“人才觀”與“課程觀”三位一體的課程理念，培養出具備“精設計、懂加工、會分析、能創新”的現場工程師，培養思路如圖1所示。

圖1 工程類專業現場工程師培養示意

目前，在材料成型及控制工程行業領域，工程師利用計算機技術對產品形狀和尺寸、模具結構進行設計，對成形工藝進行優化，對數控加工過程進行仿真等，完成了幾何建模、逆向工程、工程制圖、仿真分析、快速原型、數據編程、分析測量等各個環節，顯著縮短了模具設計與制造周期，降低了生產成本，提高了產品質量。但眾所周知，計算機模擬軟件用于設計分析時需要用戶預先輸入工藝參數和設計方案，模擬分析結果是否可靠還需要技術人員進行分析判斷，很難直接用來指導實際生產，需要反復調試。由此看來，工程師不僅要具有設計、加工的能力，也必須具有一定的分析問題、解決問題和創新設計能力，這就是市場對高校材料成型及控制工程專業人才培養能力的要求。

3 以材料成型及控制工程專業為例，探索人才培養新模式

緊緊圍繞市場對學生能力的需求，應用型本科院校應該建立與之相匹配的人才培養模式和課程體系。由于工程類專業眾多，為了選擇合適的載體和平臺，本文以材料成型及控制工程專業為例進行梳理。

3.1 以實踐為主線，建立優化的工程類專業立體課程體系

現場工程師在生產、工程管理、服務等一線崗位上能將專業知識應用于實際并能解決實際問題，有別于研究人員、普通技術和操作人員。從一名工程師的成長規律來看，工程師需具備較扎實的工程科學知識和工程實踐能力。如何圍繞培養具有設計、加工、分析和創新能力的現場工程師為目標，建立全方位、多層次、系統性、開放性、多元化的立體化教學體系，搭建立體化教學實踐體系和服務平臺，是我們需要思考和實踐的課題。

立體化教學模式的構建要合理整合各教學要素，充分利用教學資源。創新型、應用型人才的培養是一個復雜的系統工程，包含課程體系的構建、教學內容、教學手段等多個方面，具體包括四個方面：（1）構建立體化課程體系，以加強大學生創新能力和實踐操作能力的培養；（2）采用立體化教學手段，以培養學生創新精神和創新能力；（3）構建以課程為中心，利用多層次的教學資源和多種教學服務為內容的立體化教學資源，以培養學生自主學習的意識；（4）構建以實驗、實習、課外實踐、大學生科技創新等全方位的考核評價體系，激發學生學習興趣，有效調動學生學習的積極性和主動性。

圖2所示為材料成型及控制工程專業學生“一師四能”培養模式示意圖。以企業生產為對象，以工程應用為主線將課程體系進行劃分為三大模塊，最終實現 “現場工程師”的培養目標。

圖2 “一師四能”培養模式示意

工程類專業課程內容多，實踐性很強，如果只學習理論知識，缺乏實踐鍛煉，專業課程的學習就很難達到既定目標。因此，要學會在實踐過程中培養學生的設計、加工、分析和創新能力，讓“四能”培養貫穿專業基礎課、專業課程、實踐課程設計等，既增強了學生的學習興趣，又增強了“工程師”的培養要求。

3.2 改進教學方法，推進工程類專業的教學模式改革和創新

教學模式如圖3所示。借助項目教學法、現場教學法、企業真題真做等方法，將學生作為教學活動的主體，師生互動；培養學生的主動學習能力，強調對學習主題的深層理解；專業教師扮演咨詢者、輔導者的角色，將學生的被動接受學習轉化為積極探索學習，建立系統的學習平臺，如網絡課程，興趣小組，開放實驗等，讓學生通過各種場所，通過不同形式提高“四能”，發展高級思維技能和問題解決的技能。

圖3 教學模式創新示意

采用師生互動的教學法，以學生為主體，教師采用“啟發式”、“討論式”、“滲透式”、“翻轉式”等教學方法，激發學生的發散思維，及時掌握學生的信息，充分調動學生的主觀能動性。

借助多媒體、網絡技術，變傳統的“靜態”教學為“動態”教學。通過課件中的聲音、文字、視頻、動畫等內容，使課堂教學化難為易，化靜為動。化抽象為形象，創造圖文并茂的教學效果。

結合先進的現代模具設計方法，在CAD、CAXA，Pro/E、UG，Dynaform、Moldflow、Flash等平臺下開展計算機CAD/CAE/CAM模具設計，如模擬塑料模具中塑料充型過程、坯料的拉深過程及可能的缺陷、級進模開合模動作和送料過程等。在沖壓工藝及模具設計中，采用數值模擬軟件模擬金屬塑性變形過程，分析應力場、應變場、溫度場的變化，預測材料的破裂、起皺和回彈等質量問題。通過運用現代模具設計方法，不僅提高了學生計算機運用能力，而且增強了分析問題、解決問題的能力，有利于學生綜合創新能力的培養。

4 結語

要實現我國從制造業大國走向制造強國的目標，社會對工程類人才的需求量之大和要求之高是不言而喻的。培養素質高、市場滿意的工程師是應用型本科院校義不容辭的責任。本文以材料成型及控制工程專業為例，圍繞地方經濟社會發展需求，提出“一師四能”高素質應用型人才立體培養模式。（1）在培養目標上，提出把“分析能力”和“創新能力”作為工程類專業現場工程師的基本能力來培養；（2）在培養內容和體系上，提出構建面向市場和企業需求，強化實踐主線，貫穿大學四年的立體化培養體系；（3）在培養模式上，提出啟發式、案例誘導式、滲透式等教學模式來加強課程體系的連接、過渡和授課，以期達到最佳的效果。通過優化實踐教學體系，改革教學方法，著力培養學生的實踐創新能力，提高學生的綜合素質，為提高應用型本科工程類人才培養質量提供了借鑒。

Exploration of three-dimensional Teaching System Based on “An Engineer with four Professional Abilities” for the Students Majored the Engineering Class in the Applied Undergraduate University

LU Ya-lin，LEI Wei-ning，WANG Jiang-tao，LI Xing-cheng，WANG Ze，SUN Ling-yan，GE Mao-zhong

（School of Materials Engineering，Jiangsu University of Technology，Changzhou 213001，China）

Abstract：For the students majored the engineering class in the applied undergraduate university，professional abilities do not match market requirements，which lead to contradiction between shortage of talent and difficulty of employment.In this paper，based on analysis of professional ability，a kind of three-dimensional teaching system called “an engineer with four professional abilities”has been proposed.Taking a major of Materials Forming and Control Engineering for example，a new style of talent cultivation has been applied.

Key words：applied undergraduate university，majored the engineering class，an engineer with four professional abilities，three-dimensional teaching system

責任編輯 祁秀春