地方高校機械類專業新工科人才培養模式改革探索與實踐

唐宏賓 杜榮華 陳書涵

（長沙理工大學汽車與機械工程學院 湖南·長沙 410114）

我國擁有世界上最大規模的工程教育，工科在校生約占高等教育在校生總數的三分之一，工程教育質量很大程度上決定了我國高等教育的整體質量。[1，2]我國機械工程專業人才培養雖然取得了重大成就，滿足了國家現代化進程的需要，但依然存在著人才結構性過剩與短缺，領軍人才和大國工匠匱乏，基礎制造、先進制造技術領域人才不足，支撐制造業轉型升級能力不強等問題。這些倒逼機械類專業以更廣闊的視角，全面審視和提升教育質量，培養適應新經濟需要的機械類專業人才。[3-5]

基于此，長沙理工大學汽車與機械工程學院為適應新經濟、中國制造強國戰略、“一帶一路”等對人才培養的新要求，結合學院的實際情況，探索實施了“三三四”人才培養模式綜合改革，對地方高校機械類專業在新工科背景下實施人才培養模式改革進行了有益的探索。

1 面臨問題

長沙理工大學汽車與機械工程學院現有機械設計制造及其自動化、車輛工程、汽車服務工程、材料成型及控制工程等四個機械類本科專業。針對新經濟對工科人才培養的新要求，在人才培養中需要關注以下問題：

（1）人才培養如何才能更好地實現與社會需求的快速對接。國家實施《中國制造2025》戰略，推動智能制造技術發展，加快傳統制造產業升級，數控機床、新能源汽車、智能汽車、工業機器人等高端制造業，對機械類人才培養提出了更高的要求，新技術的快速變革需要人才培養能夠與社會需求實現快速對接。但是，各專業現有的人才培養目標與定位與新經濟對工程技術人才的需求還有差距，現有的課程體系與課程內容還未跟上新技術的快速發展。

（2）如何進一步擴大學生自主選擇權以滿足新工科背景下人才的個性化需求，提高學生的自主學習積極性。根據學校轉專業的相關規定辦法，目前僅有極少數優秀學生，可以實現校內轉專業。大類培養已是工科專業人才培養的大趨勢，機械設計制造及其自動化、車輛工程、汽車服務工程、材料成型及控制工程四個專業雖均屬機械大類專業，在現有模式下學生卻難以實現專業自主選擇。

（3）如何提高人才培養與學科方向的關聯度，利于學科方向優勢轉化為人才培養特色。現有的課程設置未考慮學科方向特色，教師科研經歷及成果難以進課堂，人才培養也難以支撐學科方向發展，無法將老師的學科方向優勢形成為人才培養特色，造成培養特色不明顯，培養出的學生競爭力弱，同時引進師資的目的性不夠強，這對于“雙一流”建設也是極其不利的。

（4）如何破解選修課程存在設置隨意性及選修盲目性等問題。現有的人才培養方案采用“必修課+無限制地選修課”的方式來提供學生的個性化培養，其初衷非常之好，但實際運行中存在諸多問題：①學生選修課程時具有盲目性，給班級配備導師指導學生選課解決了部分問題，但效果也不佳，其主要原因：一是學生不一定聽，二是導師指導工作不到位，三是導師意見也未經專業討論，多屬個人意見，其專業性與科學合理性并不一定強；②選修課程自由組合后沒有聚焦，學生對專業的認知程度低；③教師在設置選修課具有隨意性，存在“因人設課”和“因沒人而不設課”現象；④盡管可提供外院開設的跨學科課程，但質量控制手段欠缺，課程培養目標達成度低；⑤選課時存在劣幣驅逐良幣現象，部分學生趨向于選擇“水課”，教師對學生學習質量管控的“駐水”現象也逐漸增多；⑥課程的目標性不強，教師和學生的相互認同感低，師生學習共同體未能有效形成。

（5）如何進一步提高公共基礎課的人才培養目標達成度。經濟社會發展到現在，自然界和人類社會需要解決的問題基本上都是綜合性、多學科的。這就要求現代工程師具有扎實寬厚的工程基礎，掌握自然科學、數學、工程科學、人文和社科、學科專業等方面知識，因此前面二年的通識教育與工程基礎教育越來越重要，對學生的價值塑造與學習方式轉變也非常關鍵，但這些工程基礎課程如何改革，如何進行質量管控，如何提高課程在人才培養目標中的達成度等問題需要進一步思考。

2 改革方案

針對上述問題，并考慮新經濟、中國制造強國戰略、一帶一路等對人才培養的新需求，長沙理工大學汽車與機械工程學院積極探索實施了“三三四”人才培養模式綜合改革。

“三三四”人才培養模式綜合改革中的“三三四”是指“三舉措、三階段、四路徑”，其總體思路是：貫徹“以學生為中心”的辦學理念，聚焦新工科對提升工程科技人才的“工程創新能力與適應變化能力”的核心需求，將三個舉措融入三個培養階段，形成四條個性化發展路徑，面向“就業、創業、升學”等畢業生出口，培養“工程應用型、創新創業型、科學研究型”人才。

（1）三舉措。更新教學理念（實現“通識教育與三創教育、專業教育與個性化培養、學科建設與本科教學”三個融通）；優化資源配置（健全“科教協同、校企協同、產學協同”三個協同育人機制）；轉變教學方法（實現“‘以教為主’向‘以學為主’，‘以課堂為主’向‘課內外結合’，‘以結果評價為主’向‘結果和過程評價結合’”的三個轉變）。

（2）三階段：大類培養、專業培養、多元培養。

（3）四路徑：專業選修、校企聯合、本碩銜接、創新創業。

“三三四”人才培養模式通過“大一通識教育、大二工程基礎、大三專業基礎、大四專業選修”的方式緊密對接產業需求和技術發展，在大四上學期設置選修課程模塊，專業模塊的課程設置緊密結合該領域最新技術，打破學科界限，推動學科專業的交叉融合，突出復合型工程技術人才的培養。學生可根據自身興趣愛好靈活選取專業模塊，注重學生個性化能力培養。其中，機械設計制造及其自動化專業設置了“工程機械”“機電一體化”“先進制造”“工業機器人”四個選修模塊；車輛工程專業了設置“汽車設計”“汽車制造”“汽車電子與新能源”三個選修模塊；汽車服務工程專業了設置“汽車質量與供應鏈管理”“汽車運維與評估”兩個選修模塊。材料成型與控制工程專業設置了“高分子材料成型”“金屬材料成型”兩個選修模塊。

除此之外，每個專業還都設置了2個共同的模塊——“校企聯合培養模塊”與“CDIO創新創業實踐模塊”。“校企聯合培養”模塊提供“3+1”校企合作人才培養的靈活性，促進校企協同育人工作的順利開展。“CDIO創新創業實踐”模塊為個性化自主設計選修模塊，主要為那些自己有創新創業實踐想法的學生（團隊）提供個性化培養方案。學生在教師指導下可以自主構建課程模塊（可跨專業跨院系選修課程），與畢業設計環節貫穿在一起，在教師指導下完成一件機電作品的設計與制作（或一個與專業有關的創業項目實施），在指導教師認可下完成學分認定，充分激發學生的學習能動性，促使其變被動學習為主動學習。

3 實施方式

實施“三三四”人才培養模式后，“機械類”錄取的學生入校后首先進入“大類培養”階段，一年級修讀通識教育課程，一年級二學期參與全校性的競爭性專業分流，分流后進入機械大類的學生二年級繼續修讀工程基礎課程，完成前二年的大類培養；二年級二學期在院內五個專業進行專業分流，三年級進入“專業培養”階段，學生修讀所在本科專業的專業基礎課程；三年級二學期，學生進一步明確發展方向，在專業內選擇符合自身發展路徑的多元培養模塊，符合準入條件的創新創業拔尖學生則在教師指導下完成個性化培養模塊設計，四年級進入“多元培養”階段，學生修讀專業選修課程，為學生構建“自主選擇、多次選擇、多元選擇、公開選擇”的工程教育新體系。

4 結束語

“一帶一路”倡議、“中國制造2025”、創新驅動等國家戰略的實施，正在倒逼高校以更廣闊的國際視野，全面審視和提升高等教育質量，教育部主導的“新工科”是地方高校推動學科專業建設和人才培養模式改革的一次戰略機遇。長沙理工大學機械類專業通過實施“三三四”人才培養模式綜合改革，為學生提供了個性化、多元化的成長路徑，是地方高校機械類專業在新工科背景下對人才培養模式改革進行的有益探索。