“雙創”理念下機械工程專業人才培養課程體系探索

曹源文， 徐向陽， 羅家元

(重慶交通大學，重慶400074)

一、引言

“大眾創業，萬眾創新”的雙創理念，作為國家的一項重要發展戰略，成為了我國經濟發展的新引擎，這一戰略的實現離不開人才培養的支撐。高等院校作為培養高級工程技術人才的搖籃，在“雙創”人才培養的過程中發揮著重要作用［1］。

機械工程是國家高新技術產業的基礎和載體，是高科技發展的重要平臺，在國民經濟建設和發展中占有重要比重。《中國制造2025》指出:堅持創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本的基本方針，以機械制造發展戰略為牽引，在機械設計、機械制造等領域全面升級，實現創新、協調、綠色、開放的結構性改革［2－3］。面對新的要求和發展戰略，機械工程專業的人才培養應秉承“出成果、出人才、創特色”的建設思路，要求學生掌握專業基礎知識，具備實踐動手能力、工程技術能力和創新創業意識，能應用理論知識與專業技術，創造性地解決工程和企業等實際問題。創新創業訓練著重培養學生的創新性、創造力和創業能力，如何適應形勢發展的需要，全面改革教學內容、課程體系及教學方法等，將人才培養、科學研究、社會服務等緊密結合起來，特別是在“雙創”教育理念下，需要重新架構與改進人才培養課程體系，需要進一步研究與探索教學內容、教學方式、實踐環節和綜合素質教育等，培養出符合社會發展需要的“雙創”人才［4］。

二、機械工程專業人才培養現狀

機械工程專業承擔著機械專業人才的培養重任，強調學生對自然科學、工程科學、機械學科及相關學科專業知識的融合，強調培養學生的知識能力、創新能力和工程技術應用能力。近年來隨著我國高等教育的不斷發展，高校的培養方式、培養要求與培養規模都發生了巨大變化。以重慶交通大學機械工程專業為例，2008級機械工程專業招生3個班共97人，專業方向為機械設計制造及其自動化;10年后，2018級新生實際錄取420人，機械類共14個班，專業方向為機械設計制造及其自動化專業卓越工程師班2個、機械設計制造及其自動化專業2個班、工程機械2個班、型控專業2個班、車輛工程3個班、軌道交通1個班、機械電子2個班。近幾年在班級、人數、規模大幅度增長的同時，大學生就業問題成了全社會關注的話題。不論是事業單位還是制造單位或者施工單位等的招聘，都對大學畢業生的基本知識、“雙創”能力和綜合素質等方面提出了更高的要求。

傳統的人才培養課程體系雖然在基本素質、知識要求和能力要求方面提出了具體要求，如:掌握本專業必需的基礎知識、基本理論、基本技能;具有本專業領域內相應專業方向所必需的專業知識;具有較強的自學能力、實踐動手能力，具備較強的創新意識以及團隊協作精神、較強的組織能力。但在“雙創”能力的培養方面沒有給予特別充分的重視，在創新創業課程體系上涉及的課程非常有限，僅開設了“就業指導”1學分，共16學時的必修課，“大學生職業生涯規劃與發展”2學分，共32學時的選修課以及培養學生的實踐動手和創新能力的“機械創新設計”共2周必修課等課程。對職業生涯與就業指導、創業基礎、素質拓展、綜合創新設計、創新創業實踐、開放創新實驗、學科競賽等課程的學習與有關成果的認定轉換，都沒有給予充分的考慮和納入人才培養體系中。由于學生“雙創”能力的缺乏、工程素質的薄弱，高校畢業生的綜合能力與社會要求存在差距。雖然目前本專業借助重慶市教學團隊、重慶市“三特”專業、重慶市重點實驗室以及重慶市人才培養模式創新實驗區等平臺開展了一些科技創新活動，然而在“雙創”能力培養方面未能形成有效的人才培養課程體系并發揮其應有的作用，在新的理念下“雙創”能力培養模式的構建、培養模式的改革以及培養模式的補充和完善都沒有及時跟進，仍然存在創業課程指導缺乏重視、專業的創業教師團隊不足、實踐教學方面經費投入不夠、校企聯合培養單位和模式不穩定、畢業設計大多數是學校教師單獨培養等問題。這些問題致使無法充分調動學生的主觀能動性，學生得不到應有的能力鍛煉，高校創業就業難，更談不上對“雙創”人才的培養［5－6］。

三、雙創人才能力培養課程體系

重慶交通大學機械工程專業作為國家級卓越工程師試點專業和重慶市特色專業［7］，對“雙創”人才能力的培養顯得尤為重要，本文以重慶交通大學機械工程專業為例進行改革探索。

(一)課程體系平臺架構

圍繞機械工程專業人才培養目標，結合社會和機械工程、交通建設等行業的人才需求，在研究現行機械類本科生培養方案的基礎上，以“雙創”為理念，以提高學生的綜合知識能力為切入點，架構了“平臺+模塊+系列課程”的“公共基礎培養、專業能力培養、素質教育與‘雙創’教育培養”三級理論知識平臺，按照學生的認知發展規律“循序漸進+能力遞增”的“基礎能力、專項能力、雙創能力、綜合能力”四級實踐教學平臺，將三級理論知識平臺和四級實踐教學平臺密切融合，高度貫通［8］。強化創新型實踐環節，突出工程技術和“雙創”能力的培養，實現教學體系的前后銜接、循序漸進和層次分明，課程體系平臺基本架構如圖1所示。

(二)“平臺+模塊+系列課程”的理論教學體系

理論教學體系既要具備科學性，同時又要符合學生的學習認知規律。具有創新性的教學體系是“雙創”能力培養的核心內容，每門課程客觀上都要不同程度地對其他課程起到既是基礎理論的掌握，又能夠延伸和擴大，最后做到相互交叉融合的作用。針對機械工程專業，在教學體系課程設置中考慮了“雙創”理念下以綜合知識能力發展為主線，在學生的“雙創”能力和現代工程觀方面著力培養。將專業通識理論知識教育、自然科學知識教育和人文科學知識教育融會貫通，使學生掌握專業學習所具備的基礎知識和基本技能，作為教學體系的公共基礎培養教育平臺。在“雙創”理念下，專業能力培養按照模塊化培養方式構建，分為專業學科教育模塊、專業方向教育模塊和專業能力教育模塊，增強學生對社會快速發展的適應性，掌握必備的專業理論知識，得到在創新能力和工程技能等方面的訓練，以此作為教學體系的專業能力培養教育平臺。提高大學生的身心及社會文化素質，尊重人的主體性和主動精神，注重開發大學生的智慧潛能，增強其工程技術與技能，充分培養和訓練大學生的創新創業精神、團結協作能力，以全面提高大學生的綜合素質作為理論教學體系的素質教育與創新創業培養教育平臺。針對不同的平臺、模塊，開設不同系列的課程，如:在公共基礎培養教育平臺開設了“機械工程專業導論”“信息技術”“基礎實踐”等課程;在專業培養教育平臺除開設了“機械設計課程設計”“電工電子綜合實踐”“綜合創新設計”等課程外，增加了包括由“機電傳動與控制”“智能自動化制造系統”“人工智能技術”“機械裝備故障診斷學”組成的專業拓展模塊課程和包括“綠色制造前沿技術”“智能交通技術”“工業機器人應用技術”“新型城市單軌技術”等在內的專業拓展前沿微型模塊課程;在素質教育與創新創業教育平臺開設了包括“職業生涯與就業指導”“創新創業基礎”“就業與職業能力綜合實踐”等創新創業類課程，開設了包括“應用文寫作”“跨專業通識課”“素質拓展”等素質拓展類課程。

圖1 課程體系平臺的基本架構

(三)“循序漸進+能力遞增”的實踐教學體系

實踐教學是鞏固理論知識和加深理論認識的有效途徑，是培養具有創新創業意識的高素質人才的重要環節，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的落腳點，高校教學過程要以課堂教學與實踐教學結合為主，在夯實創新能力培養理論基礎的同時，實現理論與實踐完美結合，使理論知識在工程實踐中發揮作用，最終轉化成大學生的創新創業能力。

“循序漸進+能力遞增”的實踐教學體系主要包括基礎能力、專項能力、綜合能力和雙創能力四個模塊。其中基礎能力模塊包括基礎性、驗證性及設計性實驗，通過該模塊的學習，認知和理解課堂上所學的理論知識，進一步驗證和加深理論知識，使學生了解本學科實驗研究的基本方法及正確使用實驗儀器設備，通過實際操作的基本訓練，不僅能鞏固和深化課程教學中的基本理論，同時可以激發同學對科學探索的的興趣和能力，樹立實踐意識。專項能力模塊主要是通過AutoCAD制圖、Pro-E制圖、UG軟件、金屬工藝學實習、機械設計課程設計、發動機拆裝試驗等，為機械工程專業能力的掌握打下堅實的實踐基礎。綜合能力模塊主要通過企業生產實習、畢業實習、綜合課程設計和畢業設計等實際訓練，使學生全面了解一般機械制造企業的生產組織管理及生產過程，直接獲得專業工作的體驗，掌握基本的生產實際知識，印證和鞏固學過的專業理論知識。培養學生嚴謹的設計思想、良好的工作作風和科學的工作方法，不斷建構、優化知識結構，促進學生對所學專業理論知識的交叉融合，使學生受到高級工程技術人員能力的綜合訓練。“雙創”能力模塊主要通過開放創新實驗、創新設計、科技活動和創新創業訓練、就業與職業能力綜合實踐等活動，將所學的專業知識有機結合。以大學生科技活動和學科競賽為載體，注重突出學生的主體地位，讓學生在各種專業比賽中利用所學知識解決實際問題，充分調動學生的主觀能動性，以賽促學、以賽促教、以賽育人。科技活動和學科競賽不僅培養了學生的學習興趣和創造性思維能力，同時可以增強他們的人際交往、心理素質和協作精神;通過形式多樣的創新實驗、創新設計、職場體驗、社會實踐以及就業與職業能力的綜合訓練，激發學生的創新思維，增強創業意識，鍛煉實踐能力。

(四)人才培養課程體系建設保障措施

1．教學團隊結構優化

過去本專業教學團隊的專業教師人員偏少，而專業課程較多，隨著近幾年招生人數越來越多，生師比呈逐漸擴大的趨勢，而且學科梯隊有待加強。本團隊積極采取措施，根據不同的專業要求組建不同的教學團隊，如先進制造教學團隊、工程機械教學團隊、車輛和軌道交通教學團隊、機電一體化教學團隊。通過采取引進人才、學科交叉、知識深造等措施，提高師資力量，如從美國、日本等國引進知名教授，從浙江大學、同濟大學、北京理工大學、重慶大學、長安大學等高等院校引進優秀博士，師資隊伍在學歷結構、年齡結構、學緣結構、職稱結構以及工程實踐功底等方面優化組合。目前的教學師資隊伍已由過去的30人增至57人，其中正教授13人、副教授31人、講師13人，高級職稱比例為77．2%;具有博士學位40人，占70．2%，碩士及以上學位達100%;35歲以下的青年教師占46．3%，中青年教師共占81．2%。團隊以中青年教師為主體，有利于發揮承上啟下的作用。

團隊帶頭人是團隊的核心和靈魂，是確保團隊實現共同目標的基礎。團隊帶頭人不僅要有高尚的道德品質、嚴謹的治學態度、豐富的教學經驗、創新的教學思想，同時要具備較高的學術造詣、良好的團結協作精神和一定的組織管理能力。不同教學團隊帶頭人中有國務院政府特殊津貼獲得者、交通部科技英才、國際單軌協會常務理事、重慶市科委軌道交通裝備領域首席專家、重慶市優秀教師、交通部吳福—振華交通教育優秀教師、重慶市學術技術帶頭人等。

2．校內創新創業平臺建設

充分依托中央地方共建項目、國家卓越工程師培養計劃、重慶市特色專業、重慶市人才培養模式創新實驗區以及重慶市重點實驗室等，搭建自主、開放的創新創業平臺。機電學院教學科研基礎較好，原先擁有3個實驗室和1個工程實訓中心。根據新的建設要求，將原來的設備和實驗室劃分為3個實驗中心:機電控制與自動化實驗中心、車輛與軌道交通裝備實驗中心和交通裝備制造與工程實訓中心。近幾年，通過學校建設資金、校企合作資金、中央地方共建項目等經費的支持，總計投入設備經費5000多萬元，為本科實驗教學開展、實驗室開放和學校各類學科競賽的開展奠定了良好的硬件基礎。

機電控制與自動化實驗中心面積為1566平方米，共有實驗用房19間，擁有德國FESTO公司的二維機械手、數控加工中心、PCB印刷電路制版機、模塊化生產加工系統等各類實驗教學儀器設備1840臺(套)，實驗室各類設施齊全，滿足實驗教學的要求。車輛與軌道交通裝備實驗中心下設汽車摩托車與工程機械構造實驗分室、車輛性能測試實驗分室、車輛電子與電器實驗分室、汽摩動態仿真實驗分室、城市軌道交通車輛實驗分室、熱能與動力工程實驗分室等6個實驗分室。中心面積為1773平方米，擁有汽車底盤測功機、汽車操縱穩定性測試儀、實驗汽車、非接觸式車速儀、微機制動儀、車載油耗儀、五組份尾氣分析儀，擁有振動力學試驗臺、汽車無級變速器傳動原理實驗臺、汽車動力轉向原理實驗臺、城市軌道車輛轉向架綜合性能試驗臺、地鐵動力轉向架模型、動車組動力轉向架模型、城市軌道車輛編組運行沙盤模型等各類實驗教學儀器設備337套。交通裝備制造與工程實訓中心目前有金工實訓基地、先進制造實驗室、機械零件與機械原理實驗室、液壓實驗室、工業設計實驗室、金屬材料與熱處理實驗室、互換性與技術測量實驗室和創新實驗室等1個基地和7個實驗室。中心擁有實習場地6000平方米，設備臺套數達500余臺/套。

為了加強學科的實踐教學，學院在南岸校區和雙福校區各建立了一個創新創業實驗室。“雙創”實驗室全面向本科生和研究生開放，主要為學生的科技創新活動服務，如中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國挑戰杯大賽、全國機械創新設計大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、節能車設計大賽、電子設計大賽等。學生在實驗室中具有極大的自主性，可以自己設計，自己加工裝配，實現自己創造、發明的夢想。學校和學院為每一項創造發明提供了充足的資金與技術支持。

3．加強產學研合作，與校企深度融合

充分利用重慶長安汽車集團、重慶望江機械廠、重慶大江工業有限公司、徐州工程機械有限公司、力帆集團、重慶軌道交通有限公司等多家本領域知名企業，聯合建立校外實習實踐基地，建立學生到工廠、企業等實踐教學基地開展實踐實習的有效機制。例如與重慶長安汽車集團開展了“3+1”聯合培養模式，并以此為契機，突出特色培養，強化分類培養，縮短學生的就業實習時間，實現與用人企業的無縫對接。

長期以來，重慶交通大學機電學院與重慶大學、長安大學、武漢理工大學、中國汽車工程研究院等國內外有關的科研院所和高等院校開展緊密合作，實行產學研結合，共同開展本領域的技術開發工作，所取得的成果和利益共享，風險共擔。

四、結語

“雙創”理念下機械工程專業的人才培養，借助按照學生認知發展規律架構的“平臺+模塊+系列課程”的理論教學體系和“循序漸進+能力遞增”的實踐教學體系，經過近幾年的運行，在學生培養質量方面取得了一定的研究成果和建設成效。

近3年來已培養畢業生1000多人。畢業生基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，深受用人單位歡迎。近3年來學生的一次性就業率由過去的90%上升為95．4%以上，學位獲得率由過去的89．5%上升為96．2%，研究生錄取率由過去的5．1%上升為10．3%，更為突出的是卓越工程師班2017年研究生錄取率達到38%。本專業近90%以上的學生參加了中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國“挑戰杯”大賽、全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生電子設計大賽、全國金工實訓以及校內舉行的各種科技競賽活動，并獲得了多個獎項。特別是在兩年一次的全國大學生機械創新設計大賽中，本專業學生在2016和2018年共取得了全國一等獎1項、二等獎4項的優異成績，全國一等獎取得了零的突破。本專業學生在2018年中國“互聯網+交通運輸”創新創業大賽中榮獲國家級二等獎，在2017年中國“互聯網+”大學生創新創業大賽中獲得了重慶市金獎。此外，還獲國家知識產權局頒發的發明和實用新型專利25項，公開發表學術論文50余篇，學生自主科研或參與教師科研立項的創新創業等項目達20多項，學生的動手能力和創新意識得到了極大的提高，效果顯著。今后還需根據人才培養的特點和要求，充分依托中央地方共建項目、重慶市人才培養模式創新實驗區以及創新創業平臺等，以創新創業大賽和科技競賽為載體，教師在創業精神、創新能力培養等方面積極引導，給予支持幫助和鼓勵，使地方高校的人才培養質量越來越高，滿足“雙創”人才培養的最終需要。