新工科視域下地方高校機械類應用型人才工程能力培養(yǎng)
——以北華大學為例

張占國，劉曉波，孫麗霞，耿德旭，武廣斌

（北華大學 機械工程學院，吉林省吉林市 132021）

當前，我國正處于工業(yè)化高速發(fā)展和產業(yè)轉型升級的關鍵期。為適應新一輪技術革命和產業(yè)變革，2017年，教育部提出了新工科建設的要求，并積極推進新工科建設與發(fā)展，旨在引導高校以產業(yè)需求為導向，深化高等工程教育改革[1]，培養(yǎng)大批卓越工程技術人才。為此，一些高等教育專家提出了由新理念、新模式、新方法、新內容、新質量等組成的新工科教育新范式。地方高校培養(yǎng)的機械類人才是應用型工程技術人才，主要工作在生產一線。但是大部分地方高校的機械類專業(yè)畢業(yè)生沒有經過相對完整的工程訓練，工程能力不足，不會運用工程原理深入分析解決機械工程領域的復雜問題，導致缺乏就業(yè)競爭力。

1 工程能力培養(yǎng)內涵定位

地方高校機械類應用型人才的工程能力包括工程實踐能力和創(chuàng)新能力。許多地方高校向研究型高校看齊，將工程實踐能力定位于工程設計與開發(fā)能力，將創(chuàng)新能力定位于原理創(chuàng)新能力，培養(yǎng)目標與行業(yè)企業(yè)的需求脫節(jié)。在多年研究與實踐的基礎上，本課題組提出了工程實踐能力的培養(yǎng)目標定位：培養(yǎng)學生較強的現場能力與一定的設計與開發(fā)能力；創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標定位：技術創(chuàng)新能力，即在技術集成、技術移植、技術實施與改造過程中所需的能力[2-3]。

2 重構人才培養(yǎng)方案

培養(yǎng)方案是專業(yè)辦學的頂層設計，是專業(yè)教學的指導性文件，決定人才培養(yǎng)的質量。地方高校在修訂人才培養(yǎng)方案時，要充分做好前期的調研論證工作，通過網絡問卷、單獨訪談、集中座談等方式廣泛開展調查研究。調研主要包括國內外同類別高校調研、行業(yè)企業(yè)及用人單位調研、畢業(yè)生就業(yè)及職業(yè)發(fā)展情況調研、專業(yè)教師及在校生對人才培養(yǎng)意見和建議調研等，準確把握專業(yè)發(fā)展前沿動態(tài)、行業(yè)企業(yè)人才需求和同類別高校的建設狀況，為培養(yǎng)方案的修訂打下堅實基礎。與行業(yè)企業(yè)共同確立人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，共同構建課程體系，設計并實施多層次、多階段的實踐環(huán)節(jié)，建立從理論學習、動手實踐再到探究學習的教學鏈條。

培養(yǎng)方案分為校內學習和企業(yè)學習兩個階段。在校內學習階段，實施項目化教學，設置課程三級和二級項目等，培養(yǎng)學生工程設計能力；設置基礎制造技術實習、機械零部件測繪實習、電工與電子工藝實習、機械拆裝實習、先進制造技術實習、自動化技術實習、生產實習等，培養(yǎng)學生工程思維與工程實踐能力；設置創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維訓練、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、科技創(chuàng)新實踐導引、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質拓展學分等，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力；設置職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)生涯規(guī)劃、企業(yè)專家講座、制造工程專題、生產安全與企業(yè)經營管理、數控加工工藝和數控機床調試、使用與維護等校企共建課程，由企業(yè)兼職教師授課。在企業(yè)學習階段，設置企業(yè)文化、工程技術訓練和畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)，學習企業(yè)的先進技術和先進文化，了解和參與企業(yè)的生產環(huán)節(jié)、工程項目和科研實踐，培養(yǎng)學生職業(yè)精神和職業(yè)道德[4-6]，提高學生綜合運用知識能力、解決實際問題能力、溝通交流能力、團隊合作能力、知識轉化能力和創(chuàng)新能力[7-8]。

3 創(chuàng)建“4+4”校政企協同育人模式

地方高校要與企業(yè)密切聯系，加強生產性實踐教學基地建設。以人才培養(yǎng)、科學研究、服務社會為宗旨，以促進大學生就業(yè)為目標，開創(chuàng)校企合作新局面，大力推進校企協同育人模式改革，形成“優(yōu)勢互補、資源共享、互惠互利、共同發(fā)展”的合作機制，建立緊密型校企合作關系，真正做到學生畢業(yè)與就業(yè)“零距離”過渡。

2013年開始，學院與吉林市模具協會合作，在吉林市恒達金型機械制造有限公司試點實施了“分散實戰(zhàn)式”實習模式，師生組隊在企業(yè)開展為期半年的實習實訓，聘請企業(yè)工程師參與指導，取得顯著成效。2017年起，為進一步擴大并驗證改革成果，學院與浙江漢峘教育發(fā)展有限公司（第三方機構）及其對接企業(yè)合作創(chuàng)建了“4+4”校政企協同育人模式。“4+4”校政企協同育人模式，即高校、政府、企業(yè)、第三方機構“四方聯動”，促進教育鏈、人才鏈、產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈“四鏈銜接”。高校根據企業(yè)需求開展教學改革，優(yōu)化人才培養(yǎng)體系；第三方機構協調高校與企業(yè)之間的落差，協助企業(yè)開發(fā)課程與案例，協助企業(yè)工程師成長為技能導師；企業(yè)提供實習實訓場地，提供基于產業(yè)端的課程和案例，提供導師，承擔實習實訓教學任務；地方政府制定政策，提供資金支持。可采用“3+1”分段教育方式，本科前3學年學生在校學習，培養(yǎng)學生的專業(yè)基礎理論知識、實踐技能和基本職業(yè)素質，使用企業(yè)案例教學；第4學年學生到企業(yè)學習，使用企業(yè)課程教學，開展實習實訓，企業(yè)工程師擔任實習實訓導師，實施現代學徒制，畢業(yè)設計指導工作采用學校教師、企業(yè)導師雙導師制。

4 搭建工程能力培養(yǎng)實踐平臺

在新工科背景下，地方高校要努力打造實踐教學新平臺，有效利用校內外實驗實習實訓條件，系統(tǒng)設計并實施實踐教學新體系。近年來，通過自建和校企共建，學院搭建了1個國家級實驗教學示范中心、2個省級實驗教學示范中心、1個省級大學生科技創(chuàng)新實踐示范基地、1個省級大學生校外實踐教育基地、3個省級工程研究和創(chuàng)新中心、多個專業(yè)實驗室和30余家校外實習基地，這些教學平臺構成了大學生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺，使學生在真實的工程環(huán)境中得到培養(yǎng)和鍛煉。

5 建設“雙師型”專業(yè)教師隊伍

機械類應用型人才工程能力的培養(yǎng)要求教師學術資歷、教學能力和實踐經驗并重，需要通過內培外引，打造一支教師、工程師資格兼具，教學能力、實踐能力兼?zhèn)涞摹半p師型”專業(yè)教師隊伍[3，9]。地方高校要積極搭建專業(yè)教師深入生產和社會一線進行實踐鍛煉和培養(yǎng)培訓的平臺，有計劃地選送教師到企業(yè)頂崗工作、掛職鍛煉，引導教師為企業(yè)開展技術服務，不斷積累實際工作經驗，提高教師的實踐教學能力[10-14]。積極從行業(yè)企業(yè)、其他高校和科研院所聘用專業(yè)素質高、實踐經驗豐富、教學能力強的高級工程技術人員、管理人員，作為兼職教師[10-14]。

6 專業(yè)綜合改革成效

6.1 優(yōu)化了課程體系，工程教育專業(yè)認證持續(xù)推進

在新版培養(yǎng)方案中，機械類專業(yè)增設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程2門，增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質拓展選修3學分。機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程和工業(yè)設計專業(yè)總學分分別減少9學分、9學分和20學分；以產業(yè)需求為導向，新開設校企共建課程18門。機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程和智能制造工程專業(yè)按照工程教育專業(yè)認證標準和機械類專業(yè)補充標準，重新確立了培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，增加了數學和自然科學類課程門數、學時和學分。

學院修訂了課程目標達成情況評價實施辦法，教研室每學期開展課程目標達成情況評價，進行課程的持續(xù)改進。同時，學院修訂了畢業(yè)要求達成情況評價實施辦法，專業(yè)每年開展畢業(yè)要求達成情況評價，對畢業(yè)要求和人才培養(yǎng)目標持續(xù)改進，對培養(yǎng)方案和課程教學大綱進行修訂。機械設計制造及其自動化專業(yè)2022年工程教育專業(yè)認證申請已獲受理，目前正在開展專業(yè)自評和專家入校考查迎評工作。

6.2 取得了顯著的育人效果

通過設置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質拓展學分、將課程與競賽相結合、招收優(yōu)秀本科生擔任科研助理等，逐漸形成了“一主多樣性，創(chuàng)新實踐型”人才培養(yǎng)特色，全方位、多層次培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，成果豐碩，大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)水平處于吉林省省屬高校前列。近年來，學生累計獲得省級及以上學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽獎勵1 024項，其中國家級172項，比較顯著的成績有機械創(chuàng)新設計大賽國家級一等獎4項、工程機器人大賽國家級一等獎4項、機器人創(chuàng)意大賽國家級一等獎3項、先進成圖國家級團體一等獎3項、“互聯網+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國家級銅獎4項、“挑戰(zhàn)杯”競賽國家級二等獎2項，承擔國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目37項，發(fā)表論文32篇，獲得專利24項。

2017年暑假，在寧波市就業(yè)管理服務局、寧海縣人力資源和社會保障局的支持下，在寧波律興企業(yè)管理咨詢有限公司（現為浙江漢峘教育發(fā)展有限公司）的協調和幫助下，學院選派卓越工程師班20余名學生赴寧波南部濱海新區(qū)、寧海智能汽車小鎮(zhèn)和6家企業(yè)進行了為期1個月的參觀實習和社會實踐。

2017年以來，學院先后與浙江漢峘教育發(fā)展有限公司及其對接企業(yè)和中航鋰電有限公司、浙江三花商用制冷有限公司等9家企業(yè)合作，共建就業(yè)實習基地。機械類專業(yè)先后選派800余名學生赴校企合作企業(yè)進行認知實習、輪崗實習、頂崗實習和技能培訓等，學生可以選擇實習企業(yè)作為就業(yè)單位。校企共建就業(yè)實習基地，拓寬了學生機械工程認識實習、生產實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計和求職擇業(yè)渠道，有效培養(yǎng)了學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和就業(yè)能力。近年來，畢業(yè)生初次就業(yè)率一直保持在92%以上，就業(yè)層次不斷提高。

6.3 獨具特色的培養(yǎng)平臺，發(fā)揮了顯著的示范作用

培養(yǎng)平臺中的機械工程實踐教學中心成為國家級實驗教學示范中心，機械工程實驗教學中心和工程訓練中心成為省級實驗教學示范中心，機電集成技術大學生科技創(chuàng)新實踐基地成為首個省級大學生科技創(chuàng)新實踐示范基地，吉林江機公司機械類大學生校外實踐教育基地成為省級大學生校外實踐教育基地，吉林省智能機械裝備控制系統(tǒng)工程實驗室成為省級工程實驗室，吉林省特種機器人技術工程研究中心成為省級工程研究中心，機電裝備制造與智能控制工程創(chuàng)新訓練中心成為省級工程創(chuàng)新訓練中心。

6.4 建設了滿足人才培養(yǎng)需求的師資隊伍，一批優(yōu)秀教師脫穎而出

近5年，學院引進企業(yè)高級工程技術人員6人，選派專任教師20人到企業(yè)兼職，聘請企業(yè)工程技術人員26人兼任校外教師。目前，機械類專業(yè)持有與機械工程領域相關職業(yè)資格證書的教師有26人，占專任教師總數的40.6%；具有企業(yè)或相關工程實踐經驗的教師有36人，占專任教師總數的56.3%。學院創(chuàng)新基地黨支部被教育部評為全國黨建工作樣板支部，大學生創(chuàng)新基地教學團隊和工程技術實踐教學團隊被評為吉林省優(yōu)秀教學團隊，1名教師被評為全國技術能手、1名教師被遴選為全國萬名優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導師人才庫首批入庫導師、3名教師被評為長白山技能名師、1名教師被評為吉林省高等學校教學名師、1名教師被評為吉林省高等學校本科教學新秀。

6.5 專業(yè)建設和課程建設取得一些標志性成果

北華大學機械類專業(yè)被評為吉林省轉型發(fā)展示范專業(yè)、吉林省高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革試點專業(yè)；機械設計制造及其自動化專業(yè)被遴選為吉林省特色高水平專業(yè)、國家級一流本科專業(yè)建設點；創(chuàng)造學課程被評為吉林省本科高校省級在線開放課程、吉林省高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范課程；創(chuàng)新工程實踐課程被評為吉林省精品在線開放課程；注塑模具設計課程被評為吉林省高校一流本科課程；材料成型及控制工程和工業(yè)設計專業(yè)被遴選為北華大學特色高水平專業(yè)。

6.6 示范輻射作用日益發(fā)揮，國內外影響力不斷擴大

“4+4”校政企協同育人模式在北華大學、吉林農業(yè)科技學院、吉林工程技術師范學院、內蒙古民族大學、江西制造職業(yè)技術學院等11所地方高校中得到推廣應用，吉林企業(yè)網、中國就業(yè)網、《新華每日電訊》《浙江日報》等12家媒體對該模式進行了報道。《中國教育報》頭版頭條刊發(fā)配圖通訊《北華大學機械工程學院10年探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)——科研助理：學生成長“加速器”》，大篇幅報道學院探索和實踐“科研助理”人才培養(yǎng)模式的具體做法和所取得的突出成就。教改經驗在吉林省長白山工程教育改革論壇暨新工科建設與產教融合實踐研討會上進行交流，產生了較大的社會影響。與浙江漢峘教育發(fā)展有限公司及其對接企業(yè)合作，立項教育部供需對接就業(yè)育人項目3項。

7 結語

通過對培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)平臺、體制機制、師資隊伍等方面的綜合改革與創(chuàng)新，有效解決了地方高校機械類應用型人才工程能力培養(yǎng)過程中存在的工程能力培養(yǎng)內涵定位不準確、畢業(yè)生解決復雜機械工程問題的能力不足、校企合作不夠深入、“雙師型”教師隊伍建設難等突出問題。實踐證明，這些綜合改革構建了定位準確、體系完善、機制配套、行之有效的人才培養(yǎng)體系，有效培養(yǎng)了學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，大幅提高了畢業(yè)生的初次就業(yè)率和就業(yè)質量，育人效果顯著。