機械類專業工程能力培養基地建設的實踐與思考

趙則祥 趙惠英 任東旭 李彬 席建普

[摘 要]工程能力培養是機械類專業人才培養方案中的重要內容之一，工程能力培養基地是機械類專業學生工程能力培養的重要載體。目前，我國工程能力培養基地建設起點還比較低，在人才培養中還沒有充分發揮作用。在高水平工程能力培養基地建設和人才培養方面，需要企業領導重視和經費及資源支持，企業、學生和學校才能實現“三贏”。中原工學院與北京微納精密機械有限公司合作建設了高水平機械類專業工程能力培養基地，開設了“高端制造裝備高級應用型人才培養模式探索班”，為企業培養出了公司需要的高素質人才。同時，為使工程能力基地建設良性發展，充分調動企業參與人才培養的積極性，提高機械類專業學生工程能力培養的質量，希望國家有關部門出臺項目經費支持與稅收優惠政策，在企業建設一批高水平機械類專業工程能力培養基地。

[關鍵詞]機械類專業;工程能力;培養基地;實踐

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）10-0064-04

工程能力培養是機類專業人才培養方案中的重要內容之一，近年來，隨著教育部實施“卓越工程師培養計劃”的推進，許多高校都將提高實踐教學質量作為增強學生工程能力培養的重要抓手進行實踐。文獻[1-4]對機械類專業實踐教學模式或體系改革與建設進行了研究，文獻[5]和[6]對校企合作共建產學研校外機械類人才培養基地相關問題進行了探討;文獻[7]對“學科交叉、產教融合”工程能力培養模式進行了探索;文獻[8]對應用技術型本科院校實踐教學存在問題進行了分析，并提出了相應的對策。但總體上講，研究與企業合作建設高水平機械類專業學生工程能力培養基地問題的相關文獻還比較少。中原工學院機電學院現有機械設計制造及其自動化、機械電子工程、車輛工程三個機械類本科專業，三個專業的人才培養定位為高級應用型人才。目前，機械設計制造及其自動化專業為國家級特色專業建設點，該專業和機械電子工程專業分別承擔了國家級和校級“專業綜合改革”試點項目。三個專業高級應用型人才的培養定位要求我校機械類專業畢業生應具備較強的工程能力。工程能力的培養除了通過課程設計、實驗和各類實習等實踐性環節外，還需要建立滿足不同專業實踐要求的工程能力培養基地。工程能力培養基地建設質量的好壞直接影響三個機械類本科專業和機械工程領域專業學位研究生的工程能力培養質量的看低，也關系到三個本科專業高級應用型人才培養定位是否能夠真正落實。我們學院一直把機械類專業工程能力培養基地建設作為人才培養質量提升的重要環節來抓，取得了一定的成效，但也存在一些問題，值得我們深入思考。

一、工程能力培養基地建設的現狀

為了提高本科生的工程能力和創新能力，教育部在“本科教學質量工程”中實施了“卓越工程師培養計劃”，其實質就是通過工程能力培養基地加強學生工程能力的培養。中原工學院機械設計制造及其自動化專業在承擔的國家級專業綜合改革試點項目中，結合我校該專業培養的人才服務行業和服務國家與地方經濟的要求，設置了高端制造裝備、紡織機械、模具設計與制造三個特色方向;機械電子工程專業承擔了校級專業綜合改革試點項目，也承載著專業綜合改革的需要，設置了機電測控和精密儀器兩個特色方向。隨著汽車制造業的快速發展，社會對汽車領域的高級應用型人才有大量需求，汽車制造業是河南省的支柱產業之一，為服務地方經濟和行業發展設置了車輛工程專業，依據我院的專業和學科優勢，將汽車制造和汽車電子作為該專業的兩個特色方向。工程能力培養基地分為校內和校外兩類，校內基地又分為工業訓練中心和專業實驗室，工業訓練中心主要承擔對機械制造設備及工藝的認識及掌握車、銑、刨、磨等機床的基本操作和數控機床的基本操作;專業實驗室中的實驗大多為課內實驗，主要是服務于授課內容，通過實驗，加深學生對課程內容的理解，主要為驗證性和綜合性實驗，可以培養學生的動手能力。無論是在工業訓練中心進行的工程訓練，還是通過專業課程實驗進行的動手能力培養，都與工作中需要的工程能力有一定的差距，但為更深入地進行工程能力培養打下一定的基礎，三個專業均安排了2周的生產實習，與多年前的生產實習相比，一是時間較短，過去生產實習為3-4周，受總學分和經費的限制，隨著教學改革的不斷深入，總學分在減少，另一方面，學生到企業實習均需交實習費。除了洛陽幾個大型企業能夠接待機械類專業的生產實習外，大多數企業擔心學生實習安全問題而不愿接待學生實習。目前，生產實習以參觀為主，學生無法對一些典型零件的生產設備結構、性能、工裝、夾具及制造工藝進行深入的了解和學習。另外，一些企業對一些先進設備或生產線以保密為由不讓學生實習，一些生產任務較忙的生產車間也不接待學生實習，接待學生實習的生產車間基本上是生產任務少、常規制造裝備的車間。鑒于此，生產實習很難達到預期效果，對培養學生工程能力的支撐作用也有限。全國高校機械類本科專業生產實習均存在上述困境。

教育部“卓越工程師培養計劃”設計的出發點是通過學生在企業進行一年的工程實踐，提高學生的工程和創新能力。但通過近幾年的實踐表明，效果并未達到所預期的效果，主要原因是企業積極性不高，企業領導重視不夠，對企業參與高校人才培養的重要性認識不足。雖然各企業對近年來高校人才培養的質量有許多詬病，認為高校培養的人才工程能力差，但又不愿意參與到高校的人才培養中。目前，機械類專業承擔教育部和省級“卓越工程師培養計劃”的一部分高校，多采用拼湊方法解決為期一年的工程實踐，即將各類實踐教學的學時數加起來，使實踐類課程總學時達到一年及以上。

二、校外工程能力培養基地建設的實踐

中原工學院三個機械類專業沒有承擔 “卓越工程師培養計劃”的省級和國家級的試點工作，但為了提高學生的工程能力，根據各專業的特色方向，學院建立了北京微納精密機械有限公司工程能力培養基地、恒天重工有限公司工程能力培養基地、河南省二紡機有限公司工程能力培養基地、鄭州躍博汽車電子有限公司工程能力培養基地、鄭州日產工程能力培養基地和鄭州漢威電子有限公司工程能力培養基地、深圳贏合科技有限公司工程能力培養基地。上述基地中，北京微納精密機械有限公司工程能力培養基地是一個綜合型培養基地，承擔著中原工學院機械類專業的青年教師、部分研究生（含西安交通大學的博士研究生）、機械設計制造及其自動化專業和機械電子工程專業的部分本科生的工程能力培養工作。研究生在工程能力培養基地至少培養1年，本科生在工程能力培養基地進行為期1年的培養。其他工程能力培養基地主要承擔部分研究生的工程能力培養和部分本科生畢業設計工作，通過畢業設計，提高學生的工程能力。

北京微納精密機械有限公司是一家研發與生產精密超精密制造裝備與高精度氣靜壓主軸、轉臺等功能部件的高科技企業。近幾年，中原工學院機電學院與該公司在高層次項目申報與實施以及人才培養等方面進行了廣泛合作。在合作中，雙方都充分認識到，人才培養對企業和高校的發展是至關重要的，沒有高素質的高端制造裝備研發、設計、制造、裝配、管理等方面的人才，企業將得不到快速發展;教師的工程能力弱，就沒有能力承擔高級應用型人才的培養任務;學生的工程能力弱，將無法適應社會對人才素質的需要。學院對研究生實施“1+1+1”培養模式的探索，根據北京微納精密機械有限公司的需要，研究生的第1年即到公司進行工程實踐鍛煉，第2年回校上理論課，第3年根據公司需要，回公司或在校完成課題和論文;“1+1+1”培養模式也可以第1年在校上理論課，第2年到公司進行工程實踐鍛煉，第3年根據公司需要，在公司或回校完成課題和論文。通過多年的實踐，參加“1+1+1”培養模式的研究生，其機械設計、制造、裝配、測量、管理、交流等能力顯著提高，論文質量也比較高。前幾年，根據公司的需要，安排機械設計制造及其自動化專業的部分學生到公司進行畢業設計工作，畢業設計課題切合公司實際，在公司高水平技術人員的指導下，學生的設計能力得到明顯提高。這種僅在公司安排學生畢業設計的工程能力培養模式已不能滿足公司對高層次高端制造裝備人才培養的需要。2013年在機械設計制造及其自動化專業中選拔15名學生到公司進行為期1年的工程能力培養，有2位學生留在公司工作，目前，其在公司都承擔了重要的技術工作;2014年在機械設計制造及其自動化專業中選拔10名學生到公司進行為期1年的工程能力培養，有7位學生留在公司工作，將為公司承擔重要的技術工作。鑒于前兩屆的培養經驗，除了機械設計制造及其自動化專業外，機械電子工程專業學生也強烈希望加入到“高端制造裝備高級應用型人才培養模式探索班”中，兩個專業共有50名學生報名，考慮到公司的住宿、經費等方面的承受力，由公司領導和技術人員通過到校面試選拔20位同學參加該探索班。2013年和2014年兩屆的學生均為機械設計制造及其自動化專業的大四學生，該專業大四學生第1學期需要完成部分專業課、專業選修課、生產實習、課程設計等學分，生產實習和課程設計均結合公司實際由校企合作指導完成，安排任課教師到公司利用晚上和周六、周日上理論課，考試在公司完成，其他時間由公司根據工程能力培養計劃統一安排;畢業設計課題由公司指導教師和校內教師共同協商擬定，公司指導教師負責工程方面的指導，校內指導教師負責理論指導及畢業設計文件的規范化工作，回校參加畢業設計答辯，并邀請公司指導教師參加。2015年選拔的20位學生分屬兩個專業，其大四第1學期的課程設置不相同，因此，在報請校教務處批準的情況下，結合北京微納精密機械有限公司的實際和發展需要，將課程整合為：精密超精密制造技術、機械制造技術（下）、精密機床設計、精密測量技術等，對兩個專業的課程設計也進行了相應的整合，以滿足學生的畢業學分要求。2015年開始建立的“高端制造裝備高級應用型人才培養模式探索班”，將在管理方面更加規范化，邀請一些精密超精密制造技術與裝備、精密測量技術與儀器等方面的知名專家到該班為學生作講座。通過在北京微納精密機械有限公司工程能力培養基地的培養，不僅大幅度提高了學生的工程能力，而且極大地擴展了學生的視野，提高了學生的創新能力。

三、高水平工程能力培養基地建設的思考

目前，一些高校在企業建立的工程能力培養基地往往流于形式，即使不流于形式，能夠為大批量的學生提供一年實習機會的大部分為職業院校學生的定崗實習，在生產線上進行重復性工作，不符合提高學生工程能力的人才培養要求。企業領導對參與人才培養的重要性認識不足，因為國家也沒有相應的激勵政策，參與高校的人才培養需要資源、經費投入。人才培養只有長期堅持下去企業才能受益，而一些企業關注的是當前生產和效益，只為了解決企業用工緊缺問題。這樣的實習，盡管時間也是1年，甚至更長，其結果也是讓學生不滿意，這樣的實習不能滿足學生工程能力提高的迫切需求;學校也不滿意，因為其沒有真正實現教學模式改革。要在企業建立高水平的工程能力培養基地，其建設必須立足于實現“三贏”：第一是企業要“贏”，贏在學生在企業進行工程能力基地培養期間，必須在企業技術人員的指導下，參與企業的設計、制造、裝配、測試、管理等工作，這本身也是工程能力培養的重要組成部分。因為學生到工程能力培養基地進行培養，企業要為學生提供座椅、電腦等學習工作條件和吃、住以及適當報酬等生活條件，按10個月計算，大概每位學生至少要投入3.5萬元，這對企業來講是一筆不小的支出。而學生在企業培養期間所做工作產生的效益抵不上企業投入的，公司“贏”的部分主要是這批學生中有一部分學生畢業后能留在企業工作，而其經過一年的工程能力培養，已完全適應企業的文化，工作適應能力比剛到公司工作的新人要強得多，獨立工作的培養時間將大大縮短，將會很快為公司創造效益。第二是學生要“贏”，通過在企業為期一年的工程能力培養，學生在機械設計、制造、裝配、測量、管理等方面的能力顯著提升，增強了自信心;同時，其對所在企業也有了充分了解，不用再為找工作之事犯愁，為下一屆學生積極參加工程能力培養樹立了榜樣，提高了學生參與工程能力培養的積極性。第三是學校要“贏”，在工程能力培養基地建設方面，學校沒有經費投入，主要是在政策上給予支持，通過在人才培養模式探索方面不斷積累經驗，為實現高素質高級應用型人才的培養定位提供支撐。

北京微納精密機械有限公司是一個高端制造裝備與精密測量儀器及其功能部件等非標設備的研發、制造公司，因為該公司所研發、生產的裝備屬于精密超精密制造設備，無論是招聘成熟的機械工程師還是新畢業的機械類專業本科生、研究生，其到公司后都需要長時間的培養，有些經過培養尚不能適應公司的工作。公司負責人清醒地認識到，對于一家高端制造裝備企業，人才是企業發展的重要保證，沒有人才，公司就不能得到快速發展，公司所承擔的高層次項目就無法完成，公司所需的人才靠到其他企業挖是挖不來的，只能與高校進行合作培養。從2008年開始，在高層次項目與高端制造裝備研發的帶動下，與中原工學院開始了高端制造裝備人才的合作培養。從2013年開始，按規范化的思路開始在公司建設工程能力培養基地，公司安排專人負責“高端制造裝備高級應用型人才培養模式探索班”學生的學習和生活，學校安排在公司進行工程能力培養的青年教師擔任班主任，負責學校教師教學和學生的管理工作。公司負責邀請校外知名專家到公司為學生和員工舉行有關講座。經過幾年的實踐，在工程能力培養方面已逐漸形成了行之有效的模式，留在公司工作的學生快速成長，已成為公司技術骨干，完成了公司承擔的國家重大科技專項項目，參與開發了金剛石帶鋸、往復線鋸、環線線鋸等晶體切割裝備和兩種口徑的光學元件平面快拋機以及大口徑高精度非球面銑磨機、超精密銑床、精密車床、漸進多焦點眼睛鏡片車床和拋光機、五軸聯動非球面拋光機等多種精密超精密制造裝備和大口徑高精度輪廓測量儀、精密形狀測量儀等精密測量儀器。經過在北京微納精密機械有限公司工程能力培養的學生，到其他公司工作，適應性也比其他未在基地培養的學生強得多，工作能力也更強。

由北京微納精密機械有限公司工程能力培養基地建設經驗表明，要建設高水平的工程能力培養基地非常不容易，一是公司的領導對人才培養的重要性有充分的認識，愿意在人才培養方面投入大量的人力和物力，二是公司要有足夠的任務滿足學生進行工程能力培養要求，如果任務不足，學生得不到有效的培養，與學生的期望有差距，將挫傷學生參與的積極性，達不到工程能力培養的預期目標，也極大地浪費了人才資源。北京微納精密機械有限公司是一家快速成長的高科技公司，其對適應于企業發展的高素質青年人才需求旺盛，但受企業資源（包括經費和住宿等）的制約，還不能滿足為更多學生提供工程能力培養的需求。

為提高學生的工程和創新能力，機械類本科專業工程能力培養基地建設應引起國家級、省級教育、財稅等部門以及企業的高度重視。大學生和研究生工程能力的培養不是高校自身的事情，而是國家、省等有關部門和企業都有責任關注的事情。對于與高校合作建設工程能力培養基地并承擔高校學生實習或工程實踐的企業，應在項目經費或在稅收優惠等方面給予大力支持。國家有關部門應針對工程能力培養基地建設進行廣泛調研，并在此基礎上，制定有利于提高企業參與學生工程能力培養積極性的政策。只有很好地解決了高校人才培養中的工程能力培養問題，高校才能為“大眾創業、萬眾創新”戰略提供強有力的人才支撐。

四、結束語

工程能力培養是機類專業人才培養方案中的重要內容之一，高水平的工程能力培養要求高校必須在企業建設高水平的工程能力培養基地。但目前全國工程能力培養基地建設起點還比較低，在人才培養中還沒有充分發揮作用，主要是企業對參與學生工程能力培養的重要性認識不足，認為人才培養是高校的事情。國家在企業參與人才培養方面也沒有什么優惠政策，使企業認為參與人才培養是一種額外的負擔，不愿投入人力和物力參與人才培養。中原工學院與北京微納精密機械有限公司在人才培養方面進行了成功的合作，建立了高水平的機械類專業工程能力培養基地，在培養基地開設了“高端制造裝備高級應用型人才培養模式探索班”，實現了“三贏”。為使工程能力基地建設良性發展，充分調動企業參與人才培養的積極性，提高機械類專業學生工程能力培養的質量，希望國家有關部門能聯合出臺項目經費、稅收優惠政策，使高校能在企業中建設一批高水平的機械類專業工程能力培養基地。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 明興祖，唐川林，周靜，等. 機械類專業應用型本科實踐教學模式改革與建設的探討[J]. 實驗技術與管理，2011，28（9）：18-22+24.

[2] 薛小強，袁建寧，王煥，等. 機械類專業實踐教學改革的研究與實踐[J] . 南京工程學院學報（社會科學版），2008，8（2）：55-59.

[3] 游達章. 地方高校機械類專業實踐教學體系研究與探索[J]. 大學教育，2013（18）：29-30.

[4] 袁文華，李夢奇，周東一，等. 校企合作共建產學研校外機械類人才培養基地的研究與實踐[J]. 當代教育理論與實踐，2013，5（6）：126-128.

[5] 劉建壽，王淑珍，王新武. 地方應用型本科院校實踐教學體系建設探索：以洛陽理工學院機械工程學院為例[J]. 河南教育（高教），2019（5）91-93.

[6] 高興軍，鄧子龍. 基于創新基地建設的創新教學實踐與探索[J].大學教育，2019（2）：153-155.

[7] 周珂，趙志毅，李虹. “學科交叉、產教融合”工程能力培養模式探索[J]. 高等工程教育研究，2019（3）：33-39.

[8] 趙軍偉，趙覓. 應用技術型本科院校實踐教學存在問題及對策分析[J/OL]. 輕工科技，2019（7）：173-174+177.

[責任編輯：劉鳳華]